Том 65, № 5 (2023)

Исследованы структура и реологические свойства водных растворов анионного поверхностно-активного вещества олеата калия и водорастворимого мономера акриламида до и после проведения радикальной полимеризации. В отсутствие мономера и в присутствии низкомолекулярной соли олеат калия образует сетку из длинных переплетающихся цилиндрических (червеобразных) мицелл. Добавление мономера не приводит к изменению их цилиндрической формы и радиуса, однако способствует трансформации разветвленных мицелл в линейные. После проведения полимеризации структура агрегатов ПАВ значительно изменяется – согласно данным нейтронного рассеяния она становится биконтинуальной, а ее локальная геометрия – ламелярной. Сосуществование такой структуры с макромолекулами полиакриламида в полуразбавленном растворе приводит к значительному синергетическому увеличению вязкости и модуля упругости.

Настоящая работа направлена на получение комплексов хитозана и гидрофобно-модифицированного хитозана с анионным ПАВ додецилбензолсульфонатом натрия и изучение вирулицидной активности комплексов и их компонентов по отношению к SARS-CoV-2. Показано, что введение достаточного количества (4 мол. %) боковых гидрофобных н-додецильных групп обеспечивает активность гидрофобно-модифицированного хитозана против SARS-CoV-2 в умеренных концентрациях, при которых немодифицированный хитозан и хитозан, содержащий меньшее количество гидрофобных групп, не проявляют активности. Получены комплексы гидрофобно-модифицированного хитозана с додецилбензолсульфонатом натрия, что подтверждено данными флуоресцентной спектроскопии и изотермической титрационной калориметрии. Установлено, что комплекс гидрофобно-модифицированный хитозан–додецилбензолсульфонат натрия более активен, чем полимер без ПАВ, а увеличение количества гидрофобных групп усиливает активность.

На примере двух образцов хитозана (D-глюкана) со средневязкостной молекулярной массой 40 × 10³ и 200 × 10³ исследовано влияние диастереомерной формы (L- и D-) аскорбиновой кислоты на энергетику формирования, структуру и надмолекулярное упорядочение гетеро-(D–L) и гомохиральных (D–D) солевых комплексов полимер–кислота. Установлено, что тепловой эффект при взаимодействии хитозана с L-аскорбиновой кислотой в водной среде и степень протонирования (D–L)-солей меньше по сравнению с D-изомером кислоты. Гомохиральные (D–D)-соли в отличие от гетерохиральных (D–L)-солей отличаются меньшим количеством кристаллизационной воды, высокой степенью кристалличности и более уплотненной надмолекулярной структурой с высоким уровнем меж- и внутримолекулярных контактов.

Исследовано влияние вулканизующей системы на комплекс свойств полимер-эластомерных композитных материалов на основе бутадиен-нитрильного каучука и сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Анализ реометрических и вулканизационных характеристик резиновых смесей показал значительное повышение плотности сшивки вулканизатов при использовании комбинированной серо-пероксидной системы вулканизации. При изучении упруго-прочностных и динамических механических свойств вулканизатов установлено, что использование серо-пероксидной системы вулканизации обеспечивает достижение наиболее высоких показателей, в том числе при низких температурах. Анализ упруго-гистерезисных свойств образцов до и после вулканизации, полученных в условиях динамического нагружения в широком диапазоне частот и деформации позволил описать особенности физико-химических взаимодействий в полимер-эластомерных материалах в зависимости от использованной вулканизационной системы. Методом растровой электронной микроскопии визуализированы особенности надмолекулярной структуры образцов вулканизатов, а методом ИК-спектроскопии получены результаты, свидетельствующие о протекании химического взаимодействия между макромолекулами бутадиен-нитрильного каучука и сверхвысокомолекулярного полиэтилена при пероксидной вулканизации.

В условиях высокотемпературных сдвиговых деформаций в роторном диспергаторе получены композиции полиэтилена низкой плотности с наноуглеродным наполнителем – восстановленным оксидом графена различного состава. С привлечением широкого спектра физико-химических методов анализа, включающих в себя метод лазерной дифракции, сканирующую электронную микроскопию, измерения механических и электрических параметров, проведено исследование структуры и свойств полученных нанокомпозиций. Продемонстрировано влияние состава композиций на характеристики получаемых материалов.

Предложена лабораторная методика определения концентрации карбоксильных групп на поверхности полистирольных микросфер при концентрации латекса порядка нескольких сотых массового процента (концентрация групп COOH ниже 4 × 10^–4 моль/л). Методика основана на кондуктометрическом и потенциометрическом титровании. Исследовано влияние концентрации полимерных частиц в системе, ионной силы раствора, длительности титрования и инертности системы на получаемые значения концентрации карбоксильных групп и ошибку измерений.