Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію
На основі уретанових олігомерів різної молекулярної маси та силікату натрію синтезовано гібридні органо-неорганічні системи (ОНС). При порівнянні дифузійних параметрів для ОНС і для відповідних поліуретанів виявлено, що водопоглинаючі властивості ОНС зумовлені наявністю гідрофільної неорганічної фаз...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7277 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію / Є.П. Мамуня, М.В. Юрженко, Є.В. Лебедєв, С.С. Іщенко, І.М. Паращенко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 37-42. — Бібліогр.: 14 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859800110341292032 |
|---|---|
| author | Мамуня, Є.П. Юрженко, М.В. Лебедєв, Є.В. Іщенко, С.С. Паращенко, І.М. |
| author_facet | Мамуня, Є.П. Юрженко, М.В. Лебедєв, Є.В. Іщенко, С.С. Паращенко, І.М. |
| citation_txt | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію / Є.П. Мамуня, М.В. Юрженко, Є.В. Лебедєв, С.С. Іщенко, І.М. Паращенко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 37-42. — Бібліогр.: 14 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | На основі уретанових олігомерів різної молекулярної маси та силікату натрію синтезовано гібридні органо-неорганічні системи (ОНС). При порівнянні дифузійних параметрів для ОНС і для відповідних поліуретанів виявлено, що водопоглинаючі властивості ОНС зумовлені наявністю гідрофільної неорганічної фази, в якій стабілізується сорбат (вода), що надходить у систему. Швидкість надходження сорбату в ОНС не лімітується полімерною органічною матрицею, а величина коефіцієнта дифузії визначається умовами стабілізації води в неорганічній фазі. Найбільшою сорбційною ємністю характеризується ОНС-2102, що зумовлено високою молекулярною масою відповідного олігооксипропіленгліколю і його лінійною структурою.
На основе уретановых олигомеров разной молекулярной массы и силиката натрия синтезированы гибридные органо-неорганические системы (ОНС). При сравнении диффузионных параметров для ОНС и для соответствующих полиуретанов установлено, что водопоглощающие свойства ОНС обусловлены наличием гидрофильной неорганической фазы, в которой стабилизируется сорбат (вода), поступающая в систему. Скорость поступления сорбата в ОНС не лимитируется полимерной органической матрицей, а величина коэффициента диффузии определяется условиями стабилизации воды в неорганической фазе. Самой большой сорбционной емкостью обладает ОНС-2102, что обусловлено высокой молекулярной массой соответствующего ОПГ и его линейной структурой.
Hybrid organic-inorganic systems (OIS) based on urethane oligomers with different molecular weight and sodium silicate were synthesized. Comparing of the diffusion parameters of OIS and respective polyurethanes shows that water-absorbing properties of OIS are determined by the presence of hydrophilic inorganic phase, where stabilization of the incoming sorbate (water) takes place. Organic polymer matrix of OIS does not limit the water-incoming rate and diffusion constant value depends on conditions of water stabilization in the inorganic phase. OIS-2102 possess the highest sorption capacity due to the high molecular weight of respective OPG and its linear structure.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:12:15Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30, ¹1. Ñ. 37–42.
© 2008 ª.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, ª.Â. Ëåáåäºâ, Ñ.Ñ. ²ùåíêî, ².Ì. Ïàðàùåíêî 37
ÓÄÊ 678.664:661.683
Ñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³ ã³áðèäíèõ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ
ñèñòåì íà îñíîâ³ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â ³ ñèë³êàòó íàòð³þ
ª.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, ª.Â. Ëåáåäºâ, Ñ.Ñ. ²ùåíêî, ².Ì. Ïàðàùåíêî
²íñòèòóò õ³ì³¿ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê ÍÀÍ Óêðà¿íè
48, Õàðê³âñüêå øîñå, Êè¿â, 02160, Óêðà¿íà
Íà îñíîâ³ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â ð³çíî¿ ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè òà ñèë³êàòó íàòð³þ ñèíòåçîâàíî
ã³áðèäí³ îðãàíî-íåîðãàí³÷í³ ñèñòåìè (ÎÍÑ). Ïðè ïîð³âíÿíí³ äèôóç³éíèõ ïàðàìåòð³â äëÿ ÎÍÑ ³
äëÿ â³äïîâ³äíèõ ïîë³óðåòàí³â âèÿâëåíî, ùî âîäîïîãëèíàþ÷³ âëàñòèâîñò³ ÎÍÑ çóìîâëåí³ íàÿâí³ñòþ
ã³äðîô³ëüíî¿ íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè, â ÿê³é ñòàá³ë³çóºòüñÿ ñîðáàò (âîäà), ùî íàäõîäèòü ó ñèñòåìó.
Øâèäê³ñòü íàäõîäæåííÿ ñîðáàòó â ÎÍÑ íå ë³ì³òóºòüñÿ ïîë³ìåðíîþ îðãàí³÷íîþ ìàòðèöåþ, à
âåëè÷èíà êîåô³ö³ºíòà äèôó糿 âèçíà÷àºòüñÿ óìîâàìè ñòàá³ë³çàö³¿ âîäè â íåîðãàí³÷í³é ôàç³.
Íàéá³ëüøîþ ñîðáö³éíîþ ºìí³ñòþ õàðàêòåðèçóºòüñÿ ÎÍÑ-2102, ùî çóìîâëåíî âèñîêîþ
ìîëåêóëÿðíîþ ìàñîþ â³äïîâ³äíîãî ÎÏà ³ éîãî ë³í³éíîþ ñòðóêòóðîþ.
Âñòóï
Ïîë³ìåðí³ êîìïîçèö³¿, ÿê³ ôîðìóþòüñÿ ç ñóì³øåé
ð³äêèõ ðåàêö³éíîçäàòíèõ îðãàí³÷íîãî òà íåîðãàí³÷íî-
ãî êîìïîíåíò³â ó ïðîöåñ³ ¿õ ñóì³ñíî¿ ïîë³ìåðèçàö³¿, º
ñèñòåìàìè ç îñîáëèâîþ ñòðóêòóðîþ, ùî âêëþ÷àþòü
ôàçè îðãàí³÷íîãî ³ íåîðãàí³÷íîãî ïîë³ìåðó òà ôàçó,
ÿêà º ïðîäóêòîì âçàºìî䳿 ì³æ íèìè [1, 2]. Âèêîðèñ-
òàííÿ â ÿêîñò³ îðãàí³÷íîãî êîìïîíåíòà óðåòàíîâîãî
îë³ãîìåðó, ùî ì³ñòèòü â³ëüí³ NCO-ãðóïè, äຠìîæ-
ëèâ³ñòü îòðèìàòè êîìïîçèö³¿ ç õàðàêòåðèñòèêàìè åëà-
ñòîìåðó [3]. Ñòðóêòóðà òàêî¿ ñèñòåìè ÿâëÿº ñîáîþ
îðãàí³÷íó ïîë³ìåðíó (ïîë³óðåòàíîâó) ìàòðèöþ ç
âêëþ÷åííÿìè íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè, ïðè÷îìó ö³ âêëþ-
÷åííÿ íàíîðîçì³ðí³, à ñàìå 7–10 íì [4]. Òàêà ñòðóê-
òóðà çóìîâëþº îñîáëèâ³ åëåêòðè÷í³ òà äèôóç³éí³ âëà-
ñòèâîñò³ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì (ÎÍÑ), òîáòî ¿õ
â³äíîñíî âèñîêó åëåêòðî-ïðîâ³äí³ñòü, âèñîêå çíà÷åí-
íÿ ä³åëåêòðè÷íî¿ êîíñòàíòè òà âèñîêó ñîðáö³éíó
ºìí³ñòü [5]. Ö³ õàðàêòåðèñòèêè äàþòü ïåðñïåêòèâó äëÿ
çàñòîñóâàííÿ ÎÍÑ ó òåõí³÷í³é ñôåð³. Òàê, íàïðèêëàä,
ÎÍÑ íà îñíîâ³ ïîë³åòèëåíîêñèäó òà áóòîêñèäó àëþ-
ì³í³þ, ñèíòåçîâàí³ çà ïðèñóòíîñò³ ìîäèô³êóþ÷èõ äî-
áàâîê, äåìîíñòðóþòü âèñîêèé ð³âåíü ³îííî¿ ïðî-
â³äíîñò³, ùî ðîáèòü ìîæëèâèì ¿õ âèêîðèñòàííÿ ÿê
òâåðäèõ åëåêòðîë³ò³â [6, 7]. Ïîêàçàíî, ùî åëåêòðè÷í³,
ìåõàí³÷í³ òà ñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³ âèçíà÷àþòü-
ñÿ õ³ì³÷íèì ñêëàäîì îðãàí³÷íî¿ êîìïîíåíòè
[3–5, 8, 9].
Ìåòîþ äàíî¿ ðîáîòè áóëî äîñë³äæåííÿ ñîðáö³é-
íèõ âëàñòèâîñòåé îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì, îòðè-
ìàíèõ íà îñíîâ³ ð³çíèõ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â ³ ñèë³-
êàòó íàòð³þ, çàëåæíî â³ä ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè òà ôóíê-
ö³îíàëüíîñò³ âèõ³äíîãî îë³ãîîêñèïðîï³ëåíãë³êîëþ
(ÎÏÃ), ÿêèé âèêîðèñòîâóâàëè ïðè ñèíòåç³ óðåòàíî-
âîãî îë³ãîìåðó.
Åêñïåðèìåíòàëüíà ÷àñòèíà
ÎÍÑ ç ïîë³óðåòàíîâîþ îðãàí³÷íîþ ñêëàäîâîþ
áóëè ñôîðìîâàí³ â ïðîöåñ³ ïîë³ìåðèçàö³¿ ñóì³ø³ óðå-
òàíîâîãî îë³ãîìåðó òà ñèë³êàòó íàòð³þ (ÑÍ). Óðåòà-
íîâèé îë³ãîìåð ñèíòåçîâàíèé íà îñíîâ³ 2,4-òîëó¿ëåí-
ä³³çîö³àíàòó (ÒIJ) ³ îë³ãîîêñèïðîï³ëåíãë³êîë³â (ÎÏÃ)
ç ð³çíîþ ìîëåêóëÿðíîþ ìàñîþ òà ôóíêö³îíàëüí³ñòþ,
ð³âíîþ 2 òà 3 (ÿêà âèçíà÷ຠ¿õ ë³í³éíó àáî ðîçãàëóæå-
íó áóäîâó). Çàëåæíî â³ä ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè òà ôóíê-
ö³îíàëüíîñò³ ÎÏà áóëè ïîçíà÷åí³ ÿê 1052, 2102, 3603.
Êð³ì ïîë³åô³ðó ÎÏà âèêîðèñòîâóâàëè ïîë³åô³ð – îë³-
ãîòåòðàìåòèëåíãë³êîëü (ÎÒÌÃ) ç ìîëåêóëÿðíîþ ìà-
ñîþ 1000, ÿêèé äàâàâ ë³í³éíó ñòðóêòóðó. Óðåòàíîâ³
îë³ãîìåðè ì³ñòèëè â³ëüí³ NCO ãðóïè â ê³ëüêîñò³ 3,5–
5,0 %.
Äîâæèíà ìîëåêóëÿðíîãî ëàíöþãà óðåòàíîâîãî
îë³ãîìåðó (ìîëåêóëÿðíà ìàñà) ìîæå âïëèâàòè íà âëà-
ñòèâîñò³ ê³íöåâèõ ïðîäóêò³â, òîáòî âèçíà÷àòè ìàêðî-
õàðàêòåðèñòèêè ÎÍÑ, çîêðåìà ñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³.
Ç ìåòîþ ç’ÿñóâàííÿ âïëèâó ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè îë³ãî-
ìåðó òà ñòóïåíÿ éîãî ðîçãàëóæåíîñò³ íà âëàñòèâîñò³
ÎÍÑ, áóëè âèâ÷åí³ ñèñòåìè, ùî ìàëè ÿê âèõ³äíèé
ïðîäóêò ñèíòåçó ÎÏÃ-1052, ÎÏÃ-2102, ÎÏÃ-3603 òà
ÎÒÌÃ-1000. Öèôðè 2 òà 3 îçíà÷àþòü ôóíêö³î-
íàëüí³ñòü ïðîñòîãî ïîë³åô³ðó ÎÏÃ, òîáòî ê³ëüê³ñòü
OH-ãðóï íà ê³íöÿõ ìîëåêóëÿðíîãî ëàíöþãà, îòæå ÎÏÃ
ç ôóíêö³îíàëüí³ñòþ 2 ìàþòü ë³í³éíó ñòðóêòóðó, òîä³
ÿê ÎÏà ç ôóíêö³îíàëüí³ñòþ 3 ìຠðîçãàëóæåíó ñòðóê-
òóðó ç òðüîìà ÎÍ-ãðóïàìè íà ê³íöÿõ ëàíöþãà. Ñèñòå-
ìè íà îñíîâ³ ïîë³åô³ðó ÎÒÌà ìàþòü ë³í³éíó ñòðóê-
òóðó. ³äïîâ³äíî, òàê³ æ îñîáëèâîñò³ ìຠóðåòàíîâèé
îë³ãîìåð ³ ñèíòåçîâàí³ íà éîãî îñíîâ³ ÎÍÑ. Âì³ñò
íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè – ñèë³êàòó íàòð³þ, ó âñ³õ êîìïîçè-
ö³ÿõ ñòàíîâèâ 20 % ìàñ.
Êð³ì òîãî áóëè ñèíòåçîâàí³ ïîë³óðåòàíè (ÏÓ) áåç
ª.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, ª.Â. Ëåáåäºâ, Ñ.Ñ. ²ùåíêî, ².Ì. Ïàðàùåíêî
38
ó÷àñò³ íåîðãàí³÷íîãî êîìïîíåíòà øëÿõîì ðåàêö³é
óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â ç âîëîãîþ ïîâ³òðÿ. ÎÍÑ áóëè
ïîçíà÷åí³ â³äïîâ³äíî ìîëåêóëÿðí³é ìàñ³ ÎÒÌà òà
ÎÏÃ, à ñàìå ÎÍÑ-1000, ÎÍÑ-1052, ÎÍÑ-2102 òà
ÎÍÑ-3603. Óðåòàíîâ³ ïîë³ìåðè áóëè â³äïîâ³äíî ïî-
çíà÷åí³ ÿê ÏÓ-1000, ÏÓ-1052, ÏÓ-2102 òà ÏÓ-3603.
Çðàçêè âèãîòîâëÿëè ó âèãëÿä³ äèñê³â ä³àìåòðîì
30 ìì ³ òîâùèíîþ 1 ìì. Çðàçîê çàíóðþâàëè ó äèñòè-
ëüîâàíó âîäó íà ïåâíèé ïðîì³æîê ÷àñó, ïîò³ì âèéìà-
ëè, çàéâó âîäó ç ïîâåðõí³ âèäàëÿëè ô³ëüòðóâàëüíèì
ïàïåðîì, ï³ñëÿ ÷îãî çðàçîê çâàæóâàëè ³ çíîâó çàíóðþ-
âàëè ó âîäó äëÿ ïîäàëüøî¿ åêñïîçèö³¿. Åêñïåðèìåíòè
ïðîâîäèëè çà ïîñò³éíî¿ ñåðåäíüî¿ òåìïåðàòóðè 22±2 °Ñ.
³äíîñíó ê³ëüê³ñòü ñîðáîâàíî¿ âîäè Pt, çà ÷àñ åêñ-
ïîçèö³¿ τ âèçíà÷àëè çà ð³âíÿííÿì:
100
0
0 ⋅
−
=
P
PP
Pt
äå: P – ìàñà çðàçêà ï³ñëÿ åêñïîçèö³¿ ó âîä³; P0 – ïåð-
â³ñíà ìàñà ñóõîãî çðàçêà.
Ðåçóëüòàòè åêñïåðèìåíòó òà ¿õ îáãîâîðåííÿ
Åêñïåðèìåíòàëüí³ ðåçóëüòàòè ïî ñîðáö³¿ âîäè ó
äîñë³äæóâàíèõ ñèñòåìàõ ïîêàçàí³ íà ðèñ. 1 òà 2. Íà
ðèñ. 1 äàí³ ³çîòåðìè ñîðáö³¿ âîäè çà äîâãèé ïåð³îä ÷àñó
(äî 4400 ãîä.) äëÿ ñèíòåçîâàíèõ ÎÍÑ. Ç ðèñóíêà âèä-
íî, ùî âñ³ ñèñòåìè, çà âèêëþ÷åííÿì ÎÍÑ-2102, äî-
ñÿãàþòü íàñè÷åííÿ ³ç âåëè÷èíîþ â³äíîñíîãî âîäîïîã-
ëèíàííÿ Peq = 20–50 % çà êîðîòêèé ïðîì³æîê ÷àñó,
ùî íå ïåðåâèùóº 300 ãîä., ³ äàë³ éäå àáî ïîâ³ëüíå
íàðîñòàííÿ ê³ëüêîñò³ ñîðáàòó (ÎÍÑ-1000, ÎÍÑ-1052)
àáî ñïàäàííÿ (ÎÍÑ-2102, ÎÍÑ-3603). Ñë³ä â³äì³òè-
òè, ùî ÎÍÑ-2102 ìຠñóòòºâî á³ëüøó âåëè÷èíó âîäî-
ïîãëèíàííÿ ç ìàêñèìóìîì áëèçüêî 500 % çà 840 ãîä.
åêñïîçèö³¿.
²çîòåðìè ñîðáö³¿ ÏÓ (ðèñ. 2) ñóòòºâî â³äð³çíÿþòüñÿ
â³ä êðèâèõ äëÿ ÎÍÑ (ðèñ. 1). Óñ³ ñèñòåìè, âêëþ÷àþ÷è
ÏÓ-2102, äîñÿãàþòü øâèäêîãî íàñè÷åííÿ ³ç âåëè÷èíîþ
â³äíîñíîãî âîäîïîãëèíàííÿ Peq = 3–4 % çà ïðîì³æîê
÷àñó τeq =5,5 ãîä., äàë³ éäå ïîâ³ëüíå âîäîïîãëèíàííÿ,
ùî íå ïåðåâèùóº 20 % çà ÷àñ åêñïåðèìåíòó (4400 ãîä.).
0
100
200
300
400
500
0 1000 2000 3000 4000
ОНС-1000
ОНС-1052
ОНС-2102
ОНС-3603
Ðèñ. 1. ²çîòåðìè ñîðáö³¿ âîäè äëÿ îðãàíî-
íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì, ñèíòåçîâàíèõ ç óðåòàíîâèõ
îë³ãîìåð³â ç ð³çíîþ ìîëåêóëÿðíîþ ìàñîþ òà
ðîçãàëóæåí³ñòþ ìîëåêóëÿðíîãî ëàíöþãà
Åêñïîçèö³ÿ, τ, ãîä.
Ñ
îð
áö
³ÿ
, P
t,
%
0
5
10
15
20
0 1000 2000 3000 4000
ПУ-1000
ПУ-1052
ПУ-2102
ПУ-3603
Ñ
îð
áö
³ÿ
, P
t,
%
Åêñïîçèö³ÿ, τ, ãîä.
Ðèñ. 2. ²çîòåðìè ñîðáö³¿ âîäè äëÿ â³äïîâ³äíèõ
ïîë³óðåòàí³â, ùî íå ì³ñòÿòü íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè
,
0
10
20
30
40
50
60
70
0 50 100 150 200 250 300
ОНС-1000
ОНС-1052
ОНС-2102
ОНС-3603
Åêñïîçèö³ÿ, τ, ãîä.
Ñ
îð
áö
³ÿ
, P
t,
%
Ðèñ. 3. Ïî÷àòêîâ³ îáëàñò³ ³çîòåðì ñîðáö³¿ âîäè äëÿ
êîìïîçèö³é ÎÍÑ-1000 – ÎÍÑ-3603
0
1
2
3
4
5
0 10 20 30 40
ПУ-1000
ПУ-1052
ПУ-2102
ПУ-3603
Ñ
îð
áö
³ÿ
, P
t,
%
Åêñïîçèö³ÿ, τ, ãîä.
Ðèñ. 4. Ïî÷àòêîâ³ îáëàñò³ ³çîòåðì ñîðáö³¿ âîäè äëÿ
ïîë³óðåòàí³â ÏÓ-1000 – ÏÓ-3603
Ñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³ ã³áðèäíèõ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì íà îñíîâ³ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â
39
Íàéá³ëüøó âåëè÷èíó âîäîïîãëèíàííÿ 18,4 % ìຠïîë³-
ìåðíà ñèñòåìà ÏÓ-1000, àëå ïðè öüîìó ùå íå äîñÿãàº
ìàêñèìóìó, òîáòî öåé ïîë³ìåð íàéìåíø âîäîñò³éêèé.
Äëÿ òîãî, ùîá îö³íèòè øâèäê³ñòü äèôó糿 âîäè ó äîñ-
ë³äæóâàíèõ êîìïîçèö³ÿõ, íà ðèñ. 3 òà 4 íàâåäåí³ ïî-
÷àòêîâ³ îáëàñò³ ³çîòåðì ñîðáö³¿ äëÿ öèõ æå ñèñòåì. Ç
ðèñ. 3 âèäíî, ùî äëÿ ìàëèõ ÷àñ³â åêñïîçèö³¿ ó âîä³
ÎÍÑ ä³ëÿòüñÿ íà äâ³ ãðóïè – ÎÍÑ-2102 òà ÎÍÑ-3603,
ùî ìàþòü ñï³âïàäàþ÷³ çíà÷åííÿ â³äíîñíîãî âîäîïîã-
ëèíàííÿ, ÿê³ çíà÷íî âèù³, í³æ äëÿ ÎÍÑ 1000 òà
ÎÍÑ-1052, ùî òàêîæ ìàéæå ñï³âïàäàþòü ì³æ ñîáîþ.
Àëå êîìïîçèö³ÿ ÎÍÑ-3603 íàñè÷óºòüñÿ çà 53,5 ãîä.
åêñïîçèö³¿ (êðèâà ìຠìàêñèìóì ç Peq = 51,4 %), òîä³
ÿê ìàêñèìóì äëÿ ÎÍÑ-2102 äîñÿãàºòüñÿ çà 840 ãîä.
ç Peq = 495 %.
Ùîäî ïîë³ìåðíèõ ñèñòåì (ðèñ. 4), òî òóò êàðòèíà
äåùî ³íøà. Øâèäêèé ïî÷àòêîâèé ïåð³îä ñîðáö³¿ äëÿ
óñ³õ âèâ÷åíèõ ïîë³ìåð³â çàéìຠ÷àñ 5,5 ãîä. ³ äàë³ ³äå
ïîâ³ëüíå íàðîñòàííÿ ñîðáàòó (âîäè) â îá’ºì³ ïîë³ìå-
ðó. Êðèâ³ óòâîðþþòü â³ÿëîïîä³áíó çàëåæí³ñòü ç³
çá³ëüøåííÿì øâèäêîñò³ ñîðáö³¿ â ðÿäó ÏÓ-1052 –
ÏÓ-2102 – ÏÓ-1000 – ÏÓ-3603, òîáòî íà ïî÷àòêîâ³é
ä³ëÿíö³ ÏÓ-1000 íå âèÿâëÿº àíîìà볿 âîäîïîãëèíàííÿ.
Ö³ äàí³ äàþòü ìîæëèâ³ñòü ðîçðàõóâàòè êîåô³ö³ºí-
òè äèôó糿 ñîðáàòó ó äîñë³äæóâàíèõ ñèñòåìàõ, ÿêùî
ïðîöåñ ñîðáö³¿ ï³äêîðÿºòüñÿ äðóãîìó çàêîíó Ô³êà [10]:
x
cD
t
c
2
2
∂
∂
=
∂
∂ ,
äå: c – êîíöåíòðàö³ÿ äèôóçàíòó (ñîðáàòó); x – â³äñòàíü
â³ä êðàþ çðàçêà.
Öå ð³âíÿííÿ îïèñóº ïðîöåñ çì³íè êîíöåíòðàö³¿
äèôóçàíòó â ð³çíèõ òî÷êàõ òâåðäîãî ò³ëà â çàëåæíîñò³
â³ä ÷àñó. Êîåô³ö³ºíò äèôó糿 D ÿâëÿº ñîáîþ êîíñòàí-
òó ³ º ì³ðîþ øâèäêîñò³, ç ÿêîþ ñèñòåìà çäàòíà çà äà-
íèõ óìîâ âèð³âíþâàòè ð³çíîñò³ êîíöåíòðàö³é. гâíÿí-
íÿ Ô³êà ñïðàâåäëèâå ó âèïàäêó íåçàëåæíîñò³ D â³ä
êîíöåíòðàö³¿ ³ â³äñóòíîñò³ õ³ì³÷íèõ ðåàêö³é ì³æ äè-
ôóçàíòîì ³ òâåðäèì ò³ëîì.
Ïðè äîñë³äæåíí³ äèôóç³éíèõ ïðîöåñ³â íèçüêîìî-
ëåêóëÿðíèõ ðå÷îâèí ó ïîë³ìåðíèõ ñèñòåìàõ ìåòîäîì
ñîðáö³¿ âèêîðèñòîâóþòü ð³âíÿííÿ (1) äëÿ íàï³âáåçê³-
íå÷íîãî ò³ëà.  öüîìó âèïàäêó ïðè äèôó糿 ð³äèíè â
íàïðÿìêó, ïåðïåíäèêóëÿðíîìó òâåðäîìó ò³ëó, ùî ëå-
æèòü ó ìåæàõ â³ä x = 0 äî x = ∞ ³ íàäõîäæåííÿ ð³äèíè
ççîâí³ â ïëîùèíó ò³ëà x = 0 â³äáóâàºòüñÿ ç ïîñò³éíîþ
øâèäê³ñòþ. Òàêèì ÷èíîì ðåàë³çóºòüñÿ îäíîì³ðíèé
âàð³àíò äèôó糿 ó òâåðäå ò³ëî. Êîëè çðàçîê ìຠâèãëÿä
òîíêî¿ íàï³âáåçê³íå÷íî¿ ïëàñòèíè (ç òîâùèíîþ l) ³ êîí-
òàêòóº ç äèôóçàíòîì (ñîðáàòîì) ç îáîõ ñòîð³í, àíàë³-
òè÷íèé âèðàç äëÿ äðóãîãî çàêîíó Ô³êà ìຠâèãëÿä
[11]:
∑
π+−
+π
−=
∞
=0 2
22
22
12
12
181
keq
t
l
Dt)k(exp
)k(P
P ,
äå: Pt – ìàñà ñîðáàòó â ïîë³ìåð³ çà ÷àñ äèôóç³éíîãî
ïðîöåñó τ; Peq – ð³âíîâàæíå çíà÷åííÿ ìàñè ñîðáàòó â
îá’ºì³ ïîë³ìåðó.
 óìîâàõ ðåàëüíîãî åêñïåðèìåíòó, êîëè çðàçîê ìàº
ê³íöåâ³ ðîçì³ðè, àëå éîãî òîâùèíà l íàáàãàòî ìåíøà
³íøèõ âèì³ð³â, äëÿ ïî÷àòêîâî¿ ñòà䳿 äèôó糿 ð³âíÿí-
íÿ Ô³êà (2) ìîæå áóòè ïðèâåäåíî äî âèãëÿäó [12, 13]:
2
1
22
4
π
=
)l(
Dt
P
P
eq
t ,
Ç ð³âíÿííÿ (3) ñë³äóº, ùî çàëåæí³ñòü Pt/Peq ∞ t1/2
ïîâèííà áóòè ë³í³éíîþ ³ êîåô³ö³ºíò äèôó糿 D ìîæå
áóòè ðîçðàõîâàíèé ç íàõèëó ö³º¿ ïðÿìî¿. Íà ðèñ. 5 ³ 6
íàâåäåí³ ïî÷àòêîâ³ ä³ëÿíêè ³çîòåðì ñîðáö³¿ â êîîðäè-
íàòàõ ð³âíÿííÿ Ô³êà Pt/Peq ∞ t1/2/l. ßê âèäíî, ïðîöåñ
ñîðáö³¿ âîäè â ñèñòåìàõ ÎÍÑ-1000, ÎÍÑ-1052 òà
ÎÍÑ-3603 ï³äêîðÿºòüñÿ ô³ê³âñüê³é çàëåæíîñò³ òà ³çî-
òåðìè ñîðáö³¿ ë³í³éí³ â ³íòåðâàë³ çíà÷åíü Pt/Peq â³ä 0
äî 1.  òîé æå ÷àñ äëÿ ñèñòåìè ÎÍÑ-2102 ê³íåòè÷íà
êðèâà ñîðáö³¿ ë³í³éíà ò³ëüêè íà ïî÷àòêîâ³é ä³ëÿíö³ ïðè
ìàëèõ ÷àñàõ ñîðáö³¿, â óñüîìó ³íòåðâàë³ Pt/Peq â³ä 0 äî
1 çàêîí Ô³êà íå âèêîíóºòüñÿ. Òîìó äëÿ ÎÍÑ-2102 áóëè
ðîçðàõîâàí³ êîåô³ö³ºíòè äèôó糿 ÿê äëÿ ìàëèõ ÷àñ³â
(1)
(2)
(t1/2/l)·10-3, ñ1/2/ñì
0 5 10 15
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
P t
/P
eq
Ðèñ. 5. ʳíåòè÷í³ êðèâ³ ñîðáö³¿ â êîîðäèíàòàõ
ð³âíÿííÿ Ô³êà (3) äëÿ ÎÍÑ, ñèíòåçîâàíèõ íà îñíîâ³
ð³çíèõ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â
ÎÍÑ-1000
ÎÍÑ-1052
ÎÍÑ-2102
ÎÍÑ-3603
(3)
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
P t
/P
eq
(t1/2/l)·10-3, ñ1/2/ñì
0 5 10 15
ÎÍÑ-1000
ÎÍÑ-1052
ÎÍÑ-2102
ÎÍÑ-3603
Ðèñ. 6. ʳíåòè÷í³ êðèâ³ ñîðáö³¿ äëÿ ÏÓ,
ñèíòåçîâàíèõ íà îñíîâ³ ð³çíèõ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â
40
ª.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, ª.Â. Ëåáåäºâ, Ñ.Ñ. ²ùåíêî, ².Ì. Ïàðàùåíêî
ñîðáö³¿, äå Pt/Peq äîñÿãຠçíà÷åííÿ 0,2, òàê ³ äëÿ ðåø-
òè ä³àïàçîíó Pt/Peq.
 òàáëèö³ ïðèâåäåí³ çíà÷åííÿ ð³âíîâàæíî¿ ñîðáö³¿
Peq, äëÿ ðîçðàõóíê³â êîåô³ö³ºíòà äèôó糿, çíà÷åíü êî-
åô³ö³ºíò³â äèôó糿 D òà âåëè÷èí ñîðáö³éíî¿ ºìíîñò³
Pm (ê³ëüêîñò³ âîäè, ñîðáîâàíî¿ çà ÷àñ åêñïåðèìåíòó
4400 ãîä.) äëÿ äîñë³äæóâàíèõ ñèñòåì.
Ùîäî ïîë³óðåòàí³â, ñèíòåçîâàíèõ íà îñíîâ³ öèõ
æå îë³ãîìåð³â, òî äëÿ ïðîöåñó ñîðáö³¿, ùî â³äáóâàºòü-
ñÿ çà êîðîòêèé ÷àñ åêñïîçèö³¿ ïîë³ìåð³â ó âîä³, äîáðå
âèêîíóºòüñÿ ô³ê³âñüêà çàëåæí³ñòü (ðèñ. 6). Êîåô³ö³-
ºíòè äèôó糿 ñï³âïàäàþòü äëÿ ÏÓ-1000 òà ÏÓ-3603 ³
äëÿ ÏÓ-1052 òà ÏÓ-2102 ³ íà ïîðÿäîê âèù³ çà òàê³
äëÿ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì. Ç ôîðìàëüíî¿ òî÷-
êè çîðó öå º íàñë³äêîì òîãî, ùî âåëè÷èíà ÷àñó t=τeq,
ïðè ÿêîìó äîñÿãàºòüñÿ çíà÷åííÿ ð³âíîâàæíî¿ ñîðáö³¿
Peq â ÏÓ, ìàþòü ìàë³ çíà÷åííÿ (äîð³âíþþòü 5,5 ãîä.),
òîä³ ÿê äëÿ ÎÍÑ âîíè íà ïîðÿäîê (à äëÿ ÎÍÑ-2102 íà
äâà ïîðÿäêè) á³ëüø³. Ïðè àíàë³ç³ öèõ äàíèõ ñë³ä âçÿ-
òè äî óâàãè ùî, ÿê ñë³äóº ç ð³âíÿíü (2) òà (3), âåëè÷è-
íà êîåô³ö³ºíòà äèôó糿 D íå âðàõîâóº àáñîëþòíó
ê³ëüê³ñòü ñîðáàòó Peq, ïîãëèíóòó òâåðäèì ñåðåäîâè-
ùåì ³ çàëåæèòü ò³ëüêè â³ä ÷àñó τeq, çà ÿêèé äîñÿãàºòü-
ñÿ íàñè÷åííÿ Peq, òîáòî âèð³âíþâàííÿ êîíöåíòðàö³¿
ñîðáàòó â îá’ºì³ òâåðäîãî ò³ëà.
Ùîá âðàõóâàòè ³ ÷àñ äîñÿãíåííÿ íàñè÷åííÿ â ñèñ-
òåì³, ³ àáñîëþòíó ê³ëüê³ñòü ñîðáàòó, âèêîðèñòîâóâàëè
òàêèé ïàðàìåòð ÿê øâèäê³ñòü ñîðáö³¿ ∆V, ÿêó ðîçðà-
õîâóâàëè çà ð³âíÿííÿì:
τ∆
∆
=∆
PV ,
äå: ∆τ – âèçíà÷åíèé ÷àñ íà ïî÷àòêîâ³é ä³ëÿíö³ ³çîòåð-
ìè ñîðáö³¿. Ô³çè÷íèé çì³ñò êîåô³ö³ºíòà äèôó糿 D ³
øâèäêîñò³ ñîðáö³¿ ∆V äåùî ð³çíèòüñÿ – êîåô³ö³ºíò äè-
ôó糿 D ïîêàçóº ÿê øâèäêî â ñèñòåì³ âñòàíîâëþºòüñÿ
çíà÷åííÿ ð³âíîâàæíî¿ ñîðáö³¿, òîáòî ÿê øâèäêî âèð³-
âíþºòüñÿ êîíöåíòðàö³ÿ äèôóçàíòó â îá’ºì³ òâåðäîãî
ò³ëà, òîä³ ÿê øâèäê³ñòü ∆V ñîðáö³¿ ñâ³ä÷èòü ïðî
øâèäê³ñòü íàäõîäæåííÿ äèôóçàíòó â ìàòåð³àë.
Ç òàáëèö³ âèäíî, ùî øâèäê³ñòü ñîðáö³¿ çðîñòຠç³
çá³ëüøåííÿì ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè ÎÏÃ, íà îñíîâ³ ÿêî-
ãî áóëî ñèíòåçîâàíî ÎÍÑ. Òàêà æ çàëåæí³ñòü ³ñíóº ³
äëÿ â³äïîâ³äíèõ ïîë³óðåòàí³â, çà âèêëþ÷åííÿì
ÏÓ-1000, ÿêèé ìຠàíîìàëüíî âèñîêó âåëè÷èíó ∆V (³,
â³äïîâ³äíî, íàéá³ëüøå çíà÷åííÿ Pm). Ñë³ä ï³äêðåñëè-
òè, ùî íà â³äì³íó â³ä êîåô³ö³ºíòà äèôó糿, âåëè÷èíè
øâèäêîñò³ ñîðáö³¿ º îäíîãî ïîðÿäêó ÿê äëÿ ÎÍÑ, òàê
³ äëÿ ÏÓ.
Çäàòí³ñòü ñèñòåìè íàêîïè÷óâàòè âèçíà÷åíó
ê³ëüê³ñòü ñîðáàòó (âîäè ó äàíîìó âèïàäêó) ìîæíà îõà-
ðàêòåðèçóâàòè âåëè÷èíîþ ñîðáö³éíî¿ ºìíîñò³ Pm. Äëÿ
âñ³õ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì âåëè÷èíà Pm çíàõî-
äèòüñÿ â ³íòåðâàë³ 25,4–46,1 % , òîä³ ÿê äëÿ ñèñòåìè
ÎÍÑ-2102 Pm = 239 %. Î÷åâèäíî, öå ìîæíà ïîâ’ÿçà-
òè ç îñîáëèâîñòÿìè ñòðóêòóðè îðãàí³÷íî¿ ôàçè äëÿ ö³º¿
ñèñòåìè – ïîë³ìåðíà ÷àñòèíà ÎÍÑ âíàñë³äîê âåëèêî¿
ìîëåêóëÿðíî¿ ìàñè ÎÏà òà éîãî ë³í³éíî¿ áóäîâè õà-
ðàêòåðèçóºòüñÿ âèñîêîþ åëàñòè÷í³ñòþ, íàéá³ëüøîþ
ñåðåä äîñë³äæóâàíèõ ñèñòåì [5]. Âíàñë³äîê öüîãî
ã³äðîô³ëüíà íåîðãàí³÷íà ôàçà â³ëüíî çá³ëüøóº ñâ³é
îá’ºì ó ïðîöåñ³ ñîðáö³¿ âîäè. Àëå ïðè äîñÿãíåíí³ ïåâ-
íî¿ âåëè÷èíè åëàñòè÷íî¿ äåôîðìàö³¿, âíóòð³øí³ çóñèë-
ëÿ, ùî ïðè öüîìó ðîçâèâàþòüñÿ, ðóéíóþòü ñòðóêòóðó
íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè ³ ê³ëüê³ñòü ñîðáîâàíî¿ âîäè ïî÷è-
íຠçìåíøóâàòèñÿ. Íàñë³äêîì öüîãî ïðîöåñó º ìàêñè-
ìóì íà êðèâ³é ñîðáö³¿. Î÷åâèäíî, öèìè æ îñîáëèâîñ-
òÿìè çóìîâëåí³ ³ â³äõèëåííÿ â³ä çàêîíó Ô³êà çàëåæ-
íîñò³ äëÿ ñîðáö³¿ (ðèñ. 5), îñê³ëüêè ñîðáö³ÿ âîäè â³äáó-
âàºòüñÿ ÷åðåç äåôîðìîâàíó ïîë³ìåðíó ìàòðèöþ.
³äîìî, ùî óìîâè ñîðáö³¿ ó ïîë³ìåðàõ ó âèõ³äíîìó
òà íàïðóæåíîìó ñòàíàõ ð³çíÿòüñÿ [14].
Òàêèì ÷èíîì, îäíàêîâ³ñòü âåëè÷èí øâèäêîñò³
ñîðáö³¿ ∆V ³ âåëèêà ð³çíèöÿ êîåô³ö³ºíò³â äèôó糿 D äëÿ
ÎÍÑ ³ ÏÓ (â ÎÍÑ ìàéæå íà äâà ïîðÿäêè íèæ÷à) âêà-
çóº, ùî â ÎÍÑ ïðîöåñ íàäõîäæåííÿ ñîðáàòó â ñèñòå-
ìó íå ë³ì³òóºòüñÿ ïîë³ìåðíîþ ôàçîþ, à âèçíà÷àºòüñÿ
íàÿâí³ñòþ ã³äðîô³ëüíî¿ íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè ³ óìîâàìè
çâ’ÿçóâàííÿ âîäè ö³ºþ ôàçîþ, ùî â³äîáðàæàºòüñÿ â
çíà÷åííÿõ êîåô³ö³ºíò³â äèôó糿. Íèçüêå çíà÷åííÿ êîå-
ô³ö³ºíòà D äëÿ ÎÍÑ ñâ³ä÷èòü ïðî ïîâ³ëüí³ñòü ïðî-
öåñ³â ñòàá³ë³çàö³¿ âîäè â íåîðãàí³÷í³é ôàç³.  òîé æå
÷àñ, ìåõàí³÷í³ âëàñòèâîñò³ ïîë³ìåðíî¿ ìàòðèö³ (¿¿ åëà-
ñòè÷í³ õàðàêòåðèñòèêè) ìîæóòü îáìåæóâàòè ê³ëüê³ñòü
âîäè, ùî ñîðáóºòüñÿ íåîðãàí³÷íîþ ôàçîþ.
Âèñíîâêè
1. Ïîð³âíÿííÿ äèôóç³éíèõ ïàðàìåòð³â äëÿ îðãà-
íî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì ³ äëÿ â³äïîâ³äíèõ ïîë³ìåð³â
Êîìïîçèö³¿ Peq, % τeq, ãîä Pm, % D, ñì2/ñ V⋅106, c-1
ÎÍÑ-1000
ÎÍÑ-1052
ÎÍÑ-2102*
ÎÍÑ-3603
ÏÓ-1000
ÏÓ-1052
ÏÓ-2102
ÏÓ-3603
41,4
21,2
495
51,4
3,4
2,7
3,3
3,9
264
71,5
840
53,5
5,5
5,5
5,5
5,5
46,1
38,7
239
25,4
18,4
10,3
8,5
7,2
8,27·10-9
3,38·10-8
1,0/3,1·10-9
4,40·10-8
7,13·10-7
4,44·10-7
4,44·10-7
7,13·10-7
1,13
1,32
3,57
3,57
2,92
1,91
2,50
3,41
Òàáëèöÿ. Ïàðàìåòðè äèôóç³éíîãî ïðîöåñó â îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåìàõ ³ â³äïîâ³äíèõ ïîë³óðåòàíàõ
*Äëÿ ÎÍÑ-2102 äàí³ âåëè÷èíè êîåô³ö³ºíòà äèôó糿 D äëÿ ïî÷àòêîâî¿ ä³ëÿíêè òà äëÿ ðåøòè ä³àïàçîíó.
41
Ñîðáö³éí³ âëàñòèâîñò³ ã³áðèäíèõ îðãàíî-íåîðãàí³÷íèõ ñèñòåì íà îñíîâ³ óðåòàíîâèõ îë³ãîìåð³â
ïîêàçóº, ùî âîäîïîãëèíàþ÷³ âëàñòèâîñò³ ÎÍÑ çóìîâ-
ëåí³ íàÿâí³ñòþ ã³äðîô³ëüíî¿ íåîðãàí³÷íî¿ ôàçè, â ÿê³é
ñòàá³ë³çóºòüñÿ ñîðáàò (âîäà), ùî íàäõîäèòü ó ñèñòåìó.
2. Øâèäê³ñòü íàäõîäæåííÿ ñîðáàòó â ÎÍÑ íå
ë³ì³òóºòüñÿ ïîë³ìåðíîþ ìàòðèöåþ, à âåëè÷èíà êîåô³-
ö³ºíòà äèôó糿 âèçíà÷àºòüñÿ óìîâàìè ñòàá³ë³çàö³¿ âîäè
â íåîðãàí³÷í³é ôàç³.
3. Íàéá³ëüøîþ ñîðáö³éíîþ ºìí³ñòþ õàðàêòåðè-
çóºòüñÿ ÎÍÑ-2102, ùî çóìîâëåíî âèñîêîþ åëàñòè÷í-
³ñòþ ïîë³ìåðíî¿ ìàòðèö³, ÿêà º íàñë³äêîì âèñîêî¿ ìî-
ëåêóëÿðíî¿ ìàñè â³äïîâ³äíîãî ÎÏà ³ éîãî ë³í³éíî¿
ñòðóêòóðè.
˳òåðàòóðà
1. Ìàìóíÿ ª.Ï., Ìèøàê Â.Ä., Ëåáåäºâ ª.Â. // Ïîë³ìåð.
æóðí. – 2004. – 26, ¹ 1. – Ñ. 40–45.
2. Èùåíêî Ñ.Ñ., Ðîñîâèöêèé Â.Ô., Ïðèäàòêî À.Á.,
Ëåáåäåâ Å.Â. // Æóðí. ïðèêë. õèìèè . – 1998. – Âûï.11.
– Ñ. 1929–1933.
3. Ìàìóíÿ ª.Ï., Þðæåíêî Ì.Â., Ëåáåäºâ ª.Â.,
²ùåíêî Ñ.Ñ. //Ïîë³ìåð. æóðí. – 2007. – 29, ¹ 2. –
Ñ. 100–105.
4. Mamunya Ye.P., Shtompel V.I., Lebedev E.V. et. al. //
Europ. Polym. J. – 2004. – V.40. – P. 2323–2331.
5. Mamunya Ye., Kanapitsas A., Pissis P. et. al. //
Macromol. Symp. – 2003. – V.198. – P. 449–459.
6. Bronstein L.M., Joo C., Karlinsey R. et. al. // Chem.
Mater. – 2001. – V.13. – P. 3678–3684.
7. Karlinsey R.L., Bronstein L.M., Zwanziger J.W. // J.
Phys. Chem. – 2004. – V.108. – P. 918–928.
8. Mamunya Ye.P., Iurzhenko M.V., Lebedev E.V. et. al. //
J. Noncryst. Sol. – 2007. – V.353. – P. 4288–4292.
9. Ëþáàðòîâè÷ Ñ.À., Ìîðîçîâ Þ.Ë., Òðåòüÿêîâ Î.Á.
Ðåàêöèîííîå ôîðìîâàíèå ïîëèóðåòàíîâ. – Ì.: Õèìèÿ,
1990. – 288 ñ.
10. Ìàíèí Â.Í., Ãðîìîâ À.Í. Ôèçèêî-õèìè÷åñêàÿ
ñòîéêîñòü ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ â óñëîâèÿõ
ýêñïëóàòàöèè. – Ëåíèíãðàä : Õèìèÿ, 1984. – 224 ñ.
11. Ðåìèçîâ Í.À., ×àëûõ À.Å., Ïîïîâ Â.ß., Ëàâðåíòüåâ
Â.Â. // Âûñîêîìîëåêóëÿð. ñîåäèíåíèÿ. – 1982. – 24, ¹
8. – Ñ. 1630–1634.
12. Maggana C., Pissis P. // J. Polym. Sci. –B: Polym.
Phys. – 1999. – V.37. – P. 1165–1182.
13. Shan A.P., Gupta R.K., Gangarao H.V.S., Powell C.E.
// Polym. Eng. Sci. – 2002. – 42, N 9. – P. 1852–1863.
14. ×àëûõ À.Å. Äèôôóçèÿ âîäû â ïîëèìåðíûõ
ñèñòåìàõ. – Ì.: Õèìèÿ, 1987. – 327 ñ.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 30 ëèñòîïàäà 2007 ð.
42
ª.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, ª.Â. Ëåáåäºâ, Ñ.Ñ. ²ùåíêî, ².Ì. Ïàðàùåíêî
Ñîðáöèîííûå ñâîéñòâà ãèáðèäíûõ îðãàíî-íåîðãàíè÷åñêèõ ñèñòåì íà îñíîâå
óðåòàíîâûõ îëèãîìåðîâ è ñèëèêàòà íàòðèÿ
Å.Ï. Ìàìóíÿ, Ì.Â. Þðæåíêî, Å.Â. Ëåáåäåâ, Ñ.Ñ. Èùåíêî, È.Í. Ïàðàùåíêî
Èíñòèòóò õèìèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû
48, Õàðüêîâñêîå øîññå, Êèåâ, 02160, Óêðàèíà
Íà îñíîâå óðåòàíîâûõ îëèãîìåðîâ ðàçíîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññû è ñèëèêàòà íàòðèÿ ñèíòåçèðîâàíû
ãèáðèäíûå îðãàíî-íåîðãàíè÷åñêèå ñèñòåìû (ÎÍÑ). Ïðè ñðàâíåíèè äèôôóçèîííûõ ïàðàìåòðîâ
äëÿ ÎÍÑ è äëÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîëèóðåòàíîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî âîäîïîãëîùàþùèå ñâîéñòâà
ÎÍÑ îáóñëîâëåíû íàëè÷èåì ãèäðîôèëüíîé íåîðãàíè÷åñêîé ôàçû, â êîòîðîé ñòàáèëèçèðóåòñÿ
ñîðáàò (âîäà), ïîñòóïàþùàÿ â ñèñòåìó. Ñêîðîñòü ïîñòóïëåíèÿ ñîðáàòà â ÎÍÑ íå ëèìèòèðóåòñÿ
ïîëèìåðíîé îðãàíè÷åñêîé ìàòðèöåé, à âåëè÷èíà êîýôôèöèåíòà äèôôóçèè îïðåäåëÿåòñÿ
óñëîâèÿìè ñòàáèëèçàöèè âîäû â íåîðãàíè÷åñêîé ôàçå. Ñàìîé áîëüøîé ñîðáöèîííîé åìêîñòüþ
îáëàäàåò ÎÍÑ-2102, ÷òî îáóñëîâëåíî âûñîêîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé ñîîòâåòñòâóþùåãî ÎÏÃ
è åãî ëèíåéíîé ñòðóêòóðîé.
Sorption properties of hybrid organic-inorganic systems based on urethane
oligomers and sodium silicate
Ye.P. Mamunya, M.V. Iurzhenko, E.V. Lebedev, S.S. Ishchenko, I.M. Parashchenko
Institute of Macromolecular Chemistry of NAS of Ukraine
48, Kharkivske shause, Kyiv, 02160, Ukraine
Hybrid organic-inorganic systems (OIS) based on urethane oligomers with different molecular weight
and sodium silicate were synthesized. Comparing of the diffusion parameters of OIS and respective
polyurethanes shows that water-absorbing properties of OIS are determined by the presence of
hydrophilic inorganic phase, where stabilization of the incoming sorbate (water) takes place. Organic
polymer matrix of OIS does not limit the water-incoming rate and diffusion constant value depends on
conditions of water stabilization in the inorganic phase. OIS-2102 possess the highest sorption capacity
due to the high molecular weight of respective OPG and its linear structure.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7277 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3275 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:12:15Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мамуня, Є.П. Юрженко, М.В. Лебедєв, Є.В. Іщенко, С.С. Паращенко, І.М. 2010-03-26T12:58:17Z 2010-03-26T12:58:17Z 2008 Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію / Є.П. Мамуня, М.В. Юрженко, Є.В. Лебедєв, С.С. Іщенко, І.М. Паращенко // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 1. — С. 37-42. — Бібліогр.: 14 назв. — укp. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7277 678.664:661.683 На основі уретанових олігомерів різної молекулярної маси та силікату натрію синтезовано гібридні органо-неорганічні системи (ОНС). При порівнянні дифузійних параметрів для ОНС і для відповідних поліуретанів виявлено, що водопоглинаючі властивості ОНС зумовлені наявністю гідрофільної неорганічної фази, в якій стабілізується сорбат (вода), що надходить у систему. Швидкість надходження сорбату в ОНС не лімітується полімерною органічною матрицею, а величина коефіцієнта дифузії визначається умовами стабілізації води в неорганічній фазі. Найбільшою сорбційною ємністю характеризується ОНС-2102, що зумовлено високою молекулярною масою відповідного олігооксипропіленгліколю і його лінійною структурою. На основе уретановых олигомеров разной молекулярной массы и силиката натрия синтезированы гибридные органо-неорганические системы (ОНС). При сравнении диффузионных параметров для ОНС и для соответствующих полиуретанов установлено, что водопоглощающие свойства ОНС обусловлены наличием гидрофильной неорганической фазы, в которой стабилизируется сорбат (вода), поступающая в систему. Скорость поступления сорбата в ОНС не лимитируется полимерной органической матрицей, а величина коэффициента диффузии определяется условиями стабилизации воды в неорганической фазе. Самой большой сорбционной емкостью обладает ОНС-2102, что обусловлено высокой молекулярной массой соответствующего ОПГ и его линейной структурой. Hybrid organic-inorganic systems (OIS) based on urethane oligomers with different molecular weight and sodium silicate were synthesized. Comparing of the diffusion parameters of OIS and respective polyurethanes shows that water-absorbing properties of OIS are determined by the presence of hydrophilic inorganic phase, where stabilization of the incoming sorbate (water) takes place. Organic polymer matrix of OIS does not limit the water-incoming rate and diffusion constant value depends on conditions of water stabilization in the inorganic phase. OIS-2102 possess the highest sorption capacity due to the high molecular weight of respective OPG and its linear structure. uk Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України Структура і властивості Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію Сорбционные свойства гибридных органо-неорганических систем на основе уретановых олигомеров и силиката натрия Sorption properties of hybrid organic-inorganic systems based on urethane oligomers and sodium silicate Article published earlier |
| spellingShingle | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію Мамуня, Є.П. Юрженко, М.В. Лебедєв, Є.В. Іщенко, С.С. Паращенко, І.М. Структура і властивості |
| title | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| title_alt | Сорбционные свойства гибридных органо-неорганических систем на основе уретановых олигомеров и силиката натрия Sorption properties of hybrid organic-inorganic systems based on urethane oligomers and sodium silicate |
| title_full | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| title_fullStr | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| title_full_unstemmed | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| title_short | Сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| title_sort | сорбційні властивості гібридних органо-неорганічних систем на основі уретанових олігомерів і силікату натрію |
| topic | Структура і властивості |
| topic_facet | Структура і властивості |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7277 |
| work_keys_str_mv | AT mamunâêp sorbcíinívlastivostígíbridnihorganoneorganíčnihsistemnaosnovíuretanoviholígomerívísilíkatunatríû AT ûrženkomv sorbcíinívlastivostígíbridnihorganoneorganíčnihsistemnaosnovíuretanoviholígomerívísilíkatunatríû AT lebedêvêv sorbcíinívlastivostígíbridnihorganoneorganíčnihsistemnaosnovíuretanoviholígomerívísilíkatunatríû AT íŝenkoss sorbcíinívlastivostígíbridnihorganoneorganíčnihsistemnaosnovíuretanoviholígomerívísilíkatunatríû AT paraŝenkoím sorbcíinívlastivostígíbridnihorganoneorganíčnihsistemnaosnovíuretanoviholígomerívísilíkatunatríû AT mamunâêp sorbcionnyesvoistvagibridnyhorganoneorganičeskihsistemnaosnoveuretanovyholigomerovisilikatanatriâ AT ûrženkomv sorbcionnyesvoistvagibridnyhorganoneorganičeskihsistemnaosnoveuretanovyholigomerovisilikatanatriâ AT lebedêvêv sorbcionnyesvoistvagibridnyhorganoneorganičeskihsistemnaosnoveuretanovyholigomerovisilikatanatriâ AT íŝenkoss sorbcionnyesvoistvagibridnyhorganoneorganičeskihsistemnaosnoveuretanovyholigomerovisilikatanatriâ AT paraŝenkoím sorbcionnyesvoistvagibridnyhorganoneorganičeskihsistemnaosnoveuretanovyholigomerovisilikatanatriâ AT mamunâêp sorptionpropertiesofhybridorganicinorganicsystemsbasedonurethaneoligomersandsodiumsilicate AT ûrženkomv sorptionpropertiesofhybridorganicinorganicsystemsbasedonurethaneoligomersandsodiumsilicate AT lebedêvêv sorptionpropertiesofhybridorganicinorganicsystemsbasedonurethaneoligomersandsodiumsilicate AT íŝenkoss sorptionpropertiesofhybridorganicinorganicsystemsbasedonurethaneoligomersandsodiumsilicate AT paraŝenkoím sorptionpropertiesofhybridorganicinorganicsystemsbasedonurethaneoligomersandsodiumsilicate |