Разработка подхода и принципов формирования нового типа уретансодержащих мультиблоксополимеров с регулируемой структурой полимерных цепей

Авторы

  • М.А. Макарова Институт технической химии УрО РАН
  • В.В. Терешатов Институт технической химии УрО РАН
  • В.Ю. Сеничев Институт технической химии УрО РАН
  • Ж.А. Внутских Испытательный центр средств индивидуальной защиты Пермский национальный исследовательский политехнический университет
  • А.И. Слободинюк Институт технической химии УрО РАН
  • А.В. Савчук Институт технической химии УрО РАН

DOI:

https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.3.7

Ключевые слова:

уретансодержащие эластомеры, полимерные цепи, мультиблоксополимеры, синтез, структура, свойства

Аннотация

Разработан способ получения мультиблоксополимеров с разнородными чередующимися гибкими сегментами, связанными уретановыми жесткими блоками, с заведомо заданной регулярной структурой полимерных цепей на основе использования «обратных» форполимеров, в том числе в виде трехстадийного варианта. Показано, что триблоксополимеры, полученные новым способом, не только превосходят по прочности материалы, полученные традиционным методом. На основе реокинетических данных построены блоксополимеры с фрагментарной упорядоченностью полимерных цепей. На примере композиций на основе простых олигоэфиров установлено, что использование смесей форполимеров позволяет построить полимерные материалы с оптимальным сочетанием микрофазового разделения и межцепного взаимодействия в мягкой фазе. Такая оптимизация позволяет достигать значительного повышения прочностных свойств блоксополимеров. Предложены направления оптимизации структуры и свойств полиуретанмочевин с разнородными сегментами и разработаны рекомендаций по созданию блоксополимеров с улучшенным комплексом термических, термомеханических и механических свойств на основе использования полиуретанов и полиуретанмочевин, синтезированных из простых олигоэфиров с тетраметиленоксидными звеньями.

Поддерживающие организации
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и Пермского края № 16-43-590647р-а «Разработка подхода и принципов формирования нового типа уретансодержащих мультиблоксополимеров с регулируемой структурой полимерных цепей».

Биографии авторов

  • М.А. Макарова, Институт технической химии УрО РАН
    кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт технической химии УрО РАН - филиал Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН (ИТХ УрО РАН)
  • В.В. Терешатов, Институт технической химии УрО РАН
    профессор, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник ИТХ УрО РАН
  • В.Ю. Сеничев, Институт технической химии УрО РАН
    кандидат технических наук, заведующий лабораторией, ИТХ УрО РАН
  • Ж.А. Внутских, Испытательный центр средств индивидуальной защиты Пермский национальный исследовательский политехнический университет
    кандидат химических наук, заместитель директора, Испытательный центр средств индивидуальной защиты (ИЦ СИЗ), Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ)
  • А.И. Слободинюк, Институт технической химии УрО РАН
    кандидат технических наук, научный сотрудник, ИТХ УрО РАН
  • А.В. Савчук, Институт технической химии УрО РАН
    аспирант, ИТХ УрО РАН

Библиографические ссылки

  1. Терешатов В.В., Терешатова Э.Н., Макарова М.А., Терешатов С.В. Влияние химического строения и состава смешанных гибких сегментов на структуру и свойства эластомеров с уретанмочевинными жесткими блоками // Высокомолекулярные соединения - 2002. - Т. 44 А. №3. - С.443-451.
  2. Терешатов В.В., Слободинюк А.И., Макарова М.А., Внутских Ж.А., Пинчук А.В., Сеничев В.Ю. Исследование полиэфируретанов со смешанными гибкими сегментами, полученных двух - и трехстадийным способом // Журнал прикладной химии. - 2016. - Вып. 89. - №. 6. - С. 784-789.
  3. Ahn T.O., Jung S. U., Jeong H.M., Lee S. W. The properties of polyurethanes with mixed chain extenders and mixed soft segments // Journal of applied polymer science. - 1994. - Vol. 51. - № 1. - P. 43-49.
  4. Caracciolo P.C., Buffa F., Abraham G.A. Effect of the hard segment chemistry and structure on the thermal and mechanical properties of novel biomedical segmented poly (esterurethanes) // Journal of Materials Science: Materials in Medicine. - 2009. - Vol. 20. - № 1. - P. 145-155.
  5. Ertem S.P., Yilgor E., Kosak C., Wilkes G.L., Zhang M.Q., Yilgor I. Effect of soft segment molecular weight on tensile properties of poly(propylene oxide) based polyurethaneureas // Polymer. - 2012. - Vol. 53. - № 21. - P.4614-4622.
  6. Finnigan B., Halley P., Jack K., McDowell A., Truss R., Casey P., Knott R., Martin D. Effect of the Average Soft-Segment Length on the Morphology and Properties of Segmented Polyurethane Nanocomposites//Journal of Applied Polymer Science. □ 2006. Vol. 102. P. 128-139.
  7. Huibo Zhang, W.Li., Xujie Yang, Yongchun Zhang, Yadong Chen. Microstructural characterizations and mechanical behavior of polyurethane elastomers strengthened with milled fiberglass // Journal of Materials Processing Technology. - 2007. - Vol. 190. - P.96-101.
  8. Klinedinst D.B. Yilgor E., Yilgor I., Beyer F.L., Wilkes G.L. Structure-property behavior of segmented polyurethaneurea copolymers based on an ethylene -butylene soft segment // Polymer. - 2005. - Vol. 46. - № 23. - P. 10191-10201.
  9. Petrovic Z.S., Ferguson J. Polyurethane elastomers // J. Polym. Sci. - 1991. - Vol. 16. - P.695-836.
  10. Randall D., Lee S. The polyurethanes book. - New York: Wiley, 2003. - 494p.
  11. Sheth J. P. [et al.] A comparative study of the structure-property behavior of highly branched segmented poly (urethane urea) copolymers and their linear analogs // Polymer. - 2005. - Vol. 46. - № 23. - P. 10180-10190.
  12. Shushan Deng, Qianping Ran Shishan Wu, Jian She Study on Polyurethane/MDI-Modified-Organic Montmorillonite Nanocomposites // Polymer-Plastics Technology and Engineering. - 2008. - Vol. 47. - P.1200-1204.
  13. Tereshatov V.V., Makarova M.A., Senichev V.Yu., Volkova E.R., Vnutskikh Zh.A., Slobodinyuk A.I. The role of the soft phase in the hardening effect and the rate dependence of the ultimate physico-mechanical properties of urethane-containing segmented elastomers // Colloid and Polymer Science. - 2015. - Vol. 293. - № 1. - P. 153-164.
  14. Thomson T. Polyurethanes as specialty chemicals: principles and applications; CRC Press: Boca Raton, 2005. - 190p.
  15. Yeganeh H., Lakouraj M.M., Jamshidi S. Synthesis and characterization of novel biodegradable epoxymodified polyurethane elastomers // Journal of Polymer Science. Part A: Polymer Chemistry. - 2005. - Vol. 43. - Iss: 14. - P. 2985-2996.

Загрузки

Опубликован

2019-10-14

Выпуск

№ 3 (2019)

Раздел

Исследования: теория и эксперимент

Как цитировать

Макарова, М., Терешатов, В., Сеничев, В., Внутских, Ж., Слободинюк, А., & Савчук, А. (2019). Разработка подхода и принципов формирования нового типа уретансодержащих мультиблоксополимеров с регулируемой структурой полимерных цепей. Вестник Пермского федерального исследовательского центра, 3, 70-77. https://doi.org/10.7242/2658-705X/2019.3.7