Тема: СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ НОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ГЛИКОЛУРИЛА И МЕЛАМИНА

Химия полимеров в современном мире представлена индустрией колоссальных масштабов. В первую очередь такая потребность в высокомолекулярных соединениях связана с комплексом уникальных свойств этих соединений, не присущих низкомолекулярным соединениям. Технический прогресс постоянно предъявляет все новые требования к современным материалом, в связи с чем остро стоит вопрос развития науки о полимерах. Потребность в новых материалах решается путем создания новых полимеров, модификации существующих, введения современных наполнителей, изменения условий получения, пластификации, отверждения полимеров.
Среди широкого разнообразия полимерных веществ важную роль в современном мире имеют известные достаточно долгое время смолы, такие, как фенол-формальдегидная, мочевино-формальдегидная и меламино-формальдегидная. Емкость рынка МФС, являющейся наименее распространенной из нижеперечисленных смол, в России оценивается в 7 млрд. рублей в год. МФС применяется как индивидуально в составе целлюлозосодержащих композитов, так и совместно с мочевино-формальдегидной смолой, с целью повышению прочности и огнестойкости последней. В то же время, имеется множество ограничений по использованию данной смолы в промышленности. Являясь продуктом сополиконденсации с формальдегидом, имеется постоянная тенденция к снижению массовой доли свободного и связанного формальдегида. Немаловажной проблемой является невозможность применения чистой МФС из-за хрупкости. Существуют проблемы, связанные уже со среднесрочным хранением смолы. Все это значительно ограничивает потенциальные сферы применения МФС.
Проблема модификации МФС, являясь сложной и неоднозначной, давно привлекала внимание исследовательских коллективов. Для повышения стабильности смолы и возможности совмещения олигомерных продуктов с другими малополярными полимерами применяется модификация первичными спиртами. Однако, избавиться от внутренних напряжений в смоле, вызванных процессами усадки, с одновременным улучшением прочностных свойств до настоящего времени так и не удалось.
На фоне имеющихся проблем большой интерес представляет непосредственное изменение структуры смолы с улучшением ее ключевых характеристик. Использование ББМ является одним из вариантов изменения структуры МФС. Известны случаи применения гликолурила на стадии отверждения в качестве формальдегид-связывающего агента. Таким образом, гликолурил способен вступать в реакцию конденсации с формальдегидом. В то же время, известны случаи использования смеси меламина и гликолурила в качестве антипирена для известных термопластов. Такое сочетание химических свойств гликолурила делает его подходящим сшивающим агентом в реакциях поликонденсации формальдегид-содержащих смол.
Актуальность настоящей работы заключается в получении новых полимерных смол с характеристиками, считавшимися до настоящего времени взаимоисключающими для полимеров. Благодаря наличию большого количества замещенных гликолурилов становится возможным получение смол широкого ассортимента. В зависимости от вида и положения заместителя в молекуле вводимого гликолурила, можно прогнозировать и получать материалы с заданными свойствами. Таким образом, синтез и исследование свойств МФС с гликолурилом в основной цепи позволяет получать материалы с исключительными или неприсущими для МФС свойствами. В свою очередь это позволит применять новые продукты в тех областях техники, где применение полимерных и композиционных материалов считалось невозможным.
Научная новизна работы состоит в получении МФС, содержащей в основной цепи гликолурильный фрагмент, внедряемый на стадии образования олигомеров. Кроме того, внедрение в полимерную смолу гликолурилов с различными заместителями представляет большой фундаментальный интерес.
Практическая значимость исследования заключается в получении новых полимерных смол с полезными свойствами. Новые полимеры смогут удовлетворить требования, предъявляемые промышленностью к материалам нового поколения, и, тем самым, заменить на рынке существующие аналоги. Изучение смол с замещенными гликолурилами представляет собой также фундаментальную ценность.
Целью данной работы является получение ряда новых меламин-гликолурило- формальдегидных смол и изучение их некоторых свойств.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1) Синтезировать 1,5-диметилгликолурил, 2,6-диметилгликолурил, 1,2,5,6-
тетраметилгликолурил, 1,5-дифенилгликолурил, 2,6-дифенилгликолурил и 1,5- дифенил-2,6-диметилгликолурил.
2) Осуществить сополиконденсацию меламина с формальдегидом и производными гликолурила.
3) Установить структуру и некоторые свойства полученных соединений.
Предметом исследований являются меламин-гликолурило-формальдегидные смолы, представляющие большой фундаментальный и прикладной интерес.

Купить

Рекомендации по конкретному использованию результатов исследований
- полимерные продукты, полученные согласно методике синтеза полупрозрачных смол, лучше всего подходят для производства конструкционных материалов;
- использование смол совместно с наполнителями (стекловолоконными, целлюлозо-содержащими) способствует значительному снижению себестоимости продукта, одновременно повышая его прочностные характеристики;
- среди всего ассортимента синтезированных смол МГФС обладает наибольшим практическим потенциалом;
- прозрачные смолы, содержащие фенил-гликолурилы, лучше всего подходят для применения в качестве термостойких наполнителей и элементов конструкций;
- отвержденные смолы в тонком слое обладают повышенной гибкостью и пригодны для нанесения на поверхности пористых материалов с целью защиты последних от воздействия агрессивных сред и повышенных температур.

Купить