ИСТИНА

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы физико-химии полимеров – установление общих закономерностей структурообразования систем полимер – поверхностно-активное вещество (ПАВ). Объекты исследования – системы, состоящие из полиэлектролитов на основе ароматического полимера с повышенной жесткостью основной цепи – полидифениленсульфофталида (ПДФСФ) с различной степенью ионизации, достигаемой при его взаимодействии с гидроокисями щелочных металлов, и ионогенных/неионогенных ПАВ. Этот полимер с боковой сульфофталидной группой проявляет ряд интересных химических и физических свойств. Под действием гидроокисей щелочных металлов или аммиака происходит раскрытие сульфофталидного цикла, приводящее к превращению исходного гидрофобного полимера, в полимер, способный в зависимости от степени замещения сульфогрупп растворяться не только в апротонных растворителях, но также в воде и спиртах и проявлять полиэлетролитные свойства. Раскрытие сульфофталидного цикла, является обратимым - при обработке солей ПДФСФ кислотами происходит замыкание цикла. Это позволяет, в принципе, тонко регулировать степень заряженности ПДФСФ на различных стадиях полимераналогичных превращений его в полиэлектролит и делает этот полимер интересным объектом для исследования процессов структурообразования в системах полимер с повышенной жесткостью основной цепи - ПАВ. Конформация макромолекулярного клубка ионизованного ПДФСФ должна зависеть от степени ионизации и, как следствие, в ионизованном полимере взаимодействие с ПАВ должно быть затруднено, виду большого числа зарядов, а в исходном ПДФСФ или при небольшой степени ионизации достаточно большие гидрофобные участки основной цепи могут входить в мицеллы образуемые ПАВ. Это открывает широкие возможности целенаправленного управления морфологией исследуемых полимер-коллоидных комплексов. В работе планируется подробное изучение структурообразования ПДФСФ с различными типами ПАВ с акцентом на установление связи между возникающей морфологией, механическими свойствами и степенью ионизации полимера, строго регулируемой до, в процессе и после формирования комплексов полимер – ПАВ. Предполагается исследовать как стехиометричные, так и нестехиометричные комплексы с использованием ПАВ с различной длиной углеводородного радикала, образующих как сферические, так и цилиндрические мицеллы. Ароматическая природа ПДФСФ обусловливает его повышенную термостойкость, а наличие в его структуре трифенилметановой группировки придает ему ряд специфических и электрических свойств, проявляющихся, в частности, в возникновении различной цветовой окраски ПДФСФ при разрыве сульфофталидного цикла и образовании сульфатных групп, которое отражает изменение его исходной электронной структуры. Формирование комплексов солей ПДФСФ с ПАВ представляется весьма перспективным подходом к модификации блочных и поверхностных свойств этого полимера и, соответственно, к получению новых теплостойких полимерных материалов с высокими механическими характеристиками, улучшенной растворимостью и специфическими оптическими свойствами.

The project is aimed at solving the fundamental problem of physicochemistry of polymers - establishing general patterns of the structure formation of polymer-surfactant systems (surfactants). The objects of the study are systems consisting of polyelectrolytes based on an aromatic polymer with increased rigidity of the main chain - polydiphenylene sulfophthalide (PDFSF) with different degrees of ionization achieved by its interaction with alkali metal hydroxides and ionic / nonionic surfactants. This polymer with a sulphophthalide side group exhibits a number of interesting chemical and physical properties. Under the action of hydroxides of alkali metals or ammonia, the sulfopthalide ring is opened, leading to the transformation of the initial hydrophobic polymer, into a polymer capable of dissolving not only in aprotic solvents but also in water and alcohols, and depending on the degree of substitution of the sulfo groups, and exhibiting polycellulite properties. Disclosure of the sulfophthalide cycle, is reversible - when the salts of PDSF are treated with acids, the ring is closed. This allows, in principle, to fine-tune the degree of charge of PDFSF at various stages of polymer-analogous transformation of it into polyelectrolyte and makes this polymer an interesting object for studying the processes of structure formation in polymer systems with increased rigidity of the main chain-surfactant. The conformation of the macromolecular coil of ionized PDSF should depend on the degree of ionization and, as a consequence, in an ionized polymer, the interaction with the surfactant should be difficult, in the form of a large number of charges, and in the initial PPDF or at a small degree of ionization, sufficiently large hydrophobic regions of the main chain may form micelles Surfactant. This opens up wide possibilities for the purposeful management of the morphology of the polymer-colloid complexes under study. It is planned to study in detail the structure formation of PDSF with various types of surfactants, with an emphasis on establishing a connection between the emerging morphology, mechanical properties, and the degree of ionization of the polymer, strictly regulated before, during and after formation of polymer-surfactant complexes. It is proposed to investigate both stoichiometric and nonstoichiometric complexes using surfactants with different lengths of hydrocarbon radical forming both spherical and cylindrical micelles. The aromatic nature of PDPFF causes its increased thermal stability, and the presence in its structure of the triphenylmethane grouping gives it a number of specific and electrical properties that are manifested, in particular, in the appearance of different coloring of PDSF at the rupture of the sulfophthalide cycle and the formation of sulfate groups, which reflects the change in its initial electronic structure . The formation of complexes of salts of PDSF with surfactant seems to be a very promising approach to modifying the block and surface properties of this polymer and, accordingly, to the production of new heat-resistant polymer materials with high mechanical characteristics, improved solubility and specific optical properties. Переводчик Google для бизнеса –Инструменты переводчикаПереводчик сайтовСлужба "Анализ рынков"

Полидифениленсульфофталид (ПДФСФ) - полимер с повышенной жесткостью основной цепи из-за наличия в ней дифениленового фрагмента и с боковой ионогенной сульфофталидной группой. Полимераналогичное превращение ПДФСФ путем раскрытия сульфофталидного цикла при взаимодействии с основаниями щелочных металлов приводит к полимеру, содержащему солевые группы, которые определяют специфику его свойств. Полимерные соли обладают повышенной гидрофильностью и, как следствие, становятся растворимы в спиртах, а ПДФСФ-Li и в воде. В апротонном растворителе ДМАА, вследствие неполной диссоциации заряженных солевых групп, полимерные соли ведут себя как иономеры. Растворы ПДФСФ-Li как иономера имеют наибольшую вязкость вследствие более сильного электростатического взаимодействия между противоионами. В результате взаимодействия ионных пар соли ПДФСФ не образуют гелей, однако в водных растворах происходит гелеобразование, обусловленное гидрофобным межцепным взаимодействием. Путем диализа в воде растворов ПДФСФ в ДМАА впервые получены водорастворимые ПДФСФ и его натриевые и калиевые соли. В процессе диализа полимерных солей помимо удаления ДМАА происходила деионизация полимера. Для исследования локальной динамики ассоциатов макромолекул в диализованных водорастворимых ПДФСФ и его солях использовали метод ЭПР спектроскопии спиновых зондов. На основании проведенного исследования предложен механизм агрегации макромолекул полисульфокислот ПДФСФ в водных растворах с образованием частиц, наблюдаемых методом динамического светорассеяния. Движущей силой к агрегации является взаимодействие гидрофобных фрагментов макромолекул с повышенной жесткостью из-за наличия бифениленовых групп. Это взаимодействие приводит к образованию наноразмерных ассоциатов со средним гидродинамическим диаметром порядка 20 нм и с плотным гидрофобным ядром, близким по упаковке к глобулярному состоянию, если судить по молекулярной подвижности в нем, подобной подвижности в стеклообразном полистироле. В разбавленных водных растворах ПДФСФ-Li проявляет свойства типичного анионного полиэлектролита и образует интерполимерные комплексы с катионным ПАВ, в частности с цетилпиридиний хлоридом (ЦПХ). По сравнению с чистым ПДФСФ-Li присутствие ПАВ значительно меняет поверхностное натяжение растворов, а также свойства адсорбционных слоев на границе раздела вода/воздух. С увеличением концентрации ЦПХ вплоть до достижения ККА скорость формирования адсорбционного слоя возрастает. Образовавшиеся адсорбционные слои проявляют вязкоупругие свойства, соответствующие твердоподобному телу.