Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв
Синтезованi новi полiмернi матерiали з використанням продуктiв бiотехнологiчного походження — екзополiсахаридiв (ЕПС) ксантану i бактерiальної целюлози з масовим вмiстом останнiх вiд 2 до 50% iз збереженням основних функцiональних властивостей ППУ-матрицi. Показано, що спосiб введення ЕПС до реакц...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Datum: | 2015 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95707 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв / Ю.В. Савельєв, Л.А. Марковська, О.Р. Ахранович, О.О. Савельєва, Н.Й. Пархоменко, Л.П. Робота // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 1. — С. 119-124. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95707 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Савельєв, Ю.В. Марковська, Л.А. Ахранович, О.Р. Савельєва, О.О. Пархоменко, Н.Й. Робота, Л.П. 2016-03-02T14:24:54Z 2016-03-02T14:24:54Z 2015 Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв / Ю.В. Савельєв, Л.А. Марковська, О.Р. Ахранович, О.О. Савельєва, Н.Й. Пархоменко, Л.П. Робота // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 1. — С. 119-124. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95707 678.664+667.613.5 Синтезованi новi полiмернi матерiали з використанням продуктiв бiотехнологiчного походження — екзополiсахаридiв (ЕПС) ксантану i бактерiальної целюлози з масовим вмiстом останнiх вiд 2 до 50% iз збереженням основних функцiональних властивостей ППУ-матрицi. Показано, що спосiб введення ЕПС до реакцiїної сумiшi при синтезi пiнополiуретанiв (ППУ) та його природа iстотно впливають на структуру та систему мiжмолекулярних взаємодiй в ППУ, що є фактором регулювання функцiональних властивостей цих полiмерiв. Синтезированы новые полимерные материалы с использованием продуктов биотехнологического происхождения — экзополисахаридов (ЭПС) ксантана и бактериальной целлюлозы с массовым содержанием последних от 2 до 50% при сохранении основных функциональных свойств ППУ-матрицы. Показано, что способ введения ЭПС в реакционную смесь при синтезе пенополиуретанов (ППУ) и его природа существенно влияют на структуру и систему межмолекулярных взаимодействий в ППУ, что является фактором регулирования функциональных свойств этих полимеров. New polymeric materials have been synthesized, by using natural products of the biotechnologi- cal origin — exopolysaccharides: xanthane and bacterial cellulose. Their contents are about 2–50 wt%. The basic functional properties of the polyurethane foam (PUF) matrix were not changed with increase of the natural compound content. It is shown that the method of incorporation of exopolysaccharides (EPS) into the reaction mixture, as well as the EPS origin, has a significant effect on the structure and intermolecular interactions in PUFs, allowing one to adjust the functi- onal properties of these polymers. Роботу виконано в рамках цiльової комплексної програми фундаментальних дослiджень НАН України “Фундаментальнi проблеми створення нових речовин i матерiалiв хiмiчного виробництва” на 2012–2016 рр. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Хімія Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв Биодеградирующие пенополиуретаны на основе природно возобновляемых компонентов Biodegradable polyurethane foams based on naturally renewable components Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| spellingShingle |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв Савельєв, Ю.В. Марковська, Л.А. Ахранович, О.Р. Савельєва, О.О. Пархоменко, Н.Й. Робота, Л.П. Хімія |
| title_short |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| title_full |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| title_fullStr |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| title_full_unstemmed |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| title_sort |
бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв |
| author |
Савельєв, Ю.В. Марковська, Л.А. Ахранович, О.Р. Савельєва, О.О. Пархоменко, Н.Й. Робота, Л.П. |
| author_facet |
Савельєв, Ю.В. Марковська, Л.А. Ахранович, О.Р. Савельєва, О.О. Пархоменко, Н.Й. Робота, Л.П. |
| topic |
Хімія |
| topic_facet |
Хімія |
| publishDate |
2015 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Биодеградирующие пенополиуретаны на основе природно возобновляемых компонентов Biodegradable polyurethane foams based on naturally renewable components |
| description |
Синтезованi новi полiмернi матерiали з використанням продуктiв бiотехнологiчного
походження — екзополiсахаридiв (ЕПС) ксантану i бактерiальної целюлози з масовим
вмiстом останнiх вiд 2 до 50% iз збереженням основних функцiональних властивостей ППУ-матрицi. Показано, що спосiб введення ЕПС до реакцiїної сумiшi при синтезi
пiнополiуретанiв (ППУ) та його природа iстотно впливають на структуру та систему мiжмолекулярних взаємодiй в ППУ, що є фактором регулювання функцiональних властивостей цих полiмерiв.
Синтезированы новые полимерные материалы с использованием продуктов биотехнологического происхождения — экзополисахаридов (ЭПС) ксантана и бактериальной целлюлозы
с массовым содержанием последних от 2 до 50% при сохранении основных функциональных свойств ППУ-матрицы. Показано, что способ введения ЭПС в реакционную смесь при
синтезе пенополиуретанов (ППУ) и его природа существенно влияют на структуру и систему межмолекулярных взаимодействий в ППУ, что является фактором регулирования функциональных свойств этих полимеров.
New polymeric materials have been synthesized, by using natural products of the biotechnologi-
cal origin — exopolysaccharides: xanthane and bacterial cellulose. Their contents are about 2–50
wt%. The basic functional properties of the polyurethane foam (PUF) matrix were not changed
with increase of the natural compound content. It is shown that the method of incorporation of
exopolysaccharides (EPS) into the reaction mixture, as well as the EPS origin, has a significant
effect on the structure and intermolecular interactions in PUFs, allowing one to adjust the functi-
onal properties of these polymers.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95707 |
| citation_txt |
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно вiдновлювальних компонентiв / Ю.В. Савельєв, Л.А. Марковська, О.Р. Ахранович, О.О. Савельєва, Н.Й. Пархоменко, Л.П. Робота // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2015. — № 1. — С. 119-124. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT savelʹêvûv biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT markovsʹkala biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT ahranovičor biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT savelʹêvaoo biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT parhomenkoni biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT robotalp biodegraduûčipinopoliuretaninaosnoviprirodnovidnovlûvalʹnihkomponentiv AT savelʹêvûv biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT markovsʹkala biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT ahranovičor biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT savelʹêvaoo biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT parhomenkoni biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT robotalp biodegradiruûŝiepenopoliuretanynaosnoveprirodnovozobnovlâemyhkomponentov AT savelʹêvûv biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents AT markovsʹkala biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents AT ahranovičor biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents AT savelʹêvaoo biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents AT parhomenkoni biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents AT robotalp biodegradablepolyurethanefoamsbasedonnaturallyrenewablecomponents |
| first_indexed |
2025-11-24T16:28:09Z |
| last_indexed |
2025-11-24T16:28:09Z |
| _version_ |
1850485751734599680 |
| fulltext |
УДК 678.664+667.613.5
Ю.В. Савельєв, Л.А. Марковська, О. Р. Ахранович,
О.О. Савельєва, Н. Й. Пархоменко, Л.П. Робота
Бiодеградуючi пiнополiуретани на основi природно
вiдновлювальних компонентiв
(Представлено членом-кореспондентом НАН України Ю.Ю. Керчею)
Синтезованi новi полiмернi матерiали з використанням продуктiв бiотехнологiчного
походження — екзополiсахаридiв (ЕПС) ксантану i бактерiальної целюлози з масовим
вмiстом останнiх вiд 2 до 50% iз збереженням основних функцiональних властивос-
тей ППУ-матрицi. Показано, що спосiб введення ЕПС до реакцiїної сумiшi при синтезi
пiнополiуретанiв (ППУ) та його природа iстотно впливають на структуру та систе-
му мiжмолекулярних взаємодiй в ППУ, що є фактором регулювання функцiональних
властивостей цих полiмерiв.
Традицiйнi напрями утилiзацiї полiмерних метерiалiв (вторинна переробка, спалювання
або захоронення) не можуть бути використанi повсюдно в силу багатьох їх недолiкiв i обме-
жень [1]. Отримання бiодеградуючих полiмерiв забезпечується введенням до синтетичного
полiмеру природного компонента [2]. Вбудовування в архiтектуру макромолекули природ-
них сполук, “слабких ланцюгiв” значно прискорює її деградацiю та є перспективним мето-
дом надання макромолекулам здатностi до руйнування [3]. Так, введення природних диса-
харидiв у макроланцюг при створеннi пiнополiуретанiв (ППУ) iнiцiює процес деструкцiї пiд
дiєю рiзних факторiв навколишнього середовища [4, 5]. У роботi [6] запропоновано спосiб
отримання деградуючих ППУ, у склад яких вводять природнi полiсахариди, що мають не
менше двох реакцiйноздатних функцiональних груп на елементарну комiрку.
Мета даного дослiдження — створення нових полiмерних матерiалiв полiфункцiональ-
ного призначення, здатних до деградацiї пiд впливом факторiв навколишнього середовища
пiсля закiнчення термiну їх експлуатацiї з використанням продуктiв бiотехнологiчного по-
ходження, що мають ряд переваг вiдносно полiсахаридiв рослинного походження, найваж-
ливiшими з яких є клiматична та сезонна незалежнiсть.
Пiнополiуретани отримували на основi: етерiв полiоксипропiленгликолю ММ вiд 2500
до 5003 (ПОПГ-2500, ПОПГ-3003, ПОПГ-3603–2П, ПОПГ-5003); естерiв ММ 500, 800 й 2200
(П-7, ПДА-800, П-2200); 2,4(2,6)-толуїдендiiзоцiанату (ТДI): CH3–C6H3(NCO)2; каталiзато-
рiв: октоата олова (ОО) i трис-(диметиламiнометил)фенолу (УП-606/2); кремнiєорганiчно-
го стабiлiзатора пiни — блок-кополiмеру полiдиметилсилоксану й оксидiв алкiленiв (КЕП-2)
i вазелiнового масла; продуктiв бiотехнологiчного походження — екзополiсахаридiв (ЕПС):
ксантану (Кс) — Xanthan gum from Xanthomonas campestris (“Sigma”) (C35H49O29)n, ММ
2000000–50000000, що використовували в сухому (нативному) станi та у виглядi 15% вод-
ного гелю, формула якого
© Ю. В. Савельєв, Л.А. Марковська, О.Р. Ахранович, О.О. Савельєва, Н.Й. Пархоменко, Л.П. Робота,
2015
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №1 119
та крiогенно подрiбненої бактерiальної целюлози (БЦ) (позаклiтинний полiмер β-1,4-глю-
кан, ступiнь полiмеризацiї 3750–6000), отриманої культивуванням симбiозу Medusomyces
gisevii J. Lindau, формула якого
Пiнополiуретани отримували змiшуванням полiефiрного компонента: сумiш полiетерiв
i полiестерiв ММ 500–5000, ОО, H2O, УП-606/2, вазелiнового масла, КЕП-2 й ЕПС з iзо-
цiанатним компонентом ТДI. Спiнювання здiйснювалося за рахунок дiоксиду вуглецю, що
видiляється при взаємодiї дiiзоцiанату (ТДI) з водою через стадiю утворення та розкладу
карбамiнової кислоти.
Таким чином, синтезовано ППУ з масовим вмiстом 2–8% БЦ(нативна) (ППУ/БЦ(натив-
на)), ППУ з масовим вмiстом 12,5–50% сухого Кс(нативний) (ППУ/Кс(нативний)) i ППУ
на основi ксантану у виглядi 15% водного гелю (ППУ/Кс(гель)) з масовим вмiстом сухого
Кс 23–51,2%. Об’єктом порiвняння є ППУ без вмiсту ЕПС (ППУ-матриця).
Наявнiсть у пiнополiуретанiв на основi екзополiсахаридiв (ППУ/ЕПС) хiмiчного зв’яз-
ку мiж ЕПС i ТДI встановлювали методом пiролiтичної мас-спектрометрiї (ПМС) на
мас-спектрометрi МХ-1321, згiдно з публiкацiєю [7].
Було визначено: фiзико-механiчнi властивостi, руйнiвну напругу при розтяганнi на роз-
ривнiй машинi FU-1000 (Нiмеччина) [8], вологопоглинання i паропроникнiсть [9].
Дослiдження деградацiї ППУ здiйснювали аналогiчно методики [10], яка дозволяє мо-
делювати процеси, що вiдбуваються в природних умовах. Зразки iнкубували в контейнери
з грунтом (pH 7,3; вiдносна вологiсть 60%, температура 12–25 ◦С) на термiн вiд 30 до 120 дiб.
Аналiз мiкрофлори грунту показав наявнiсть грибiв родiв Rhizopus, Aspergillus, Penicillium.
Бiологiчну активнiсть грунту встановлювали за iнтенсивнiстю розкладання лляного по-
лотна [11]. Використаний грунт мав середню бiологiчну активнiсть: втрата маси лляного
полотна пiсля 30-денної витримки становила 34,6%. Швидкiсть деградацiї контролювали
за втратою маси зразкiв через певнi промiжки часу.
Дiю кислого та лужного середовищ визначали, витримуючи зразки ППУ в 0,1 н. розчи-
нах НСI й КОН вiдповiдно впродовж 60-ти дiб при 20–22 ◦С.
Аналiз температурної залежностi загального iонного струму, що характеризує видi-
лення летких продуктiв термодеструкцiї ЕПС ксантану, показав, що його повний термi-
чний розклад вiдбувається у вузькому iнтервалi температур з максимальною iнтенсивнiс-
тю при 243 ◦С (крива 1 — Кс(нативний) на рис. 1, а). Крива 2 температурної залежностi
120 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
Рис. 1. Температурна залежнiсть iнтенсивностi видiлення летких продуктiв термодеструкцiї: а —
Кс(нативний) i ППУ/Кс(гель) (15%) вiдповiдно кривi 1 i 2 ; б — БЦ(нативна) i ППУ/БЦ(нативна) вiд-
повiдно кривi 1 i 2
загального iонного струму видiлення летких продуктiв термодеструкцiї ППУ/Кс(гель) по-
казує, що його повний термiчний розклад вiдбувається в двi стадiї з вiдповiдними макси-
мумами на температурнiй залежностi iнтенсивностi видiлення летких продуктiв в областi
температур 220 ◦С для першої стадiї та 317 ◦С — для другої, тобто пiк, який вiдповiдає
руйнуванню Кс, вiдсутнiй.
На кривiй 2 температурної залежностi загального iонного струму (рис. 1, б ) видiлен-
ня летких продуктiв термодеструкцiї ППУ/БЦ з максимумами в областi температур 220
i 320 ◦С пiк розкладання БЦ(нативна) при 290 ◦С також вiдсутнiй (див. криву 1 ). Таким
чином, на основi отриманих методом ПМС даних можна зробити висновок, що введення
ЕПС у ППУ як у станi водних гелiв, так i в нативному приводить до утворення внутрiш-
ньо- i мiжмолекулярного водневого зв’язування мiж гiдроксилами ЕПС й ТДI, а також
уретановими i сечовинними групами ППУ.
Результати дослiдження фiзико-механiчних властивостей синтезованих ППУ/ЕПС де-
монструє табл. 1, з якої видно, що введення ЕПС ксантану в ППУ у нативному станi або
в станi гелю по-рiзному впливає на мiцнiсть отриманого ППУ. Введення в ППУ ксанта-
ну у виглядi 15% гелю приводить до значного зменшення руйнiвної напруги ППУ. Мiц-
нiсть ППУ/Кс(нативний) навiть дещо збiльшується в порiвняннi з контрольним зразком
Таблиця 1. Фiзико-механiчнi властивостi пiнополiуретану
Зразок
Руйнiвна напруга,
МПа
Паропроникнiсть,
мг/(см2
· год)
Вологопоглинання,
%
ППУ-матриця 0,230 4,35 0,03
ППУ + Кс(гель) 23% 0,070 4,25 1,60
ППУ + Кс(гель) 37% 0,065 4,36 1,84
ППУ + Кс(гель) 51% 0,058 4,50 2,30
ППУ + Кс(нативний) 12,5% 0,250 4,25 1,30
ППУ + Кс(нативний) 25% 0,255 4,52 1,45
ППУ + Кс(нативний) 37,5% 0,264 5,21 1,51
ППУ + Кс(нативний) 50,0% 0,285 6,00 1,54
ППУ + БЦ(нативна) 2% 0,240 4,58 0,37
ППУ + БЦ(нативна) 4% 0,250 5,23 0,38
ППУ + БЦ(нативна) 8% 0,259 5,03 0,38
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №1 121
ППУ-матриця (ППУ, що не мiстить ЕПС). Значно збiльшується вологопоглинання i па-
ропроникнiсть ППУ iз введенням Кс(нативний) i Кс(гель). Мiцнiсть ППУ/БЦ зростає iз
збiльшенням кiлькостi введеної БЦ(нативна), пiдвищується вологопоглинання i паропро-
никнiсть.
Для дослiдження деградацiї ППУ/ЕПС було пiддано впливу рiзних факторiв, що мо-
делюють процеси навколишнього середовища: дiї кислого та лужного середовищ та iнку-
бування в грунт. Втрату маси зразками ППУ/Кс(гель) пiсля впливу рiзних деструктивних
факторiв демонструє табл. 2, згiдно даних якої бачимо, що внаслiдок дiї цих середовищ та
iнкубацiї в грунтi зразки ППУ/Кс(гель) деградують значно бiльше, нiж зразок ППУ-матри-
ця. Показано, що вже через 30 дiб iнкубацiї в грунтi втрата маси зразками ППУ/Кс(гель)
перевищує фактичний вмiст Кс у ППУ. Втрата маси зразком ППУ-матриця пiсля 4-мi-
сячної iнкубацiї в грунтi незначна (0,15%), а зразками ППУ/Кс(гель) становить 42,90–
77,11%, ППУ/Кс(нативний) (25, 37,5, 50%) — 43,90, 45,7, 53,15%, ППУ/БЦ (2–8%) — 0%
(див. табл. 2). Внаслiдок дiї кислого та лужного середовищ впродовж 60-ти дiб вiдбуваєть-
ся фрагментацiя (руйнування) зразкiв ППУ/Кс(гель), а для зразкiв ППУ/Кс(нативний)
(25, 37,5, 50%) втрата маси становить 21,0, 21,60, 30,9% та 9,65, 22,77, 31,0% вiдповiдно
(див. табл. 2). ППУ, що модифiкованi 2 й 4% БЦ(нативна) пiсля дiї цих середовищ, мають
бiльш низьку здатнiсть до деградацiї в порiвняннi з ППУ-матрицею, яка пiдвищується iз
збiльшенням концентрацiї введеної нативної БЦ у ППУ i при вмiстi 8% БЦ(нативна) в ППУ
втрата маси становить 3,06 й 5,45% вiдповiдно. Цi показники у 1,6 й 2,8 разiв перевищують
втрату маси зразком ППУ-матриця для вiдповiдних умов.
Таким чином, створеннi новi полiмернi матерiали з використанням продуктiв бiотехноло-
гiчного походження — екзополiсахаридiв Кс i БЦ з масовим вмiстом останнiх вiд 2 до 50% iз
збереженням основних функцiональних властивостей ППУ-матрицi. Введення ЕПС у ППУ
як у станi водних гелiв, так i у нативному приводить до утворення внутрiшньо- i мiжмо-
лекулярного водневого зв’язування мiж гiдроксилами ЕПС i ТДI, а також уретановими
i сечовинними групами ППУ. ППУ, що модифiкованi екзополiсахаридом ксантаном як на-
тивним, так i в станi гелю, є деградабельними в умовах навколишнього середовища. При
цьому втрата маси полiмерного зразка значно перевищує вмiст Кс у ППУ/Кс, тобто ЕПС
iнiцiює за цих умов процес деградацiї полiмерiв. Введення БЦ(нативна) в ППУ за певних
Таблиця 2. Визначення деградацiї пiнополiуретану
Зразок
Втрата маси пiсля 60 дiб
гiдролiзу (20 ◦С), %
Втрата маси пiсля витримки
в грунтi, %
0,1 н. розчин
НСI
0,1 н. розчин
КОН
1 мiс.
iнкубацiї
2 мiс.
iнкубацiї
3 мiс.
iнкубацiї
4 мiс.
iнкубацiї
ППУ-матриця 1,92 1,96 0,0 0,0 0,00 0,15
ППУ + Кс(гель) 23% 26,0 9,24 25,60 35,4 38,50 42,90
ППУ + Кс(гель) 37% 33,0 18,4 53,50 55,20 58,3 60,70
ППУ + Кс(гель) 51% Фрагмент. Фрагмент. 46,00 66,09 71,70 76,90
ППУ + Кс(нативний) 12,5% 8,25 7,93 11,50 12,30 14,80 16,80
ППУ + Кс(нативний) 25% 21,0 9,65 22,20 23,50 31,17 43,30
ППУ + Кс(нативний) 37,5% 21,60 22,77 40,50 43,50 44,27 45,70
ППУ + Кс(нативний) 50% 30,9 31,0 42,50 52,10 52,23 53,15
ППУ + БЦ(нативна) 2% 0,24 0,20 0 0 0 0
ППУ + БЦ(нативна) 4 % 0,98 0,61 0 0 0 0
ППУ + БЦ(нативна) 8% 3,06 5,45 0 0 0 0
122 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
умов iнiцiює процес деградацiї пiд дiєю кислого та лужного середовищ, але не iнiцiює про-
цес деградацiї ППУ за умов iнкубацiї в грунтi.
Таким чином, спосiб введення ЕПС до реакцiйної сумiшi при синтезi ППУ та його при-
рода iстотно впливають на структуру та систему мiжмолекулярних взаємодiй в ППУ, що
є фактором регулювання функцiональних властивостей цих полiмерiв.
Роботу виконано в рамках цiльової комплексної програми фундаментальних дослiджень НАН
України “Фундаментальнi проблеми створення нових речовин i матерiалiв хiмiчного виробництва”
на 2012–2016 рр.
1. Shah A.A., Hasan F., Hameed A. et al. Biological degradation of plastics: a comprehensive review //
Biotechnol. Adv. – 2008. – No 26. – P. 246–265.
2. Савельєв Ю.В., Веселов В.Я., Сухорукова С.А. та iн. Гiбриднi полiмернi системи полiуретан полi-
сахарид // Вопр. химии и хим. технологии. – 2003. – 25, № 6. – С. 100–103.
3. Varma A. J., Kennedy J. F., Galgali P. Synthetic polymers functionalized by carbohydrates: a review //
Carbohydrate Polym. – 2004. – 56, No 4. – P. 429–445.
4. Пат. 37345 Україна, МПК С08G18/08, C08K3/34, C08K5/03, C08K5/06 Пiнополiуретановий мате-
рiал / Ю.В. Савельєв, Л.А. Марковська, О.О. Савельєва, Н.Й. Пархоменко. – Заявл. 09.03.2006;
Опубл. 25.11.2008, Бюл. № 22.
5. Савельєв Ю.В., Янович I.В., Марковська Л.А. та iн. Створення нових лактозовмiсних пiнополi-
уретанiв, здатних до деградацiї в навколишньому середовищi // Доп. НАН України. – 2011. – № 7. –
С. 138–142.
6. Пат. 68668 Україна, МПК8 C 08 J 9/08, С 08 К 3/34, С 08 К 5/03, С 08 К 5/06. Пiнополiуретановий
матерiал / Ю.В. Савельєв, I. В. Янович, Л.А. Марковська, О.Р. Ахранович. – Заявл. 12.07.2011;
Опубл. 10.04.2012, Бюл. № 7.
7. Хмельницкий Р.А., Лукашенко И.М., Бродский Е.С. Пиролитическая масс-спектрометрия высоко-
молекулярных соединений. – Москва: Химия, 1980. – 280 с.
8. ГОСТ 29088–91. Материалы полимерные ячеистые эластичные. Определение условной прочности и
относительного удлинения при разрыве.
9. ГОСТ 22900–78. Кожа искусственная и пленочные материалы. Методы определения паропроницае-
мости и влагопоглощения.
10. Ермолович О.А., Макаревич А.В., Гончарова Е.П., Власова Г.М. Методы оценки биоразлагаемости
полимерных материалов / Биотехнология. – 2005. – № 4. – С. 47–54.
11. Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почв. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1989. – 320 с.
Надiйшло до редакцiї 23.07.2014Iнститут хiмiї високомолекулярних сполук
НАН України, Київ
Ю.В. Савельев, Л. А. Марковская, Е. Р. Ахранович, О.А. Савельева,
Н.И. Пархоменко, Л.П. Робота
Биодеградирующие пенополиуретаны на основе природно
возобновляемых компонентов
Синтезированы новые полимерные материалы с использованием продуктов биотехнологи-
ческого происхождения — экзополисахаридов (ЭПС) ксантана и бактериальной целлюлозы
с массовым содержанием последних от 2 до 50% при сохранении основных функциональ-
ных свойств ППУ-матрицы. Показано, что способ введения ЭПС в реакционную смесь при
синтезе пенополиуретанов (ППУ) и его природа существенно влияют на структуру и сис-
тему межмолекулярных взаимодействий в ППУ, что является фактором регулирования
функциональных свойств этих полимеров.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №1 123
Yu.V. Savelyev, L.A. Markovskaya, E.R. Akhranovich, O.A. Savelyeva,
N. I. Parkhomenko, L. P. Rоbota
Biodegradable polyurethane foams based on naturally renewable
components
New polymeric materials have been synthesized, by using natural products of the biotechnologi-
cal origin — exopolysaccharides: xanthane and bacterial cellulose. Their contents are about 2–50
wt%. The basic functional properties of the polyurethane foam (PUF) matrix were not changed
with increase of the natural compound content. It is shown that the method of incorporation of
exopolysaccharides (EPS) into the reaction mixture, as well as the EPS origin, has a significant
effect on the structure and intermolecular interactions in PUFs, allowing one to adjust the functi-
onal properties of these polymers.
124 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2015, №1
|