Анотація до роботи:

Кузьменко С.М. Синтез, властивості та застосування титановмісних карбофункціональних олігоспиртів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06 – хімія високомолекулярних сполук. - Державний вищий навчальний заклад “Український державний хіміко-технологічний університет”, Дніпропетровськ, 2007.

Дисертація присвячена синтезу титановмісних карбофункціональних олігоспиртів на основі алкоксіортотитанатів та індивідуальних або олігомерних гліколей, дослідженню їх фізико-хімічних властивостей, а також властивостей титановмісних поліуретанових просторово-структурованих захисних покриттів і клейових з'єднань на їх основі.

Розроблено методики синтезу, одержано і охарактеризовано низку нових титановмісних карбофункціональних олігоспиртів, які відрізняються довжиною і природою карбофункціонального радикала, кількістю і довжиною вищих алкоксирадикалів у атома титану, величиною політитаноксанового блока.

На основі титановмісних карбофункціональних олігоспиртів і фенілізоціанату синтезовано модельні уретани, досліджено їх фізико-хімічні властивості та стійкість до термоокиснювальної деструкції.

Вперше розроблено склади композицій поліуретанових матеріалів на основі синтезованих титановмісних олігоспиртів та ізоціанатного адукту. Встановлено вплив структури нових титановмісних олігоспиртів на фізико-механічні властивості, стійкість до хімічних середовищ, термоокиснювальної деструкції поліуретанових матеріалів на їх основі. Сформовані захисні покриття відрізняються високою адгезією, опором удару, згину, стійкістю до хімічних середовищ і міцністю до розриву в межах 70-85МПа, що в 1,5-2,5 рази перевищує міцність до розриву кращих аналогів на основі органічних олігоспиртів.

1. У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що виявляється в розробці методів синтезу, одержанні і дослідженні властивостей нових титановмісних карбофункціональних олігоспиртів, які відрізняються довжиною і природою карбофункціонального радикала від атома титану до гідроксильної групи, кількістю і довжиною вищих алкоксирадикалів у атома титану, величиною політитаноксанового блоку, що дозволило на основі таких сполук отримати полімерні матеріали (поліуретани) з широким діапазоном властивостей, що були прогнозовані ще на стадії синтезу титановмісних карбофункціональних олігоспиртів.

2. Вперше розроблено методи синтезу, одержано і описано алкоксіортотитанати зі змішаними алкоксирадикалами в структурі.

3. Описано властивості і вперше встановлено залежність структури одержаних олігомерних продуктів від ступеня гідролітичної конденсації тетрабутоксіортотитанату. Встановлено, що зі збільшенням кількості води, яка вводиться в реакцію, в продуктах гідролітичної конденсації все більшою мірою превалюють ланки драбинчастої і внутрішньомолекулярноциклізованої структури.

4. На основі титановмісних карбофункціональних олігоспиртів і фенілізоціанату синтезовано і досліджено властивості модельних уретанів, які характеризуються високою в’язкістю і закристалізовуються при стоянні. Вони добре розчинні в ароматичних і хлорованих вуглеводнях, кетонах, ефірах, апротонних розчинниках.

5. Досліджено стійкість до термоокиснювальної деструкції одержаних титановмісних модельних уретанів в залежності від довжини карбофункціонального залишку і його природи; вищих алкоксирадикалів, їх довжини і кількості у атома титану в структурі титановмісного карбофункціонального олігоспирту. Показано, що зі зменшенням довжини карбофункціонального радикалу від атома титану до уретанової групи, зі збільшенням кількості вищих алкоксирадикалів у атома титану і зменшенням їх довжини стійкість до термоокиснювальної деструкції таких титановмісних модельних уретанів знижується.

6. Вперше розроблено склади поліуретанових композицій і досліджено властивості поліуретанових захисних покриттів і клейових з’єднань на основі синтезованих титановмісних карбофункціональних олігоспиртів і ізоціанатного адукту ТДІТМП. Показано, що властивості захисних покриттів (відносна твердість, опір удару, згину, адгезія до підложок, міцність вільних плівок до розриву, хімстійкість в середовищах, стійкість до термоокиснювальної деструкції) суттєвою мірою залежать від співвідношення –NCO/-OH групам (в г-екв./г-екв.), що взяті в реакцію поліізоціанатного поліприєднання, температури і тривалості тужавіння, довжини карбофункціонального залишку, наявності вищих алкоксирадикалів у атома титану вихідного олігоспирту, їх довжини і кількості. Одержані плівкові покриття, в порівнянні з аналогічними органічними, відрізняються майже в 1,5-2,5 рази більш вищими фізико-механічними показниками, що в значному ступені обумовлено реалізацією у сформованій просторовій структурі додаткових координаційних зв’язків між атомом титану та атомами кисню, азоту різноманітних груп і зв’язків.

7. Показано практична можливість використання синтезованих титановмісних карбофункціональних олігоспиртів в рецептурах теплоізоляційних пінополіуретанових матеріалів з забезпеченням технологічних і фізико-механічних характеристик на більш високому рівні.

Публікації автора:

1. Кузьменко С.Н. Термоокислительная деструкция титансодержащих модельных уретанов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2007 - № 5. – С. 102-110.

2. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства карбофункциональных олигоспиртов на основе полибутоксититаноксанатов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2007. - № 2. – С. 100-103.

3. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства продуктов гидролитической конденсации тетрабутоксититана / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2007 - № 1. – С. 67-72.

4. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства уретанов на основе титансодержащих олигоспиртов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2006. - № 6. – С. 114-117.

5. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства карбофункциональных титансодержащих олигоспиртов с высшими алкоксирадикалами в структуре / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2006. - № 5. – С. 138-142.

6. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства крестообразных карбофункциональных титансодержащих олигоспиртов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2006. - № 4. – С. 64-68.

7. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства алкоксисоединений титана с высшими алкоксирадикалами / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Вопросы химии и химической технологии. – Днепропетровск. – 2006. - № 2. – С. 68-71.

8. Пат. 81695 Україна, МПК⁷ С 07 F 7/28, С 08 G 18/08, С 08 G 18/32, C 08 L 75/00. Спосіб одержання олігомерних титанвмісних карбофункціональних спиртів / Кузьменко М.Я., Бурмістр М.В., Кузьменко С.М., Кузьменко О.М. - № 2006 03292 ; заявл. 27.03.06 ; опубл. 25.01.08, Бюл. № 2.

9. Пат. 81083 Україна, МПК⁷ С 07 F 7/28, С 08 G 18/08, С 08 G 18/32. Суміш для одержання на її основі клейових з'єднань або захисних покрить / Кузьмен- ко М.Я., Бурмістр М.В., Кузьменко С.М., Кузьменко О.М. - № 2006 09351 ; заявл. 28.08.06 ; опубл. 26.11.07, Бюл. № 19.

10. Пат. 80927 Україна, МПК⁷ С 07 F 7/28, С 08 G 18/08, С 08 G 18/32, C 08 L 75/00. Композиція для одержання жорсткого пінополіуретану / Кузьмен- ко М.Я., Бурмістр М.В., Кузьменко С.М., Кузьменко О.М. - № 2006 08731 ; заявл. 04.08.06 ; опубл. 12.11.07, Бюл. № 18.

11. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства карбофункциональных олигоспиртов на основе полибутоксититаноксанатов / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // XI Українська конференція з високомолекулярних сполук, 1-5 жовтня 2007 р. : тези допов. – Дніпропетровськ. – 2007. – C. 220.

12. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства продуктов гидролитической конденсации тетрабутоксититана / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Хімія і сучасні технології : ІІІ Міжнародна науково-технічна конференція студентів, аспірантів та молодих вчених, 22-24 травня 2007 р. : тези допов. – Дніпропетровськ. – 2007. – C. 106.

13. Кузьменко С.Н. Синтез, титансодержащих модельных уретанов и исследование их термоокислительной деструкции / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Полімери спеціального призначення : ІV Українсько-Польська наукова конференція, 11-14 вересня 2006 р. : тези допов. – Дніпропетровськ. – 2006. – C. 15.

14. Кузьменко С.Н. Олигомерные крестообразные титанорганические карбофункциональные спирты / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Технологія-2006 : ІХ Всеукраїнська науково-практична конференції студентів, аспірантів і молодих вчених, 13-14 квітня 2006 р. : тези допов. – Сєвєродонецьк. – 2006. – C. 78.

15. Кузьменко С.Н. Синтез и свойства алкоксисоединений титана с высшими алкоксирадикалами / С.Н. Кузьменко, М.В. Бурмистр, Н.Я. Кузьменко // Технологія-2006 : ІХ Всеукраїнська науково-практична конференції студентів, аспірантів і молодих вчених, 13-14 квітня 2006 р. : тези допов. – Сєвєродонецьк. – 2006. – C. 79.