ОХНМХимическая физика Advances in Chemical Physics

  • ISSN (Print) 0207-401X
  • ISSN (Online) 3034-6126

РАЗРАБОТКА САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ ПОЛИУРЕТАНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОВЫШЕННЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ И ВЫСОКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ИХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

Код статьи
S3034612625110095-1
DOI
10.7868/S3034612625110095
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 44 / Номер выпуска 11
Страницы
76-88
Аннотация
Впервые синтезированы и изучены самовосстанавливающиеся полиуретановые блоксополимеры с тестовым содержанием "жесткого" блока 60 мас.% на основе удлинителей цепи, полученных путем обратимой реакции между фурфуриловым спиртом и бисмалеимидами, содержащими фрагменты с различными донорно-акцепторными свойствами. Степень влияния полученных по реакции удлинителей цепи и выбранного значения массового содержания "жесткого" блока на структурные особенности синтезированных полимеров изучены с помощью ИК-спектроскопии. По результатам дифференциальной сканирующей калориметрии определены температурные переходы и циклические характеры прямой и ретрореакций . Исследованы механические свойства исходных и восстановленных образцов полиуретановых блоксополимеров, проведена количественная оценка эффективности самовосстановления модуля Юнга и предела прочности при разрыве. Визуальная оценка способности материалов к самовосстановлению проводилась с помощью сканирующей электронной микроскопии. Предложенный авторами статьи подход в разработке самовосстанавливающихся полиуретановых материалов позволил получить материалы, характеризующиеся одновременно превосходными механическими свойствами (модуль Юнга ~1124—1465 МПа, предел прочности при разрыве ~33—38 МПа) и эффективностью их восстановления (η ~ 85—90% и η ~ 92—127%), что значительно выше аналогичных величин для большинства известных самовосстанавливающихся полиуретанов. Такие исключительные упруго-прочностные свойства и эффективность восстановления разработанных полиуретановых материалов достигаются за счет формирования большого количества межмолекулярных пространственных физических сшивок и повышенной доступности фурановых и малеимидных групп для протекания процесса термоиндуцированного самовосстановления благодаря их концентрации в одной фазе.
Ключевые слова
полиуретаны блоксополимеры самовосстановление реакция Дильса–Альдера
Дата публикации
20.05.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
30

Библиография

  1. 1. Петрова Т.В., Третьяков И.В., Солодилов В.И. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 1. C. 50. https://doi.org/10.31857/S0207401X23010089
  2. 2. Petrova T.V., Tretyakov I.V., Solodilov V.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 1. P. 177. https://doi.org/10.1134/S1990793123010086
  3. 3. Кириллов В.Е., Юрков Г.Ю., Коробов М.С., Воронов А.С., Солодилов В.И. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. C. 39. https://doi.org/10.31857/S0207401X23110043
  4. 4. Kirillov V.E., Yurkov G.Yu., Korobov M.S., Voronov A.S., Solodilov V.I. et al. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 6. P. 1346. https://doi.org/10.1134/S1990793123060040
  5. 5. Вяткина М.А., Горбаткина Ю.А., Петрова Т.В., Солодилов В.И. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. C. 16. https://doi.org/10.31857/S0207401X23110110
  6. 6. Vyatkina M.A., Gorbatkina Yu.A., Petrova T.V., Solodilov V.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 6. P. 1323. https://doi.org/10.1134/S1990793123060118
  7. 7. Воробьев А.О., Кульбакин Д.Е., Чистяков С.Г. и др. // Хим. физика. 2023. Т. 42. № 11. C. 9. https://doi.org/10.31857/S0207401X23110109
  8. 8. Vorobyev A.O., Kulbakin D.E., Chistyakov S.G., et al.// Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17. № 6. P. 1316. https://doi.org/10.1134/S1990793123060106
  9. 9. An Z.W., Xue R., Ye K. et al. // Nanoscale. 2023. V. 15. № 16. P. 6505. https://doi.org/10.1039/D2NR07110J
  10. 10. Zheng B., Liu T., Liu J. et al. // Composites, Part B. 2023.V. 257. P. 110697. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2023.110697
  11. 11. Cheng B.X., Lu C.C., Li Q. et al. // J. Polym. Environ. 2022. V. 30. № 12. P. 5252. https://doi.org/10.1007/s10924-022-02586-z
  12. 12. Chen L., Dai Z., Lou W. et al. // J. Appl. Polym. Sci. 2022. V. 139. № 30. Article 52694. https://doi.org/10.1002/app.52694
  13. 13. Li P.X., Zhang Z.Y., Cui J.Y., et al. // Langmuir. 2024. V. 40. № 23. P. 12250. https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c01363
  14. 14. Platonova E.O., Ponomareva P.F., Tretyakov I.V. et al. // Polym. Sci. Ser. C. Sel. Top. 2024. V. 66. № 1. P. 160. https://doi.org/10.1134/S1811238224600228
  15. 15. Li Z.F., Xu C.M., Yin S.M., Wen L.R. // Spectrosc. Spect. Anal. (China). 2002. V. 22. P. 774.
  16. 16. Wolinska-Grabczyk A., Kaczmarczyk B., Jankowski A. // Pol. J. Chem. Technol. 2008. V.10. № 4. P. 53. https://doi.org/10.2478/v10026-008-0049-8
  17. 17. Feng L., Yu Z., Bian Y., Lu J., Shi X., Chai C. // Polymer. 2017. V. 124. P.48. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2017.07.049
  18. 18. Xiao S., Hossain M.M., Liu P., Wang H., Hu F. et al. // Mater. Des. 2017. V. 132. P. 419. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.07.016
  19. 19. Functional Polymers / Eds. Abu Jafar M. et al. Cham, Switzerland: Springer Int. Publ., 2018. P. 225. https://doi.org/10.1007/978-3-319-92067-2
  20. 20. Guazzini T., Bronco S., Carignani E. et al. // Eur. Polym. J. 2019. V. 114. P. 298. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj. 2019.02.023
  21. 21. Krol P. // Prog. Mater. Sci. 2007. V. 52. № 6. P. 915. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2006.11.001
  22. 22. Zakharova D.V., Lok’yaeva Z.A., Pavlov A.A., Polezhaev A.V. // Key Eng. Mater. 2021. V. 899. P. 628. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.899.628
  23. 23. Platonova E.O., Ponomareva P.F., Lokiaeva Z.A. et al. // Polymers. 2022. V. 14. № 24. P. 5394. https://doi.org/10.3390/polym14245394
  24. 24. Yan Q., Zhou M., Fu H. // J. Mater. Chem. C. 2020. V. 8. № 23. P. 7772. https://doi.org/10.1039/C9TC06765E
  25. 25. Zhou X., Wang H., Li S. et al. // Eur. Polym. J. 2021. V. 159. P. 110769. https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2021.110769
  26. 26. Syed E.A. Master Thesis. Loughborough, UK: Loughborough University, 2021. V. 1. https://doi.org/10.26174/thesis.lboro.15035103
  27. 27. Zhang C. et al. // J. Mol. Model. 2010. V. 16. P. 1391. https://doi.org/10.1007/s00894-010-0645-4
  28. 28. Luo W. et al. // Macromolecules. 1997. V. 30. № 15. P. 4405. https://doi.org/10.1021/ma951386e
  29. 29. Platonova E. et al. // Polymers. 2021. V. 13. № 12. Article 1935. https://doi.org/10.2478/v10026-008-0049-8
  30. 30. Bednarczyk P. et.al. // J. Appl. Polym. Sci. 2023. V. 140. № 32. Article 54266. https://doi.org/10.1002/app.54266
  31. 31. Lokiaeva Z.A., Soboleva J.A., Zakharova D.V., Storozhuk I.P. // E3S Web Conferences. 2023. V. 413. Article 02036. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202341302036
  32. 32. Venkatesh D., Jaisankar V. // Mater. Today: Proc. 2019. V. 14. Part 2. P. 482. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2019.04.171
  33. 33. Petrova T.V., Tretyakov I.V., Kireynov A.V. et al. // Appl. Sci. 2023. V. 13. Article 6557. https://doi.org/10.3390/app13116557
  34. 34. Behera P., Raut S., Mondal P. et al. // ACS Appl. Polym. Mater. 2021. V. 3. № 2. P. 847. https://doi.org/10.1021/acsapm.0c01179
  35. 35. Jiang H., Yan T., Cheng M. et al. // Mater. Horiz. 2025. V. 12. № 2. P.599. https://doi.org/10.1039/D4MH01129E
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека