Введение к работе
Актуальность проблемы. Среди многообразия кремшійоргашіческих полимеров различного назначения наибольшее распространение получили полиметилендоксаны, представленные главным образом двумя основными полимерными системами — полиметилсилсесквиоксанами и линейными нолидиметилсилоксанами (ПДМС), с различными молекулярными характеристиками.
Большая часть нолиметилсилсесквиоксанов - это продукты
неустановленной структуры, называемые обычно никлолинейными. В качестве
искшочеїшй можно выделить индивидуальные полиэдрические
пошшстилсилсесквиоксаны, а также енптезировагапде относительно недавно
полностью ациклические индивидуальные соединения
полиметилсилсесквиоксановые дегщримеры. Различия свойств двух пазваниых позволяют говорить об огромном потенциале управления свойствами полиметилсилсесквиоксанов за счет управления их структурой.
Не меньшие возможности по расширению диапазона полезных применений имеют и полидиметилсилоксаны. Изменение их архитектуры от обычных линейных к звездообразным и полимакромономерным полидиметилсилоксанам (молекулярным щеткам) приводит к существенному изменению их характеристик и позволяет значительно расширить области их практического применения. Однако для использования этих новых полимерных форм необходима разработка эффективных и технологичных способов их получения, позволяющих варьировать их молекулярные параметры в широких пределах. Известные на сегодняшний день полидиметилсилоксановые молекулярные щетки, получают путем поликонденсации макромономеров. Этот метод несет в себе существенные ограничения как по величине молекулярной массы (ММ) синтезируемых полимеров, так и по возможности варьирования их молекулярных параметров. По этим причинам взаимосвязь структура - свойства для гребнеобразных метилсилоксановых полимеров практически не исследована.
Таким образом, исследования в области синтеза новых полиметилсилсесквиоксановых и полидиметилсилоксановых полимеров с возможностью контроля их структуры являются актуальными как с точки зрения развития новых методов синтеза, так и с точки зрения расширения возможностей регулирования свойств полиметилсилоксановых полимеров за счет тонкого управления молекулярными параметрами.
Цель работы. Разработка методов синтеза гребнеобразных полиметилсилоксанов на основе новых многофункциональных полиметилсилсесквиоксанов линейного строения, изучение свойств во взаимосвязи с их молекулярными характеристиками.
Научная новизна.
Разработан оригинальный метод синтеза полинатриевых солей линейного
полиметилсилсесквиоксана - многоцелевой полифункциональной матрицы для
получения функциональных и нефункциональных гребнеобразных
полиорганосилоксановых полимеров. В рамках общего метода найдены условия
проведения реакции гидролитической поликонденсации (ГПК)
натрийокси(метил)(диалкокси)силанов, обеспечивающие получение
высокомолекулярного линейного поли(натрийокси)метилсилсесквиоксана.
Впервые получен ряд высокомолекулярных гребнеобразных полиметилсилоксанов взаимодействием линейного поли(натрийокси)ме-тилсилсесквноксана с монофункциональными диметилсилоксановыми олигомерами различной длины. Синтезированные соединения полностью изомерны по химическому составу линейному ПДМС.
Показано, что для полученных гребнеобразных полиметилсилоксанов характерна компактная организация молекулярной структуры, как в блоке, так и в растворах, которая обуславливает их специфические реологические и поверхностные свойства.
Практическая значимость работы.
Практически важным результатом является получение гомологического ряда полиметилсилоксановых полимеров, изомерных по химическому составу линейному ПДМС, но не обладающих кристаллизацией при низких
5 температурах, что существенно расширяет интервал рабочих температур таких полимеров.
Исходя из регулируемости в широких пределах молекулярных параметров гребнеобразных полимстилсилоксанов и продемонстрированной в работе специфичности молекулярной организации, полученные полимеры представляют иптерес в качестве перспективной основы для смазочных композиций с расширешшм рабочим интервалом и новых мембранных материалов.
Важным результатом с точки зрения перспектив практического применения является предложенный метод синтеза универсальной полифупкционалыюй матрицы, возможности которой не ограничиваются получением нефункциональных полиметилсилоксановых производных. В работе показано, что модификация полифупкционалыюй полимерной матрицы может происходить также и с использованием винил- и гидридфупкционалыгых олигомеров или в сочетании функциональных и нефункциональных замесителей различной химической природы у атомов кремния. Такие полимеры могут представлять шггерес в качестве сшивающих агентов или компонентов гидрофобизующих и антиадгезионных составов.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были представлены на IV Всероссийской Каргинской конференции "Наука о полимерах 21-му веку" (Москва, 29 января - 2 февраля 2007г); Ш Санкт-Петербургской конференции молодых ученых. (Санкт-Петербург, 17 -19 апреля 2007); 4-ом европейском кремнийорганическом симпозиуме (Англия, Bath, 9-11 сентября, 2007); Всероссийской конференции по макромолекулярной химии (Улан-Удэ, 13 -17 августа 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 1 статья в реферируемом отечественном журнале, 2 статьи находятся в печати, и тезисы 5-ти докладов на научных конференциях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на /_^(_страницах печатного текста,
ш.
включает _?рисунков, г~ таблиц и список цитируемой литературы из наименований.