Введение к работе
Актуальность теш. Одним из перспективных направлений в
создании новых модифицированных полимерных материалов являет
ся получение интерполимерных комплексов (ИНК). Е настоящее вре
мя достигнут большие успеха в исследовании этой сравнительно
новой области химии полимеров.ЩК, представляющие собой широ
кий класс полимерных соединений, находят практическое примене
ние в качестве полупроницаемых мембран, покрытий,эффективных
флокулянтов, структурообразователей дисперсных систем,материа
лов медицинского назначения и лекарственных средств. Вместе с
тем, несомненно, актуальным представляется изучение вопросов,
затрагивающих влияние природы и строения компонентов интерпо-
лимеряого комплекса на его структуру и свойства, что открыва
ет новые перспективы в получении новых модифицированных пола-
мерных продуктов с заранее заданными свойствами. Такой подход
открыл бы возможность модификации свойств полимеров путем
варьирования химической природы и строения компонентов, ах со
отношения, а такие условий реакции. Изучение своііств ИНК, по
лученных из крупнотоннажных полимеров, и выявление зависимости
меаду строением, природой исходных компонентов и свойствами
полученных продуктов является весьма актуальным а имеет боль
шое практическое и научное значение. Большой'интерес представ
ляет исследование физикс-механичесхих свойств пленок интерполи
мерных комплексов, так как эти свойства прямо связаш со струк
турой полимерного тела.и определяют области возможного их ис
пользования. В литературе систематические исследования в дан
ном направлении немногочисленны и выполнены для небольшого чис
ла систем. .
Данная работа посвящена выявлении особенностей, присущих структурным изменениям исходных'компонентов при комплокоо-образовании на примере карбоксяметющеллклозы (КМШ и мочена-яоформальдегидных олигомероа (ЬКрО) линейного н цнкдоцеппого отроения, исследованию ах.физико-химических, фиаько-мехаиячео-ких свойств, а также разработке приемов направленного изменения свейотв таких антерполимарных .комплексов.
Диссертационная работа выполнена в рамках постановлении ГКНТ № 544 от 1985 г. по поликомплексам; координационного . научного. Совета по высокомолекулярным соединениям АН СССР по
теме 2.8.9.II "Биологически активные полимеры и полимерные реагенты для растениеводства". Она является частью плановых исследований научно-исследовательской лаборатории, проводи-. ыых по темо "Оптимизация процессов химизации хлопководства", номер государственной регистрации 01830057341.
Цель работы заключается в установлении закономерностей свойств интерполимерных комплексов карбокецметилцеллюлозы с мочевиноформальдегидшми олигомераш линейного и цикдоцеп-ного строения, выявлении 'особенностей ИПК, обусловленных природой, строением, соотношением исходных компонентов и уолс— видай их получения, а также областей их практического применения.
Научная новизна работы. В работе впервые проведено систематическое исследование свойств ИПК мочевияоформальдегндных одиго.иеров линейной я циклической структуры с карбоксяметдл-целлюлозой, установлено влияние природы и строения взаимодействующих компонентов на структуру коіієчного продукта. Показано, что увзличеяие количества триазяноновых циклов в цепи МФО способствует повышению числа мекцеашх иошшх связей, что служат средством управления структуры и свойств получаемых ИПК. В нейтральных средах, где комплекс стабилизирован ионныш связями, замедляется процесс трехі.іерной поликонденса-щи Ш>, и полученный интерполиэлектролитный комплекс (ИПЭК) является.растворимым, что имеет важное фундаментальное и практическое значение. В кислых средах ИПК стабилизируется как ионными, так и водородными связями, что дает возможность варьирования природы межцепных связей изменешіем условий получения ИПК, что отражается в результатах исследования набух а-емооти , вязкости и механических свойств.
Впервые систематически изучены физико-механические свойства пленок ПИК, выявлена взаимосвязь между деформационно-прочностиыми характеристиками и природой, частотой межмакро--молекулярных связей и соотноионием исходных компонентов в ЛПК. Показало, что с возрастанием доли межцепных ионных овя-зей, наблюдаемом при увеличении содержания триазиноновых Орэгментов в олигомеряых молекулах, механическая пр'очность пленок ПИК растет. В результате исследования обнаружена возможность регулирования их сорбцаошшх, ультрафильтрацпояяых
и механических характеристик путем изменения состава ЖИ.
В работе впервые исследована модификация свойств ИПК термическим воздействием и введением наполнителей и пластифицирующих добавок. Установлено, что при термической обработке пленок поликомплексов КМЦ-МФО количественно протекает реакция межмолекулярного эмалирования, которая приводит к повышению термостойкости полимеров на основе ШО. Выявлеш структурообразующее действие ЙІіК на почву и возможности их примеяе--нияддя создания противойальтрациояяого экрана в экономии поливной воды.
Практическая ценность работы. Полученные в работе резуль-
зультаты позволяют расширить представления о свойствах пленок
интерполимерных комплексов, могут быть использованы для даль
нейшего развития теоретических представлений в области
полимер-полимерных взаимодействий и для целенаправленной мо
дификации оизико-механических характеристик >1ПК.
Иитерполимерные комплексы И,Щ о ШО получены на основе дешевых, доступных крупнотоннажных полимеров,, их предложено использовать в хлопководстве как структурообразователл почвы для борьбы с водной и ветровой эрозией и для создания проти-вофильтрационного экрана в экономии поливной вода. Полученный продукт на основе ШН<і<іО не наносит вреда существующим биосистемам почвы. ЮЛЦ легко подвергается биодеградации, а продукты .ее деструкции являются безвредными для почвы. Ж) относятся к типу новых сложных азотсодержащих удобрений пролонгированного действия. Поэтому применение относительно дешевых ИПК на основе К.Щ с почевшюформальдєгидшми олигомсрами в сельском и водном хозяйстве экономически и экологически оправдано.
апробация работы. Основные- результаты диссертационной работы докладывались и обсуядалиоь на I Всесоюзной школе-симпозиуме молодых ученых и специалистов "Мембранные процессы разделения жидких смесей" ( г.Юрмала, 1989 г.), на Ш Всесоюзной конференции "Водорастворимые полимеры и их применение" ( г.Иркутск, 1987 г.), на Всесоюзном совещании по биологически активным полимерам и полимерным реагентам для растениеводства (г.Нальчик, 1988г.), на II Всесоюзной конференции "Интерполимергше комплексы" (г.Рига, 1989г.), но ХІУ і.іенделе-
_ 4 -
евском съезде по общей и прикладной химии (г.Ташкент,1989г.), на 33-м Международном симпозиуме ИШАК по макромолекулам (Канада, Монреаль, 1990 г.), на 17 Всесоюзной конференций по химии я фпзика-химаи олигомеров (г.Нальчик, 1990 г.), на 8 Международной конференции "Свойства растворов модифицированных, полимеров" ( Чехословакия, Братислава, 1991 г.), на Всесоюзной конференции "Химия и реакционная способность целлюлозы и её производных" (Кинетика и механизм, Чолпон-Ата, 1991г.-), и на конференциях профессорско-преподавательского состава ТИИШСХ (г.Ташкент, 19 - 1991 гг. ).
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, получено одно авторское свидетельство на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, результатов исследования и их обсуждения, общих выводов и списка использованной литературы.
Работа, излежена на ify страницах машинописного текста, включаяЗ рисунка и 9 таблиц. Список литературы включает ссылки на работы отечественных и зарубежных авторов.