Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов
Получены модифицированные солями металлов полиуретаны и полиуретансемикарбазиды. Исследовано влияние модификаторов и плесневых грибов на надмолекулярную структуру и физико-механические свойства полимерных материалов. Модификация полиуретанов солями металлов позволяет придавать им фунгистатические св...
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7295 |
| 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: | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов / Л.П. Робота, В.И. Штомпель, Н.И. Пархоменко, Н.А. Кузьмак, Ю.В. Савельев // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 3. — С. 239-245. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860233223085228032 |
|---|---|
| author | Робота, Л.П. Штомпель, В.И. Пархоменко, Н.И. Кузьмак, Н.А. Савельев, Ю.В. |
| author_facet | Робота, Л.П. Штомпель, В.И. Пархоменко, Н.И. Кузьмак, Н.А. Савельев, Ю.В. |
| citation_txt | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов / Л.П. Робота, В.И. Штомпель, Н.И. Пархоменко, Н.А. Кузьмак, Ю.В. Савельев // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 3. — С. 239-245. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | Получены модифицированные солями металлов полиуретаны и полиуретансемикарбазиды. Исследовано влияние модификаторов и плесневых грибов на надмолекулярную структуру и физико-механические свойства полимерных материалов. Модификация полиуретанов солями металлов позволяет придавать им фунгистатические свойства.
Отримані модифіковані солями металів поліуретани та поліуретансемікарбазиди. Досліджено вплив модифікаторів і пліснявих грибів на надмолекулярну структуру та фізико-механічні властивості полімерних матеріалів. Модифікація поліуретанів солями металів надає їм фунгістатичні властивості.
Polyurethanesemicarbazides modified with metal salts have been synthesized. The influence of modifiers and mold fungi on supramolecular structure and physic-mechanical properties of polymer materials have been studied. Modification of polyurethanes with the metal salts imparts to them fungistatical properties.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:22:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30 ¹3. Ñ. 239-245
© 2008 Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.È. Øòîìïåëü, Í.È. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüåâ 239
ÓÄÊ 678.664 + 539.2
Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèóðåòàíîâ,
ìîäèôèöèðîâàííûõ ñîåäèíåíèÿìè ìåòàëëîâ
Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.È. Øòîìïåëü, Í.È. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüåâ
Èíñòèòóò õèìèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû,
48, Õàðüêîâñêîå øîññå, Êèåâ, 02160, Óêðàèíà
Ïîëó÷åíû ìîäèôèöèðîâàííûå ñîëÿìè ìåòàëëîâ ïîëèóðåòàíû è ïîëèóðåòàíñåìèêàðáàçèäû.
Èññëåäîâàíî âëèÿíèå ìîäèôèêàòîðîâ è ïëåñíåâûõ ãðèáîâ íà íàäìîëåêóëÿðíóþ ñòðóêòóðó è
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ. Ìîäèôèêàöèÿ ïîëèóðåòàíîâ ñîëÿìè
ìåòàëëîâ ïîçâîëÿåò ïðèäàâàòü èì ôóíãèñòàòè÷åñêèå ñâîéñòâà.
Ïðè ýêñïëóàòàöèè ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ â ýê-
ñòðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ íåîáõîäèìûì òðåáîâàíèåì
ÿâëÿåòñÿ èõ íàäåæíîñòü. Òàê êàê ïîëèóðåòàíû õàðàê-
òåðèçóþòñÿ ïîâûøåííûìè ýêñïëóàòàöèîííûìè ñâîé-
ñòâàìè, ýòî îïðåäåëÿåò èõ êàê ïîòåíöèàëüíûå ìàòðè-
öû äëÿ ñîçäàíèÿ ìàòåðèàëîâ [1–3], îáëàäàþùèõ íå-
îáõîäèìûì êîìïëåêñîì ñâîéñòâ.
Ðàçíîâèäíîñòüþ ýêñòðåìàëüíûõ óñëîâèé ýêñïëó-
àòàöèè ïîëèìåðîâ ÿâëÿåòñÿ çàìêíóòàÿ ñðåäà îáèòà-
íèÿ äëèòåëüíî ôóíêöèîíèðóþùèõ ïðîñòðàíñòâ, êî-
òîðûå ÿâëÿþòñÿ ýêîëîãè÷åñêîé íèøåé äëÿ îïðåäåëåí-
íûõ ãðóïï ìèêðîîðãàíèçìîâ – ïðåäñòàâèòåëåé ãðèá-
íîé è áàêòåðèàëüíîé ôëîðû, ñïîñîáíûõ ê àêòèâíîìó
ðàçâèòèþ â óêàçàííûõ óñëîâèÿõ. Èìåííî ýòà îñîáåí-
íîñòü îáúÿñíÿåò óñèëåíèå ïîâðåæäàþùåãî ìèêðîáè-
îëîãè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ, êîòîðîå ïðèâîäèò ê èçìå-
íåíèþ ôèçèêî-õèìè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîëèìåðíûõ ìà-
òåðèàëîâ, ÷òî, â ñîîòâåòñòâèè ñ Ìåæäóíàðîäíûì
Ñòàíäàðòîì [4], íîñèò íàçâàíèå áèîäåòåðèîðàöèè.
Ãðèáû, êîëîíèçóþùèå ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû,
ïðîäóöèðóþò ñïåöèôè÷åñêèå ôåðìåíòû (ñïîñîáíûå
ðàñùåïëÿòü ëþáûå õèìè÷åñêèå ñâÿçè) è îðãàíè÷åñ-
êèå êèñëîòû (âèííóþ, ëèìîííóþ, ìîëî÷íóþ, ùàâå-
ëåâóþ, ÿáëî÷íóþ è äð.), ñïîñîáñòâóþùèå êèñëîòíî-
ìó ãèäðîëèçó ñóáñòðàòîâ [5, 6].
Íåîáõîäèìûì óñëîâèåì çàðàæåíèÿ ïîëèìåðíîé ïî-
âåðõíîñòè ìèêðîîðãàíèçìàìè ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå âëàãè,
êîòîðàÿ ìîæåò áûòü ñëåäñòâèåì ñîðáöèîííûõ ïðîöåñ-
ñîâ, îáóñëîâëåííûõ íàëè÷èåì îïðåäåëåííûõ ôóíêöèî-
íàëüíûõ ãðóïï (-ÎÍ, -NH, -NH2) íà ïîâåðõíîñòè ïîëè-
ìåðà. Âëàãà, êàê àãðåññèâíàÿ ñðåäà, ìîæåò îêàçûâàòü êàê
ôèçè÷åñêîå (îñëàáëåíèå ñâÿçåé ìåæäó ìàêðîìîëåêóëà-
ìè), òàê è õèìè÷åñêîå (ãèäðîëèç ñëàáûõ ñâÿçåé) âîç-
äåéñòâèå, êîòîðîå àêòèâèçèðóåòñÿ â êèñëûõ ñðåäàõ.
Îñîáåííîñòüþ ïîëèóðåòàíîàöèëñåìèêàðáàçèäîâ è
ïîëèóðåòàíîâ (ÏÓ) ÿâëÿåòñÿ ñïîñîáíîñòü ñåìèêàðáà-
çèäíûõ è óðåòàíîâûõ ôðàãìåíòîâ ñâÿçûâàòüñÿ ñ èîíà-
ìè ìåòàëëîâ. Ýòî ïðèâîäèò ê æåñòêîé ôèêñàöèè ïîñ-
ëåäíèõ, ïðåäîòâðàùàÿ èõ äèôôóçèþ, è ïðåäîïðåäåëÿåò
îòñóòñòâèå òîêñè÷åñêîãî âîçäåéñòâèÿ íà ÷åëîâåêà, ÷òî
èñïîëüçîâàíî íàìè ïðè ñîçäàíèè ïîëèóðåòàíîâ, óñ-
òîé÷èâûõ ê äåéñòâèþ ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Íàñòîÿùåå ñîîáùåíèå ïîñâÿùåíî èññëåäîâàíèþ
âëèÿíèÿ ìîäèôèöèðîâàíèÿ ïîëèóðåòàíîâûõ ìàòðèö
íà ïðîöåññû áèîäåòåðèîðàöèè è íàäìîëåêóëÿðíóþ
ñòðóêòóðó ÏÓ ïîä äåéñòâèåì ìèêðîîðãàíèçìîâ (ïëåñ-
íåâûõ ãðèáîâ).
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ÷àñòü
Ïîëèìåðíûìè ìàòðèöàìè ñëóæèëè ÏÓ è ïîëèóðå-
òàíîàöèëñåìèêàðáàçèä, ñèíòåçèðîâàííûå â ñðåäå
Ñîäåðæ. ìîäèô. äîáàâîê, % ìàñ. Îáðàçåö Ñîñòàâ îáðàçöà
(ñîîòíîøåíèå êîìïîíåíòîâ 1:2:1) ZnCl2 SnCl2 Zn(àcàc)2
ÏÓ-1
ÏÓ-1Ì1
ÏÓ’-1Ì1
ÏÓ-2
ÏÓ’-2
ÏÓ’’-2
ÏÓ-2Ì2
ÏÓ’-2Ì2
ÏФ-ДФÌДÈ-ДÃÈФÊ
ÏФ-ДФÌДÈ-ДÃÈФÊ
ÏФ-ДФÌДÈ-ДÃÈФÊ
ÏФ-ДФÌДÈ-БД
ÏФ-ДФÌДÈ-БД
ÏФ-ДФÌДÈ-БД
ÏФ-ДФÌДÈ-БД
ÏФ-ДФÌДÈ-БД
-
2,0
2,0
-
-
-
0,5
0,5
-
1,0
1,0
-
-
-
-
-
-
1,0
1,0
-
-
-
2,0
2,0
ÏÓ’-1Ì1, ÏÓ’-2, ÏÓ’-2Ì2 – ïîëèóðåòàíû ïîñëå âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ; ÏÓ’’-2 – ïîëèóðåòàíû ïîñëå
âîçäåéñòâèÿ âëàãè; ÏФ – ïîëèîêñèòåòðàìåòèëåíãëèêîëü, ÌÌ 1000; ДФÌДÈ – 4,4’-äèôåíèëìåòàíäèèçî-
öèàíàò; ДÃÈФÊ – äèãèäðàçèä èçîôòàëåâîé êèñëîòû; БД – áóòàíäèîë
Òàáëèöà 1. Ñîñòàâ ïîëèóðåòàíîâ
Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.È. Øòîìïåëü, Í.È. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüåâ
240
äèìåòèëôîðìàìèäà íà îñíîâå ïîëèîêñèòåòðàìåòè-
ëåíãëèêîëÿ (ÏÔ-1000), 4,4’-äèôåíèëìåòàíäèèçîöèà-
íàòà (ÄÔÌÄÈ) è óäëèíèòåëåé (ÓÄ) ìàêðîäèèçîöèà-
íàòà (ÌÄÈ): äèãèäðàçèäà èçîôòàëåâîé êèñëîòû
(ÄÃÈÔÊ) ïðè ñèíòåçå ÏÓ-1 èëè áóòàíäèîëà (ÁÄ) ïðè
ñèíòåçå ÏÓ-2, êîòîðûé ïðîâîäèëè â ïðèñóòñòâèè êà-
òàëèçàòîðà – äèáóòèëîëîâîäèëàóðàòà (ÄÁÎËÄ). ÌÄÈ
ïîëó÷åí ïðè ñîîòíîøåíèè NCO/OH=2. Óäëèíåíèå äè-
èçîöèàíàòíûõ ïðåêóðñîðîâ ïðîâîäèëè äî ïîëíîé êîí-
âåðñèè NCO-ãðóïï (ÈÊ-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèé êîíò-
ðîëü ïî èíòåíñèâíîñòè ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ 2280 ñì-1
[νNCO], âíóòðåííèå ñòàíäàðòû – ïîëîñà 2860 ñì-1 [νCH ]
ïðè ñèíòåçå ÏÓ-1 è ïîëîñà 1600 ñì-1 [νC=Ñ áåíçîëüíî-
ãî êîëüöà]) ïðè ñèíòåçå ÏÓ-2. Êîíöåíòðàöèÿ ïîëó-
÷åííûõ ðàñòâîðîâ ÏÓ ñîñòàâëÿëà 25 % ìàñ.
Ìîäèôèöèðîâàíèå ñèíòåçèðîâàííûõ ÏÓ ìàòðèö
ïðîèçâåäåíî ïóòåì äðîáíîãî äîáàâëåíèÿ ðàñòâîðîâ
ìîäèôèêàòîðîâ â ÄÌÔÀ ê ðàñòâîðàì ïîëèìåðíûõ
ìàòðèö ïðè ïåðåìåøèâàíèè ñ ïîñëåäóþùèì ïðîãðå-
âîì ìàññû ïðè 50–55 °Ñ â òå÷åíèå 4–5 ÷.
Ñîñòàâ ïîëó÷åííûõ ÏÓ ìàòðèö è èõ ìîäèôèêàòî-
ðîâ ïðåäñòàâëåí â òàáë. 1.
Ïëåíî÷íûå îáðàçöû ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ èç-
ãîòîâëåíû ïóòåì ïîëèâà äåãàçèðîâàííûõ äèìåòèë-
ôîðìàìèäíûõ ðàñòâîðîâ ïîëèìåðîâ íà ñòåêëÿííûå
ïîäëîæêè ñ ïîñëåäóþùèì èõ ôîðìèðîâàíèåì ïðè
òåìïåðàòóðå 30–40 °Ñ è âûñóøèâàíèåì â âàêóóìå äî
ïîñòîÿííîãî âåñà ïðè òåìïåðàòóðå 60–70 °Ñ.
Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïëåíî÷íûõ îáðàç-
öîâ ïîëèìåðíûõ ìàòåðèàëîâ è êîìïîçèöèé íà èõ îñ-
íîâå îïðåäåëÿëè íà ðàçðûâíîé ìàøèíå ÐÌ-30-1 ïðè
ñêîðîñòè ðàñòÿæåíèÿ 100 ìì/ìèí ïðè òåìïåðàòóðå
20±5 °Ñ â ñîîòâåòñòâèè ñ ÃÎÑÒ-14236-81.
Ñòåïåíü áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèìåðíûõ ìàòåðèà-
ëîâ îöåíèâàëè ïîñðåäñòâîì êîýôôèöèåíòîâ ñîõðàíå-
íèÿ äåôîðìàöèîííî-ïðî÷íîñòíûõ õàðàêòåðèñòèê:
Êδ= δ1/δ·100 % è Êε=ε1/ε·100 %,
ãäå: δ, ε è δ1, ε1 – ïðî÷íîñòü è îòíîñèòåëüíîå óäëèíå-
íèå ïëåíî÷íûõ ìàòåðèàëîâ “äî” è “ïîñëå ” âîçäåé-
ñòâèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Èññëåäîâàíèå ôóíãèöèäíûõ ñâîéñòâ ïîëó÷åíûõ
ïîëèóðåòàíîâûõ ìàòðèö è êîìïîçèöèé íà èõ îñíîâå
ïðîâåäåíî â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ÃÎÑÒ
9.048...9.049-91 [7, 8] è ìåæäóíàðîäíîãî ñòàíäàðòà [4]
c èñïîëüçîâàíèåì èíäèêàòîðíûõ âèäîâ ïëåñíåâûõ
ãðèáîâ: Aspergillis oryzae (Ahlburg) Cohn, Aspergillis
niger van Tieghem, Aspergillis terreus Thom,
Chaetomium varioti Bainier, Penicillium funiculosum
Thom, Penicillium chrysogenum Thom, Penicillium
expansum, Penicillium cyclopium Westling,Trichoderma
viride Pers. ex Fr.
Èññëåäîâàíî âëèÿíèå íà ìèêðîôàçîâóþ ñòðóêòó-
ðó ÏÓ-2 îáîñîáëåííîãî ôàêòîðà âîçäåéñòâèÿ – âëà-
ãè.
Èññëåäîâàíèå íàäìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû ïîëè-
óðåòàíîâûõ ìàòðèö è èõ ìîäèôèöèðîâàííûõ àíàëî-
ãîâ ïðîâåäåíî ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèì ìåòîäîì. Òàê êàê
ìèêðîîðãàíèçìû îêàçûâàþò ïîâåðõíîñòíîå âîçäåé-
ñòâèå íà ïîëèìåðíûé ìàòåðèàë, óêàçàííûå èññëåäî-
âàíèÿ ïðîâåäåíû íà ïëåíî÷íûõ îáðàçöàõ òîëùèíîé
~ 120 ìèêðîí.
Ìèêðîãåòåðîãåííóþ ñòðóêòóðó ÏÓ èññëåäîâàëè
ìåòîäîì ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ñ ïîìîùüþ
ìàëîóãëîâîé ðåíòãåíîâñêîé êàìåðû ÊÐÌ-1 [9–11].
Èññëåäîâàíèå õàðàêòåðà ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñ-
ïîëîæåíèÿ ôðàãìåíòîâ ìàêðîöåïåé ÏÓ è èõ ìîäè-
ôèöèðîâàííûõ àíàëîãîâ îñóùåñòâëÿëè ìåòîäîì øè-
ðîêîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé (íà
”ïðîõîæäåíèå”) ñ ïîìîùüþ ðåíòãåíîâñêîãî äèôðàê-
òîìåòðà ÄÐÎÍ-4-07 [12].
Ñ ïîìîùüþ ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè èññëåäîâàí õàðàê-
òåð âîçäåéñòâèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ íà ïîëèóðåòàíîâûå
ìàòðèöû è èõ ìîäèôèöèðîâàííûå àíàëîãè.
Ïîëèìåðíûå îáðàçöû äëÿ ÈÊ-ñïåêòðîñêîïèè ãîòî-
âèëè â âèäå ïëåíîê òîëùèíîé 10 ìêì èç ðàñòâîðîâ
ÄÌÔÀ ñ ïîñëåäóþùèì âûñóøèâàíèåì ïðè òåìïåðàòó-
ðå 60 °Ñ äî ïîëíîãî óäàëåíèÿ ðàñòâîðèòåëÿ. ÈÊ-ñïåêò-
ðû çàïèñûâàëè íà ñïåêòðîìåòðå “UR-20” â îáëàñòè 700–
3500 ñì-1. ÈÊ-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïî-
âåðõíîñòè ïëåíî÷íûõ ìàòåðèàëîâ ïðîâîäèëè ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì ìåòîäà ìíîãîêðàòíîãî íàðóøåííîãî
ïîëíîãî âíóòðåííåãî îòðàæåíèÿ (ÌÍÏÂÎ).
Ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå
Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîëèóðåòàíîâûõ
ìàòðèö è èõ àíàëîãîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ìåòàëëî-
ñîäåðæàùèìè äîáàâêàìè, ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 2.
Èñïîëüçîâàíèå ïîëèîêñèòåòðàìåòèëåíãëèêîëÿ â
êà÷åñòâå îëèãîýôèðíîé ñîñòàâëÿþùåé îáóñëîâëåíî
áîëüøåé ñòîéêîñòüþ ïðîñòûõ ïîëèýôèðîâ ê ìèêðî-
áèîëîãè÷åñêîìó âîçäåéñòâèþ ïî ñðàâíåíèþ ñ èõ
ñëîæíûìè àíàëîãàìè [2]. Ïðèñóòñòâèå ÄÃÈÔÊ â
ñîñòàâå ÏÓ-1 óâåëè÷èâàåò ïðåäåë ïðî÷íîñòè ïðè
Ñâîéñòâà èñõîäíûõ ÏÓ Ñâîéñòâà ÏÓ ïîñëå áèîëîãè÷åñêèõ èñïûòàíèé (ÏÓ’)
Ñòåïåíü
áèîäåòåðàöèè,
%
Îáðàçåö
δ,
ÌÏà
Е100%,,
ÌÏà
εîòí.,,
%
εîñò.,,
%
δ,
ÌÏà
Е100%,,
ÌÏà
εîòí.,,
%
εîñò.,
%
Êδ Êε
Ôóíãèñòàòè÷åñêàÿ
àêòèâíîñòü
(áàëë)
÷åðåç 20/30 ñóò.
ÏÓ-1 76,4 24,5 350,0 33,3 72,5 24,4 358,9 36,6 94,9 102,5 4
ÏÓ-1Ì1 66,2 27,1 337,5 23,3 60,0 34,9 250,0 36,6 90,6 94,1 1/0
ÏÓ-2 54,8 16,1 400,0 30,0 41,0 14,1 566,6 26,6 74,9 141,6 5/5
ÏÓ-2Ì2 47,1 16,5 525,0 16,7 40,4 12,5 558,3 23,3 95,7 106,4 1/1
Òàáëèöà 2. Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ñâîéñòâà ïîëèóðåòàíîâ
2
Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèóðåòàíîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ñîåäèíåíèÿìè ìåòàëëîâ
241
ðàçðûâå íà 39,5 % ïî ñðàâíåíèþ ñ áóòàíäèîëñîäåð-
æàùèì ÏÓ-2. Àíàëîãè÷íàÿ çàâèñèìîñòü íàáëþäàåò-
ñÿ è ïðè èññëåäîâàíèè ìîäóëåé óïðóãîñòè óêàçàííûõ
îáðàçöîâ ïðè 100 %-íîì óäëèíåíèè, òîãäà êàê ïîêà-
çàòåëè ýëàñòè÷íîñòè èìåþò îáðàòíóþ çàâèñèìîñòü.
Ââåäåíèå ìîäèôèêàòîðîâ â ïîëèóðåòàíîâûå ìàò-
ðèöû ñîïðîâîæäàåòñÿ íåêîòîðûì óìåíüøåíèåì ïðå-
äåëà ïðî÷íîñòè ïðè ðàçðûâå, îäíàêî ðîñò ìîäóëÿ óï-
ðóãîñòè ïðè 100 %-íîì óäëèíåíèè îáðàçöîâ, à òàêæå
óìåíüøåíèå ïîêàçàòåëåé ýëàñòè÷íîñòè ìàòåðèàëà
ñâèäåòåëüñòâóþò î ñòðóêòóðèðóþùåì âëèÿíèè ìîäè-
ôèêàòîðîâ. Ðîñò îòíîñèòåëüíîãî óäëèíåíèÿ ÏÓ-2Ì2
íà 31 % ïî ñðàâíåíèþ ñ ïîêàçàòåëÿìè ìàòðèöû è ñó-
ùåñòâåííîå óìåíüøåíèå ïîêàçàòåëåé îñòàòî÷íîãî
óäëèíåíèÿ ïîäòâåðæäàþò ó÷àñòèå â ïðîöåññàõ ñòðóê-
òóðèðîâàíèÿ ïîëÿðíûõ ôðàãìåíòîâ æåñòêîöåïíîé
ñîñòàâëÿþùåé.
Ñòåïåíü áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèóðåòàíîâûõ ìàò-
ðèö äåìîíñòðèðóåò çàâèñèìîñòü èññëåäóåìûõ ïðîöåñ-
ñîâ îò ñîñòàâëÿþùèõ (ïîëÿðíîñòè óäëèíèòåëÿ ïîëè-
óðåòàíîâîãî ïðåêóðñîðà) æåñòêîñåãìåíòíîãî ôðàã-
ìåíòà: ñòåïåíü áèîäåòåðèîðàöèè ÏÓ-1 ïî ïîêàçàòå-
ëþ ïðî÷íîñòè ïðè ðàçðûâå ðàâíà 5,1 %, â òî âðåìÿ
êàê äëÿ ÏÓ-2 îíà ðàâíà 25,1 %.
Èçìåíåíèå ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé
ìîäèôèöèðîâàííûõ ÏÓ íåçíà÷èòåëüíî, î ÷åì
ñâèäåòåëüñòâóåò ñîõðàíåíèå êîýôôèöèåíòîâ Êδ è Êε íà
âûñîêîì óðîâíå: Êδ =90,6–95,7 %, Êε =94,1–106,4 %.
ÏÓ’-1Ì1 è ÏÓ’-2Ì2, ñîäåðæàùèå ìîäèôèöèðóþ-
ùèå äîáàâêè, îáëàäàþò ôóíãèöèäíûìè ñâîéñòâàìè,
êîòîðûå, ñîãëàñíî ÃÎÑÒ 9.048- 9.049-91, îöåíåíû 0–
1 áàëëàìè [7], òîãäà êàê èõ ìàòðèöû íå ÿâëÿþòñÿ ôóí-
ãèöèäàìè: èõ âîçäåéñòâèå íà ìèêðîîðãàíèçìû îöå-
íèâàåòñÿ 4–5 áàëëàìè.
Àíàëèç ïðåäñòàâëåííûõ íà ðèñ. 1 ïðîôèëåé èíòåí-
ñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé
ÏÓ-1Ì1, ìîäèôèöèðîâàííîãî ìåòàëëîñîäåðæàùèìè
äîáàâêàìè (ðèñ. 1, êðèâàÿ 1) è îáðàçöà òîãî æå ñîñòà-
âà, ïîäâåðãøåãîñÿ âîçäåéñòâèþ ìèêðîìèöåòîâ –
ÏÓ’- 1Ì1 (ðèñ. 1, êðèâàÿ 2) ñâèäåòåëüñòâóåò î âëèÿ-
íèè ìèêðîîðãàíèçìîâ íà ñòðóêòóðó äàííîãî óðåòàí-
ñîäåðæàùåãî ïîëèìåðà.
Ïðîôèëü ðàññåÿíèÿ èñõîäíûì ÏÓ-1Ì1 õàðàêòåðè-
çóåòñÿ ñëàáî âûðàæåííûì ìàêñèìóìîì èíòåíñèâíîñ-
òè ïðè qm ≅ 0,47 íì-1 (òàáë. 3), êîòîðûé óêàçûâàåò íà
ñòðóêòóðíóþ ãåòåðîãåííîñòü – ñóùåñòâîâàíèå ïåðè-
îäè÷íîñòè â ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñïîëîæåíèè æåñò-
êèõ è ãèáêèõ äîìåíîâ â îáúåìå èñõîäíîãî ïîëèìåðà.
Ïåðèîä ÷åðåäîâàíèÿ (D) îäíîòèïíûõ ïî âåëè÷èíå
ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè ìèêðîîáëàñòåé ãåòåðîãåííîñ-
òè cîñòàâëÿåò â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì Áðåããà
(D=2π/qm , ãäå qm – ïîëîæåíèå ìàêñèìóìà íà ïðîôèëå
ðàññåÿíèÿ, ïðåäñòàâëåííîãî â âèäå I = f(q), ïðè ýòîì
q = (4π/λ)sinθ – âåëè÷èíà âåêòîðà ðàññåÿíèÿ â îáðàò-
íîì ïðîñòðàíñòâå), îêîëî 13,4 íì (òàáë. 3).
Âîçäåéñòâèå ìèêðîìèöåòîâ (ðèñ. 1, êðèâàÿ 2,
òàáë. 3) ïðèâîäèò ê èñ÷åçíîâåíèþ èíòåðôåðåíöèîí-
íîãî ìàêñèìóìà íà ïðîôèëå ðàññåÿíèÿ ïðè îäíîâðå-
ìåííîì óâåëè÷åíèè èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ â îá-
ëàñòè ìàëûõ çíà÷åíèé âåêòîðà q (êðèâàÿ 2), ÷òî, êàê
èçâåñòíî, íàáëþäàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè ðàçìåðà ìèê-
ðîîáëàñòåé ãåòåðîãåííîñòè â îáúåìå ïîëèìåðíîé ñèñ-
òåìû [13].  ÷àñòíîñòè, ðåçóëüòàòû îöåíêè ïî ìåòîäó
Ðóëàíäà [14] âåëè÷èíû äèàïàçîíà ãåòåðîãåííîñòè
(lp), íåïîñðåäñòâåííî ñâÿçàííîãî ñ óñðåäíåííûì äèà-
ìåòðîì ðàçëè÷íûõ ïî ïëîòíîñòè ìèêðîîáëàñòåé ãå-
òåðîãåííîñòè (<l1> è <l2>) â äâóôàçíîé ñèñòåìå
(lp=ϕ 2<l1> = ϕ 1<l2>, ãäå ϕ 1 è ϕ 2 – îáúåìíàÿ äîëÿ ìèê-
ðîîáëàñòåé 1 è 2 òèïîâ), ïîäòâåðæäàþò ýòîò ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûé ðåçóëüòàò.
Ïîëóêîëè÷åñòâåííàÿ îöåíêà óðîâíÿ ãåòåðî-
ãåííîñòè ñòðóêòóðû èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ ÏÓ
îñóùåñòâëÿëàñü ïîñðåäñòâîì ñîïîñòàâëåíèÿ çíà÷åíèé
0,6 1,2
80
160
2
1
²,
îò
í.
å
ä.
q, íì-1
Ðèñ. 1. Ïðîôèëè èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî
ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ÏÓ-1Ì1(1) è
ÏÓ’-1Ì1 (2)
Îáðàçåö qm , íì-1 D, íì lp , íì Q , îòí. åä.
ÏÓ-1Ì1 0,47 13,4 4,6 861
ÏÓ’-1Ì1 - - 6,0 304
ÏÓ-2 0,50 12,6 5,9 126
ÏÓ’-2 0,44 14,4 6,5 144
ÏÓ’’-2 0,41 15,3 8,4 142
ÏÓ-2Ì2 - - 7,8 465
ÏÓ’-2Ì2 - - 9,1 455
Òàáëèöà 3. Ïàðàìåòðû ìèêðîôàçîâîé ñòðóêòóðû ïîëèóðåòàíîâ
242
Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.È. Øòîìïåëü, Í.È. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüåâ
èíâàðèàíòà Ïîðîäà (Q):
,dqI(q)qQ ∫=
∞
0
2
ñòðóêòóðíîãî ïàðàìåòðà, êîòîðûé ïðÿìî ïðîïîðöè-
îíàëåí âåëè÷èíå ñðåäíåêâàäðàòè÷íîé ôëóêòóàöèè ýëåê-
òðîííîé ïëîòíîñòè â îáúåìå äâóõôàçíîé ñèñòåìû:
Q =2π 2IeVϕ 1ϕ 2(ρ1 - ρ2)
2 ,
ãäå Ie , V – ôàêòîð Òîìñîíà è çíà÷åíèå ðàññåèâàþùåãî
îáúåìà, ρ1, ρ2 – ýëåêòðîííàÿ ïëîòíîñòü ôàç 1 è 2 òè-
ïîâ [15].
Èç ñîïîñòàâëåíèÿ çíà÷åíèé Q îáðàçöà ÏÓ-1Ì1 è
ïîäâåðãøåãîñÿ âîçäåéñòâèþ ìèêðîìèöåòîâ (ÏÓ’-1Ì1),
ñëåäóåò, ÷òî óêàçàííîå âîçäåéñòâèå ñîïðîâîæäàåòñÿ
ñóùåñòâåííûì óìåíüøåíèåì óðîâíÿ ãåòåðîãåííîñòè
â îáúåìå ïîëèìåðà (òàáë. 3) ïðè ðîñòå ðàçìåðà æåñò-
êèõ äîìåíîâ è áîëåå ÷åì â 2,5 ðàçà óìåíüøåíèè êîí-
òðàñòà ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè. Òàêèå èçìåíåíèÿ ñâè-
äåòåëüñòâóþò îá ó÷àñòèè ïðîäóêòîâ ìåòàáîëèçìà
ìèêðîîðãàíèçìîâ â ïðîöåññàõ ñòðóêòóðèðîâàíèÿ â
îáúåìå ïîëèìåðà.
Èíîå âîçäåéñòâèå îêàçûâàþò ìèêðîìèöåòû êàê íà
ïîëèóðåòàíîâóþ ìàòðèöó ÏÓ-2, òàê è íà ìîäèôèöè-
ðîâàííûé ñîëÿìè Zn2+ ïîëèóðåòàí (ÏÓ-2Ì2).
Ïîÿâëåíèå ïåðåãèáà íà ïðîôèëå ìàëîóãëîâîãî
ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé èñõîäíîãî ÏÓ-2 ñ
ìàêñèìóìîì èíòåíñèâíîñòè ïðè qm≈0,50 íì-1 (ðèñ. 2,
êðèâàÿ 1) ñâèäåòåëüñòâóåò î ñóùåñòâîâàíèè â îáúåìå
ïîëèìåðà ñëàáî âûðàæåííîé ïåðèîäè÷íîñòè â ðàñïî-
ëîæåíèè æåñêèõ è ãèáêèõ äîìåíîâ. Ñðåäíåå ðàññòîÿ-
íèå D ìåæäó öåíòðàìè áëèæàéøèõ æåñòêèõ (ãèáêèõ)
äîìåíîâ ñîñòàâëÿåò îêîëî 13 íì (òàáë. 3). Âîçäåéñòâèå
ìèêðîìèöåòîâ (ÏÓ’-2), êàê ñëåäóåò èç èçìåíåíèÿ ïðî-
ôèëÿ èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ ðåíòãå-
íîâñêèõ ëó÷åé, ñïîñîáñòâóåò óâåëè÷åíèþ èíòåíñèâíî-
ñòè ìàêñèìóìà ñ îäíîâðåìåííûì åãî ñìåùåíèåì â
îáëàñòü ìåíüøèõ çíà÷åíèé âåêòîðà ðàññåÿíèÿ q. Ýòî
óêàçûâàåò êàê íà âîçðàñòàíèå êîíòðàñòà ýëåêòðîííîé
ïëîòíîñòè (èíâàðèàíòà Q) â îáúåìå ïîëèìåðà, òàê è
íà óâåëè÷åíèå ðàçìåðà æåñòêèõ äîìåíîâ (lp) è ðàñ-
ñòîÿíèÿ ìåæäó íèìè (D).
Ìèêðîîðãàíèçìû îêàçûâàþò íà ñóáñòðàòû êîìï-
ëåêñíîå âîçäåéñòâèå: ýòî ôèçè÷åñêèå ïðîöåññû (îáóñ-
ëîâëåííû êàê ðîñòîì ãèôîâ ãðèáîâ, òàê è âîçäåéñòâè-
åì âëàãè), áèîõèìè÷åñêèå (âîçäåéñòâèå ýíçèìîâ) è
õèìè÷åñêèå (ãèäðîëèç, â ò.÷. êèñëîòíûé).
Íàìè èññëåäîâàíî âîçäåéñòâèå íà ìèêðîôàçîâóþ
ñòðóêòóðó ÏÓ-2 îáîñîáëåííîãî ôàêòîðà – âëàãè
(ÏÓ’’-2), êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ êàê ïðåäïîñûëêîé ìèêðîá-
íîãî çàðàæåíèÿ ïîëèìåðíîé ïîâåðõíîñòè, òàê è ïðî-
äóêòîì æèçíåäåÿòåëüíîñòè ìèêðîîðãàíèçìîâ. Ïðè åå
âîçäåéñòâèè íà ïðîôèëå ìàëîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ ðåíò-
ãåíîâñêèõ ëó÷åé (ðèñ. 2, êðèâàÿ 3; òàáë. 3) ìàêñèìóì
èíòåíñèâíîñòè âûðàæåí áîëåå ÷åòêî è ñäâèíóò â îá-
ëàñòü ìåíüøèõ çíà÷åíèé âåêòîðà ðàñññåÿíèÿ, ÷åì â
îáðàçöàõ ÏÓ-2 è ÏÓ’-2. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î áîëåå
âûðàæåííîì ïðîñòðàíñòâåííîì óïîðÿäî÷åíèè ìèê-
ðîîáëàñòåé ãåòåðîãåííîñòè â îáúåìå ïîëèìåðà, ÷òî
ñîïðîâîæäàåòñÿ óâåëè÷åíèåì äèàïàçîíà ãåòåðîãåííî-
ñòè ïðè îäèíàêîâîì ñ ÏÓ’-2 êîíòðàñòå ýëåêòðîííîé
ïëîòíîñòè.
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíû ïðîôèëè èíòåíñèâíîñòè
ìàëîóãëîâîãî ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé îáðàç-
öàìè ïîëèóðåòàíîâ ÏÓ-2 è ÏÓ-2Ì2: ïîëèìåðíîé ìàò-
ðèöû – ÏÓ-2 – êðèâàÿ 1 è ÏÓ-2Ì2 – åå ìîäèôèöèðî-
âàííîãî àíàëîãà – êðèâàÿ 2. Êðèâûå 1’ è 2’ äåìîíñò-
ðèðóþò ïðîôèëè èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî ðàññå-
ÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé óêàçàííûìè îáðàçöàìè
ïîñëå âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ ñîîòâåòñòâåííî.
0,6 1,2
12
24
2
3
1
²,
îò
í.
å
ä.
q, íì-1
Ðèñ. 2. Ïðîôèëè èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî
ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé èñõîäíûì ÏÓ-2 (1),
ïîäâåðãøèìñÿ âîçäåéñòâèþ ìèêðîìèöåòîâ ÏÓ’-2 (2)
è âëàãè ÏÓ’’ (3)
2'
1'
2
1
²,
îò
í.
å
ä.
q, íì-10,6 1,2
12
24
36
Ðèñ. 3. Ïðîôèëè èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî
ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ÏÓ: èñõîäíûìè ÏÓ-2
(1) è ÏÓ-2Ì2 (2); ïîñëå âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ
ÏÓ’-2 (1’) è ÏÓ’-2Ì2 (2’)
243
Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèóðåòàíîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ñîåäèíåíèÿìè ìåòàëëîâ
Èç ñîïîñòàâëåíèÿ óêàçàííûõ ïðîôèëåé (ðèñ. 3,
êðèâûå 1, 2) ñëåäóåò, ÷òî ìîäèôèöèðîâàíèå ÏÓ-2 Zn2+-
ñîäåðæàùèìè äîáàâêàìè ñîïðîâîæäàåòñÿ çíà÷èòåëü-
íûì óâåëè÷åíèåì èíòåíñèâíîñòè ìàëîóãëîâîãî ðàñ-
ñåÿíèÿ â îáëàñòè ìàëûõ çíà÷åíèé âåêòîðà q, îáóñëîâ-
ëåíûì óâåëè÷åíèåì ðàçìåðà ìèêðîîáëàñòåé ãåòåðî-
ãåííîñòè ñ 5,9 äî 7,8 íì (òàáë. 3) è ëîêàëüíîé
ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè (ñî 126 äî 465 îòí. åä.). Ýòî
ïðèâîäèò ê èñ÷åçíîâåíèþ íà ïðîôèëå ìàëîóãëîâîãî
ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé ìàêñèìóìà èíòåíñèâ-
íîñòè (èñ÷åçíîâåíèþ ïñåâäîäâóôàçíîé ìîðôîëîãèè,
õàðàêòåðíîé äëÿ ÏÓ-2), ÷òî ïðèñóùå ÏÓ ñ ÷àñòè÷íî-
êðèñòàëëèçóþùèìèñÿ ãèáêèìè áëîêàìè [16].
Ìèêðîîáëàñòÿìè ãåòåðîãåííîñòè, ïîÿâëÿþùèìè-
ñÿ ïðè ìîäèôèêàöèè ïîëèóðåòàíîâîé ìàòðèöû ñîåäè-
íåíèÿìè öèíêà (ÏÓ-2Ì2), ìîãóò áûòü êàê æåñòêèå,
òàê è ãèáêèå äîìåíû, à òàêæå íàõîäÿùèåñÿ â ìåæìî-
ëåêóëÿðíîì ïðîñòðàíñòâå äîíîðíî–àêöåïòîðíûå êî-
îðäèíàöèîííûå öåíòðû, îáðàçîâàííûå ñ ó÷àñòèåì
êàòèîíîâ Zn2+ è ïîëÿðíûõ ãðóïï æåñòêèõ áëîêîâ,
ñòðîåíèå êîòîðûõ ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå:
N C OH
O
NC
O
HO
Zn2+ H C
CO
O CO
Mt
O
C
C
CH
C H3
C H3
C H3
CH 3
Òàêèå êîîðäèíàöèîííûå öåíòðû ñïîñîáñòâóþò
ïîâûøåíèþ óðîâíÿ ãåòåðîãåííîñòè ñòðóêòóðû ÏÓ,
÷òî ïîäòâåðæäåíî êàê äàííûìè ÄÑÊ, òàê è øèðîêî-
óãëîâûìè ðåíòãåíîâñêèìè äèôðàêòîãðàììàìè [17].
Êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, èñõîäÿ èç äàííûõ îò-
ñóòñòâèÿ ñóùåñòâåííûõ èçìåíåíèé ïðè âîçäåéñòâèè
ìèêðîìèöåòîâ íà ìèêðîôàçîâóþ ñòðóêòóðó ÏÓ-2
(ðèñ. 3, êðèâûå 1, 1’ ; òàáë. 3), âîçäåéñòâèå ìèêðîìè-
öåòîâ íà åå ìîäèôèðîâàííûé cîëÿìè Zn2+ àíàëîã
(ÏÓ’-2Ì2) ïðàêòè÷åñêè íå âûçâàëî çàìåòíûõ èçìå-
íåíèé åãî ìèêðîãåòåðîãåííîé ñòðóêòóðû (ðèñ. 3, êðè-
âûå 2, 2’ ), î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò êàê ðàçìåðû ìèê-
ðîîáëàñòåé ãåòåðîãåííîñòè lp, òàê è óðîâíÿ ãåòåðî-
ãåííîñòè èíâàðèàíòà Ïîðîäà ïîëèìåðíîé ñèñòåìû
(òàáë. 3).
Òàêèì îáðàçîì, ïî äàííûì ìàëîóãëîâîé ðåíòãåíî-
ãðàôèè, âîçäåéñòâèå ìèêðîìèöåòîâ íà ìèêðîãåòåðîãåí-
íóþ ñòðóêòóðó ïîëèóðåòàíîàöèëñåìèêàðáàçèäà,
ìîäèôèöèðîâàííîãî ñîåäèíåíèÿìè Zn2+ è Sn2+
(ÏÓ’-1Ì1); ïîëèóðåòàíà (ÏÓ’-2) è åãî ìîäèôèöèðî-
âàííîãî àíàëîãà (ÏÓ’-2Ì2) èìååò ñóùåñòâåííûå ðàç-
ëè÷èÿ. Åñëè â ïåðâîì ñëó÷àå ïîñëå âîçäåéñòâèÿ ìèê-
ðîìèöåòîâ ìèêðîôàçîâàÿ ñòðóêòóðà ñóùåñòâåííî èç-
ìåíÿåòñÿ, òî âî âòîðîì – ïðàêòè÷åñêè íå ïðåòåðïå-
âàåò èçìåíåíèé.
Õàðàêòåð ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïîëîæåíèÿ ôðàã-
ìåíòîâ ìàêðîöåïè ìîäèôèöèðîâàííûõ ïîëèóðåòàíî-
âûõ ìàòðèö è èçìåíåíèÿ â èõ ìàêðîìîëåêóëÿðíîé
ñòðóêòóðå â ðåçóëüòàòå âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ
èññëåäîâàíû ìåòîäîì øèðîêîóãëîâîé ðåíòãåíîãðà-
ôèè. Ïðè èññëåäîâàíèè ìîäèôèöèðîâàííîãî ÏÓ-1Ì1
(ðèñ. 4, êðèâàÿ 1) è ïîäâåðãøåãîñÿ âîçäåéñòâèþ ìèê-
ðîìèöåòîâ (ÏÓ’-1Ì1) îáíàðóæåíî, ÷òî íà äèôðàê-
òîãðàììå ÏÓ-1Ì1 ïðèñóòñòâóåò ëèøü îäèí äèôðàê-
öèîííûé ìàêñèìóì èíòåíñèâíîñòè äèôôóçíîãî òèïà
(2θm=20°), ñâèäåòåëüñòâóþùèé î ñóùåñòâîâàíèè
áëèæíåé óïîðÿäî÷åííîñòè â ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñ-
ïîëîæåíèè ôðàãìåíòîâ åãî ìàêðîöåïåé. Âîçäåéñòâèå
ìèêðîìèöåòîâ (ÏÓ’-1Ì1) ñîïðîâîæäàåòñÿ ïîÿâëåíè-
åì íà ôîíå óêàçàííîãî äèôôóçíîãî ìàêñèìóìà äâóõ
äîïîëíèòåëüíûõ äèôðàêöèîííûõ ìàêñèìóìîâ ïðè
2θm≈26,2 è 32,6° (êðèâàÿ 2, óêàçàíî ñòðåëêîé), ñâèäå-
òåëüñòâóþùèõ î íàëè÷èè â îáúåìå ïîëèìåðà êîîðäè-
íàöèîííûõ öåíòðîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïðè ó÷àñòèè ïðî-
äóêòîâ ìåòàáîëèçìà ìèêðîìèöåòîâ è ñâèäåòåëüñòâó-
þùèõ î ïðîöåññàõ ëîêàëüíîãî ñòðóêòóðèðîâàíèÿ.
Òàêèìè ñòðóêòóðèðóþùèìè àãåíòàìè ìîãóò áûòü
12 24
5
10
2
1
Ðèñ. 4. Øèðîêîóãëîâûå ðåíòãåíîâñêèå
äèôðàêòîãðàììû ÏÓ-1Ì1 (1) è ÏÓ2 -1Ì1 ïîñëå
âîçäåéñòâèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ (2)
²,
îò
í.
å
ä.
2θ, ãðàä. 12 24
5
10
15
2
1
²,
îò
í.
å
ä.
2θ, ãðàä.
Ðèñ. 5. Øèðîêîóãëîâûå ðåíòãåíîâñêèå
äèôðàêòîãðàììû ÏÓ-2Ì2 (1) è ÏÓ2 -2Ì2 ïîñëå
âîçäåéñòâèÿ ìèêðîîðãàíèçìîâ (2)
244
Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.È. Øòîìïåëü, Í.È. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüåâ
êèñëûå ïðîäóêòû ìåòàáîëèçìà (íàïðèìåð, òðåõîñíîâ-
íàÿ ëèìîííàÿ êèñëîòà, ïðîäóöåíò ïëåñíåâûõ ãðèáîâ
ðîäà Aspergillis), ñïîñîáñòâóþùèå âîçíèêíîâåíèþ
ñïåöèôè÷åñêèõ ìåæìîëåêóëÿðíûõ âçàèìîäåéñòâèé, â
ò.÷. ïîñðåäñòâîì âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó ìàêðîöå-
ïÿìè è ìåòàáîëèòàìè.
Èíûì ñòðóêòóðíûì ñîñòîÿíèåì õàðàêòåðèçóåòñÿ
ìîäèôèöèðîâàííûé ÏÓ-2Ì2: íà øèðîêîóãëîâîé ðåíò-
ãåíîâñêîé äèôðàêòîãðàììå (ðèñ. 5, êðèâàÿ 1) ïðèñóò-
ñòâóþò, íàðÿäó ñ ãëàâíûì äèôðàêöèîííûì ìàêñèìó-
ìîì äèôôóçíîãî òèïà (2θm=20°), äâà âòîðè÷íûõ äèñ-
êðåòíûõ ìàêñèìóìà èíòåíñèâíîñòè ïðè 2θm=11 è
32,8° (îòìå÷åíû ñòðåëêîé), êîòîðûå ìîãóò áûòü èí-
òåðïðåòèðîâàíû êàê ïðîÿâëåíèå äàëüíåãî ïîðÿäêà â
ðàñïîëîæåíèè êîîðäèíèðîâàííûõ êàòèîíàìè Zn2+
ôðàãìåíòîâ ìàêðîöåïåé ÏÓ. Âîçäåéñòâèå ìèêðîìè-
öåòîâ ìåíÿåò äèôðàêöèîííóþ êàðòèíó ÏÓ-2Ì2: ìàê-
ñèìóì ïðè 2θm=11° èñ÷åçàåò, à åãî èíòåíñèâíîñòü ïðè
2θm=32,8° óìåíüøàåòñÿ (êðèâàÿ 2), ÷òî ñâèäåòåëüñòâó-
åò î âëèÿíèè ïðîäóêòîâ ìåòàáîëèçìà ìèêðîìèöåòîâ
íà ïðîöåññû óïîðÿäî÷åíèÿ â ðàñïîëîæåíèè ôðàãìåí-
òîâ ìàêðîöåïåé, îáóñëîâëåííûå óãëóáëåíèåì ñòðóê-
òóðèðîâàíèÿ ñèñòåìû.
Ðåçóëüòàòû ðåíòãåíîãðàôèè ïîäòâåðæäàþò äàííûå
ÈÊ-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Íàèáîëåå ÷óâñòâèòåëüíûìè ê âîçäåéñòâèþ àãðåñ-
ñèâíûõ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû, êàê è ìèêðîìèöå-
òîâ, ÿâëÿþòñÿ ïîëÿðíûå ôðàãìåíòû æåñòêîöåïíûõ
äîìåíîâ èññëåäîâàíûõ ÏÓ è ïîëèóðåòàíñåìèêàðáà-
çèäîâ. Ïîýòîìó ïðè ñðàâíèòåëüíîì èññëåäîâàíèè ÈÊ-
ñïåêòðîâ èñõîäíûõ ïîëèóðåòàíîâûõ ìàòðèö, èõ ìî-
äèôèöèðîâàííûõ àíàëîãîâ è ÏÓ, ïîäâåðãøèãñÿ âîç-
äåéñòâèþ ìèêðîìèöåòîâ îáëàñòÿì êîëåáàíèé óêàçàí-
íûõ ãðóïï áûëî óäåëåíî áîëüøåå âíèìàíèå. Ýòî
ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ ñ ÷àñòîòàìè 1540 ñì-1 – δ(N-H)-
ãðóïï, à òàêæå 1705 è 1730 ñì-1 – ν(Ñ=Î) â ñàìîàññî-
öèàòàõ æåñòêèõ ñåãìåíòîâ è ñâîáîäíûõ îò âîäîðîä-
íûõ ñâÿçåé ν(Ñ=Î) ãðóïï óðåòàíîâ ñîîòâåòñòâåííî.
Ðåçóëüòàòîì âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ íà ÏÓ-1Ì1
ÿâëÿåòñÿ ïåðåðàñïðåäåëåíèå èíòåíñèâíîñòåé ïîëîñ
1670 è 1730 ñì-1: èíòåíñèâíîñòü ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ
àññîöèèðîâàííûõ ñåìèêàðáàçèäíûõ êàðáîíèëîâ
(1670 ñì-1) âîçðàñòàåò ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãè÷íîé
ïîëîñîé íåàññîöèèðîâàííûõ óðåòàíîâûõ êàðáîíèëîâ
(1730 ñì-1). Çàìåòíîãî èçìåíåíèÿ ïîëîñû ïîãëîùåíèÿ
1540 ñì-1 – δ(N-H)ñâîá. â ðåçóëüòàòå âîçäåéñòâèÿ ìèê-
ðîìèöåòîâ íå íàáëþäàåòñÿ.
Äëÿ ÏÓ’-2 íàáëþäàåòñÿ íåáîëüøîå ïàäåíèå èí-
òåíñèâíîñòè ïîëîñû δ(N-H)ñâîá. – 1540 ñì-1, ñâèäåòåëü-
ñòâóþùåå îá óìåíüøåíèè êîëè÷åñòâà ñâîáîäíûõ
N-H-ãðóïï, ÷òî ïîäòâåðæäàåò äàííûå ðåíòãåíîâñêèõ
èññëåäîâàíèé î ñòðóêòóðèðóþùåì âîçäåéñòâèè
ìåòàáîëèòîâ.
Èññëåäîâàíèÿ ÈÊ-ñïåêòðîâ ÏÓ-2 – ÏÓ-2Ì2 è
ÏÓ’-2 – ÏÓ’-2Ì2, à òàêæå ñïåêòðîâ ïîâåðõíîñòè
(ÌÍÏÂÎ) ïëåíîê ñâèäåòåëüñòâóþò î íåáîëüøîì ïà-
äåíèè èíòåíñèâíîñòè ïîëîñû δ(N-H)ñâîá. – 1540 ñì-1 è
ðîñòå èíòåíñèâíîñòè ïîëîñû ñ ÷àñòîòîé 1705 ñì-1 ïî
ñðàâíåíèþ ñ ïîëîñîé 1730 ñì-1. Ýòî óêàçûâàåò íà èçìå-
íåíèÿ â óïîðÿäî÷åíèè æåñòêèõ äîìåíîâ ïóòåì àññîöè-
àöèè óðåòàíîâûõ êàðáîíèëîâ ïðîäóêòàìè ìåòàáîëèçìà
ìèêðîìèöåòîâ ïîñðåäñòâîì âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, ÷òî
ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè ðåíòãåíîâñêèõ èññëåäîâàíèé.
Èçâåñòíî [18], ÷òî îáðàáîòêà ïîëèóðåòàíîñåìè-
êàðáàçèäîâ âîäîé ñîïðîâîæäàåòñÿ ðîñòîì èíòåíñèâ-
íîñòè ïîëîñû àññîöèèðîâàííûõ ñåìèêàðáàçèäíûõ
êàðáîíèëîâ (νÑ=Î – 1670 ñì-1) ïî ñðàâíåíèþ ñ èíòåí-
ñèâíîñòüþ ïîëîñû ñâîáîäíûõ óðåòàíîâûõ êàðáîíè-
ëîâ (1730 ñì-1), ÷òî ïîäòâåðæäàåò ïîâûøåííóþ ïî-
ëÿðíîñòü ñåìèêàðáàçèäíûõ êàðáîíèëîâ ïî ñðàâíåíèþ
ñ óðåòàíîâûìè.
Ïðîâåäåííûå ÈÊ-ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ
âëèÿíèÿ ìèêðîìèöåòîâ (ÏÓ-2’) è âëàãè (ÏÓ-2’’) íà ïðî-
öåññû âîäîðîäíûõ âçàèìîäåéñòâèé â ÏÓ ïîäòâåðæ-
äàþò ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ ìèêðîôàçîâîé ñòðóê-
òóðû ÏÓ-2’ è ÏÓ-2’’ (ðèñ. 6).
Òàêèì îáðàçîì, ïóòåì ìîäèôèöèêàöèè õëîðèäà-
ìè öèíêà, îëîâà è àöåòèëàöåòîíàòîì öèíêà ïîëèóðå-
òàíîâ è ïîëèóðåòàíîàöèëñåìèêàðáàçèäîâ ïîëó÷åíû
ïîëèìåðíûå ìàòåðèàëû, îáëàäàþùèå ôóíãèöèäíîé
àêòèâíîñòüþ îòíîñèòåëüíî ïëåñíåâûõ ãðèáîâ, êîòî-
ðûå ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå àãðåññèâíûìè ñðåäè ìèêðî-
îðãàíèçìîâ áèîäåñòðóêòîðàìè ïîëèìåðîâ, ÷òî ñâèäå-
òåëüñòâóåò íå òîëüêî î íàó÷íîé, íî è ïðàêòè÷åñêîé
íàïðàâëåííîñòè ïðîâåäåííûõ èññëåäîâàíèé.
Ðèñ. 6. ÈÊ-ñïåêòðû ÌÍÏÂÎ: ÏÓ’-2 – ïîñëå
âîçäåéñòâèÿ ìèêðîìèöåòîâ (1) è ÏÓ’’-2 – ïîñëå
âîçäåéñòâèÿ âëàãè (2)
Î
òð
àæ
åí
èå
900 1100 1300 1500 1700 ν, ñì-1
1
2
245
Èññëåäîâàíèå ïðîöåññîâ áèîäåòåðèîðàöèè ïîëèóðåòàíîâ, ìîäèôèöèðîâàííûõ ñîåäèíåíèÿìè ìåòàëëîâ
Ëèòåðàòóðà
1. Àôðèêÿí Ý.Ã. Ìèêðîáíûå ïîâðåæäåíèÿ ïîëèìåðîâ:
ïîäõîäû äëÿ èõ ïðîãíîçèðîâàíèÿ // ³ñí. Îäåñ. íàö.
óí-òó. – 2001. – 6, âèï. 4. – Ñ. 20–23.
2. Howard Gary T. // Int. Bioterior.&Biodegr. – 2002. –
49, N 4. – P. 242–252.
3. Ñàâåëüåâ Þ.Â., Ðîáîòà Ë.Ï., Ðóäåíêî À.Â. //
Êîñì³÷íà íàóêà ³ òåõíîëîã³ÿ. Äîäàòîê. –2003 – 9, ¹ 2.
– Ñ. 24–27.
4. International standart ISO 846:1997 (E). Plastics –
Evaluation of the action of microorganisms. Second
edition 1997-06-15.22 p.
5 . Ñàâåëüåâ Þ.Â, Ðîáîòà Ë.Ï, Ðóäåíêî À.Â, Êîâàëü
Ý.Ç // Äîï. ÍÀÍ Óêðà¿íè – 2005. – ¹ 1 – Ñ. 141–146.
6. Ðîáîòà Ë.Ï., Ñàâåëüåâ Þ.Â., Ðóäåíêî À.Â.,
Êîâàëü Ý.Ç. // Ïîë³ìåð. æóðí. – 2004. – 26, ¹ 4. –
Ñ. 267–274.
7. ÃÎÑÒ 9.048 – 89 ÅCÇCÊ. Èçäåëèÿ òåõíè÷åñêèå.
Ìåòîäû èñïûòàíèé íà ñòîéêîñòü ê âîçäåéñòâèþ
ïëåñíåâûõ ãðèáîâ.
8. ÃÎÑÒ 9.049 – 91 ÅCÇCÊ. Ìàòåðèàëû ïîëèìåðíûå
è èõ êîìïîíåíòû Ìåòîäû èñïûòàíèé íà ñòîéêîñòü ê
âîçäåéñòâèþ ïëåñíåâûõ ãðèáîâ
9. Kratky O., Pilz I., Schmitz P.J. // J. Colloid Interface
Sci. –1966 .–21, ¹ 1. –P.24–34.
10. Ëèïàòîâ Þ.Ñ., Øèëîâ Â.Â., Ãîìçà Þ.Ï.,
Êðóãëÿê Í.Å. Ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû
èññëåäîâàíèÿ ïîëèìåðîâ. – Ê.: Íàóê. äóìêà, 1982. –
296 ñ.
11. Schmidt P.W., Hight R.J. Slit height corrections in
small angle x-ray scattering //J. Appl. Cryst. –1960. –
13. – P. 480–483.
12 . Ãðèíüå À. Ðåíòãåíîãðàôèÿ êðèñòàëëîâ. Òåîðèÿ è
ïðàêòèêà. – Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. –604 ñ.
13. Ding Y.S., Register R.A., Yang C.Z., Cooper S.L. //
Polymer. – 1989. – 30. – ¹ 14. – P. 1213–1220.
14. Perret R., Ruland W. // Kolloid Z. – Z. Polymere. –
1971.– B.247. – S. 835–843.
15. Porod G. General theory // Small-angle x-ray
scattering /Ed. by O.Glatter, O. Kratky. – London: Acad.
Press. – 1982. – P. 17–51.
16. Âèëåíñêèé Â.À., Êåð÷à Þ.Þ., Øòîìïåëü Â.È.,
Õàñàíîâ Ì.Ø. // Âûñîêîìîëåêóëÿð. ñîåäèíåíèÿ. Ñåð.
À. – 1987. – 29, ¹ 7. – Ñ. 1377–1381.
17. Øòîìïåëü Â.². ̳êðîôàçîâà ñòðóêòóðà òà
âëàñòèâîñò³ ìîäèô³êîâàíèõ óðåòàíîâì³ñíèõ ïîë³ìåð³â
//Àâòîðåô. äèñ. …. äîêò. õ³ì. íàóê: ²ÕÂÑ ÍÀÍ
Óêðà¿íè. – Êè¿â: 2003. –36 ñ.
18 . Âàòóëåâ Â.Í., Ëàïòèé Ñ.Â., Êåð÷à Þ.Þ.
Èíôðàêðàñíûå ñïåêòðû è ñòðóêòóðà ïîëèóðåòàíîâ. –
Ê.: Íàóê. äóìêà, 1987 – 67 ñ.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28 ìàðòà 2008 ã.
Äîñë³äæåííÿ ïðîöåñ³â á³îäåòåð³îðàö³¿ ïîë³óðåòàí³â, ìîäèô³êîâàíèõ
ñïîëóêàìè ìåòàë³â
Ë.Ï. Ðîáîòà, Â.². Øòîìïåëü, Í.É. Ïàðõîìåíêî, Í.À. Êóçüìàê, Þ.Â. Ñàâåëüºâ
²íñòèòóò õ³ì³¿ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê ÍÀÍ Óêðà¿íè
48, Õàðê³âñüêå øîñå, Êè¿â, 02160, Óêðà¿íà
Îòðèìàí³ ìîäèô³êîâàí³ ñîëÿìè ìåòàë³â ïîë³óðåòàíè òà ïîë³óðåòàíñåì³êàðáàçèäè. Äîñë³äæåíî
âïëèâ ìîäèô³êàòîð³â ³ ïë³ñíÿâèõ ãðèá³â íà íàäìîëåêóëÿðíó ñòðóêòóðó òà ô³çèêî-ìåõàí³÷í³
âëàñòèâîñò³ ïîë³ìåðíèõ ìàòåð³àë³â. Ìîäèô³êàö³ÿ ïîë³óðåòàí³â ñîëÿìè ìåòàë³â íàäຠ¿ì
ôóíã³ñòàòè÷í³ âëàñòèâîñò³.
Study of the prosesses of biodeterioration of polyurethanes modified with metal
compounds
L.P. Robota, V.I. Shtompel, N.I. Parkhomenko, N.A. Kuzmak, Yu.V. Savelyev
Institute of Macromolecular Chemistry NAS of Ukraine
48, Kharkivske shausse, Kyiv, 02160, Ukraine
Polyurethanesemicarbazides modified with metal salts have been synthesized. The influence of modifiers
and mold fungi on supramolecular structure and physic-mechanical properties of polymer materials
have been studied. Modification of polyurethanes with the metal salts imparts to them fungistatical
properties.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7295 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3275 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:22:47Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Робота, Л.П. Штомпель, В.И. Пархоменко, Н.И. Кузьмак, Н.А. Савельев, Ю.В. 2010-03-26T15:19:29Z 2010-03-26T15:19:29Z 2008 Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов / Л.П. Робота, В.И. Штомпель, Н.И. Пархоменко, Н.А. Кузьмак, Ю.В. Савельев // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 3. — С. 239-245. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7295 678.664 + 539.2 Получены модифицированные солями металлов полиуретаны и полиуретансемикарбазиды. Исследовано влияние модификаторов и плесневых грибов на надмолекулярную структуру и физико-механические свойства полимерных материалов. Модификация полиуретанов солями металлов позволяет придавать им фунгистатические свойства. Отримані модифіковані солями металів поліуретани та поліуретансемікарбазиди. Досліджено вплив модифікаторів і пліснявих грибів на надмолекулярну структуру та фізико-механічні властивості полімерних матеріалів. Модифікація поліуретанів солями металів надає їм фунгістатичні властивості. Polyurethanesemicarbazides modified with metal salts have been synthesized. The influence of modifiers and mold fungi on supramolecular structure and physic-mechanical properties of polymer materials have been studied. Modification of polyurethanes with the metal salts imparts to them fungistatical properties. ru Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України Структура і властивості Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов Дослідження процесів біодетеріорації поліуретанів, модифікованих сполуками металів Study of the prosesses of biodeterioration of polyurethanes modified with metal compounds Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов Робота, Л.П. Штомпель, В.И. Пархоменко, Н.И. Кузьмак, Н.А. Савельев, Ю.В. Структура і властивості |
| title | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| title_alt | Дослідження процесів біодетеріорації поліуретанів, модифікованих сполуками металів Study of the prosesses of biodeterioration of polyurethanes modified with metal compounds |
| title_full | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| title_fullStr | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| title_full_unstemmed | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| title_short | Исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| title_sort | исследование процессов биодетериорации полиуретанов, модифицированных соединениями металлов |
| topic | Структура і властивості |
| topic_facet | Структура і властивості |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7295 |
| work_keys_str_mv | AT robotalp issledovanieprocessovbiodeterioraciipoliuretanovmodificirovannyhsoedineniâmimetallov AT štompelʹvi issledovanieprocessovbiodeterioraciipoliuretanovmodificirovannyhsoedineniâmimetallov AT parhomenkoni issledovanieprocessovbiodeterioraciipoliuretanovmodificirovannyhsoedineniâmimetallov AT kuzʹmakna issledovanieprocessovbiodeterioraciipoliuretanovmodificirovannyhsoedineniâmimetallov AT savelʹevûv issledovanieprocessovbiodeterioraciipoliuretanovmodificirovannyhsoedineniâmimetallov AT robotalp doslídžennâprocesívbíodeteríoracíípolíuretanívmodifíkovanihspolukamimetalív AT štompelʹvi doslídžennâprocesívbíodeteríoracíípolíuretanívmodifíkovanihspolukamimetalív AT parhomenkoni doslídžennâprocesívbíodeteríoracíípolíuretanívmodifíkovanihspolukamimetalív AT kuzʹmakna doslídžennâprocesívbíodeteríoracíípolíuretanívmodifíkovanihspolukamimetalív AT savelʹevûv doslídžennâprocesívbíodeteríoracíípolíuretanívmodifíkovanihspolukamimetalív AT robotalp studyoftheprosessesofbiodeteriorationofpolyurethanesmodifiedwithmetalcompounds AT štompelʹvi studyoftheprosessesofbiodeteriorationofpolyurethanesmodifiedwithmetalcompounds AT parhomenkoni studyoftheprosessesofbiodeteriorationofpolyurethanesmodifiedwithmetalcompounds AT kuzʹmakna studyoftheprosessesofbiodeteriorationofpolyurethanesmodifiedwithmetalcompounds AT savelʹevûv studyoftheprosessesofbiodeteriorationofpolyurethanesmodifiedwithmetalcompounds |