Введение к работе
Актуальность темы. Олигомерные диеновые бифункциональные
гидроксилсодержащие каучуки нашли широкое распространение для
производства композиций, перерабатываемых по свободно литьевой
технологии при устройстве гидроизоляционных, герметизирующих,
кровельных и других эластомернных покрытий. Отверждение композиций с
образованием полидиенуретанов (ПУ) непосредственно на изолируемой
поверхности осуществляется изоцианатными компонентами с
использованием низкомолекулярного триолов. Наибольшее применение находит глицерин. Трислы, выполняя функцию агентов разветвления цепи (АРЦ), повышают степень структурирования, уровень прочностных свойств и ряда эксплуатационных характеристик полученных эластомеров.
Однако ограниченная совместимость неполярного каучука диеновой природы с глицерином и полиизоцианатом ухудшает условия формирования равномерной структуры эластомера при отверждении, что не позволяет достигнуть максимального уровня прочности, термоокислительной и гидролитической стабильности.
Одним из путей улучшения свойств полидиенуретановых эластомеров является улучшения совместимости компонентов путем введения в состав композиций поверхностно-активных веществ. В работах сотрудников ИХФ РАН им. Н.Н. Семенова и ВолгГТУ показана возможность повышения совместимости компонентов и улучшения распределения наполнителей в олигомерной смеси моногидроксилсодержащими фторорганическими соединениями благодаря наличию у них поверхностно-активных свойств и снижению поверхностного натяжения. В работах Pengfei Liu и Yu-Seung Kim показано, что введение фторирсодержащих фрагментов в полиуретаны способствует повышению гидролитической, термоокислительной и термической устойчивости.
В этой связи нами предложено использовать фторсодержащие глицериновые эфиры 1,1,7-тригидроперфторгептанола с двумя или тремя свободными гидроксильными группа в полидиенуретанобразующих составах
4 в качестве агентов разветвления и удлинения цепи в реакции уретанобразования. При этом предполагалось, что высокая поверхностная активность предлагаемых соединений обеспечит улучшение совместимости ингредиентов олигомерной композиции за счет снижения поверхностного натяжения олигомера и улучшения эксплуатационных показателей композиции. Совокупность указанных выше факторов определяет актуальность темы диссертационной работы. Цель работы. Целью исследования является разработка олигомерных композиций, модифицированных фторсодержащими глицериновыми эфирами 1,1,7-тригидроперфторгептанола для получения полидиенуретановых покрытий с повышенной термо-, гидролитической устойчивостью и улучшенными физико-механическими свойствами.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
исследовать поверхностную активность системы фторсодержащие глицериновые эфиры 1,1,7- тригидроперфторгептанола - олигомер и изучить реологические характеристики наполненных композиций;
выявить влияние фторсодержащих глицериновых эфиров 1,1,7-тригидроперфторгептанола на параметры пространственной сетки;
-оценить комплекс свойств фторсодержащих полидиенуретанов и разработать рекомендации по практическому применению модифицированных композиций.
Научная новизна диссертационной работы. Впервые предложено использовать фторсодержащие глицериновые эфиры 1,1,7-тригидроперфторгептанола в качестве агентов разветвления и удлинения цепи для улучшения совместимости компонентов олигомерной композиции и обеспечения повышения прочностных свойств, термоокислительной, гидролитической стабильности полидиенуретанов.
Практическая значимость работы. Полученные результаты могут быть использованы для получения наливных защитных покрытий
строительного назначения с улучшенными физико-механическими свойствами, более высокой термоокислительной и гидролитической стабильностью, за счет применения в качестве агентов разветвления и удлинения цепи фторсодержащие глицериновые эфиры 1,1,7-тригидроперфторгептанола.
Личный вклад автора заключается в выполнении экспериментальных измерений, анализе и обобщении полученных результатов, а так же в подготовке публикаций.
Апробация работы. В период 2011-2014 гг. результаты работы представлялись на конференциях различного уровня, в частности: Современные проблемы естественно-научных исследований (г Чебоксары, 2011), 6 и 7 Всеукраинские научные конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Химические проблемы современности» (г. Донецк, 2012,2013), II Всероссийской молодёжной конференции «Успехи химической физики» (г. Черноголовка, 2013), III Международная конференция по химии и химической технологии, (г. Ереван, 2013).
Публикация результатов. По материалам диссертации опубликовано 15 работ, в том числе 5 статей, в рецензируемых научных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России. По результатам исследования получено 5 патентов.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, трех глав обсуждения результатов, выводов, списка цитируемой литературы. Работа изложена на 114 страницах машинописного текста, включает 27 таблиц, 22 рисунка, список литературы из 127 наименований.
