Ключевые слова:
#теория
Цель курса - комплексное рассмотрение особенностей структуры, функциональных свойств восприимчивых полимеров и основные методы их модификации. Излагается обобщение основных теорий, экспериментальных результатов и практических разработок восприимчивых полимерных систем. Анализируется поведение термочувствительных, рН- чувствительных и электрохромных полимеров при варьировании внешних условий. Рассматриваются особенности методов модификации структуры полимерных систем, факторы, влияющие на параметры фазового перехода. Проводится разбор особенностей конкретных полимерных систем.
-
- Внешние факторы воздействия (физические, химические, биологические). Области использования. Возможности манипулировать свойствами восприимчивых полимеров. Основные особенности строения макромолекул, способных к изменению свойств при варьировании внешних условий.
- Водорастворимые амфифильные полимеры. Классификация амфифильных полимеров. Полимеры, содержащие гетероатом в основной цепи. Полимеры, в боковых радикалах которых присутствуют гетероатомы. Общие закономерности поведения восприимчивых полимеров.
- Полиэлектролиты. Термодинамика растворов полиэлектролитов (эффект Доннана, осмотическое давление) Ионизационное равновесие в водных растворах полиэлектролитов Гидродинамические свойства линейных полиэлектролитов (полиэлектролитное набухание, метод изоионного разбавления)
- Полиамфолиты. Примеры. Изоэлектрическая точка. Изоионная точка.
- Интерполиэлектролитные комплексы. Влияние растворителя. Влияние солей.
- Полимер коллоидные комплексы. Коллапс гелей. Взаимодействие полиэлектролитов с ПАВ. Изотерма сорбции. Факторы, определяющие процесс комплексообразования ПАВ – полиэлектролит.
- Термочувствительные полимеры. НКТР и ВКТР. Поли(N-винилкапролактам), поли(N-изопропилакриламид). Фазовый переход. Методы исследования растворов термочувствительных полимеров. Влияние ионогенных ПАВ и неионогенных добавок.
- Коллапс гелей, индуцированный температурой. Влияние низкомолекулярных добавок. Влияние ионогенных ПАВ. Влияние смешанных растворителей. Регулировка НКТР для специальных приложений.
- Термочувствительные полиэлектролитные гели. Влияние структуры полимерной сетки на параметры фазового перехода. Термочувствительные криогели. Молекулярные щетки
- Электрохромные полимеры. Особенности структуры полимерной цепи. Методы получения и исследования.
-
Основная литература
- Энциклопедия Полимеров. Ред. коллегия: В. А. Кабанов (глав. ред. )[и др. ] М., Сов. Энц. , 1977.
- Кирш Ю.Э. Поли-N-винилпирролидон и другие поли-N-виниламиды: Синтез и физико-химические свойства М.: Наука, 1998. 252 с.
- Polymer Science: A Comprehensive Reference, 2012 V. 8 doi:10.1016/B978-0-444-53349-4.00214-4
- Liu, M.W. Urban Recent advances and challenges in designing stimuli-responsive polymers // Progress in Polymer Science. 2010. V. 35. P. 3–23.
-
Дополнительная литература
- Кабанов В.А. Полиэлектролитные комплексы в растворе и в конденсированной фазе. Успехи химии 2005, т.74, №1, с.5-23
- Кожунова Е.Ю., Махаева Е.Е., Хохлов А.Р. Влияние ионогенных групп на коллапс термочувствительных гелей.//Высокомол.Соед. Сер. A, 2011, т. 53, № 12, сс. 2050–2056.
- Elena Yu. Kozhunova, Elena E. Makhaeva, Alexey R. Khokhlov. Collapse of thermosensitive polyelectrolyte semi-interpenetrating networks// Polymer 2012, 53, 2379-2384. doi:10.1016/j.polymer.2012.04.001
- Hou, L. Comparison of LCST-transitions of homopolymer mixture, diblock and statistical copolymers of NIPAM and VCL in water // Soft Matter. − 2015. − V. 11. − P. 2771−2781.
- Pichugov R.D., Makhaeva E.E., Keshtov M.L. Fast Switching Electrochromic Nanocomposite Based on Poly(pyridinium salt) and Multiwalled Carbon Nanotubes //Electrochimica Acta 260C (2018) pp. 139-149. Doi: 10.1016/j.electacta.2017.11.045
- Jung, Y. Linear and cyclic poly(2-isopropyl-2-oxazoline)s for fine control of thermoresponsiveness // European Polymer Journal. V. 88. P. 605–612.
- Dimitrov, B. Trzebicka, A.H.E. Mueller, A. Dworak, C.B. Tsvetanov Thermosensitive water-soluble copolymers with doubly responsive reversibly interacting entities // Progress in Polymer Science. 2007. V. 32. P. 1275–1343.
- Wei, M. . Gao, X. Li, M.J. Serpe Stimuli-responsive polymers and their applications // Polymer Chemistry. V. 8. P. 127–143.