Дослідження комплексоутворення в полівінілпіролідоновмісних комбінованих матрицях
Автор: Пелиньо Соломія Михайлівна
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Хімічні технології та інженерія (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: англійська
Анотація: Актуальність роботи.Серед широкого спектру гідрогелевих полімерних матеріалів, відомих на даний час, гідрогелі на основі прищеплених кополімерів 2-гідроксіетилметакрилату (ГЕМА) з полівінілпіролідоном (ПВП) відзначаються рядом цінних експлуатаційних властивостей. Особливо цікавими на даний час є кополімери на основі ГЕМА та ПВП (пГЕМА-пр-ПВП), отримані в присутності солей металів змінного ступеня окиснення. Порівняно з традиційними методами термоініційованої, фото- та радіаційної полімеризації в блоці чи розчині, які відзначаються багатостадійністю та довготривалістю, ініціювання солями металів відзначається високою реакційною здатністю та малими енергетичними параметрами. Розширення сфер використання гідрогелевих матеріалів висуває додаткові вимоги до їх властивостей. Прищеплені полімери на основі ПВП мають не завжди достатню міцність, сорбційні та дифузійні характеристики. Проблема може бути вирішена або за допомогою синтезу нових матеріалів із заданим комплексом властивостей або модифікацією вже існуючих. Одним із методів модифікування пГЕМА-пр-ПВП кополімерів є введення у їх структуру додаткових функціональноактивних водорозчинних полімерів, які, пргнозовано, залежно від природи, забезпечать підвищення необхідних властивостей. Полімери на основі ГЕМА і комбінованих ПВП-вмісних полімерних матриць видаються досить перспективними, хоча відомостей про такі матеріали на даний час є недостатньо. Додатковий інтерес викликає підтвердження та дослідження можливих взаємодій у таких системах. Водночас на даний час існує багато інформації, яка стосується утворенню інтерполімерних комплексів між гідрофільними полімерами різної природи/ 6 Утворення таких комплексів безперечно буде впливати на ефективність змішування компонентів вихідної композиції, формування структури і, відповідно, на властивості одержаних кополімерів і гідрогелів на їх основі. Тому дослідження комплексоутворення в полівінілпіролідонвмісних комбінованих матрицях є актуальними, оскільки, поряд з вирішенням наукових питань, отримані результати дозволять виробити практичні рекомендації під час прогнозованого модифікування кополімерів ГЕМА з ПВП та одержання гідрогелів на їх основі з необхідними характеристиками. Об’єкт дослідження:процеси комплексоутворення між функційно-активними гідрофільними полімерами між собою та 2-гідроксіетилметакрилатом. Предмет дослідження:комплекси ПВП/функційно-активний гідрофільний полімер, ПВП/функційно-активний гідрофільний полімер/2-гідроксі-етилметакрилат, функційно-активний гідрофільний полімер/2-гідроксі-етилметакрилат. Мета роботи:дослідити присутність комплексоутворення в полівінілпіролідонвмісних комбінованих матрицях. Одержані результати. В процесі роботи проведені інструментальні дослідження які дали можливість експериментально підтвердити присутність фізичної взаємодії в системах полівінілпіролідон/водорозчинний полімер, полівінілпіролідон/водорозчинний полімер/мономер та водорозчинний полімер/мономера. Якісним доказом утворення комплексів в досліджуваних системах є поява забарвлення їх розчинів (зокрема ГЕМА з гідрофільними полімерами), а також випадання утворених комплексів в осад (наприклад, у випадку одержання водних розчинів сумішей ПВС/ПВП, ПЕГ/ПВП та ПАК/ПВП). Дослідженням електропровідності розчинів сумішей полімерів та полімерів з мономером залежно від їх концентрації встановлено появу або зміну електропровідних властивостей в даних системах, що також є доказом 7 присутності взаємодії між компонентами розчинів. Додатковим підтвердженням комплексоутворення між водорозчинними полімерами та з мономером є результати дослідження поверхневого натягу водних розчинів полімер/полімер, полімер/полімер/мономер та полімер/мономер. За допомогою ІЧ спектроскопічних досліджень одержаних комплексів виявлено функціональні групи водорозчинних полімерів та мономеру по яких відбувається взаємодія їх між собою. Проведені економічні розрахунки вартості експериментальних досліджень. На формування повної вартості роботи впливають багато факторів, які при подальших дослідженях дозволять більш оптимально підібрати параметри процесу, а також апаратурне оформлення. Це може привести до зменшення витрат. Ключові слова: комплексоутворення, полівінілпіролідон, полівініловий спирт, поліетиленгліколь, поліакрилова кислота, 2-гідроксіетилметакрилат.