ИСТИНА

Обработка полимерами песчаных почв приводит к формированию полимерно-почвенных покрытий, которые эффективно защищают почвы от ветровой и водной эрозии. Дополнительный стабилизирующий эффект может быть достигнут за счет связывания анионного полимера в электростатический комплекс с катионным полимером. Полученный интерполиэлектролитный комплекс (ИПЭК) представляет собой блок-сополимер, в составе которого есть гидрофобные и гидрофильные участки. Такое устройство поликомплексов повышает прочность полимерно-почвенных покрытий. Кроме того, переход от линейного полимера к сетчатому аналогу сопровождается взрывным ростом молекулярной массы, что может положительным образом сказаться на эффективности стабилизирующего действия полимерных гидрогелей. В настоящей работе сопоставлено влияние полиэлектролитов на основе полиакриловой кислоты различной архитектуры: линейной макромолекулы, водорастворимого анионного микрогеля и противоположно заряженных ИПЭК, на механические свойства полимер-почвенных композитов и водоудерживающие свойства неструктурированной песчаной почвы. Формирование ИПЭК изучено методами электрофоретического и динамического светорассеяния. Полимер-почвенные композиты (ППК) получены путем распыления 1% растворов полиэлектролитов (отдельных полианионов и их положительно или отрицательно заряженных ИПЭК) на поверхности почв. Механическая прочность ППК исследована методом пластометра Ребиндера, водоудерживающие свойства методом равновесного центрифугирования. Показано, что микрогель и его комплексы формируют ППК с механическими характеристиками, значительно превышающими характеристики ППК на основе линейной ПАК и ее ИПЭК. Так, прочность ППК на основе супесчаной почвы возрастает более чем на порядок в случае использования сшитых полиэлектролитов, такие ППК выдерживают обработку потоками воздуха со скоростью 50 м/с, в то время как ППК на основе линейных полиэлектролитов полностью удаляются с поверхности. Анализ кривых водоудерживания показывает, что микрогель и анионный поликомплекс микрогеля в отличие от линейных полиэлектролитов значительно повышают влагоудерживающие свойства песчаной почвы. В то же время, использование положительно заряженного комплекса микрогеля менее эффективно, чем микрогеля: прочность ППК понижается примерно в два раза, а также практически полностью теряются влагоудерживающие свойства. Это явление связывается с коллапсом микрогеля при образовании комплекса и перезарядке линейным поликатионом. Таким образом, микрогель и его анионный ИПЭК являются более перспективными структурооразователями почв, чем линейная поликислота и ее комплексы. Работа поддержана грантом РФФИ № 19-29-05036.