Введение к работе
Актуальность темы. Проблема стабилизации полимеров представляет собой крупную научную задачу химического материаловедения, для решения которой все большую актуальность приобретает концепция создания химических структур стабилизаторов с заданными параметрами для обеспечения требуемых свойств.
Использование подобной идеологии для решения задач стабилизации является весьма перспективным, поскольку позволяет осуществить химический дизайн стабилизаторов полимеров.
В соответствии с решениями Правительственной комиссии по научно-технической политике от 28.05.96 по вопросу «О приоритетных направлениях развития науки и техники и критических технологий федерального уровня» проблема химикатов-добавок для полимеров отнесена к приоритетным.
Цель работы. Выявление зависимости реакционной и стабилизирующей способности производных тиокарбамидов от их строения с перспективой прогнозирования эффективных структур стабилизаторов полимеров.
Научная новизна работы. Осуществлен направленный синтез ряда замещенных тиокарбамидов, в том числе новых, содержащих пространственно - затрудненный фенильный фрагмент.
Впервые проведено комплексное кинетическое исследование реакционной способности производных тиокарбамидов и их металло-комплексов в процессах, моделирующих окисление полимеров: получены количественные характеристики ингибирующих свойств тиокарбамидов в реакциях с модельными пероксидными радикалами и гидро-пероксидами (константы скорости реакций, энергии активации, стехио-метрические коэффициенты).
Проведен корреляционный анализ "кинетический параметр -структура" с использованием математической модели, учитывающей фундаментальные физические и геометрические параметры молекул.
Установлено соответствие между полученными данными корреляционного анализа и стабилизирующими свойствами исследуемых тиокарбамидов.
Практическая значимость. Разработан новый технологичный метод синтеза арилтиокарбамидов с пространственно - затрудненным фенильным фрагментом.
Найденные закономерности в ряду «структура-свойство-функция» могут быть использованы для выявления новых эффективных стабилизаторов с заданными свойствами.
Предложены стабилизирующие синергические композиции для полимеров.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на Международной конференции "Rubber Science and Technology: Improving Quality of life" (Malaysia, Kuala Lumpur, 1997); 36-м конгрессе IUPAC "Frontiers in chemistry, new perspectives for the 2000s" Switzerland, Geneva, 1997); 9-ой Международной научно-технической конференции молодых ученых "Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений" (г.Казань, 1998г.); 12-ой Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии, посвященной 100-летию образования Российского химико-технологического университета (г.Москва, 1998г.); 12-ой Международной конференции по органическому синтезу (Italy, Venezia, 1998г.); Международной конференции "Polymerwerkstoffe'98, Verarbeitung - Anwendung - Recycling" (Germany, Merserburg, 1998г.); 37-м конгрессе IUPAC " Frontiers in Chemistry: Molecular Basis of the Life Sciences" (Germany, Berlin, 1999); Vl-ой Российской научно-практической конференции "Сырьё и материалы резиновой промышленности" (г.Москва, 1999г.); Первых Кирпичниковских чтениях, "Деструкция и стабилизация полимеров. Молодые ученые -третьему тысячелетию" (г.Казань,2000г.); отчетных научно-технических конференциях КГТУ.
Публикации. Основные результаты работы изложены в статьях, опубликованных в центральных отечественных научных журналах (две статьи) и за рубежом (две статьи), и десяти тезисах.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 140 страницах машинописного текста, включает 34 рисунка, 19 таблиц и список литературы из 134 ссылок. Работа состоит из введения, шести глав, выводов и списка литературы. В литературном обзоре (глава первая) обсуждаются различные аспекты защитного действия стабилизаторов полимеров, особенности их структуры, обеспечивающие высокую эффективность применения. Рассмотрены свойства и основные методы синтеза некоторых представителей класса тиокарбамидов. Во второй главе представлен синтез производных класса тиокарбамидов - потенциальных стабилизаторов полимеров. В третьей главе обсуждены данные кинетических исследований, полученные в модельных реакциях, характеризующие антиокислительную и комплек-сообразующую способность исследуемых соединений. Четвертая глава включает результаты изучения корреляционной зависимости «структура - реакционная способность» ряда производных тиокарбамидов. Некоторые практические следствия, вытекающие из работы, приведены в пятой главе. В шестой главе представлены методики синтеза, физико-химические и спектральные характеристики полученных веществ, приведены методики их испытаний в модельных реакциях и полимерах.
