В связи с техническими работами в центре обработки данных, возможность загрузки и скачивания файлов временно недоступна.
 

Современные проблемы химии и физико-химии высокомолекулярных соединенийНИР

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Современные проблемы химии и физико-химии высокомолекулярных соединений
Результаты этапа: Проведено исследование конкурентных реакций, протекающих в водных растворах нестехиометричных интерполиэлектролитных комплексов, образованных лиофилизирующим линейным поли(N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлоридом) и блокирующим линейным полиакрилатом натрия, в присутствии слабо сшитых полиэлектролитных гидрогелей – сетчатого полиакрилата натрия и сетчатого поли(N,N-диаллил-N,N-диметиламмоний хлорида). Установлено, что направление реакций замещения в таких тройных системах определяется функцией, которую выполняет в составе водорастворимого комплекса линейный полиэлектролит, конкурирующий с сеткой. Детально изучены механизм и кинетика ориентационных и переориентационных процессов в фотохромных ЖК полимерах под действием света, и рассмотрены возможности использования указанных процессов для записи скрытой информации, считываемой с применением поляризованного света. Используя холестерические полимеры, характеризующиеся спиральной супрамолекулярной структурой селективно отражающие свет в различном спектральном диапазоне в интервале от 400 нм до ИК-области, нами было проведено изучение кинетики изменения оптических свойств (циркулярного дихроизма) полимерной пленки и дифракционной эффективности во время голографического эксперимента. Впервые на основе полимер-стабилизированных холестерических ЖК композитов получены сенсорные пленки, содержащие краун-эфирные фрагменты, оптические свойства которых чувствительны к комплексообразованию с ионами калия и бария. Для получения подобных пленок были использованы смеси жидких кристаллов с моно- и бифункциональным акрилатом, хиральным допантом и синтезированным нами краун-эфирным мономером. Проводится синтез фотохромных блок-сополимеров, мезогенные группы которых ковалентно (а, б) и нековалентно (через водородную связь) (в) связаны с основной цепью с помощью спейсеров разной длины. Начато исследование фазового состояния, оптических и фотооптических свойств этих необычных и сложных по структуре ЖК блок-сополимеров, сочетающих свойства составляющих их компонентов. Методом обратимого ингибирования и обратимой передачи цепи синтезированы градиентные, блок-, блок-статистические и блок-градиентные сополимеры на основе 4-винилпиридина и стирола, 4-винилпиридина и акриловой кислоты, акриловой кислоты и н-бутилакрилата. Изучена самоорганизация полученных амфифильных сополимеров в массе и в растворе, показана взаимосвязь между распределением мономерных звеньев в цепи и надмолекулярной структурой в синтезированных образцах. Исследованы процессы матричной полимеризации анилина в присутствии сульфированного полифениленоксида в растворе и на границе раздела фаз и свойства образующегося полианилина. Изучено влияние степени сульфирования матрицы на протекание процессов полимеризации и свойства образующихся композиционных материалов. Показано, что протонную проводимость матрицы можно повысить путем введения малых количеств мономера. Продемонстрировано влияние способа полимеризации (в растворе или на границе раздела фаз) на характер распределения полимера в матрице и на свойства продуктов реакции. Сопоставлено протекание окислительной полимеризации анилина на пленках полиамида-6 и в его растворе в муравьиной кислоте. В обоих случаях показано образование полианилина, включенного в композиционный материал с полиамидом, в форме соли эмеральдина. Методом просвечивающей электронной микроскопии изучена конформация полианилина и характер его распределения в полиамидной матрице. Установлено наличие поперечной протонной проводимости для сплошного композита, в то время как послойный обладает только поверхностной проводимостью. Изучена сорбция поликислот из растворов такими композитными пленками и показана возможность их применения в качестве сенсоров. Изучены реологические свойства системы полиакрилонитрил-углеродные нанотрубки-диметилсульфоксид в режиме сдвиговых деформаций (установившееся течение и вынужденные колебания). Показано, что при содержании полимера 11 масс.% и углеродных нанотрубок 0-0.5 масс.% все системы характеризуются неньютоновским поведением. Кроме того, обнаружено заметное влияние сдвиговой предыстории образца на измеряемые реологические свойства. В отсутствие углеродных нанотрубок длительные сильные сдвиговые напряжения приводят к небольшому увеличению динамической вязкости образца во всем изученном диапазоне скоростей сдвига. По всей видимости, это связано с взаимодействием ориентированных в сдвиговом поле макромолекул полиакрилонитрила между собой. Введение углеродных нанотрубок маскирует этот эффект, но наблюдается сильное возрастание динамической вязкости образца из-за образования новых структурных элементов, по всей видимости, из-за взаимодействия ориентированных в сдвиговом поле макромолекул и углеродных нанотрубок. В отличие от раствора полиакрилонитрила, не содержащего нанотрубок, образующиеся в последнем случае структуры сравнительно непрочные, эффект возрастания вязкости проявляется лишь в ограниченном диапазоне скоростей сдвига, а при приложении более сильных сдвиговых напряжений эти структуры разрушаются. Синтезированы аддукты на основе циклодекстрина и железа. Изучен состав комплекса, физико-химические характеристики и область коллоидной устойчивости аддуктов. Изучено влияние низкомолекулярных электролитов на гидродинамические характеристики водных растворов аддуктов и области существования коллоидно-устойчивых систем. Продемонстрировано способность аддуктов к связыванию гидрофобных красителей. Синтезированы никель-содержащие аддукты. Изучено влияние плюроников(R) различного состава на способность липопротеидов к агрегации в водных средах. Изучено влияние рН на целостность липидной мембраны липосом, содержащей рН-чувствительные липиды, в комплексах анионная-липосома/поликатион. Разработан метод создания гибридных пленочных полимерных композиций и создан новый класс сенсорных, фоточувствительных нанокомпозиционных материалов путем модификационной обработки полимерных пленок и волокон по механизму крейзинга в присутствии физически активных жидких сред.
2 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Современные проблемы химии и физико-химии высокомолекулярных соединений
Результаты этапа: 1. Разработаны новые подходы к созданию фотохромных, хиральных и ионофорных полимерных ЖК-систем. Исследованы фотооптические свойства полученных полимеров и полимерных ЖК-композитов. Выявлены закономерности процессов фотоориентации хромофоров под действием поляризованного света; изучена топография поверхности фотохромных холестерических смесей на основе олигоциклосилоксанов. 2. В соответствии с планом было изучено влияние фактора множественности мест локализованной деформации и природы активной жидкой среды на процесс деформирования волокон на основе аморфного стеклообразного ПЭТФ. Установлено влияние предварительного зарождения крейзов на структурные особенности деформированных ПЭТФ волокон. Предложены подходы к проведению контролируемого крейзинга волокон. Исследована структурные изменения в полимерных волокнах в процессе крейзинга. 3. Исследованы основные закономерности комплексообразования немодифицированных многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) с гидрофобно модифицированными сополимерами, изучены свойства полученных комплексов. Получены устойчивые водные дисперсии немодифицированных МУНТ в присутствии поликислот и полиоснований, а также отрицательно заряженных МУНТ в присутствии поликатионов. Устойчивость дисперсий подтверждена методом электронной спектроскопии. Исследованы состав и структура образованных комплексов. Показано, что дисперсионные взаимодействия между МУНТ и полиэлектролитами обеспечивают стабилизацию дисперсий МУНТ в водных растворах полиэлектролитов, в то время как электростатические взаимодействия препятствуют процессу диспергирования МУНТ в водные растворы полиэлектролитов. 4. В качестве прекурсора углеродных волокон использовали бикомпонентной системы на основе смеси целлюлозы и сополимеров акрилонитрила. Был изучен механизм карбонизации волокон на основе целлюлозы, сополимеров полиакрилонитрила и их смесей, полученных в разном соотношении, приготовленных из раствора метилморфолиноксида. Проанализировано влияние скорости нагревания, степени натяжения волокна, атмосферы исследования (инертный газ/воздух) на термические эффекты, происходящие в ходе термоокислительной стабилизации. Выбраны условия проведения термоокислительной стабилизации для получения углеродного волокна. 5. Изучены закономерности матричного синтеза органических и металлосодержащих нанокомпозитов, построенных из природной ДНК. Синтезированы гидрогели ДНК со сложной трехмерной структурой, которая может изменяться под действием внешних факторов, например рН и температура. В полученной гидрогелевой матрице были распределены наночастицы золота размером 4-6 нм. Был разработан метод стабилизации наночастиц в полимерной матрице и изучена каталитическая активность наночастиц.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".