Введение к работе
Актуальность работы. Развитие современных технологий и разработка технических устройств требует создания новых полимерных материалов, которые обладали бы заданным комплексом специфических и эксплуатационных свойств. Возможности получения новых полимеров ограничиваются ассортиментом и доступностью известных промышленных мономеров. Один из подходов к созданию таких полимеров основан на введении в их состав молекулярных объектов, способных к донорно-акцепторному взаимодействию. Полимеры со специфическим комплексом свойств могут быть получены и в результате формирования в полимерной матрице супрамолекулярных ансамблей, возникающих за счет спонтанной ассоциации или координационного взаимодействия неопределенного числа компонентов и обладающих пространственной организацией. Межмолекулярные комплексообразующие взаимодействия могут быть причиной изменения основных и возбужденных состояний макромолекулярных фрагментов, которые в результате кооперативных эффектов способны приводить к появлению у полимеров таких свойств как высокоспецифичное распознавание и перенос электронов.
Перспективными в этом плане оказались открыто-цепные аналоги краун-
эфиров, содержащие на концах цепей калий-алкоголятные группы. Способность
этих олигомерных соединений формировать связи по типу «гость-хозяин»
предопределяет особенности протекания реакций с их участием, приводящих к
образованию специфических межмолекулярных взаимодействий.
Супрамолекулярные структуры могут возникать в объеме полимерной матрицы и при использовании в качестве модификаторов пространственно организованных координационных соединений переходных металлов.
Цель работы. Целью работы явились синтез и исследование пространственно организованных стопочных координационных соединений переходных металлов с максимально возможной протяженностью цепочки взаимодействующих ионов металла; исследование электрофизических, магнитных и физико-механических свойств структурированных ими полиуретанов. В цели работы входило также исследование реакционных условий, способствующих формированию и стабилизации полиизоциакатных групп ацетильной природы (О-полиизоцианатных групп) и влияние возникающих при этом межмолекулярных взаимодействий на фотолюминесцентную активность и электрофизические свойства полимеров на основе 2,4-толуилендиизоцианата и открыгоцепных аналогов краун-эфиров-полиоксиэтиленгликолята калия и блок-сополимера окиси пропилена с окисью этилена.
Научная новизна. Показано, что при раскрытии по карбонильной составляющей изоцианатных групп 2,4-толуилендиизоцианата, инициируемом калий-алкоголятными группами, входящими ч состав откры;оцепных аналогов краун-эфиров, происходит стабилизация концевых О-полиизоциагіатньїх звеньев за счет межмолекулярных взаимодействий. Установлено, что делокализаци» электронов в межмолекулярных циклических структурах может быть причиной
возникновения процессов электронного переноса в исследованных полимерах, которые в результате кооперативных эффектов обуславливают проявление полимером фотрлюминесцентной активности и понижение его электрического сопротивления.
Установлено, что в координационных соединениях переходных металлов, используемых в качестве модификаторов полиуретанов и фенолформальдегидных смол, ионы металла выстроены в цепочку магкито-упорядоченных атомов, связанных между собой посредством хлоридных мостиков. Установлено, что цепочка обменно-связанных ионов переходных металлов сохраняется и з структурированных меташюкомплексными соединениями полиуретанах.
Практическая ценность исследований, проводимых в рамках диссертации, направлена на повышение прочностных- характеристик промышленно востребованных полимерных материалов и композиций на их основе, а также на придание им повышенной электропроводности и фотолюминесцентной активности путем создания в полимерном материале, специфических межмолекулярнык взаимодействий.
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на X -
ХЦ-ой Международной конференции молодых ученых, студентов и аспирантов
«Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных
соединений - П, III, IV Кирпнчниковских чтениях» (Казань, 2001, 2003, 2008), VIII,
X, ХШ Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем»
(Йошкар-Ола-Уфа-Казань, 2001, 2003, 2006), IV-ой Всероссийской Каргинской
конференции «Наука о полимерах 21-веку», (Москва, 2007), III, IV Санкт-
Петербургской конференции молодых ученых «Современные проблемы наук» о
полимерах» (Санкт-Петербург, 2007, 2008), Третьей международной школе по
химии и физикохимии олигомеров (Москва-Черноголовка-Петрозаводск, 2007), на
XVIII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Москва, 2007), Asian
symposium advanced materials, (Vladivostok, 2007), European' Polymer Congress
(Portqroz, 2007), III Международной научно-практической конференций
«Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий
машиностроения» (Казань, 2008). -
Работа, представленная на конкурс по программе «У.М.Н.И.К»,
проводившемся в рамках конференции «Инновационные технологии в
проектировании и производстве изделий машиностроения» (Казань, 2008), стала
победителем. Работа выполнялась при финансовой поддержке аналитической
ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей
школы» Министерства образования и науки РФ (регистрационный номер
2.1.1/3540). >
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 статей, в том числе одна в журнале по перечню ВАК, 10 тезисов докладов на научных конференциям.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, включающих литературный,обзор, экспериментальную часть,, основные результаты
и их обсуждение, выводы и список литературы из 123 литературных ссылок. Работа содержит 120 страниц текста, включая 58 рисунков, 6 схем, 6 таблиц.
Научное руководство. В научном .руководстве принимали участие к.т.н., профессор Гумеров A.M. и к.х.н., доцент Шкодич В.Ф.
