Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Фізика і хімія поверхні


Старокадомський Дмитро Левович. Вплив високодисперсних пірогенних кремнеземів на процеси фотополімеризації олігоефіракрилатів та властивості одержаних композитів : Дис... канд. хім. наук: 01.04.18 / НАН України; Інститут хімії поверхні. — К., 2004. — 180арк. : рис. — Бібліогр.: арк. 160-179.



Анотація до роботи:

Старокадомський Д.Л. Вплив високодисперсних пірогенних кремнеземів на процеси фотополімеризації олігоефіракрилатів та властивості одержаних композитів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 01.04.18 – фізика і хімія поверхні. – Інститут хімії поверхні НАН України, Київ, 2004.

Дисертацію присвячено дослідженню впливу кремнезему на процес фотополімеризації (ФП), структуру та міцність олігоефіракрилатних композитів залежності від його дисперсності і стану поверхні. Показано, що з ростом концентрації кремнезему характеристики ФП (швидкість, ступінь конверсії, кількість радикалів) змінюються немонотонно. Введення кремнезему А-175 знижує швидкість ФП. Встановлено концентрації кремнезему, за яких ступінь конверсії зростає. Наповнення олігоефіракрилатів кремнеземами A-100, A-175, A-300, A-450 не змінює пошарового характеру нарощування фотополімеру, але гальмує його й викликає нерівномірність тверднення. За методом ЕПР-спектроскопії встановлено, що гідроксильований кремнезем стабілізує радикали в опроміненій композиції. На основі аналізу ІЧ-спектрів виявлено високу сумісність кремнезему з олігоефіракрилатами за рахунок утворення водневих звязків. Знайдено, що показники міцності композитів зростають із зниженням питомої поверхні кремнезему. Виявлено характер звязку модифікаторів з поверхнею кремнезему, пояснено їх вплив на міцність композитів і знайдено модифікатори, які підвищують показники міцності. На основі експериментальних результатів, аналізу сучасних наукових уявлень створено моделі та схеми впливу кремнезему на процес фотополімеризації та структурування олігоефіракрилатних систем.

1. Аналіз літературних даних засвідчує, що дисперсність, стан поверхні та концентрація неорганічних наповнювачів значною мірою визначають фізико-хімічні характеристики наповнених полімерів. Однак відносно фотополімерних систем відповідна інформація вкрай обмежена. Не виявлено й систематичних даних щодо впливу кремнезему на процеси фотополімеризації олігоефіракрилатів, структуру, міцність композитів. Це зумовлює актуальність проведених досліджень.

2. Встановлено, що введення дисперсного кремнезему як з гідроксильованою, так і з хімічно модифікованою поверхнею понижує швидкість радикальної фотополімеризації олігокарбонатметакрилату. Знайдено інтервал концентрацій, в якому гідроксильований кремнезем підвищує ступінь конверсії олігомеру. Показано, що досягти більш високих значень ступеню конверсії та швидкості ФП вдається модифікуванням поверхні ВДК метилвінілдихлорсиланом. Знайдено, що залежності вмісту радикалів, швидкості фотополімеризації, ступеню конверсії від концентрації кремнезему мають максимум, розташування якого зумовлюється величиною питомої поверхні кремнезему.

3. Показано, що за опромінення олігоефіракрилатної композиції утворюються два типи радикалів з g-факторами 2,00 та 2,03, віднесених відповідно до метакрилатних макрорадикалів та продуктів їх взаємодії з киснем повітря. Встановлено, що дисперсність та концентрація кремнезему практично не впливають на тип та співвідношення концентрацій радикалів у фотополімерному композиті, проте зменшення питомої поверхні посиллює вплив кремнезему на радикалоутворення. Кремнезем сприяє стабілізації радикалів за рахунок гальмування їх рекомбінації і окиснення.

4. Зясовано, що в основі сумісності олігоефіракрилатів з гідроксильованим кремнеземом є утворення водневих звязків між ізольованими ОН-групами поверхні кремнезему та карбонільними групами молекул олігомеру. Виявлено, що модифікування дисперсного кремнезему вінілсиланом підвищує сумісність наповнювача з олігомером через участь в фотополімеризації С=С-звязків прищеплених вінілсилільних груп.

5. Розроблено схему фототверднення у макропорожнинах. Встановлено, що присутність кремнезему не змінює пошаровий характер тверднення, але з ростом концентрації та питомої поверхні кремнезему зменшується швидкість пошарового тверднення композиції і змінюється форма затверділої частини, що пояснюється нерівномірністю світлорозподілу у наповненій кремнеземом композиції.

6. Показано, що граничні концентрації кремнезему, за яких олігоефіракрилати втрачають текучість та цілісність, залежать від питомої поверхні кремнезему, монотонно зменшуючись за її зростання. Модифікування кремнезему метакрилатсиланами підвищує граничну концентрацію наповнювача у 1,2-1,4 рази.

7. Встановлено існування інтервалів наповнення композицій гідроксильованими кремнеземами, в яких збільшуються показники міцності на стискання, стійкості до стирання, мікротвердості композитів на основі олігокарбонатметакрилату, причому із зменшенням питомої поверхні показники міцності, в цілому, підвищуються. Показано, що на міцність композитів істотно впливають природа модифікатору та характер його звязку з поверхнею кремнезему.

8. Отримані в роботі результати доводять перспективність кремнезему як наповнювача фотополімерних систем і можливість спрямовано поліпшувати їх характеристики зміною стану його поверхні. Так, одержані нами синтезовані наповнені фотополімерні композити мали високу міцність на стискання (до 340 МПа), мікротвердість (до 760 МПа), стійкість до стирання (до 4,6 м/мм3) і тому можуть бути використані у високотехнологічних галузях промисловості.

Публікації за темою дисертації:

1. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н. Зависимость степени отверждения в объеме наполненного фотополимера от введения малых добавок стабилизатора и пигментов // Журнал прикладной химии. - 2003. – Т.76, № 4. – С. 639-641.

Здобувачем здійснено аналіз одержаних ІЧ-спектрів виготовлених ним композицій.

2. Старокадомський Д.Л. Розподіл світла як фактор впливу на перебіг пошарової фотополімеризації олігоефіракрилатних композицій, наповнених кремнеземом // Хімія, фізика і технологія поверхні: Міжвід. зб. наук. пр. / Ін-т хімії поверхні НАН України; гол. ред. О.О.Чуйко. – К.; Вид. дім “КМ Академія”, 2003. – Вип.9. – С. 93-99.

Здобувач здійснив підготовку композицій, розробив методику дослідження, на основі аналізу результатів та літератури висунув схему впливу ВДК на світлорозподіл у композиції.

3. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н. О влиянии кремнийоксидных наполнителей на фотоотверждение композиций на основе акриловых мономеров и олигомеров // Журнал прикладной химии. – 2002. – Т.75, №1. – С.138-141.

Здобувач виготовив композиції, розробив методику дослідження, на основі аналізу результатів та літератури систематизував фактори впливу кремнезему на отвердіння.

4. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н. Влияние концентрации фотоинициатора диметилкетальбензил на полимеризацию светоотверждаемых композиций и физико-механические свойства фотополимеров // Журнал прикладной химии. - 2000. - Т. 73, № 5. - С.825-830.

Здобувач здійснив підготовку композицій та їх аналіз методом УФ-спектроскопії та сенситометричної дилатометрії, систематизував одержані результати.

5. Старокадомський Д.Л., Соловйова Т.М., Шкловська Н.І. Вплив амінів на фізико-механічні властивості фотополімерів // Фізико-хімічна механіка матеріалів. - 1999. - Т.35, №1 - С.118-120.

Здобувачем здійснено дилатометричне дослідження пошарового отвердіння фотополімерів з різним вмістом активаторів ініціювання.

6. Старокадомський Д.Л., Соловйова Т.М. Вплив окремих компонентів світлотвердної мономер-олігомерної композиції на адгезійну міцність фотополімера // Хімічна промисловість України. – 1999. - №5. - С.52-55.

Здобувачем виготовлені композиції, випробувані за ГОСТ дослідні зразки.

7. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н. Влияние наполнителя на фотополимеризацию олигоэфирной композиции медицинского назначения. // Журнал прикладной спектроскопии. – 1999. - Т.66, №1. - С.119-124.

Здобувачем виготовлені композиції, здійснено аналіз одержаних ІЧ-спектрів.

8. Старокадомський Д.Л., Соловйова Т.М. Вплив неорганічного наповнювача на процес полімеризації світлотвердних олігоефірних композицій. // Хімічна промисловість України. - 1998. - №5. - С.12-17.

Здобувачем виготовлені композиції, здійснено аналіз одержаних ІЧ-спектрів.

9. Макеев А.Ф., Старокадомский Д.Л. Фотополимеризующиеся композиционные материалы стоматологического назначения // Новости стоматологии. –1996. - № 1. - С.40-44.

10. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н., Чуйко А.А. Химические аспекты фотополимеризации наполненных кремнийоксидными высокодисперсными веществами олигоэфиракрилатных композиций, применяемых в стоматологии. – Мат. междун. конф. «Новые технологии получения биологически активных веществ». – Алушта, 2002. – С.55-56.

12. Starokadomsky D.L., Solovieva T.N., Shklovska N.I., Chuiko A.A. Investigation of Photopolymerisation Kinetics of High-filling Compositions. – Proc. 7-th Eur. Conf. on Application of Surface and Interface Analysis (ECASIA-97). – Goteborg, 1997. - P.36.

13. Старокадомский Д.Л., Соловьева Т.Н., Cтавинская О.Н. Влияние высокодисперсных кремнеземов на характер фотоотверждения олигоэфиракрилатных композиций и на прочность фотополимеров. – Мат. 8-й междунар. конф. по химии и физико-химии олигомеров («Олигомеры-8»). – Москва-Черноголовка, 2002. – С.273.

14. Старокадомский Д.Л., Покровский В.А. Новые представления о фотополимеризации наполненных высокодисперсными кремнеземами олигоэфиракрилатных композициях. – Труды VII Менделеевского Конгресса. Казань, 2003. – Секция В. – С.404.

15. Старокадомський Д.Л. Модель наповненого фотополімера. – Мат. 8-ї конф. молодих вчених з високомолекулярних сполук. – Київ, 2003. – С.38-39.

16. Starokadomsky D.L. New about a SiO2 nanofilled photopolymer acrylate compositions: polymerisation, mechanisms, structure. – Proc. Eur. Conf. “Eurofillers-2003”. – Alicante, 2003. – P.339-340.