Несін Станіслав Давидович. Йонна агрегація в поліуретанових йономерах з зарядами в гнучких блоках: Дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.19 / НАН України; Інститут хімії високомолекулярних сполук. - К., 2001. - 123арк. - Бібліогр.: арк. 108-123.
Анотація до роботи:
Несін С.Д. Йонна агрегація в поліуретанових йономерах з зарядами в гнучких блоках. – Рукопис.
Дисертації на здобуття наукового ступеня кандитата фізико-математечних наук за спеціальністю 01.04.19 – фізика полімерів, Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ, 2002 р.
Дисертацію присвячено дослідженню структурно-морфологічних особливостей і теплових переходів в сегментованих поліуретанах (ПУ) з карбоксильними і Li-, Na-, K- карбоксилатними групами у складі гнучкого поліетерного (полі(тетраметиленгліколь)) сегмента та різною довжиною жорсткого сегмента, а також діелектричноїї релаксації та йонної провідності в таких системах. Проведено системaтичне дослідження ряду відповідних модельних ПУ з застосуванням методик ширококутового та малокутового розсіювання рентгенівських променів, диференціальної скануючої калориметрії, широкополосної діелектричної релаксаційної спектроскопії. Показано, що нейтралізація карбоксильних груп приводить до пригнічення процесів кристалізації поліетерних блоків. В даних ПУ йономерах, поряд з наявністю типової для сегментованих ПУ мікрофазово розшарованої структури, відбувається формування агрегатів йоних груп. Останнє супроводжується збільшенням ступеню сегрегації блоків різної природи і пониженням йонної провідності майже на порядок. Йонна і протонна провідність досліджуваних ПУ зростає при зменшенні довжини жорстколанцюгових сегментів. Часи релаксації провідності є суттєво більшими за часи релаксації сегментальної рухливості поліетерних ланцюгів. Даний єффект збільшується при переході від кислотної до йонної форми ПУ.
Вперше проведено систематичне дослідження ряду модельних поліуретанів (ПУ) з карбоксильними і карбоксилатними групами в складі гнучкого сегмента з різною довжиною жорсткого блоку та типом катіона.
Вперше показано, що в ПУ досліджуваного типу з мінімальною довжиною жорсткого блоку заміна карбоксильних груп на карбоксилатні супроводжується утворенням мультиплетно-кластерних йонних агрегатів. На основі аналіза функцій малокутового розсіяння рентгенівських променів з використанням модифікованої моделі жорстких сфер показано, що об’ємна доля мультиплетно-кластерних агрегатів становить 6 – 9 об’ємних відсотків і їх можна розглядати як сферичні утворення з діаметром ядра біля 3 нм. Розрахунки, основанні на співставленні об’єму йонних груп і об’єму мультиплетно-кластерних агрегатів показують, що останні містять до 100-120 йонних груп.
Вперше встановлено, що введення йонної функції в гнучколанцюговий сегмент поліуретанів, які проявляють мікрофазове розділення жорстких і гнучких блоків, приводить до формування радикально нового для ПУ структурного стану, який характеризується співіснуванням морфології типового для ПУ мікрофазового розділення жорстких та гнучких блоків та сегрегації йонних груп у збагачених гнучколанцюговими сегментами прошарках між жорстколанцюговими доменами. При цьому відбувається зниження вмісту жорстколанцюгового компонента у гнучколанцюговій фазі.
Вперше встановлено, що залежність вмісту жорстких блоків в мікрофазі збагаченій гнучколанцюговим компонентом має немонотонний характер: при незначній концентрації жорстких блоків збільшення їх вмісту спочатку веде до збільшення вмісту жорстколанцюгового комноненту в гнучколанцюговій фазі. Подальше нарощування жорсткого блоку знижує цей показник.
Вперше встановлено, що введення йонної функції в гнучкий ланцюг веде до незначного підвищення характеристичної частоти дипольної релаксації гнучколанцюгових мікрообластей досліджуваних ПУ. В той же час відповідні частоти релаксації провідності в значній мірі понижуються. Встановлено, що перехід від кислотної до йонної форми досліджуваних ПУ супроводжується пониженням йонної провідності на один-два порядки. Останнє пов’язується із зменшенням кількості вільних носіїв зарядів.
Показано, що наявність ковалентного зв’язку йонних груп з полімерним ланцюгом досліджуваних ПУ дозволяє розглядати процеси релаксації провідності і величини провідності постійного струму в однойонному наближенні, тобто, дані поліуретани є типовими однойонними провідниками, що є особливо важливим для створення ефективних твердоелектролітних матеріалів на основі досліджуваних ПУ для хімічних джерел струму.
Публікації автора:
Мікрофазова структура та склад мікрофаз в послідовності сегментованих поліуретанів з карбоксильними групами в еластичних блоках / Шилов В.В., Шевченко В.В., Гомза Ю.П., Дорош А.К., Клименко Н.С., Несін С.Д. // Фізика конденсованих високомолекулярних систем, 1997, Вип.3, С. 111-114
Структура та властивості галато-телехелевих аніономерів на основі політетраметиленгліколю з різною кількістю йонних груп / Шилов В.В., Шевченко В.В., Гомза Ю.П., КлименкоН.С., Несін С.Д., Скиба С.І. // Фізика конденсованих високомолекулярних систем, 1997, Вип.3, С. 115-119
Polyurethane anionomers with ionic moieties in soft segments. I. Thermal properties / Nesin S.D., Shilov V.V., ShevchenkoV.V. Gomza Yu.P., Klimenko N.S // Фізика конденсованих високомолекул.систем, 1998, №5, c. 25-27.
Polyurethane anionomers with ionic moieties in soft segments. II. The structure and morphology / Nesin S.D., Shilov V.V., ShevchenkoV.V., Gomza Yu.P., Klimenko N.S. // Фізика конденсованих високомолекулярних систем, 1998, №5, c. 27-29.
Structure and properties of novel segmented polyurethane ionomers with ionic groups in soft segment / Shilov V.V., Shevchenko V.V. Gomza Yu.P., Rosovitsky V.F., Babkina N.V., Klimenko N.S., Nesin S.D.// Доповіді НАН України, 1998, №7, с. 149-154.
Structure and relaxation behavior of polyurethane ionomers with ionic groups in soft segment / Shilov V.V., Shevchenko V.V. Gomza Yu.P., Rosovitsky V.F.Babkina N.V., Klimenko N.S., Nesin S.D., Lipatov Yu.S.// Фізика конденсованих високомолекул.систем, 1998, №5, c. 17-20.
Single-ion conductors based on the novel polyurethanes / Shilov V.V., Shevchenko V.V., Pissis P., Kyritsis A., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S // Фізика конденсованих високомолекул.систем, 1998, №5, c.20-25.
Singleion conductors based on the novel polyurethanes / Shilov V.V., Schevchenko V.V., Pissis P., Kyritsis P., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S. // Functional materials, 1999, No 5, P.580-587.
Morphology and protonic conductivity of the polyurethanes with acid groups in the flexible segments / Shilov V.V., Schevchenko V.V., Pissis P., Georgoussis G., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S. // Solid State Ionics, 1999, Vol. 120, P. 43-50.
Structure and electrical conductivity in novel polyurethane ionomers / Polizos G., Georgoussis G., Kyritsis A.,Shilov V.V., ShevchenkoV.V., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S., Waterwig S., Pissis P. // Polymer International, 2000, Vol. 49, P. 987-992
Morphology, dielectric relaxation and conductivity of the novel polyurethane ionomers based on poly(thetramethylene oxide) / Shilov V.V., Schevchenko V.V., Pissis P., Kyritsis A.,Georgoussis G., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S. // Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 2001, Vol. 361, P. 269-274.
Структура, тепловые и механические свойства модельных полиуретановых иономеров с заряженными группами в гибких блоках в зависимости от природы противоионов / Шилов В.В., Шевченко В.В., Гомза Ю.П., Росовицкий В.Ф., Клименко Н.С., Несин С.Д., Липатов Ю.С. // Материалы 6-й Межд. Конф. по химии и физикохимии олигомеров, 8-12 сентября 1997, Казань, Т. 1, С. 45
The formation of ionic cross-linking networks in the phase-separated polyurethane elastomers / Shilov V.,Shevchenko V.,Gomza Yu.,Klimenko N., Nesin S. // Proc. Int. Symp. Molecular order and mobility in polymer systems. Thesis, St.Peterburg, 1996, P-14.
Гомза Ю.П., Шилов В.В., Несін С.Д. Особливості йонної агрегації в гнучко-ланцюговій фазі слабо заряджених поліуретанів з різною довжиною жорстких блоків //Тез. доп. VIII Української конф. з високомолекулярних сполук, Київ, 1996, c.162
Структура и свойства галато-телехелевых олигомеров с различным количеством концевых заряженных групп /Шилов В.В., Шевченко В.В., Гомза Ю.П., Несин С.Д., Клименко Н.С., Скиба С.И. // Материалы 6-й Межд. Конф. по химии и физикохимии олигомеров, 8-12 сентября 1997, Казань, Т. 2, С.45
Investigation of structure-property relationships in polyurethane ionomers / Pissis P., Polizos G., Georgoussis G., Kyritsis A., Shilov V.V., ShevchenkV.V Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S. // MEDICTA’99. 4th Mediterranean conference on calorimetry and thermal analysis. Patras, Greece.29th August - September 1st, 1999. Book of Proceedings, 1999.- P. 30-35
Structure-properties relationships in novel polyurethane ionomers / Polizos G., Georgoussis G., Kyritsis A., Shilov V.V., ShevchenkV.V. Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S., Wartewig S., Pissis P. // European Conference on Macromolecular Physics. 30 September - 2 October 1999. Proceedengs. Potsdam, Germany, 1999, P. 85-86.
Structure and electrical conductivity in novel polyurethane ionomers / Polizos G., Georgoussis G., Kyritsis A., Shilov V.V., ShevchenkV.V. Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S., Wartewig S., Pissis P. // Int. Conf. Macromolecules’99 Polymers in the new millenium. 5-9 September , 1999. Univ. of Bath,UK. Proceedings, 1999, P. 221-222.
Morphology, dielectric relaxation and conductivity of the novel polyurethane ionomers based on poly(thetramethylene oxide) / Shilov V.V., Shevchenko V.V., Pissis P., Kyritsis A., Georgoussis G., Gomza Yu.P., Nesin S.D., Klimenko N.S. // Electronic processes in organic materials, 3-rd International Conference in Kharkiv (Ukraine), May 22 – 28 2000, Київ: Науковий світ, 2000.- С.153.
Морфологія, діелектрична релаксація і провідність новітніх поліуретанових йономерів на основі ПТМГ / Піссіс П., Кіритсіс А., Георгуссіс Г., Гомза Ю.П., Москалеко Т.О. Несін С.Д // Тези доп. 9 Укр. конф. з високомолекулярних сполук, 26-28 вересня 2000, Київ, с.198.
