Влияние тетрабутилааммониевых солей полигидроксозамещенных производных клозо-додекаборатного аниона на термоокислительное старение полиуретановых эластомеров
DOI:
https://doi.org/10.7242/2658-705X/2026.2.9Ключевые слова:
полиуретан, эластомеры, ускоренное тепловое старение, физико-механические свойства, производные клозо-додекаборатного анионаАннотация
В статье представлены данные по термоокислительному старению образцов литьевых полиуретановых эластомеров на основе сложных олигоэфиров с новыми борсодержащими термостабилизаторами на базе клозо-додекаборатного аниона в диапазоне температур от 90 до 120 °С, в том числе показатели прочности на разрыв и условного модуля. Представлены методики синтеза безводных тетрабутиламмониевых солей ди-, три- и полигидроксозамещенных производных клозо-додекаборатного аниона. Анализ изменения прочности эластомеров в процессе старения в условиях атмосферы позволил оценить соответствующие закономерности изменения структуры исследованных материалов в зависимости от используемой добавки. Доказано, что наибольшей эффективностью в качестве термостабилизатора обладает 1,7-дигидроксоклозо-додекаборат тетрабутиламмония. Использование стандартных методик для численной оценки изменения при старении прочности позволило получить расчетные значения срока службы исследованных материалов в диапазоне температур до 90 °С.
Библиографические ссылки
1. Das A., Mahanwar P. A brief discussion on advances in polyurethane applications // Advanced Industrial and Engineering Polymer Research. – 2020. – Vol. 3. – P. 93-101. https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2020.07.002.
2. Нестеров С.В., Бакирова И.Н., Самуилов Я.Д. Термическая и термоокислительная деструкция полиуретанов: механизмы протекания, факторы влияния и основные методы повышения термической стабильности. Обзор по материалам отечественных и зарубежных публикаций // Вестник Казанского технологического университета. – 2011. – № 14.– С. 10-23.
3. Prisacariu C. Polyurethane elastomers: From Morphology to Mechanical Aspects. – New-York: SpringerWien, 2011. – 254 p.
4. Petrović Z.S., Zavargo Z., Flyn J.H., Macknight W.J. Thermal degradation of segmented polyurethanes // Journal of Applied Polymer Science. – 1994. – Vol. 51. – № 6. – P. 1087-1095. https://doi.org/10.1002/app.1994.070510615.
5. Lage L.G., Kawano Y. Thermal degradation of biomedical polyurethanes – A kinetic study using highresolution thermogravimetr // Journal of Applied Polymer Science. – 2001. – Vol. 79. – №. 5. – / P. 910-919. https://doi.org/10.1002/1097-4628(20010131)79:5<910::AID-APP150>3.0.CO;2-N.
6. Chattopadhyay D.K., Webster D.C. Thermal stability and flame retardancy of polyurethanes // Progress in Polymer Science. – 2009. – Vol. 34. – № 10. – P. 1068-1133. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2009.06.002.
7. Servay T., Voelkel R., Schmiedberger H., Lehmann S. Thermal oxidation of the methylene diphenylene unit in MDI-TPU // Polymer. – 2000. – Vol. 41. – № 14. – P. 5247-5256. https://doi.org/10.1016/S0032-3861(99)00743-0.
8. Wang T.L., Hsieh T.H. Effect of polyol structure on thermal stability of segmented poly (urethaneureas) // Polymer Degradation and Stability. – 1997. – Vol. 55. – № 1. – P. 95-102. https://doi.org/10.1016/S0141-3910(96)00130-9.
9. Tcharkhtchi A., Farzaneh S., Abdallah-Elhirtsi S., et al. Thermal aging effect on mechanical properties of polyurethane // International Journal of Polymer Analysis and Characterization. – 2014. – Vol. 19. – № 7. – P. 571-584. https://doi.org/10.1080/1023666X.2014.932644.
10. Chattopadhyay D.K., Sreedhar B., Raju K. Thermal stability of chemically crosslinked moisture-cured polyurethane coatings // Journal of Applied Polymer Science. – 2005. – Vol. 95. – № 6. – P. 1509-1518. https://doi.org/10.1002/app.21404.
11. Давлетбаева И.М., Сазонов О.О., Фазлыев А.Р., и др. Термическое поведение полиуретановых иономеров на основе аминоэфироворто-фосфорной кислоты // Высокомолекулярные соединения. Серия А. – 2020. – Т. 62. – № 5. – С. 337-349. DOI: 10.31857/S230811202005003X.
12. Нестеров С.В., Самуилов Я.Д., Бакирова И.Н., Самуилов А.Я. Влияние различных фенольных соединений на термо- и теплостойкость литьевого полиуретана // Вестник Казанского технологического университета. – 2012. – Т. 15. – № 9. – С. 364-366.
13. Стрельников В.Н., Сеничев В.Ю., Перепада М.В., Белов П.П., Стороженко П.А., Погорельцев Э.В. Патент РФ № 2827706. от 01.10.2024.
14. Yan J., Yang W., Zhang Q., Yan Y. Introducing borane clusters into polymeric frameworks: architecture, synthesis, and applications // Chemical Communications. – 2020. – Vol. 56. – P. 11720-11734. DOI: 10.1039/D0CC04709K.
15. Li J., Kim J.S., Fan J., et al. Boron cluster leveraged polymeric building blocks // Chemical Society Reviews. – 2025. – Vol. 54. – P. 4104-4134. https://doi.org/10.1039/D4CS01288G.
16. Zhang X., Rendina L.M., Müllner M. Carborane-containing polymers: Synthesis, Properties, and Applications // ACS Polymers Au. – 2024. – Vol. 4. – № 1. – P. 7-33. https://doi.org/10.1021/acspolymersau.3c00030.
17. Васнев В.А., Маркова Г.Д. Последние достижения в области синтеза поликарборансилоксанов // Высокомолекулярные соединения. Серия С. – 2022. – Т. 64. – № 2. – С. 192-205. DOI: 10.31857/S2308114722700157.
18. Мельник О.А., Сахарова А.А., Фрунзе Т.М. Полимеры на основе непредельных производных карборанов // Успехи химии. – 1988. – Т. 57. – № 9. – С. 1529–1545. https://doi.org/10.1070/RC1988v057n09ABEH003397.
19. Петрова А.П., Исаев А.Ю. Термическая стойкость карборансодержащих клеящих систем // Труды ВИАМ. – 2017. – № 9 (57). – С. 75-87. DOI: 10.18577/2307-6046-2017-0-9-9-9.
20. Petrova A.P. Polyurethane Adhesives Based on Carborane-Containing Compounds // Polymer Science. Series C. – 2007. – Vol. 49. – № 3. – P. 251-254. https://doi.org/10.1134/S1811238207030095.
21. Chen S., Zhao J., Chen G., Huang P. Synthesis and characterization of carborane containing polyester and derived polyurethane adhesives // Acta Polymerica Sinica. – 2011. – № 12. – С. 1368-1373. https://doi.org/10.3724/SP.J.1105.2011.10346.
22. Luo Y., Lu Y., Li N., Y. Li , Zhang X., Shicheng Q. Synthesis, structure, and properties of segmented carborane-containing polyurethanes: // Journal of Applied Polymer Science. – 2015. – Vol. 132. – № 28. – Article 42227. https://doi.org/10.1002/app.42227.
23. Jung D., Raffan-Montoya F., Ramachandran R., et al. Cross-linked porous polyurethane materials featuring dodecaborate clusters as inorganic polyol equivalents // Chemical Communications. – 2019. – Vol. 55. – № 60. – P. 8852-8855. https://doi.org/10.1039/C9CC03350E.
24. Лозинская Е.И., Шаплов А.С., Сиваев И.Б., и др. Полимерные аналоги ионных жидкостей на основе двузаряженного клозо-додекаборатного аниона // Полимеры-2017: сб. тез. докл. VII Всерос. Каргинской конф. – М.:, 2017. – С. 135.
25. Mesíková S., Li J., Kereïche S., et al. Boron-Rich Soft Hydrogels Based on the Coassembly of Cationic A-B-A Triblock Copolymers with Closo-Dodecaborate // Macromolecules. – 2025. – Vol. 58. – № 14. https://doi.org/10.1021/acs.macromol.5c01181.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Вестник Пермского федерального исследовательского центра
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
