Введение к работе
;,,, АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Макромолекулярные реакции характеризуются специфическими особенностями, обусловленными джнноцего-чечной природой реагента. Макромолекулы, входящие в состав поликомплекса, соединенные меаду собой непрерывными последовательностями межмолекулярных связей, образование и разрушение которых протекает по кооперативному механизму, приобретают целый ряд новых физических и химических свойств. РеакционноспосоОные группы макромолекул в поликомплексах могут находиться в различных состояниях : связанном ( з последовательностях межмолекулярных связей ) и свободном - в дефектах двутяжной структуры ( в петлях, единичных дефектах ) и характеризоваться различной реакционной способностью. Поэтому исследование внутри- и мекмолекуляр-ных реакций в поликомплексах, в принципе, может дать ценную информацию об их структуре, в частности, степени дефектности. Так, в ряде случаев возможно протекание реакций межмолекулярного сшивания, т. е. замена относительно слабых межмолекулярных связей на ковалентные. Использование таких реакций дает принципиальную возможность существенной модификации поликомплексов, например, с целью получения структур лестничного типа. Исследование внутри-и межмолекулярных реакций в поликомплексах связано, следовательно, как с общей проблемой изменения реакционной способности фук-циональных групп макромолекул в поликомплексах, так и с проблемой получения новых полимеров путем использования поликомплексов в качестве промежуточных соединений.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Исследование влияния условий формирования поликомплексов и поликомплексных композитов на реакционную способность функциональных групп макромолекулярных партнеров.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ Выявлены основные факторы, определяющие реакционную способность функциональных групп макромолекул в поликомплексах и поликомплексных композитах. Показано, что реакционная способность функциональных групп тесным образом связа-
- 2 -на со структурными особенностями поликомплексов. В исследованных поликомплексах имеет место пространственная изолированность внутри- и межцепных реакций, каждая из которых протекает в "своем" структурном элементе, поэтому разные способы получения поликомплексов ( смешение, матричные полиреакции ), дающие разное количество дефектов, влияют на соотношение скоростей различных реакций. Установлено, что параллельные реакции в поликомплексах могут быть структурно - сопряженными - они могут ускорять или замедлять друг друга в зависимости от их влияния на жесткость структуры поликомплекса. В работе показано, что в исследованных системах, включающих поликарбоновые кислоты, важную роль играют возможности релаксации структурных напряжений, возникающих по мере развития реакций дегидратации ( как внутримолекулярной циклизации поликарбоновых кислот, так и межмолекулярного имидирова-ния ). ' Обнаружено два механизма такой релаксации . Первый -ускорение реакции декарбоксилирования, в результате которой в цепях поликарбоновых кислот образуются гибкие полиметиленовые фрагменты. Второй - распад жестких двутяжных участков, причем высвобождающиеся фукциональные группы полиакриловой кислоты также подвергаются декарбоксилированию. Используя термические реакции, показано, что при матричных полиреакциях образуются более совершенные в структурном отношении поликомплексы. Указаны пути получения наиболее совершенных структур лестничного типа при термолизе поликомплексов на основе полиакриловой кислоты и моче-виноформальдегидного полимера.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. В работе показано, что исследование термических реакций в поликомплексах может служить основой метода изучения структуры поликомплексов, в частности, степени его дефектности. Обнаруженные эффекты дополняют ряд известных полимерных эффектов в макромолекулярных реакциях. Результаты данной работы позволяют объяснить влияние на реакционную способ-
- з -ность функциональных групп в поликомплексах и поликомплексных композитах таких факторов как природа макромолекулярных партнеров и их степени полимеризации, состав композита, способ его получения. Такая информация необходима для понимания процессов, происходящих при взаимодействии макромолекул не только друг с другом, но и с частицами грунта, дисперсной фазы коллоидных систем и др. Термические реакции являются эффективным методом формирования структур лестничного типа с повышенной термостойкостью; в работе указаны пути получения наиболее совершенных структур такого рода
Работа выполнена в соответствии с Государственной Научно -Технической программой " Перспективные материалы " и координационным планом АН СССР, задание 2.8. 9.11 - " Биологически активные полимеры и полимерные реагенты для растениеводства ", раздел 1.1 " Полимерные структурообразователи почв, мелиоранты и средства борьбы с водной и ветровой эрозией ".
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Отдельные результаты работы докладывались и обсуждались на Макросимпозиуме ИШАК по химии полимеров ( Бухарест, 1S83 ), Всесоюзном совещании " Кинетика и механизм макромолекулярных реакций " ( Черноголовка, 1984 ), 1-ой Всесоюзной конференции " Интерполимерные комплексы " ( Москва, 1984 ) ,' XXII Всесоюзной конференции по высокомолекулярным соединениям ( Алма-Ата, 1985 ), X Всесоюзном совещании по кинетике и механизму химических реакций в твердом теле ( Черноголовка, 1989 ), 2-ой Всесоюзной конференцій " Интерполимерные комплексы " ( Рига, 1989 ), Всесоюзной конференции " фундаментальные проблемы современной науки о полимерах " ( Ленинград, 1990 ), IV Всесоюзной конференции " Водорастворимые полимеры и их применение " ( Иркутск, 1991 ).
Основные результаты работы изложены в тезисах конференций и совещаний и трех статьях.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения результатов, заключения и выводов. Работа изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 27 рисунков, 17 таблиц, библиография включает 156 наименований.