Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену

Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену

Досліджено вплив монтморилоніту на структуру олігомеру на основі фенілену. Вивчено вплив рН реакційного середовища на формування структури отриманого композиційного олігомера. Показано, що підвищення концентрації лужного розчину вихідного олігофенілена приводить до зростання молекулярної маси органі...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2019
Hauptverfasser: Пащенко, Є.О., Бичихін, В.М., Савченко, Д.О., Кухаренко, С.А., Шатохін, В.В., Лажевська, О.В., Лещук, І.В., Черненко, А.М., Скороход, С.В., Щур, Н.А., Довгань, А.Г., Кошкін, О.М.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України 2019
Schriftenreihe:Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
Schlagworte:
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
Online Zugang:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160006
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену / Є.О. Пащенко, В.М. Бичихін, Д.О. Савченко, С.А. Кухаренко, В.В. Шатохін, О.В. Лажевська, І.В. Лещук, А.М. Черненко, С.В. Скороход, Н.А. Щур, А.Г. Довгань, О.М. Кошкін // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 513-516. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-160006
record_format dspace
spelling irk-123456789-1600062019-10-20T01:26:22Z Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену Пащенко, Є.О. Бичихін, В.М. Савченко, Д.О. Кухаренко, С.А. Шатохін, В.В. Лажевська, О.В. Лещук, І.В. Черненко, А.М. Скороход, С.В. Щур, Н.А. Довгань, А.Г. Кошкін, О.М. Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности Досліджено вплив монтморилоніту на структуру олігомеру на основі фенілену. Вивчено вплив рН реакційного середовища на формування структури отриманого композиційного олігомера. Показано, що підвищення концентрації лужного розчину вихідного олігофенілена приводить до зростання молекулярної маси органічних фрагментів олігомера. При цьому відбувається розшарування монтморилоніта на складові алюмосилікатні пакети. Також було запропоновано механізм утворення додаткових зв'язків типу -Si-O-C- між феніленовими і алюмосилікатними фрагментами. Дані припущення обґрунтовуються результатами ІЧ-спектроскопії. Исследовано влияние монтмориллонита на структуру олигомера на основе фенилена. Изучено влияние рН реакционной среды на формирование структуры полученного композиционного олигомера. Показано, что повышение концентрации щелочного раствора исходного олигофенилена приводит к росту молекулярной массы органических фрагментов олигомера. При этом происходит расслоение монтмориллонита на составляющие алюмосиликатные пакеты. Также было предложен механизм образования дополнительных связей типа –Si-O-C– между фениленовыми и алюмосиликатными фрагментами. Данные предположения обосновываются результатами ИК-спектроскопии. The effect of montmorillonite on the structure of phenylene-based oligomer was studied. The influence of the pH of the reaction medium on the formation of the structure of the obtained composite oligomer was studied. It is shown that an increase in the concentration of the alkaline solution of the initial oligophenylene leads to an increase in the molecular weight of the organic fragments of the oligomer. While this process, the exfoliation of montmorillonite into the constituent aluminosilicate packets is occured. A mechanism was also proposed for the formation of additional bonds of the –Si – O – C– type between the phenylene and aluminosilicate fragments. These assumptions are proposed with the results of IR spectroscopy. 2019 Article Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену / Є.О. Пащенко, В.М. Бичихін, Д.О. Савченко, С.А. Кухаренко, В.В. Шатохін, О.В. Лажевська, І.В. Лещук, А.М. Черненко, С.В. Скороход, Н.А. Щур, А.Г. Довгань, О.М. Кошкін // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 513-516. — укр. 2223-3938 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-513-516 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160006 621.921 uk Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
spellingShingle Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
Пащенко, Є.О.
Бичихін, В.М.
Савченко, Д.О.
Кухаренко, С.А.
Шатохін, В.В.
Лажевська, О.В.
Лещук, І.В.
Черненко, А.М.
Скороход, С.В.
Щур, Н.А.
Довгань, А.Г.
Кошкін, О.М.
Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
description Досліджено вплив монтморилоніту на структуру олігомеру на основі фенілену. Вивчено вплив рН реакційного середовища на формування структури отриманого композиційного олігомера. Показано, що підвищення концентрації лужного розчину вихідного олігофенілена приводить до зростання молекулярної маси органічних фрагментів олігомера. При цьому відбувається розшарування монтморилоніта на складові алюмосилікатні пакети. Також було запропоновано механізм утворення додаткових зв'язків типу -Si-O-C- між феніленовими і алюмосилікатними фрагментами. Дані припущення обґрунтовуються результатами ІЧ-спектроскопії.
format Article
author Пащенко, Є.О.
Бичихін, В.М.
Савченко, Д.О.
Кухаренко, С.А.
Шатохін, В.В.
Лажевська, О.В.
Лещук, І.В.
Черненко, А.М.
Скороход, С.В.
Щур, Н.А.
Довгань, А.Г.
Кошкін, О.М.
author_facet Пащенко, Є.О.
Бичихін, В.М.
Савченко, Д.О.
Кухаренко, С.А.
Шатохін, В.В.
Лажевська, О.В.
Лещук, І.В.
Черненко, А.М.
Скороход, С.В.
Щур, Н.А.
Довгань, А.Г.
Кошкін, О.М.
author_sort Пащенко, Є.О.
title Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
title_short Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
title_full Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
title_fullStr Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
title_full_unstemmed Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
title_sort вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену
publisher Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
publishDate 2019
topic_facet Разработка и внедрение оборудования и инструмента, оснащенного твердыми сплавами, в различных отраслях промышленности
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160006
citation_txt Вплив кислотності середовища на структурні зміни під час синтезу в олігомері на основі монтморилоніту та олігофенілену / Є.О. Пащенко, В.М. Бичихін, Д.О. Савченко, С.А. Кухаренко, В.В. Шатохін, О.В. Лажевська, І.В. Лещук, А.М. Черненко, С.В. Скороход, Н.А. Щур, А.Г. Довгань, О.М. Кошкін // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 513-516. — укр.
series Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения
work_keys_str_mv AT paŝenkoêo vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT bičihínvm vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT savčenkodo vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT kuharenkosa vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT šatohínvv vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT laževsʹkaov vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT leŝukív vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT černenkoam vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT skorohodsv vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT ŝurna vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT dovganʹag vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
AT koškínom vplivkislotnostíseredoviŝanastrukturnízmínipídčassintezuvolígomerínaosnovímontmorilonítutaolígofenílenu
first_indexed 2025-07-14T12:35:02Z
last_indexed 2025-07-14T12:35:02Z
_version_ 1837625773525041152
fulltext РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА, ОСНАЩЕННОГО ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ, В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 513 фенілену і олігомеру. При цьому можливо відбувається два типи координації: 1) координація ароматичних кілець фенілену з кремнієм (рис. 2 а); 2) координація фенольних і метоксільних груп олігомеру навколо кисню (рис. 2 б). Висновки Були синтезовані олігомери на основі монтмориллоніту і фенілену. Показана можливість розшарування монтмориллоніту в олігомері після синтезу. Результати вивчення ІЧ-спектрів дають можливість припустити, що існує два типи структур в олігомері. При цьому при підвищенні концентрації монтмориллоніту відбувається перехід однієї структури в другу. Предложено использование монтморилонита как наполнителя для получения материалов инструментального назначения. Получены олигомерные соединения на основе фенилена, структурированные данным наполнителем. По влиянию количества введенного монтморилонита на колебания атомных группировок цепей олигофенилена изучена структура полученного композиционного олигомера. Показана также интеркаляция алюмосиликатных слоев наполнителя в межцепное пространство олигофенилена. Ключевые слова: олигомер, наполнитель, инструментальный композит, олигофенилен, монтмориллонит. E.O. Pashchenko, V.M. Bychykhin, D.O. Savchenko, S.A. Kukharenko, V.V. Shatokhin, O.V. Lajevska, I.V. Leshchuk, A.M. Chernenko, S.V. Skorohod, N.A. Shchur, A.G. Dovgan, O.M. Koshkin V. Bakul Institute for Superhard Materials NASU, 2, Avtozavodska str., 04074, Kiev, e-mail: lab6_1@ukr.net STUDYING OF PHENYLENE’S OLIGOMERS STRUCTURED WITH MONTMORILLONITE The usage of montmorillonite as a filler for obtaining materials for instrumental purposes is proposed. Oligomeric compounds based on phenylene, structured by the filler are obtained. The structure of the obtained composite oligomers was studied with the influence of the montmorillonite’s amount on the vibrations of the atomic groups of oligophenylene’s chains. Intercalation of aluminosilicate layers into the interchain space of oligophenylene is also shown. Key words: oligomer, filler, instrumental composite, oligophenylene, montmorillonite Надійшла 10.07.19 УДК 621.921 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-513-516 Є. О. Пащенко, д-р техн. наук, В. М. Бичихін; Д. О. Савченко, С. А. Кухаренко, В. В. Шатохін, О .В. Лажевська, І.В. Лещюк, кандидати технічних наук; А. М. Черненко, С. В. Скороход, Н. А. Щур, А. Г. Довгань, О. М. Кошкін Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, 04074, Київ, e-mail: lab6_1@ukr.net ВПЛИВ КИСЛОТНОСТІ СЕРЕДОВИЩА НА СТРУКТУРНІ ЗМІНИ ПІД ЧАС СИНТЕЗУ В ОЛІГОМЕРІ НА ОСНОВІ МОНТМОРИЛОНІТУ ТА ОЛІГОФЕНІЛЕНУ Досліджено вплив монтморилоніту на структуру олігомеру на основі фенілену. Вивчено вплив рН реакційного середовища на формування структури отриманого композиційного олігомера. Показано, що підвищення концентрації лужного розчину вихідного олігофенілена приводить до зростання молекулярної маси органічних фрагментів олігомера. При цьому відбувається розшарування монтморилоніта на складові алюмосилікатні пакети. Також було запропоновано механізм утворення додаткових зв'язків типу -Si-O-C- між феніленовими і алюмосилікатними фрагментами. Дані припущення обґрунтовуються результатами ІЧ-спектроскопії. Ключові слова: олігомер, наповнювач, інструментальний композит, олігофенілен, монтморилоніт Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ http:/altis-ism.org.ua 514 Вступ Взаємодія шаруватого мінерала монтморілоніта з полімерами – це один з актуальних напрямків полімерного матеріалознавства. Інтерес до цього напрямку пов'язаний з властивостями монтморілоніта і його особливостями взаємодії з макромолекулами полімеру. Монтморілоніт – мінерал, що має шарувате розташування катіонів та аніонів в кристалічній гратці (рис. 1). Основними частинами кристалічної решітки монтморілоніту є: 1) алюмосилікатні пакети, що складаються з кремнійкисневих тетраедрів і алюмо- магній-гідроксильних октаедрів; 2) перехідні шари між пакетами, що містять молекули води, катіони натрію, калію, кальцію, магнію. Пакети пов'язані між собою силами Ван дер Ваальса, в результаті чого під дією зовнішніх факторів, може відбуватися їх розшарування. Зовнішніми факторами можуть бути вплив води, полярних рідин, молекул з розчинів низькомолекулярних органічних речовин, макромолекул з розчинів органічних полімерів. В результаті взаємодії шаруватих алюмосилікатних пакетів монтморілоніту з макромолекулами полімеру може відбуватися прищеплення макромолекул на поверхні пакетів з утворенням зв'язку Si- O-C. Наявність таких зв'язків може спричиняти підвищення фізичних та механічних властивостей полімерів, змінювати характер взаємодії речовин в газовому стані з поверхнею полімерів, що є цінним при створенні газо-селективних мембран. Відомо багато прикладів використання матеріалів на основі монтморілоніта. Однак, в літературі немає відомостей щодо використання матеріалів на основі монтморілоніта як зв’язуючого для створення шліфувального інструменту. Наш досвід свідчить про перспективність використання поліфеніленів для створення таких зв’язуючих. Початковим етапом отримання даного класу полімерів є синтез олігомерів. Метою даної роботи було вивчення впливу кислотності реакційного середовища на синтез олігофеніленів, що містять алюмосилікатні пакети монтморілоніта. Експериментальна частина Для того, щоб вивчити вплив рН середовища на синтез, олігомери були отримані в такий спосіб: 1) готували 4 розчини монтморілоніту: 5 г монтморилоніту додавали в 100гр води. Після чого розчини нагрівали протягом 4 діб при температурі 40°С; 2) готували 4 розчини лугу 10; 15; 20; 30% по масі і розчиняли 4 порції фенілену по 25 г, при температурі Рис. 1. Кристалічна будова монтморілоніту РАЗДЕЛ 3. РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ИНСТРУМЕНТА, ОСНАЩЕННОГО ТВЕРДЫМИ СПЛАВАМИ, В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 515 60°С і постійному перемішуванні протягом 4 діб; 3) після 4 діб набряклий у воді монтморилоніт додавали в 100 г розчину фенілену; отриману суміш перемішували і гріли при температурі 80 °С протягом доби; 4) через добу випадав осад олігомеру фенілену модифікованого монтморілонітом, який відфільтровували і сушили. Вплив рН середовища на процес отримання олігомерів вивчався за даними ІЧ-спектроскопії. ІЧ-спектри оліго- і поліфенілена реєструвалися на Фур'є-спектрометрі фірми Brucker в області 400-4000 см-1. Результати та обговорення Результати дослідження структури синтезованого олігомеру представлені на рис. 2. На рис. 2 продемонстроване зростання інтенсивності смуг, що характеризують такі коливання: С=С ароматичного кільця (1610 і 1513 см-1), С-Н в аліфатичній групі (1478 см-1), - СН2- зв'язку (1440 см-1 ), коливання групи ОН (1370 і 1330 см-1), С-С-ОН фенольного угрупування (1237 см-1), С-О-С ефірного угрупування (1106 см-1), С-О в -СН2ОН (1039 см-1), гідроксильної групи ОН в - СН2ОН (1008 см-1). Також з'являються смуги, що описують коливання атомної групи Si-O (514 і 470 см-1). Не змінюється інтенсивність смуг, що характеризують коливання С-О в С-О-С (1170 см-1). На основі цих даних можна припустити, що введення лугу приводить до утворення олігомерів з хімічними зв'язками - СН2- і -С-О-С- між частинами органічної складової олігомери, та хімічні зв'язки типу С-О-Si з алюмосилікатними шарами (рис. 3). Існування такої структури можна обґрунтувати наступним чином: відбувається сильне зростання інтенсивності смуг, що відповідають за коливання груп С=С в ароматичному кільці, метиленових містках -СН2-, ефірних угруповань С-О-С. При цьому смуга 1106 см-1, яка відповідає коливанням групи С-О-С, може також вказувати і на коливання С-О-Si. В результаті можна припустити, що в процесі олігомеризації органічні фрагменти фенілену з'єднуються між собою за допомогою містків С-О-С і -СН2-, а з Рис. 2. Вплив кількості введеного лугу на структуру олігофенілену, де 1–спектр монтморілоніту, 2–спектр фенілену, 3,4,5,6-спектр олігомеру, отриманий на основі 10, 15, 20, 30% мас. розчину лугу відповідно Рис. 3. Фрагмент структури олігофенілена, здатної змінюватись під впливом кислотності реакційного середовища на процес олігомеризації Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ http:/altis-ism.org.ua 516 алюмосилікатними шарами монтморілоніту утворюють хімічні зв'язки типу C-O-Si. При цьому сам монтморілоніт в процесі олігомеризації розшаровується, входячи до складу олігомеру. Висновок Синтез олігомерів на основі фенілену є багатоступеневим процесом. Кислотність середовища впливає на характер і кількість цих ступенів. Особливо сильно цей вплив позначається на органічній складовій олігофенілена, в якій відбувається процес зростання ланцюгів олігомера з попереднім хімічним прищепленням їх на поверхню алюмосилікатних пакетів монтморілоніту. Исследовано влияние монтмориллонита на структуру олигомера на основе фенилена. Изучено влияние рН реакционной среды на формирование структуры полученного композиционного олигомера. Показано, что повышение концентрации щелочного раствора исходного олигофенилена приводит к росту молекулярной массы органических фрагментов олигомера. При этом происходит расслоение монтмориллонита на составляющие алюмосиликатные пакеты. Также было предложен механизм образования дополнительных связей типа –Si-O-C– между фениленовыми и алюмосиликатными фрагментами. Данные предположения обосновываются результатами ИК-спектроскопии. Ключевые слова: олигомер, наполнитель, инструментальный композит, олигофенилен, монтмориллонит E.O. Pashchenko, V.M. Bychykhin, D.O. Savchenko, S.A. Kukharenko, V.V. Shatokhin, O.V. Lajevska, I.V. Leshchuk, A.M. Chernenko, S.V. Skorohod, N.A. Shchur, A.G. Dovgan, O.M. Koshkin V. Bakul Institute for Superhard Materials NASU, 2, Avtozavodska str., 04074, Kiev, e-mail: lab6_1@ukr.net THE INFLUENCE OF ACIDITY OF THE ENVIRONMENT ON STRUCTURAL CHANGES AFTER SYNTHESIS IN THE OLIGOMERS ON THE BASIS OF MONTHMORILLONITE AND OLIGOPHENYLENE The effect of montmorillonite on the structure of phenylene-based oligomer was studied. The influence of the pH of the reaction medium on the formation of the structure of the obtained composite oligomer was studied. It is shown that an increase in the concentration of the alkaline solution of the initial oligophenylene leads to an increase in the molecular weight of the organic fragments of the oligomer. While this process, the exfoliation of montmorillonite into the constituent aluminosilicate packets is occured. A mechanism was also proposed for the formation of additional bonds of the –Si – O – C– type between the phenylene and aluminosilicate fragments. These assumptions are proposed with the results of IR spectroscopy. Key words: oligomer, filler, instrumental composite, oligophenylene, montmorillonite

Ähnliche Einträge