Анотація до роботи:

Кобріна Л.В. Хімічне формування та властивості композитів на основі уретановмісних полімерів та похідних целюлози. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06 – хімія високомолекулярних сполук. – Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ, 2003.

Вперше проведені системні дослідження полімерних композитів, одержаних хімічним формуванням на основі уретановмісних полімерів та похідних целюлози. Були одержані такі основні результати. Показано, що введення похідної целюлози в уретановмісні полімери, завдяки хімічній і фізичній взаємодії компонентів, приводить до гомогенізації системи, ступінь якої залежить від її складу. Встановлено, що при малому та помірному (до 15 мас.%) вмісті похідної целюлози, відбувається найкраща сумісність компонентів. У той же час композити, які містять більшу кількість похідної целюлози, являють собою системи з явно вираженою мікрогетерогенністю, що пояснюється міжструктурною пластифікацією. Виявлено, що природа гнучколанцюгової олігоефірної складової уретановмісного полімеру суттєво впливає на властивості і процеси структуроутворення у досліджуваних композитах. Вперше проведені дослідження структури сумішей поліуретанового аніономера гетероблочної будови і похідних целюлози показали, що найбільша сумісність їх компонентів спостерігається при вмісті останньої до 25 мас.% у системі. Одержані результати досліджень з формування уретановмісних композитів з використанням похідних целюлози, вивчення їх структури та властивостей є науковим підґрунтям для створення біодеградабельних полімерних уретановмісних композитів з використанням природновідновлюваної сировини.

1. Методом хімічного формування одержано полімерні сумішеві композити на основі ізоціанатних форполімерів (ІФП) різних типів та похідних целюлози (етилоксиетил-, оксипропілцелюлози). Встановлено, що як і у випадку вихідної целюлози, її похідні вступають у хімічну взаємодію з ІФП з утворенням уретановмісних полімерів просторової будови, властивості яких залежать від співвідношення компонентів.

2. Вперше проведені системні дослідження одержаних полімерних композитів комплексними структурними методами показали, що похідна целюлози введена в ІФП, завдяки хімічній і фізичній взаємодії, спроможна до суміщення з уретановмісною полімерною матрицею, ступінь якого залежить від складу системи та природи олігоефірного блоку уретановмісної складової системи. Встановлено, що при малому та помірному вмісті похідної целюлози (до 15 мас.%) відбувається найкраще суміщення компонентів. У той же час композити, які містять більшу кількість похідної целюлози, являють собою системи з явно вираженою мікрогетерогенністю, в якій похідна целюлози виділяється в окрему фазу.

3. З метою створення більш полярної полімерної матриці вперше синтезовано гетероблочний уретановмісний йономер у кислотній та сольовій формах на основі аддукту (піромелітового діангідриду і олігоестердіаміну) та ІФП. Одержаному йономеру притаманна мікрогетерогенна структура, що є наслідком сегрегації блоків різної хімічної природи та будови, чому сприяє і наявність йоногенних груп. Дійовою силою зазначених процесів сегрегації є дальнодіючі кулонівські взаємодії між йонними групами полімеру, про що свідчить більша гомогенність структури цієї сполуки у кислотній формі, а також поступове зменшення ступеня мікрофазового розшарування у полімерах по мірі зменшення в їх об’ємі концентрації йонвмісних фрагментів.

4. Встановлено, що наявність йоногенних груп в уретановмісних полімерах приводить до кращого їх суміщення з похідною целюлози. Найбільша сумісність компонентів спостерігається при концентрації похідної целюлози до 25 мас.%.

5. Вивчення впливу на композити водних середовищ із різним pH, які імітують кислотність різних типів ґрунтів, показало, що наявність природного компонента понижує їх гідролітичну стійкість. Разом з тим лужне середовище сприяє деструкції уретановмісної матриці за рахунок руйнування уретанових груп.

6. Одержані результати досліджень з формування уретановмісних композитів з використанням похідних целюлози, вивчення їх структури та властивостей є науковим підґрунтям для створення біодеградабельних полімерних уретановмісних композитів з використанням природновідновлюваної сировини.

Основний зміст дисертації викладено в роботах

1. Структурно–химическая модификация уретансодержащих полимеров этилоксиэтилцеллюлозой / С.В. Рябов, Л.В. Кобрина, Ю.Ю. Керча, Л.А. Косенко, В.И. Штомпель, С.В. Лаптий, Б.А. Купорев // Высокомолекулярные соединения, Серия А – 2002. – Т. 44, №9- с. 1490-1497.

В даній роботі дисертант синтезував та проводив дослідження одержаних композитів, обчислював одержані результати, будував графіки, брав участь в обговоренні результатів статті.

2. Кремнийсодержащие полимерные композиты, наполненные производной целлюлозы / Л.В. Кобрина, С.В. Рябов, Ю.Ю. Керча, Р.Л. Гайдук, Л.А. Гончаренко, Б.А. Купорев // Вопросы химии и химической технологии – 2002., №5 – С. 89-93.

В даній роботі дисертант синтезував і готував зразки для дослідження їх властивостей, обчислював одержані результати, будував графіки, брав участь в обговоренні результатів і писанні статті.

3. Купорев Б.А., Кобрина Л.В., Рябов С.В. Диэлектрические свойства уретансодержащих композитов на основе этилоксиэтилцеллюлозы // Композиційні полімерні матеріали – 2002. – Т.24, №2. – С. 108-113.

В даній роботі дисертант проводив синтез і дослідження композитів, приймав участь в обговоренні результатів і написанні статті.

4. Уретансодержащие композиты на основе этилоксиэтилцеллюлозы / С.В. Рябов, Л.В. Кобрина, В.И. Штомпель, В.А. Виленский, Ю.Ю. Керча, С.В. Лаптий // Укр. хим. журн. – 2003. – Т. 69, №5-6. – С. 120-124.

В даній роботі дисертант проводив синтез і дослідження композитів, обчислював кінетичні та структурні параметри, будував графіки, приймав участь в обговоренні результатів і написанні статті.

5. Кобрина Л.В., Рябов С.В., Керча Ю.Ю. Хімічне формовання уретанвмісних полімерних композитів, що містять дисперсні наповнювачі природного походження // 2 Международная научно-техническая конференция “Композиционные материалы”. Тези доповідей. Київ. – 5-7 червня, 2001 – С.78.

6. Ryаbov S.V., Kercha Yu. Yu., Kobrina L.V., Kotelnikova N.E., Laptiy S.V., Yakovenko A.G. Preparetion and study of polymer composites based on cellulose derivates and polyurethanes // International Symposium “Lignocellulose-Material of the Millennium: Technology and application” – Malaysia, 2001. – P. 44.

7. Рябов С.В., Кобрина Л.В., Керча Ю.Ю., Лаптий С.В. Полимерные композиты на основе модифицированных изоцианатными форполимерами производных целлюлозы, способные к биодеградации // ХХІ Международная ежегодная научно-практическая конференция “Композиционные материалы в промышленности” (СЛАВПОЛИКОМ), Тезисы докладов. Ялта – 21-25 мая, – 2001 – С. 111.

8. Shtompel V., Ryabov S., Kobrina L., Lebedev A., Kercha Yu. Structural organization peculiarities of heteroblocks ionic polymers, modified by cellulose derivatives // 4 th International Symposium – Molecular Order and Mobility in Polymer Systems, St-Petersburg, Russia, June 3-7, 2002 – p. 45.

9. Кобрина Л.В., Рябов С.В., Керча Ю.Ю., Купорев Б.А. Полимерные композиты на основе этилоксиэтилцеллюлозы и олигооксидиизоцианата // 8^ая–Международная конференция по химии и физикохимии олигомеров. “Олигомеры 2002”, Тезисы докладов. Москва-Черноголовка – 2002. – С. 304.

10. Кобріна Л.В. Особливості структури гетероблочних поліуретанових йономерів, модифікованих карбоксиметилцелюлозою // V Українська конференція молодих вчених з високомолекулярних сполук, Тези доповідей. Київ – 20-21 травня, 2003 – С. 66.