Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Боженкова Галина Сергеевна

Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена
<
Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена
>

Диссертация - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Боженкова Галина Сергеевна. Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена: диссертация ... кандидата Химических наук: 02.00.06 / Боженкова Галина Сергеевна;[Место защиты: ФГБОУ ВО Казанский национальный исследовательский технологический университет], 2016.- 125 с.

Введение к работе

Актуальность работы. Полимеры на основе норборнена и его производных,
получаемые в результате метатезисной полимеризации с раскрытием цикла (ROMP),
широко используются в качестве клеев и адгезивов, в оптической промышленности, в
производстве имплантатов для стоматологии, а также конструкционных пластиков
благодаря уникальному набору свойств. Для получения конструкционных полимеров
одними из перспективных мономеров являются экзо,экзо- и эндо,эндо-диметиловые
эфиры бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (DME). Полимер,

полученный из смеси этих мономеров, имеет линейное строение, растворяется в полярных растворителях и имеет низкую температуру стеклования. Одним из способов регулирования физико-механических свойств таких полимеров является введение сомономеров, приводящих к образованию сетчатых или сшитых полимеров. Поскольку мономерами для ROMP служат только циклические олефины, то в качестве сомономеров используют вещества, содержащие в структуре молекулы как минимум два норборненовых кольца. Разработка мономеров и сомономеров для метатезисной полимеризации с раскрытием цикла, определение технологических параметров получения полимеров на их основе, а также установление взаимосвязи состава мономерной смеси с физико-механическими свойствами получаемых полимеров является актуальной задачей с позиции разработки новых полимеров с заданными свойствами.

Цель работы – получить полимер на основе смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-
диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты и установить
влияние природы, строения и концентрации би- и трифункциональных сомономеров на
основе норборнен-дикарбоксиимидов на физико-механические свойства

полидиметилового эфира бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты (PDME), полученного в процессе метатезисной полимеризации с раскрытием цикла. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Синтезировать трифункциональный сомономер и провести физико-химические
исследования его структуры.

  1. Выявить условия (со)полимеризации (температура, время реакции, концентрацию сомономеров, соотношение мономер-катализатор) мономера и би- и трифункциональных сомономеров в процессе метатезисной полимеризации с раскрытием цикла.

  2. Установить кинетические параметры процесса полимеризации смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты и сополимеризации мономера с би- и трифункциональными сомономерами.

  3. Установить влияние природы и количества бифункциональных сомономеров на физико-механические свойства полидиметилового эфира бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты.

  1. Изучить влияние концентрации трифункционального сомономера на физико-механические свойства полидиметилового эфира бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты.

  2. Выявить зависимость физико-механических свойств полидиметилового эфира бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты от функциональности сомономера.

Научная новизна. Впервые получены сополимеры на основе смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты и и би-/трифункциональных сомономеров в ходе метатезисной полимеризации с раскрытием цикла, инициируемой действием катализатора метатезиса типа Ховейды-Граббса II поколения и определены их основные физико-механические свойства.

Синтезирован трис-экзо,экзо-(5-норборнен-2,3-дикарбоксимидоэтил)амин и

показана его высокая эффективность в качестве трифункционального сомономера, приводящего к образованию трехмерной сетчатой структуры полимера в процессе метатезисной полимеризации с раскрытием цикла.

Показано влияние структуры и природы сомономера на кинетические параметры
полимеризации и физико-механические свойства полидиметилового эфира

бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты.

Практическая значимость. Установлен оптимальный режим процесса и соотношение катализатор/мономер при проведении полимеризации в массе смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты, являющихся легкодоступным сырьем нефтехимического синтеза. Полученные данные могут быть использованы для разработки регламента промышленного производства полимеров.

На основе смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты получены образцы бамперов для автомобилей на заливочной форме Ф 901-2705-2804012-30 производства ООО НПФ «Селеста» г. Нижний-Новгород и светодиодные лампы с баллонами из PDME для испытания на производстве АО «НИИПП». Дано заключение о возможности использования полученного полимера в деталях экстерьера автомобиля и получения светодиодных ламп из полидиметилового эфира норборнен-2,3-дикарбоновой кислоты и внедрению в производство в условиях АО «НИИПП».

Разработан метод синтеза трис-экзо,экзо-(5-норборнен-2,3-дикарбоксимидоэтил)-амина, которое может быть широко использовано в химии высокомолекулярных соединений в качестве трифункционального сомономера.

Положения, выносимые на защиту:

1. Метод получения, режимы полимеризации, расходная норма катализатора
и физико-механические свойства полимера на основе смеси экзо,экзо- и эндо,эндо-
диметиловых эфиров бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты.

2. Метод синтеза, строение и применение трис-экзо,экзо-(5-норборнен-2,3-дикар-

боксимидоэтил)амина в качестве эффективного трифункционального сомономера в процессе метатезисной полимеризации.

3. Закономерности по влиянию концентрации, длины линкера и структуры

сомономеров на кинетические параметры полимеризации и физико-механические свойства полидиметилового эфира бицикло[2.2.1]гепт-5-ен-2,3-дикарбоновой кислоты.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы

представлены на Международных и Всероссийских конференциях: III Всероссийская конференция с международным участием «Актуальные вопросы химической технологии и защиты окружающей среды» (Новочебоксарск, 2013), Шестая Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры-2014» (Москва, 2014), X Международная научно-практическая конференция «Наука и образование без границ – 2013/2014» (Прага, 2014), XV Международная научно-техническая конференция «Наукоемкие химические технологии-2014» (Звенигород, 2014), XVI Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, посвященной 115-летию со дня рождения профессора Л.П. Кулёва «Химия и химическая технология в ХХI веке» (Томск, 2015), Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Материалы и технологии новых поколений в современном материаловедении» (Томск, 2015).

Достоверность полученных результатов обеспечивается большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием широкого круга современных физико-химических и физико-механических методов исследования.

Публикации. Основные результаты исследований отражены в 12 научных трудах, включающих 4 статьи, входящих в перечень ВАК, 1 из которых индексируется базами данных Web of Science и Scopus, 7 материалов конференций и тезисов докладов, 1 патент.

Личный вклад автора. Автор лично принимал участие в постановке цели и задач исследования, проведении экспериментов, подготовке полимеров к испытаниям и проведении исследований физико-механических свойств, интерпретации полученных результатов, а также в подготовке публикаций по результатам диссертационной работы.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю к.х.н. Аширову Роману Витальевичу и к.х.н. Ляпкову Алексею Алексеевичу за ценные советы, помощь в планировании эксперимента и обсуждении результатов. Также автор благодарит администрацию и коллектив ООО «НИОСТ» за предоставление материальной базы и оборудования для проведения экспериментальной части диссертационной работы. Также автор признателен соавторам публикаций.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа изложена на 125 страницах и включает введение, литературный обзор, экспериментальную часть, обсуждение результатов, заключение, список цитируемой литературы (251 источник) и приложение. Диссертационная работа включает 56 рисунков, 25 схем, 17 таблиц, приложение.