Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату
За допомогою методів рентгеноструктурного аналізу і диференціальної сканувальної калориметрії встановлено, що у водорозчинних сумішах карбоксиметилцелюлози та полі(диметиламіноетил)метакрилату існують слабкі інтермолекулярні взаємодії. Показано, що суміщення полімерів має місце лише за вмісту 70 % м...
Збережено в:
| Дата: | 2008 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
2008
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7307 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)метакрилату / В.І. Штомпель, О.М. Підгайний, Т.А. Поліщук, Ю.Ю. Керча // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 297-301. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860068450911649792 |
|---|---|
| author | Штомпель, В.І. Підгайний, О.М. Поліщук, Т.А. Керча, Ю.Ю. |
| author_facet | Штомпель, В.І. Підгайний, О.М. Поліщук, Т.А. Керча, Ю.Ю. |
| citation_txt | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)метакрилату / В.І. Штомпель, О.М. Підгайний, Т.А. Поліщук, Ю.Ю. Керча // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 297-301. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| description | За допомогою методів рентгеноструктурного аналізу і диференціальної сканувальної калориметрії встановлено, що у водорозчинних сумішах карбоксиметилцелюлози та полі(диметиламіноетил)метакрилату існують слабкі інтермолекулярні взаємодії. Показано, що суміщення полімерів має місце лише за вмісту 70 % мас. карбоксиметилцелюлози в їх суміші.
С помощью методов рентгеноструктурного анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что в водорастворимых смесях карбоксиметилцеллюлозы и поли(диметиламиноэтил)метакрилата существуют слабые интермолекулярные взаимодействия. Показано, что совместимость полимеров реализуется лишь при содержании 70 % мас. карбоксиметилцеллюлозы в их смеси.
By using of wide- and small-x-ray-scattering and differentiale scanning calorimetry of weak intermoleculare interactions in the water-solution blends of carboxymethyl cellulose and polydimethylaminoethyl methacrylate were esteblishe. It was esteblishe that only with 70 % wt. of carboxymethyl cellulose in the blend the polymers were compatibility.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:08:49Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30 ¹4. Ñ. 297-301
© 2008 Â.². Øòîìïåëü, Î.Ì. ϳäãàéíèé, Ò.À. Ïîë³ùóê, Þ.Þ. Êåð÷à 297
ÓÄÊ 678.01 : 539.2
Còðóêòóðíà îðãàí³çàö³ÿ á³íàðíèõ ñóì³øåé
êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè ³ ïîë³(äèìåòèëàì³íîåòèë)-
ìåòàêðèëàòó
Â.². Øòîìïåëü, Î.Ì. ϳäãàéíèé, Ò.À. Ïîë³ùóê, Þ.Þ. Êåð÷à
²íñòèòóò õ³ì³¿ âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê ÍÀÍ Óêðà¿íè
48, Õàðê³âñüêå øîñå, Êè¿â, 02160, Óêðà¿íà
Çà äîïîìîãîþ ìåòîä³â ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàë³çó ³ äèôåðåíö³éíî¿ ñêàíóþ÷î¿ êàëîðèìåòð³¿
âñòàíîâëåíî, ùî ó âîäîðîç÷èííèõ ñóì³øàõ êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè òà ïîë³(äèìåòèëàì³íîåòèë)-
ìåòàêðèëàòó ³ñíóþòü ñëàáê³ ³íòåðìîëåêóëÿðí³ âçàºìî䳿. Ïîêàçàíî, ùî ñóì³ùåííÿ ïîë³ìåð³â
ìຠì³ñöå ëèøå ïðè âì³ñò³ 70 % ìàñ. êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè â ¿õ ñóì³ø³.
ßê â³äîìî, çì³øóâàííÿ ïîë³ìåð³â – ðîçïîâñþäæå-
íèé ìåòîä îòðèìàííÿ ïîë³ìåðíèõ ìàòåð³àë³â ³ç âëàñ-
òèâîñòÿìè, ïðîì³æíèìè ì³æ âëàñòèâîñòÿìè âèõ³äíèõ
êîìïîíåíò³â [1]. Îñòàíí³ì ÷àñîì àêòóàëüíèì íàïðÿ-
ìîì äîñë³äæåíü âèñîêîìîëåêóëÿðíèõ ñïîëóê º ñòâî-
ðåííÿ á³íàðíèõ ñóì³øåé ïîë³ìåð³â, çäàòíèõ äî ôîð-
ìóâàííÿ ³íòåðïîë³ìåðíèõ êîìïëåêñ³â (²ÏÊ), âëàñòè-
âîñò³ ÿêèõ ìîæóòü ó äåÿêèõ âèïàäêàõ çíà÷íî â³äð³çíÿ-
òèñÿ â³ä âëàñòèâîñòåé âèõ³äíèõ ïîë³ìåð³â [2].
Ôîðìóâàííÿ ²ÏÊ º êðàéí³ì âèïàäêîì ñóì³ùåííÿ êîì-
ïëåìåíòàðíèõ ïîë³ìåð³â. Âàæëèâ³ñòü âèâ÷åííÿ êîì-
ïëåêñîóòâîðåííÿ ó á³íàðíèõ ñóì³øàõ òàêèõ ïîë³ìåð³â
ïîëÿãຠâ òîìó, ùî àíàëîã³÷í³ ïðîöåñè â³äáóâàþòüñÿ
³ â á³îëîã³÷íèõ îá’ºêòàõ [2, 3].
Ñóì³ùåííÿ äâîõ ïîë³ìåð³â ó ¿õ ñóì³øàõ ìîæå ðåà-
ë³çóâàòèñü ëèøå çà âèêîíàííÿ óìîâè:
Å11 ≤ Å12 ≥ Å22 ,
äå: Å11, Å22 ³ Å12 – åíåðã³ÿ ïàðíèõ âçàºìîä³é îäíîéìåí-
íèõ ³ ð³çíîéìåííèõ ìàêðîìîëåêóë [4]. Öÿ óìîâà ñòî-
ñóºòüñÿ ³ âçàºìî䳿 îäíîéìåííèõ ìàêðîìîëåêóë ³ç
ðîç÷èííèêîì.
Ðàí³øå ÿê ïðè ñóì³ùåíí³, òàê ³ ïðè êîìïëåêñîóò-
âîðåíí³ â óðåòàíîâì³ñíèõ á³íàðíèõ ïîë³ìåðíèõ ñóì³-
øàõ áóëî âñòàíîâëåíî ³ñíóâàííÿ åêñòðåìàëüíîãî õà-
ðàêòåðó çì³íè ¿õ ì³êðîãåòåðîãåííî¿ ñòðóêòóðè [5, 6].
Îäíàê ïðè âèâ÷åíí³ ïðîöåñ³â ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ ó
á³íàðíèõ ñóì³øàõ êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè òà ïîë³-
â³ëï³ðîë³äîíó àáî ïîë³â³ëîâîãî ñïèðòó, ì³æ êîìïîíåí-
òàìè ÿêèõ ìàëè ì³ñöå ³íòåðìîëåêóëÿðí³ âîäíåâ³ çâ’ÿç-
êè, òàêèõ ñòðóêòóðíèõ çì³í íå âèÿâëåíî [7].
Ó çâ’ÿçêó ç öèì ñòàâèëîñü çà ìåòó äîñë³äèòè ïðî-
öåñè ñòðóêòóðîóòâîðåííÿ ó á³íàðíèõ ñóì³øàõ êàðáîê-
ñèëî- ³ àì³íîâì³ñíîãî ïîë³ìåð³â, çäàòíèõ äî óòâîðåí-
íÿ ³íòåðìîëåêóëÿðíèõ éîííèõ ãðóï.
Åêñïåðèìåíòàëüíà ÷àñòèíà
Äëÿ îòðèìàííÿ á³íàðíèõ ïîë³ìåðíèõ ñóì³øåé âè-
êîðèñòîâóâàëè ïîë³ìåðè ïðèðîäíîãî ³ ñèíòåòè÷íîãî
ïîõîäæåííÿ:
– êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçà (ÊÌÖ), âèðîáíèöòâà
ô³ðìè “Merck”, ÌÌ=56000, õ³ì³÷íà áóäîâà ÿêî¿ ìîæå
áóòè ïîäàíà ó âèãëÿä³:
OCH2COOH
OCH2COOH
O
OH
OH
H
H
C
C
C C
C
O C
C
C O
C
C
Ñòóï³íü çàì³ùåííÿ ÎÍ-ãðóï íà ÎÑÍ2ÑÎÎÍ-ãðó-
ïè ñòàíîâèòü 84 %.
– ÿê àì³íîâì³ñíèé ïîë³ìåð âèêîðèñòîâóâàëè ïîë³-
(äèìåòèëàì³íîåòèë)ìåòàêðèëàò (ÏÄÌÀÅÌ) ç
ÌÌ=50000, õ³ì³÷íà áóäîâà ÿêîãî ìຠâèãëÿä:
CH2 C
CH3
C=O
O
N
CH3H3C
(CH2)2
Á³íàðí³ ñóì³ø³ íà îñíîâ³ ÊÌÖ ³ ÏÄÌÀÅÌ îòðè-
ìóâàëè òàêèì ÷èíîì: ñïî÷àòêó â³äïîâ³äíó ê³ëüê³ñòü
êîæíîãî ç ïîë³ìåð³â ðîç÷èíÿëè â éîãî ðîç÷èííèêó
(çà Ò=90–95 °Ñ) – ÊÌÖ ó âîä³, à ÏÄÌÀÅÌ â àöåòîí³,
ïîò³ì ðîç÷èíè ïîë³ìåð³â ç’ºäíóâàëè, ïåðåì³øóþ÷è çà
Ò=100±2 °Ñ ïðîòÿãîì 45 õâ. äî ïîâíî¿ ãîìîãåí³çàö³¿
ðîç÷èíó.
Ñóì³ø³ äîñë³äæóâàëè ó âèãëÿä³ ïë³âîê, îòðèìàíèõ
íà òåôëîíîâèõ ïëàñòèíàõ, ïîïåðåäíüî ïðîãð³òèõ
äî òåìïåðàòóðè ðîç÷èíó ïîë³ìåð³â. Ïë³âêè ñóøèëè
Ñòðóêòóðà ³ âëàñòèâîñò³
Â.². Øòîìïåëü, Î.Ì. ϳäãàéíèé, Ò.À. Ïîë³ùóê, Þ.Þ. Êåð÷à
298
ñïî÷àòêó çà Ò=70 °Ñ ïðîòÿãîì 5 ãîä., à ïîò³ì çà
Ò=22±2 °Ñ.
Êîíöåíòðàö³ÿ ïîë³ìåð³â ó ñóì³øàõ çì³íþâàëàñü â³ä
0 äî 100 % ìàñ.
Îñîáëèâîñò³ óïîðÿäêîâàíîñò³ ôðàãìåíò³â ìàêðî-
ëàíöþã³â ïðè òðàíñëÿö³¿ ¿õ ó îá’ºì³ á³íàðíèõ ñóì³-
øåé ïîë³ìåð³â ñèíòåòè÷íîãî ³ ïðèðîäíîãî ïîõîäæåí-
íÿ äîñë³äæóâàëè ìåòîäîì øèðîêîêóòîâîãî ðîçñ³þâàí-
íÿ ðåíòãåí³âñüêèõ ïðîìåí³â ç âèêîðèñòàííÿì ðåíòãå-
í³âñüêîãî äèôðàêòîìåòðà ÄÐÎÍ-4-07,
ðåíòãåíîîïòè÷íà ñõåìà ÿêîãî âèêîíàíà çà ìåòîäîì
Äåáàÿ–Øåððåðà (íà ïðîõîäæåííÿ ïåðâèííîãî ïó÷êà
ðåíòãåí³âñüêèõ ïðîìåí³â ÷åðåç äîñë³äæóâàíèé çðàçîê
ïîë³ìåðó).
Íàÿâí³ñòü ì³êðîîáëàñòåé ãåòåðîãåííîñò³ íàíîðîç-
ì³ðíîãî òèïó â îá’ºì³ ïîë³ìåðíèõ ñóì³øåé äîñë³äæó-
âàëè ìåòîäîì ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñü-
êèõ ïðîìåí³â çà äîïîìîãîþ ìàëîêóòîâî¿ ðåíòãåí³âñü-
êî¿ êàìåðè ÊÐÌ-1 ³ç ù³ëèííèì êîë³ìàòîðîì, âèêîíà-
íèì çà ìåòîäîì Êðàòê³. Ãåîìåòðè÷í³ ïàðàìåòðè
êàìåðè çàäîâîëüíÿëè óìîâè íåñê³í÷åííî¿ âèñîòè ïåð-
âèííîãî ïó÷êà âèïðîì³íþâàííÿ [5,6]. Åêñïåðèìåí-
òàëüí³ ïðîô³ë³ ³íòåíñèâíîñò³ íîðìóâàëè íà âåëè÷èíó
ôàêòîðà ïîñëàáëåííÿ ïåðâèííîãî ïó÷êà âèïðîì³íþ-
âàííÿ çðàçêàìè êîìïîçèò³â, à òàêîæ íà âåëè÷èíó ¿õ
ðîçñ³þâàëüíîãî îá’ºìó.
Óñ³ ðåíòãåíîñòðóêòóðí³ äîñë³äæåííÿ ïðîâîäèëè â
ÑuÊα-âèïðîì³íþâàíí³, ìîíîõðîìàòèçîâàíîìó Ni-
ô³ëüòðîì, çà Ò=20±2 °Ñ.
Òåðì³÷í³ âëàñòèâîñò³ ñóì³øåé ïîë³ìåð³â ñèíòåòè÷-
íîãî ³ ïðèðîäíîãî ïîõîäæåííÿ äîñë³äæóâàëè ìåòîäîì
äèôåðåíö³éíî¿ ñêàíóþ÷î¿ êàëîðèìåò𳿠(ÄÑÊ) ç âè-
êîðèñòàííÿì êàëîðèìåòðà êîíñòðóêö³¿, àíàëîã³÷íî¿
îïèñàí³é ó ðîáîò³ [7]. Äîñë³äæåííÿ ïðîâîäèëè ó êâà-
ç³ñòàö³îíàðíîìó ðåæèì³ ç³ øâèäê³ñòþ íàãð³âàííÿ êà-
ëîðèìåòðè÷íîãî áëîêà 2±0,2 ãðàä./õâ.
Ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ³ ¿õ îáãîâîðåííÿ
Ïðè ñòâîðåíí³ á³íàðíèõ ñóì³øåé íà îñíîâ³ ÊÌÖ ³
ÏÄÌÀÅÌ ïåðåäáà÷àëîñÿ, ùî â ðåçóëüòàò³ âçàºìî䳿
êîìïîíåíò³â ñóì³øåé áóäóòü óòâîðþâàòèñÿ ³íòåðìî-
ëåêóëÿðí³ éîíí³ ãðóïè òèïó:
+ OOCHN + HOOC N
Çã³äíî ç ðîáîòîþ [8], âîäîðîç÷èíí³ éîíîâì³ñí³
ïîë³ìåðè óòâîðþþòü êëàñ ïîë³åëåêòðîë³ò³â. Ñë³ä
â³çíà÷èòè, ùî çðàçêè á³íàðíèõ ñóì³øåé ÊÌÖ ³
ÏÄÌÀÅÌ çäàòí³ â³ëüíî ðîç÷èíÿòèñÿ ó âîä³, ùî º
ï³äñòàâîþ äëÿ ïðèïóùåííÿ ïðî óòâîðåíííÿ â îá’ºì³
öèõ ñóì³øåé ³íòåðïîë³åëåêòðîë³òíèõ êîìïëåêñ³â.
Ó çâ’ÿçêó ç öèì âàæëèâî áóëî äîñë³äèòè ¿õ ñòðóê-
òóðíó îðãàí³çàö³þ.
Çà äàíèìè øèðîêîêóòîâî¿ ðåíòãåí³âñüêî¿ äèô-
ðàêö³¿ (ðèñ. 1), ÊÌÖ – àìîðôíî-êðèñòàë³÷íèé ïîë³-
ìåð, à ÏÄÌÀÅÌ – àìîðôíèé. Îö³íêà â³äíîñíîãî
ð³âíÿ êðèñòàë³÷íîñò³ (Õêð) ÊÌÖ, ÿêó ïðîâîäèëè iç
âèêîðèñòàííÿì ñï³ââ³äíîøåííÿ:
,
)QQ(
Q
X
aìêð
êð
êð 100×
+
=
äå: Qêð ³ Qàì – ïëîùà ï³ä äèôðàêö³éíèìè ìàêñèìóìà-
ìè, ÿê³, â³äïîâ³äíî, õàðàêòåðèçóþòü êðèñòàë³÷íó ³
àìîðôíó ñòðóêòóðó àìîðôíî-êðèñòàë³÷íîãî ïîë³ìå-
ðó â ºäèíîìó äëÿ âñüîãî ðÿäó ñóì³øåé ³íòåðâàë³ êóò³â
ðîçñ³þâàííÿ (2θ1÷2θ2), ïîêàçàëà, ùî Õêð≈30 %.
Âåëè÷èíó åôåêòèâíîãî ðîçì³ðó L êðèñòàë³ò³â, ³ñíó-
þ÷èõ ó îá’ºì³ ÊÌÖ, âèçíà÷àëè çà ìåòîäîì Øåððåðà
[9]:
,
cos
,L
mθβ
λ
=
90
äå: λ – äîâæèíà õâèë³ õàðàêòåðèñòè÷íîãî ðåíòãåí³-
âñüêîãî âèïðîì³íþâàííÿ (äëÿ ÑuKα λ=0,154 íì), β –
êóòîâà íàï³âøèðèíà (øèðèíà íà ïîëîâèí³ âèñîòè)
íàéá³ëüø ÷³òêîãî äèôðàêö³éíîãî ìàêñèìóìó, ÿêèé
õàðàêòåðèçóº êðèñòàë³÷íó ñòðóêòóðó àìîðôíî-êðèñ-
òàë³÷íîãî ïîë³ìåðó, êóòîâå ïîëîæåííÿ ÿêîãî 2θm (íà
äèôðàêòîãðàì³ ÊÌÖ âêàçàíèé ñòð³ëêîþ). Îö³íêà ïî-
êàçàëà, ùî äëÿ ÊÌÖ L≈7,7 íì. Îäíàê ïðè ââåäåíí³ ó
ñóì³ø ç ÊÌÖ ëèøå 10 % ìàñ. ÏÄÌÀÅÌ âåëè÷èíà L
çìåíøóºòüñÿ äî 4,5 íì, ïðè öüîìó Õêð≈12 %, à ïðè
ïîñë³äîâíîìó çìåíøåíí³ âì³ñòó êàðáîêñèëîâì³ñíîãî
ïîë³ìåðó ó ñóì³øàõ â³äáóâàºòüñÿ ïîñòóïîâèé ïåðåõ³ä
äî ñòðóêòóðè ìåòàêðèëàòíîãî ïîë³ìåðó ³ç òðåòèííè-
ìè àì³íîãðóïàìè ó áîêîâèõ â³äãàëóæåííÿõ – êðèñòà-
ë³÷íà ôàçà ïîë³ìåðó ïðèðîäíîãî ïîõîäæåííÿ ïîñòó-
ïîâî ñòຠðîçìèòîþ ³ ïðè 70 % ìàñ. âîíà â³äñóòíÿ,
ïðè öüîìó ñïîñòåð³ãàºòüñÿ ïåðåõ³ä äî ñòðóêòóðè ìå-
òàêðèëàòíîãî ïîë³ìåðó.
ßê â³äîìî [3], ïðîÿâîì ³ñíóâàííÿ ³íòåðïîë³ìåðíî¿
âçàºìî䳿 â ñóì³øàõ äâîõ ïîë³ìåð³â, çîêðåìà ÊÌÖ ³
10 20 30
5
10
5'
7
6
5
4
3
2
1
Ðèñ. 1. Åêñïåðèìåíòàëüí³ (1–7) ³ ðîçðàõîâàíà (5’)
øèðîêîêóòîâ³ ðåíòãåí³âñüê³ äèôðàêòîãðàìè ÊÌÖ (1)
³ ÏÄÌÀÅÌ (7), à òàêîæ ¿õ á³íàðíèõ ñóì³øåé, ó ÿêèõ
âì³ñò ÏÄÌÀÅÌ ñòàíîâèòü: 10 (2), 30 (3), 50 (4), 70
(5, 5’) ³ 90 % ìàñ. (6)
2θ, ãðàä.
I,
â³
äí
. î
ä.
~
Ñòðóêòóðíà îðãàí³çàö³ÿ á³íàðíèõ ñóì³øåé êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè ³ ïîë³(äèìåòèëàì³íîåòèë)ìåòàêðèëàòó
299
ÏÄÌÀÅÌ, º â³äì³íí³ñòü ¿õí³õ åêñïåðèìåíòàëüíèõ
ðåíòãåí³âñüêèõ äèôðàêòîãðàì â³ä ðîçðàõîâàíèõ çà
ïðèíöèïîì àäèòèâíèõ âíåñê³â êîìïîíåíò³â ñóì³øåé
ó äèôðàêö³éíó êàðòèíó:
Iadd=w1I1+w2I2,
äå: w1, w2 ³ I1, I2 – ìàñîâà ÷àñòêà òà åêñïåðèìåíòàëüí³
çíà÷åííÿ ³íòåíñèâíîñò³ ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñüêèõ
ïðîìåí³â êîìïîíåíò³â ñóì³øåé (w1+w2=1). Òàêå ïî-
ð³âíÿííÿ åêñïåðèìåíòàëüíî¿ ³ ðîçðàõîâàíî¿ øèðîêî-
êóòîâèõ ðåíòãåí³âñüêèõ äèôðàêòîãðàì áóëî âèêîíà-
íå äëÿ ñóì³ø³, ùî ì³ñòèòü 70 % ìàñ. ÊÌÖ ³ 30 % ìàñ.
ÏÄÌÀÅÌ (êðèâ³ 5, 5’). ßê âèäíî ³ç ðèñ. 1, ³ñíóº
â³äì³íí³ñòü ñï³ââ³äíîøåííÿ ³íòåíñèâíîñòåé äèôðàê-
ö³éíèõ ìàêñèìóì³â, ÿê³ õàðàêòåðèçóþòü àìîðôíó
ñòðóêòóðó àì³íîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó, õî÷à êóòîâ³ ïîëî-
æåííÿ âñ³õ äèôðàêö³éíèõ ìàêñèìóì³â ñï³âïàäàþòü.
Öå âêàçóº íà ³ñíóâàííÿ ³íòåðìîëåêóëÿðíî¿ âçàºìî䳿
ì³æ êîìïîíåíòàìè ñóì³ø³.
Ç ìåòîþ îòðèìàííÿ á³ëüø ïîâíî¿ õàðàêòåðèñòèêè
ñòðóêòóðè äîñë³äæóâàíèõ ïîë³ìåðíèõ ñóì³øåé íà
îñíîâ³ ïîë³ìåð³â ïðèðîäíîãî ³ ñèíòåòè÷íîãî ïîõîä-
æåííÿ äîñë³äèëè òàêîæ ¿õíþ ñòðóêòóðó íà íàäìîëå-
êóëÿðíîìó ð³âí³. Îäíàê àíàë³ç ïðîô³ë³â ³íòåíñèâíîñò³
ìàëîêóòîâîãî ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñüêèõ ïðîìåí³â
á³íàðíèõ ñóì³øåé ÊÌÖ ³ ÏÄÌÀÅÌ, ïîäàíèõ ÿê ó
âèãëÿä³ çàëåæíîñò³ ² â³ä 2θ (ðèñ. 2), òàê ³ â êîîðäèíà-
òàõ Ðóëàíäà [10] – s3² â³ä s3, äå ² – ³íòåíñèâí³ñòü ðîç-
ñ³þâàííÿ áåç âíåñåííÿ êîë³ìàö³éíî¿ ïîïðàâêè, à s –
íàâåäåíå çíà÷åííÿ îäèíè÷íîãî âåêòîðà ó ïðîñòîð³
çâîðîòíüî¿ ãðàòêè (s=λ -12sinθ), âèïëèâàº, ùî ÿê ÷èñò³
ïîë³ìåðè, òàê ³ ¿õ ñóì³ø³ º ñòðóêòóðíî îäíîð³äíèìè
(ãîìîãåííèìè). Öå îçíà÷àº, ùî çíà÷åííÿ êîíòðàñòó
åëåêòðîííî¿ ãóñòèíè ∆ρ (∆ρ=ρ–<ρ>, äå ρ, <ρ> – ëî-
êàëüíå ³ ñåðåäíº çíà÷åííÿ åëåêòðîííî¿ ãóñòèíè â
îá’ºì³ ïñåâäîäâîôàçîâî¿ ñèñòåìè) áëèçüêå äî íóëÿ ÿê
÷èñòèõ ïîë³ìåð³â ñèíòåòè÷íîãî ³ ïðèðîäíîãî ïîõîä-
æåííÿ, òàê ³ ¿õ ñóì³øåé, íåçâàæàþ÷è íà ³ñíóâàííÿ
àìîðôíî-êðèñòàë³÷íî¿ ñòðóêòóðè ÊÌÖ, òîáòî êðèñ-
òàë³â òà àìîðôíèõ ì³êðîîáëàñòåé íàíîðîçì³ðíîãî
òèïó. ³äñóòí³ñòü êîíòðàñòó åëåêòðîííî¿ ãóñòèíè â
îá’ºì³ ÊÌÖ º íàñë³äêîì íåçíà÷íî¿ óïîðÿäêîâàíîñò³
ìàêðîìîëåêóë ó êðèñòàë³òàõ, ñóäÿ÷è ç íèçüêîãî ð³âíÿ
êðèñòàë³÷íîñò³ Õêð öüîãî ïîë³ìåðó, ùî âèçíà÷àºòüñÿ
õ³ì³÷íîþ áóäîâîþ éîãî ìàêðîìîëåêóë.
Ó ïîâí³é â³äïîâ³äíîñò³ ç äàíèìè øèðîêîêóòîâî¿
ðåíòãåíîãðàô³¿ º ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ñóì³øåé ÊÌÖ
³ ÏÄÌÀÅÌ ìåòîäîì äèôåðåíö³éíî¿ ñêàíóþ÷î¿ êàëî-
ðèìåò𳿠(ðèñ. 3). Çîêðåìà, âèõ³äí³ ïîë³ìåðè ïðèðîä-
íîãî (ÊÌÖ) ³ ñèíòåòè÷íîãî (ÏÄÌÀÅÌ) ïîõîäæåííÿ
ìàþòü, â³äïîâ³äíî, òåìïåðàòóðó ïëàâëåííÿ Òïë=124 °Ñ
³ ñåðåäíüî³íòåðâàëüíå çíà÷åííÿ òåìïåðàòóðè ñêëóâàí-
íÿ Òñ≈67 °Ñ (íà êðèâ³é 7 ïåðåòèí ïóíêòèðíèõ ë³í³é
âêàçóº íà ïî÷àòîê ³ ê³íåöü òåìïåðàòóðíîãî ³íòåðâàëó
ñåãìåíòàëüíî¿ ðóõëèâîñò³ ìàêðîìîëåêóë ÏÄÌÀÅÌ,
à ñòð³ëêà – ¿¿ ñåðåäèíó). Ââåäåííÿ â ñóì³ø 10 % ìàñ.
àì³íîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó íå âèêëèêຠçìåíøåííÿ âå-
ëè÷èíè Òïë êàðáîêñèëîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó, ùî º äîêà-
çîì ñóì³ùåííÿ ïîë³ìåð³â íà ìîëåêóëÿðíîìó ð³âí³,
éìîâ³ðíî, âíàñë³äîê ³íòåðìîëåêóëÿðíèõ êóëîí³âñüêèõ
âçàºìîä³é. Îäíàê çà âì³ñòó 30 % ìàñ. ÏÄÌÀÅÌ ó
ñóì³ø³ ³ç 70 % ìàñ. ÊÌÖ âåëè÷èíà Òïë çìåíøóºòüñÿ
äî 114 °Ñ, ùî âêàçóº íà çíà÷íó ³íòåðìîëåêóëÿðíó âçàº-
ìîä³þ. Ó â³äïîâ³äíîñò³ ç òåîð³ºþ [11] ³ ìåòîäèêîþ âèç-
íà÷åííÿ òåðìîäèíàì³÷íîãî ïàðàìåòðà âçàºìî䳿
Ôëîð³-Õàãã³íñà äëÿ á³íàðíî¿ ñóì³ø³ ïîë³ìåð³â, îäèí
³ç ÿêèõ º àìîðôíî-êðèñòàë³÷íèì [12], çìåíøåííÿ Òïë
êðèñòàë³ò³â ÊÌÖ ó ñóì³ø³ ³ç 30 % ìàñ. ÏÄÌÀÅÌ
âêàçóº íà ñóì³ñí³ñòü öèõ ïîë³ìåð³â. Íà â³äì³íó â³ä î÷³-
êóâàíîãî ïîñòóïîâîãî çìåíøåííÿ Òïë ïðè ïîäàëüøî-
ìó çðîñòàíí³ êîíöåíòðàö³¿ àì³íîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó äî
50 % ìàñ., íà òåðìîãðàì³ íàãð³âàííÿ ö³º¿ ñóì³ø³ ìàº
ì³ñöå ïðîÿâ òåìïåðàòàòóðè ïëàâëåííÿ êðèñòàë³ò³â ÊÌÖ
çà á³ëüø âèñîêî¿ òåìïåðàòóðè (Òïë=122 °Ñ). Ïðè ïåðå-
âàæí³é ê³ëüêîñò³ ïîë³ìåðó ñèíòåòè÷íîãî ïîõîäæåííÿ
1 2
6
12
5
4
3
2
1
2θ, ãðàä.
I,
â³
äí
. î
ä.
~
Ðèñ. 2. Ïðîô³ë³ ³íòåíñèâíîñò³ ìàëîêóòîâîãî
ðîçñ³þâàííÿ ðåíòãåí³âñüêèõ ïðîìåí³â ÊÌÖ (1) ³
ÏÄÌÀÅÌ (5), à òàêîæ ¿õ á³íàðíèõ ñóì³øåé, ó ÿêèõ âì³ñò
ÏÄÌÀÅÌ ñòàíîâèòü: 30 (2), 50 (3) ³ 70 % ìàñ. (4)
50 100 150 200
2
7
6
5
4
3
2
1
Åí
äî
Ò, °Ñ
Ðèñ. 3. Êðèâ³ äèôåðåíö³éíî¿ ñêàíóþ÷î¿
êàëîðèìåò𳿠ÊÌÖ (1) ³ ÏÄÌÀÅÌ (7), à òàêîæ ¿õ
á³íàðíèõ ñóì³øåé, ó ÿêèõ âì³ñò ÏÄÌÀÅÌ ñòàíîâèòü:
10 (2), 30 (3), 50 (4), 70 (5) ³ 90 % ìàñ. (6)
~ ~
~
300
Â.². Øòîìïåëü, Î.Ì. ϳäãàéíèé, Ò.À. Ïîë³ùóê, Þ.Þ. Êåð÷à
ó ñóì³øàõ (70 % ìàñ.) êðèñòàë³ò³â, óòâîðåíèõ ìàêðî-
ìîëåêóëàìè ÊÌÖ, íå âèÿâëåíî, ïðî ùî ñâ³ä÷èòü
â³äñóòí³ñòü íà òåðìîãðàìàõ íàãð³âàííÿ ÷³òêîãî åíäî-
òåðì³÷íîãî ôàçîâîãî ïåðåõîäó. Îñòàííº ìîæå áóòè
ëèøå íàñë³äêîì äèñïåðãóâàííÿ ìàêðîìîëåêóë ÊÌÖ
ó îá’ºì³ àì³íîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó.
Íà çàê³í÷åííÿ ñë³ä â³äçíà÷èòè, ùî âèñîêîòåìïå-
ðàòóðíèé ïåðåõ³ä íà òåðìîãðàì³ íàãð³âàííÿ ÊÌÖ çà
Ò≈200 °Ñ (âêàçàíèé ñòð³ëêîþ), éìîâ³ðíî, º ïðîÿâîì
ïåðåõîäó ïîë³ìåðó ó â’ÿçêî-òåêó÷èé ñòàí. Ïðèâåðòàº
óâàãó òîé ôàêò, ùî ç³ çìåíøåííÿì âì³ñòó êàðáîêñè-
ëîâì³ñíîãî ïîë³ìåðó â ñóì³øàõ â³ä 90 äî 50 % ìàñ.
ïîñòóïîâî ñïàäຠòåìïåðàòóðà ïðîÿâó äàíîãî ïåðå-
õîäó (ïîêàçàíî ñòð³ëêàìè).
Âèñíîâêè
Âñòàíîâëåíî, ùî ÊÌÖ – àìîðôíî-êðèñòàë³÷íèé
ïîë³ìåð, à ÏÄÌÀÅÌ – àìîðôíèé. Ïðè ïîñë³äîâíî-
ìó çðîñòàíí³ ó ñóì³øàõ âì³ñòó àìîôíîãî ïîë³ìåðó â³ä
10 äî 90 % ìàñ. ³ çìåíøåíí³ â íèõ â³äïîâ³äíî¿ ê³ëüêîñò³
àìîðôíî-êðèñòàë³÷íîãî ïîë³ìåðó ð³âåíü êðèñòàë³÷íîñò³
³ ðîçì³ð êðèñòàë³ò³â îñòàííüîãî øâèäêî çìåíøóþòü-
ñÿ ³ ïðè âì³ñò³ 30 % ìàñ. ÊÌÖ ó ñóì³øàõ – êðèñ-
òàë³÷í³ñòü â³äñóòíÿ.
Ïîêàçàíî, ùî ââåäåííÿ 10 % ìàñ. àì³íîâì³ñíîãî
ïîë³ìåðó â ñóì³ø íå âïëèâຠíà âåëè÷èíó Òïë ÊÌÖ
(Òïë=124 °Ñ), òîä³ ÿê ïðè âì³ñò³ 30 % ìàñ. ÏÄÌÀÅÌ
ìຠì³ñöå ³ñòîòíå ¿¿ çìåíøåííÿ (Òïë=114 °Ñ), ùî âêà-
çóº íà ñóì³ùåííÿ ïîë³ìåð³â âíàñë³äîê çíà÷íî¿ ³íòåð-
ìîëåêóëÿðíî¿ âçàºìî䳿 ì³æ ¿õí³ìè ìàêðîìîëåêóëàìè.
Ïðè ïîäàëüø³é çì³í³ ñï³ââ³äíîøåííÿ êîìïîíåíò³â ñó-
ì³øåé âåëè÷èíà Òïë êðèñòàë³ò³â ÊÌÖ ëèøå íåçíà÷íîþ
ì³ðîþ ìåíøà â³ä òåìïåðàòóðè ïëàâëåííÿ êàðáîêñèëî-
âì³ñíîãî ïîë³ìåðó. Ò³ëüêè äëÿ ÷èñòîãî ÏÄÌÀÅÌ âè-
ÿâëåíî òåìïåðàòóðíèé ïåðåõ³ä ³ç ñêëîïîä³áíîãî ó âè-
ñîêîåëàñòè÷íèé ñòàí (Òñ≈67 °Ñ).
Àâòîðè ùèðî âäÿ÷í³ Â.Ô. Ìàòþøîâó çà íàäàíèé
àì³íîâì³ñíèé ïîë³ìåð – ïîë³(äèìåòèëàì³íîåòèë)-
ìåòàêðèëàò.
˳òåðàòóðà
1. Êóëåçíåâ Â.Í. Ñìåñè ïîëèìåðîâ. –Ì.: Õèìèÿ, 1980.
– 300 ñ.
2. Êàáàíîâ Â.À., Ïàïèñîâ È.Ì. //Âûñîêîìîëåêóëÿð.
ñîåäèíåíèÿ. Ñåð. À. – 1979. – 21, ¹ 2. – Ñ. 243–281.
3. Øòîìïåëü Â.È., Êåð÷à Þ.Þ. Ñòðóêòóðà ëèíåéíûõ
ïîëèóðåòàíîâ. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 2008. – 248 ñ.
4. Ëåáåäåâ Å.Â. Ôèçèêîõèìèÿ ìíîãîêîìïîíåíòíûõ
ïîëèìåðíûõ ñèñòåì / Ïîä îáù. ðåä. Þ.Ñ. Ëèïàòîâà.
– Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1987. – Ò. 2. – C. 5–24.
5. Kratky O., Pilz I., Schmitz P.J. // J. Colloid Interface
Sci. – 1966 . – 21, ¹ 1. – P. 24–34.
6. Ëèïàòîâ Þ.Ñ., Øèëîâ Â.Â., Ãîìçà Þ.Ï., Êðóãëÿê
Í.Å. Ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ
ïîëèìåðîâ. – Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 1982. – 296 ñ.
7. Ãîäîâñêèé Þ.Ê. Òåïëîôèçè÷åñêèå ìåòîäû
èññëåäîâàíèÿ ïîëèìåðîâ. – Ì.: Õèìèÿ, 1976. – 216 ñ.
8. Ëèïàòîâ Þ.Ñ., Íîåíêî Â.Ã. // Ñèíòåç è ôèçèêî-
õèìèÿ ïîëèìåðîâ. – 1977. – Âûï.21. – Ñ. 83–90.
9. Ãèíüå À. Ðåíòãåíîãðàôèÿ êðèñòàëëîâ. Òåîðèÿ è
ïðàêòèêà: Ïåð. ñ àíãë. – Ì.: Ôèçìàòãèç, 1961. – 604 ñ.
10. Perret R., Ruland W. Eine verbesserte
Auswertungsmethode fur die Rîntgen-
kleinewinkelstreuung von Hochpolymeren // Kolloid Z.
– Z. Polymere. –1971. –B.247. – S. 835–843.
11. Scott R.L. // J. Chem. Phys. – 1949. – 163, N 2. –
P. 268–279.
12. Nishi T., Wang T.T. // Macromolecules. – 1971. – 8,
N 6. – P. 909–915.
Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 10 ÷åðâíÿ 2008 ð.
301
Ñòðóêòóðíà îðãàí³çàö³ÿ á³íàðíèõ ñóì³øåé êàðáîêñèìåòèëöåëþëîçè ³ ïîë³(äèìåòèëàì³íîåòèë)ìåòàêðèëàòó
Còðóêòóðíàÿ îðãàíèçàöèÿ áèíàðíûõ ñìåñåé êàðáîêñèìåòèëöåëëþëîçû è
ïîëè(äèìåòèëàìèíîýòèë)ìåòàêðèëàòà
Â.È. Øòîìïåëü, Î.Ì. Ïèäãàéíûé, Ò.À. Ïîëèùóê, Þ.Þ. Êåð÷à
Èíñòèòóò õèìèè âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé ÍÀÍ Óêðàèíû
48, Õàðüêîâñêîå øîññå, Êèåâ, 02160, Óêðàèíà
Ñ ïîìîùüþ ìåòîäîâ ðåíòãåíîñòðóêòóðíîãî àíàëèçà è äèôôåðåíöèàëüíîé ñêàíèðóþùåé
êàëîðèìåòðèè óñòàíîâëåíî, ÷òî â âîäîðàñòâîðèìûõ ñìåñÿõ êàðáîêñèìåòèëöåëëþëîçû è
ïîëè(äèìåòèëàìèíîýòèë)ìåòàêðèëàòà ñóùåñòâóþò ñëàáûå èíòåðìîëåêóëÿðíûå
âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî ñîâìåñòèìîñòü ïîëèìåðîâ ðåàëèçóåòñÿ ëèøü ïðè ñîäåðæàíèè
70 % ìàñ. êàðáîêñèìåòèëöåëëþëîçû â èõ ñìåñè.
Structure of binary blends based on carboxymethilcellulose and
poly(dimethylaminoethyl)methacrylate
V.I. Shtompel’, Î.Ì. Pidgayniy, Ò.À. Polyschuk, Yu.Yu. Kercha
Institute of Macromolecular Chemistry NAS of Ukraine
48, Kharkivske shausse, Kyiv, 02160, Ukraine
By using of wide- and small-x-ray-scattering and differentiale scanning calorimetry of weak
intermoleculare interactions in the water-solution blends of carboxymethyl cellulose and
polydimethylaminoethyl methacrylate were esteblishe. It was esteblishe that only with 70 % wt. of
carboxymethyl cellulose in the blend the polymers were compatibility.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7307 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3275 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:08:49Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Штомпель, В.І. Підгайний, О.М. Поліщук, Т.А. Керча, Ю.Ю. 2010-03-26T16:46:06Z 2010-03-26T16:46:06Z 2008 Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)метакрилату / В.І. Штомпель, О.М. Підгайний, Т.А. Поліщук, Ю.Ю. Керча // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 4. — С. 297-301. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. 0203-3275 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7307 678.01 : 539.2 За допомогою методів рентгеноструктурного аналізу і диференціальної сканувальної калориметрії встановлено, що у водорозчинних сумішах карбоксиметилцелюлози та полі(диметиламіноетил)метакрилату існують слабкі інтермолекулярні взаємодії. Показано, що суміщення полімерів має місце лише за вмісту 70 % мас. карбоксиметилцелюлози в їх суміші. С помощью методов рентгеноструктурного анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии установлено, что в водорастворимых смесях карбоксиметилцеллюлозы и поли(диметиламиноэтил)метакрилата существуют слабые интермолекулярные взаимодействия. Показано, что совместимость полимеров реализуется лишь при содержании 70 % мас. карбоксиметилцеллюлозы в их смеси. By using of wide- and small-x-ray-scattering and differentiale scanning calorimetry of weak intermoleculare interactions in the water-solution blends of carboxymethyl cellulose and polydimethylaminoethyl methacrylate were esteblishe. It was esteblishe that only with 70 % wt. of carboxymethyl cellulose in the blend the polymers were compatibility. uk Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України Структура і властивості Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату Структурная организация бинарных смесей карбоксиметилцеллюлозы и поли(диметиламиноэтил)метакрилата Structure of binary blends based on carboxymethilcellulose and poly(dimethylaminoethyl)methacrylate Article published earlier |
| spellingShingle | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату Штомпель, В.І. Підгайний, О.М. Поліщук, Т.А. Керча, Ю.Ю. Структура і властивості |
| title | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| title_alt | Структурная организация бинарных смесей карбоксиметилцеллюлозы и поли(диметиламиноэтил)метакрилата Structure of binary blends based on carboxymethilcellulose and poly(dimethylaminoethyl)methacrylate |
| title_full | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| title_fullStr | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| title_full_unstemmed | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| title_short | Структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| title_sort | структурна організація бінарних сумішей карбоксиметилцелюлози і полі(диметиламіноетил)-метакрилату |
| topic | Структура і властивості |
| topic_facet | Структура і властивості |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7307 |
| work_keys_str_mv | AT štompelʹví strukturnaorganízacíâbínarnihsumíšeikarboksimetilcelûloziípolídimetilamínoetilmetakrilatu AT pídgainiiom strukturnaorganízacíâbínarnihsumíšeikarboksimetilcelûloziípolídimetilamínoetilmetakrilatu AT políŝukta strukturnaorganízacíâbínarnihsumíšeikarboksimetilcelûloziípolídimetilamínoetilmetakrilatu AT kerčaûû strukturnaorganízacíâbínarnihsumíšeikarboksimetilcelûloziípolídimetilamínoetilmetakrilatu AT štompelʹví strukturnaâorganizaciâbinarnyhsmeseikarboksimetilcellûlozyipolidimetilaminoétilmetakrilata AT pídgainiiom strukturnaâorganizaciâbinarnyhsmeseikarboksimetilcellûlozyipolidimetilaminoétilmetakrilata AT políŝukta strukturnaâorganizaciâbinarnyhsmeseikarboksimetilcellûlozyipolidimetilaminoétilmetakrilata AT kerčaûû strukturnaâorganizaciâbinarnyhsmeseikarboksimetilcellûlozyipolidimetilaminoétilmetakrilata AT štompelʹví structureofbinaryblendsbasedoncarboxymethilcelluloseandpolydimethylaminoethylmethacrylate AT pídgainiiom structureofbinaryblendsbasedoncarboxymethilcelluloseandpolydimethylaminoethylmethacrylate AT políŝukta structureofbinaryblendsbasedoncarboxymethilcelluloseandpolydimethylaminoethylmethacrylate AT kerčaûû structureofbinaryblendsbasedoncarboxymethilcelluloseandpolydimethylaminoethylmethacrylate |