Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

Синтез и исследование свойств поликонденсационных блок-сополимеров на основе достаточно близких по химическому строению и свойствам гомополимеров представляет научный и практический интерес [2].

Ароматические полиформали обладают комплексом ценных свойств, в частности, высокой химстойкостью, легкостью формования из расплава при сравнительно высокой термостойкости. В этой связи представляло интерес синтезировать ароматические олигоформали, а на их основе блок-сополимеры [5].

Материалы и методы исследования

В основу синтеза простых ароматических олигоэфиров была положена реакция взаимодействия бисфенолята с дигалогенметиленом в среде безводного апротонного диполярного растворителя – диметилсульфоксида (ДМСО) в атмосфере азота. Олигоэфиры различной степени конденсации синтезировали взаимодействием избытка бисфенолята с дигалоидметиленом или 4,4-дихлордифе-
нилсульфоном [5].

Синтез ароматических олигоформалей осуществляли в соответствии с идеализированной схемой:

где n = 5, 10,20.

Строение и свойства синтезированных ароматических олигоформалей и олигосульфона на основе фенолфталеина и 4,4-дихлордифенилсульфона с n = 10 приведены в табл. 1.

Таблица 1

Свойства ароматических олигоэфиров

Примечания: *ОФД, ОФС-2, ОФS, ОФР – олигоформаль на основе 2,2-ди-(4-оксифенил)-пропана, 1,1-дихлор-2,2-ди-(4-оксифенил)-этилена, 4,4-диоксифенилсульфона, резорцина соответственно и хлористого метилена. ОСФ – олигосульфон на основе фенолфталеина и 4,4-дихлоридфенилсульфона.

Результаты исследования
и их обсуждение

Полученные результаты показывают, что в выбранных условиях олигоформали образуются с высоким выходом. С ростом степени конденсации олигоформалей увеличивается температура размягчения и приведенная вязкость олигоформалей на основе одного и того же бисфенолята. В то же время понижается содержание гидроксильных групп.

ИК-спектры олигоформалей содержат полосы поглощения в области 1360, 1410 и 2970 см–1 изопропиленовой группы в остатках ДОФП; 3050, 1500 и ниже 1240 см–1 алифатически-ароматической простой эфирной связи; интенсивную полосу поглощения при 3300–3600 см–1 гидроксильных групп [1, 3].

Блок-сополиэфирформали на основе олигоформаля и олигосульфона

Синтезу и исследованию свойств поликонденсационных диблок-сополимеров строения –А–Б – посвящено относительно мало работ. В то же время эта область представляет бесспорный научный и практический интерес. Исходя из этого, представляло интерес синтезировать из заранее приготовленных олигомеров различного строения диблок-сополимеры с целью исследования их свойств в зависимости от состава и строения.

Синтезированы диблок-сополимеры на основе олигоформаля диана со степенью конденсации 10 и олигосульфона фенолфталеина со степенью конденсации 10 в различных соотношениях методом низкотемпературной акцепторно-каталитической поликонденсации. Синтез блок-сополимеров осуществляли в соответствии со схемой:

Таблица 2

Состав и некоторые свойства диблок-сополимеров

По мере увеличения содержания в диблок-сополимерах остатков ОФД-10 их температура стеклования понижается. Это связано, по-видимому, с увеличением гибкости цепи макромолекулы, а также ослаблением межцепного взаимодействия за счет снижения содержания сильнополярных остатков фенолфталеина и 4,4-дихлордифенилсульфона.

Зависимость температуры стеклования диблок-сополимеров от содержания ОФД-10 приведена на рис. 1.

Синтезированные диблок-сополимеры растворимы в хлорированных углеводородах, 1,4-диоксане, амидных растворителях и образуют прочные пленки поливом из раствора (табл. 3) [4].

Рис. 1. Зависимость температуры стеклования диблок-сополимеров
ОФД-10/ОСФ-10 от содержания ОФД-10

Таблица 3

Отношение диблок-сополимеров к органическим растворителям

Примечания: Н – нерастворим; Р – растворим.

На рис. 2 приведена зависимость плотности пленок диблок-сополимеров от содержания ОФД-10.

Для пленочных образцов синтезированных диблок-сополимеров определена зависимость диэлектрических характеристик от температуры. Полученные результаты приведены в табл. 3.

Выводы

С помощью различных химических реакций получены новые ненасыщенные олигоэфиры и олигоформали и на их основе блок-сополиэфиры.

Установлены состав, строение и реакционная способность олигомеров, а также изучены физико-химические и эксплуатационные свойства блок-
сополиэфиров.

Полученные блок-сополиэфиры обладают способностью к пленкообразованию и характеризуются улучшенной растворимостью и повышенной молекулярной массой. Установлена корреляция между составом, строением и физико-химическими свойствами блок-сополиэфиров.

Рис. 2. Зависимость плотности пленок диблок-сополимеров
ОФД-10/ ОСФ-10 от содержания ОФД-10

Разработанные новые блок-сополиэфиры обладают высокой термостойкостью. В атмосфере воздуха они проявляют 2 %-ю потерю массы при температурах выше 413 °С и значительно превосходят широко используемые термостойкие конструкционные и пленочные термопластичные материалы.

Комплекс физико-химических свойств разработанных блок-сополиэфиров позволяет предложить их в качестве тепло- и термостойких конструкционных и пленочных материалов. Относительная доступность исходного сырья позволяет отнести настоящие блок-сополиэфиры к промышленно-перспективным полимерным материалам.

Рецензенты:

Алакаева Л.А., д.х.н., профессор кафедры неорганической и физической химии КБГУ, г. Нальчик;

Султыгова З.Х., д.х.н., профессор кафедры химии, ИнгГУ, г. Магас.

Работа поступила в редакцию 31.01.2014.