Том 66, № 1 (2024)

Методами молекулярной гидродинамики изучены поли N-винилсукцинимиды, синтезированные методом классической радикальной полимеризации, в разбавленных растворах в диметилформамиде в 40-кратном интервале ММ. Получены молекулярные характеристики, скейлинговые соотношения, оценена равновесная жесткость молекул поли-N-винилсукцинимида.

Исследована реокинетика гелеобразования систем на основе водного раствора поливинилового спирта с химическими сшивками и физическими узлами, в том числе гибридных. Для получения гидрогелей в качестве сшивающих компонентов использовали глутаровый альдегид и/или тетраметоксисилан. Установлено, что на начальном этапе гелеобразования (до достижения критической конверсии гелеобразования) эффективность процесса определяется не химической природой сшивок сетки, а концентрацией сшивающего агента. Выполнен сравнительный анализ механических свойств химических, физических и гибридных гидрогелей при разной температуре. Проведение испытаний в квазистатических условиях на одноосное сжатие и растяжение позволило выявить вклад узлов и сшивок сетки в поведение гибридных гидрогелей и их отличительные особенности.

Амфифильные сополимеры аминокислот, способные к самосборке в водных средах в наночастицы, представляют собой интерес в качестве потенциальных систем доставки лекарств. В рамках данной работы получена и охарактеризована серия амфифильных сополимеров лизина и фенилаланина с различной хиральностью, а также содержанием мономерных звеньев. Проведено изучение влияния состава сополимеров на характеристики, а также физико-химические и биологические свойства наночастиц, формируемых за счет самосборки. В частности, определены гидродинамические характеристики наночастиц, оценены их средние диаметры в сухом состоянии, определены критические концентрации агрегации, изучено влияние рН среды и времени инкубирования на стабильность дисперсий наночастиц, а также получены данные о цитотоксичности наносистем в зависимости от хиральности гидрофобной аминокислоты.

В работе были получены пленки гетероциклического сополиарамида, используемого на научно-производственном предприятии ООО "ЛИРСОТ" для получения высокопрочных полиарамидных нитей, исследованы газотранспортные характеристики для гелия, водорода, кислорода и диоксида углерода, методом аннигиляции позитронов исследованы параметры элементов свободного объема. Согласно полученным данным, исследованный сополиарамид относится к полимерам с высокими барьерными характеристиками и близок по свойствам к промышленным образцам термотропных жидкокристаллических сополиэфиров Vectra. Низкие значения газопроницаемости сополиарамида обусловлены пониженными значениями коэффициентов диффузии газов. Сравнение энергии активации проницаемости, диффузии и энтальпии сорбции газов показывает, что указанные величины также сопоставимы для этих барьерных полимеров. Данные, полученные методом газопроницаемости, подтверждены методом аннигиляции позитронов: размеры элементов свободного объема, полученные для сополиарамида (R₃ = 2.5 Å), также сравнимы с данными для сополиэфира Vectra (R₃ = 2.1 Å). Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследованный отечественный гетероциклический сополиарамид может применяться для получения барьерных пленок и покрытий в качестве замены жидкокристаллических сополиэфиров Vectra.

В твердой фазе под действием сдвиговых деформаций в роторном диспергаторе получены наполненные композиции полиэтилена низкой плотности с наноуглеродными наполнителями — нанопластинами графита и восстановленным оксидом графена различного состава. Методом сканирующей электронной микроскопии показано различие структуры полученных нанокомпозиций. Проведено сравнительное изучение механических свойств, пористости и реологического поведения композиций. Продемонстрировано влияние природы графеновых нанонаполнитей и состава композиций на характеристики образующихся материалов.

Изучена подвижность спинового зонда 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксила в нанокомпозитах на основе изотактического полипропилена с одностенными углеродными нанотрубками, а также молекулярная подвижность полимера вблизи них. Содержание нанотрубок в композите варьировалось от 1.2 до 38.5 мас. %. Образцы полипропилена без добавки одностенных углеродных нанотрубок и со степенями допирования до 8% продемонстрировали одинаковую вращательную подвижность зондов в исследованном интервале температуры от 105 до 405 К, что свидетельствует о локализации зондов в основной массе полимерных цепей, непосредственно не контактирующих с носителем. Для образца с максимальной степенью допирования 38.5% выявлена агломерация зондов и снижение их подвижности, что, видимо, связано с большим объемным вкладом межфазных областей полимеров вблизи нанотрубок, т.е. подвижность полимера вблизи нанотрубок значительно снижена.