Анотація до роботи:

Шафранська О. Т. Формування полімерних наношарів на поверхні активованого діоксиду силіцію та одержання полімеризаційнонаповнених композитів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06 – хімія високомолекулярних сполук. Національний університет "Львівська політехніка", Львів, 2004.

Дисертаційна робота присвячена розробці ефективних методів синтезу прищеплених до твердої поверхні полімерних наношарів та їх дослідженню за допомогою прецизійних методів: еліпсометрії й атомної силової мікроскопії. Проведено порівняльні дослідження формування прищеплених полімерних наношарів за участю іммобілізованих на поверхні SiO₂ вінільних та пероксидних центрів і виявлено, що у порівнянні з силанізованою поверхнею більші густини прищеплення і товщини шарів досягаються при застосуванні адсорбційно-полімеризаційного методу, коли полімерний носій функціональності, адсорбований на твердій поверхні, виконує роль "якоря", до якого прищеплюються полімерні "щітки". Особливо ефективною виявилась система з адсорбованим пероксидним макроініціатором й амінним промотором, застосування якої дозволило синтезувати "щітки" ПММА і ПЕГMA товщиною до 30 нм. Дослідження топографії синтезованих наношарів свідчать, що рівномірні за товщиною покриття одержуються лише за умов високої щільності прищеплення. Проілюстровано зміни топографії полімерних покриттів при їх контакті з розчинником. Використання результатів проведених досліджень дозволили одержати полімеризаційнонаповнені композити з покращеними фізико-механічними властивостями на основі модифікованого поліреакційноздатними сполуками діоксиду силіцію.

Проведено активацію поверхні діоксиду силіцію шляхом іммобілізації на ній ініціюючих пероксидних або полімеризаційноздатних вінільних груп за допомогою спеціально розроблених методів, включаючи адсорбцію та полімераналогічні реакції адсорбованих полімерних носіїв заданої функціональності.

Із застосуванням прецизійних методів (еліпсометрії та АСМ) встановлено особливості адсорбції пероксидних макроініціаторів на планарній поверхні SiO₂ і виявлено нетривіальну кінетику процесу, обумовлену конформаційною перебудовою адсорбованих макромолекул.

Виявлений взаємозв'язок між мікроструктурою (морфологією) адсорбційного шару ПМІ і макроскопічними властивостями (змочуваність) модифікованої поверхні.

На основі досліджень розкладу дитретинних пероксидних групи ПМІ, локалізованих на поверхні SiO₂ (Аеросил-90), встановлено, що іммобілізація ПМІ на мінеральній поверхні приводить до суттєвого зниження термічної стійкості їх -ОО- груп, тоді як наявність іншої функціональності в якірному кополімері має значно менший вплив.

Розроблена нова ефективна ініціююча система для радикальної прищепленої полімеризації за участю іммобілізованих на поверхні діоксиду силіцію пероксидних кополімерів і промотору – N,N-диметил-п-толуїдину, застосування якої дозволило синтезувати на поверхні SiO₂ поліметилметакрилатні "щітки" і "щітки" з поліетиленгліколевими бічними ланцюгами.

Методом АСМ проілюстровано суттєві зміни топографії одержаних полімерних покриттів, що відбуваються при їх контакті з розчинником. Так, в результаті набрякання у воді товщина прищепленого шару ПЕГМА зростає майже 1,5 рази у порівнянні з сухим покриттям.

Одержані полімеризаційнонаповнені композити з покращеними фізико-механічними властивостями на основі модифікованих поліреакційноздатними сполуками наповнювачів (діоксиду силіцію).