Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом
Розроблено новi нанокомпозицiйнi матерiали на основi епоксиполiуретану (ЕПУ), який мiстить у своєму складi нанорозмiрний фулерит. Встановлено вплив малих домiшок фулериту на фiзико-механiчнi властивостi отриманих нанокомпозицiй. Дослiджено вплив нанонаповнювача на його концентрацiї на структуру т...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2015
|
| Назва видання: | Доповіді НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97952 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом / Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко, С.А. Лукашевич, О.Д. Широков, Є.Г. Левенець // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 11. — С. 91-97. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-97952 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-979522017-11-07T16:35:43Z Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом Рожнова, Р.А. Галатенко, Н.А. Лукашевич, С.А. Широков, О.Д. Левенець, Є.Г. Хімія Розроблено новi нанокомпозицiйнi матерiали на основi епоксиполiуретану (ЕПУ), який мiстить у своєму складi нанорозмiрний фулерит. Встановлено вплив малих домiшок фулериту на фiзико-механiчнi властивостi отриманих нанокомпозицiй. Дослiджено вплив нанонаповнювача на його концентрацiї на структуру та властивостi композита, здатнiсть до бiодеградацiї в умовах in vitro. Розробленi нанокомпозицiї проявляють здатнiсть до бiодеградацiї, наявнiсть у складi ЕПУ нанонаповнювачiв сприяє проходженню цього процесу. Разработаны новые нанокомпозиционные материалы на основе эпоксиполиуретана (ЭПУ), содержащего в своем составе наноразмерный фуллерит. Установлено влияние малых примесей фуллерита на физико-механические свойства полученных нанокомпозиций. Исследовано влияние нанонаполнителя и его концентраций на структуру и свойства композита, способность к биодеструкции в условиях in vitro. Разработанные нанокомпозици проявляют способность к биодеградации, наличие состава ЭПУ нанонаполнителей способствует течению этого процесса. New nanocomposite materials based on epoxy polyurethane (EPU) containing nanoscale fullerite in its composition are produced. The influence of small impurities of fullerite on physical and mechanical properties of the nanocomposites is established. The effect of a nanofiller and its concentration on the structure and properties of the composite and the ability to biodegradation in vitro is studied. The developed nanocomposites exhibit the biodegradability, and the presence of nanofillers in the EPU facilitates the course of the process. 2015 Article Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом / Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко, С.А. Лукашевич, О.Д. Широков, Є.Г. Левенець // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 11. — С. 91-97. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97952 541.64:541:68:546.26 uk Доповіді НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Хімія Хімія |
| spellingShingle |
Хімія Хімія Рожнова, Р.А. Галатенко, Н.А. Лукашевич, С.А. Широков, О.Д. Левенець, Є.Г. Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом Доповіді НАН України |
| description |
Розроблено новi нанокомпозицiйнi матерiали на основi епоксиполiуретану (ЕПУ), який
мiстить у своєму складi нанорозмiрний фулерит. Встановлено вплив малих домiшок
фулериту на фiзико-механiчнi властивостi отриманих нанокомпозицiй. Дослiджено
вплив нанонаповнювача на його концентрацiї на структуру та властивостi композита,
здатнiсть до бiодеградацiї в умовах in vitro. Розробленi нанокомпозицiї проявляють здатнiсть до бiодеградацiї, наявнiсть у складi ЕПУ нанонаповнювачiв сприяє проходженню цього процесу. |
| format |
Article |
| author |
Рожнова, Р.А. Галатенко, Н.А. Лукашевич, С.А. Широков, О.Д. Левенець, Є.Г. |
| author_facet |
Рожнова, Р.А. Галатенко, Н.А. Лукашевич, С.А. Широков, О.Д. Левенець, Є.Г. |
| author_sort |
Рожнова, Р.А. |
| title |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| title_short |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| title_full |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| title_fullStr |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| title_full_unstemmed |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| title_sort |
нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Хімія |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/97952 |
| citation_txt |
Нанокомпозиційні епоксиполіуретанові матеріали, що наповнені фулеритом / Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко, С.А. Лукашевич, О.Д. Широков, Є.Г. Левенець // Доповіді Національної академії наук України. — 2015. — № 11. — С. 91-97. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| series |
Доповіді НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT rožnovara nanokompozicíjníepoksipolíuretanovímateríaliŝonapovnenífuleritom AT galatenkona nanokompozicíjníepoksipolíuretanovímateríaliŝonapovnenífuleritom AT lukaševičsa nanokompozicíjníepoksipolíuretanovímateríaliŝonapovnenífuleritom AT širokovod nanokompozicíjníepoksipolíuretanovímateríaliŝonapovnenífuleritom AT levenecʹêg nanokompozicíjníepoksipolíuretanovímateríaliŝonapovnenífuleritom |
| first_indexed |
2025-07-07T05:49:53Z |
| last_indexed |
2025-07-07T05:49:53Z |
| _version_ |
1836966105142263808 |
| fulltext |
УДК 541.64:541:68:546.26
Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко, С. А. Лукашевич, О. Д. Широков,
Є. Г. Левенець
Нанокомпозицiйнi епоксиполiуретановi матерiали,
що наповненi фулеритом
(Представлено академiком НАН України Є.В. Лебедєвим)
Розроблено новi нанокомпозицiйнi матерiали на основi епоксиполiуретану (ЕПУ), який
мiстить у своєму складi нанорозмiрний фулерит. Встановлено вплив малих домiшок
фулериту на фiзико-механiчнi властивостi отриманих нанокомпозицiй. Дослiджено
вплив нанонаповнювача на його концентрацiї на структуру та властивостi композита,
здатнiсть до бiодеградацiї в умовах in vitro. Розробленi нанокомпозицiї проявляють зда-
тнiсть до бiодеградацiї, наявнiсть у складi ЕПУ нанонаповнювачiв сприяє проходженню
цього процесу.
Ключовi слова: епоксиполiуретан, наповнювач, фулерит, нанокомпозити.
Одним з найбiльш простих i високоефективних методiв створення полiмерних нанокомпо-
зитiв є структурна модифiкацiя полiмерних носiїв шляхом введення до їх складу нанона-
повнювачiв, якi можуть значно покращувати або змiнювати властивостi самого композита.
Перспективний напрям дослiджень хiмiї високомолекулярних сполук — це розроблення
нанокомпозицiйних матерiалiв, наповнених фулереном та фулеритом. Фулерит являє собою
сумiш фулеренiв С60 та С70 i, завдяки своїм фiзичним та хiмiчним властивостям [1, 2], є
одним з найперспективнiших нанонаповнювачiв. Велика увага придiляється використанню
фулероїдних нанонаповнювачiв у фармакологiї та медицинi при створеннi нових лiкарських
препаратiв [3–5].
Враховуючи наведене вище, доцiльним є створення нанокомпозицiйних матерiалiв на
основi бiосумiсного епоксиполiуретану та фулериту, якi передбачаються для подальшого
застосування в медицинi, й дослiдження впливу нанонаповнювача на фiзико-механiчнi, те-
плофiзичнi властивостi композицiйного матерiалу, його структуру, здатнiсть до бiодегра-
дацiї в умовах in vitro.
У процесi дослiдження нами використовувався фулерит сумiшi С60/C70 фiрми “Acros
Organics” (Бельгiя): С60 — 68,7%; C70 — 27,1%.
Епоксиполiуретановi (ЕПУ) нанокомпозицiйнi матерiали отримували взаємодiєю iзоцiа-
натного форполiмеру (IФП) на основi полiоксипропiленглiколю (ПОПГ 2000) i 2,4-; 2,6-то-
луїлендiiзоцiанату (ТДI) при мольному спiввiдношеннi компонентiв 1,0 : 2,0 (τ = 1 год,
t = 60 ◦С) iз епоксидiановою смолою ЕД-20 у масовому спiввiдношеннi ЕД-20 : IФП 1 : 1
(τ = 1 год, t = 75 ◦С). В отриману реакцiйну масу (NCO приблизно 7,6–7,8%) вводили роз-
рахункову кiлькiсть подовжувача полiуретанового ланцюга 1,4-бутандiол (БД). Реакцiю
проводили при температурi (75± 5) ◦С до повного вичерпання iзоцiанатних груп, якi кон-
тролювали титриметрично. Фулерит вводили в композицiю вiд 0,01 до 0,2% за масою.
© Р.А. Рожнова, Н.А. Галатенко, С.А. Лукашевич, О. Д. Широков, Є. Г. Левенець, 2015
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 91
Синтез епоксиполiуретанової основи. ЕПУ основу отримували шляхом синтезу по-
лiуретану (ПУ) на основi IФП й БД у середовищi епоксидного олiгомеру (ЕД-20, продукт
конденсацiї епiхлорогiдрину з дифенiлолпропаном). Синтез ЕПУ основи здiйснювали в три
стадiї. На першiй стадiї здiйснювали синтез IФП (схема 1):
де R1 — залишок молекули ТДI; R2 — залишок молекули ПОПГ.
На другiй стадiї синтезували ЕПУ форполiмеру. Епоксидна смола слугувала середови-
щем, в якому дослiджували ПУ i носiй вторинних гiдроксильних груп, за рахунок яких
можлива взаємодiя з iзоцiанатними групами IФП та утворення епоксиуретанового форпо-
лiмеру. Мольне спiввiдношення ЕД-20: IФП 5 : 1 (схема 2):
де R — залишок молекули ТДI; R1 — залишок молекули ПОПГ; R2 — залишок молекули
бiсфенолу А.
Вiдомо, що в епоксидно-iзоцiанатних системах без каталiзатора при 60–70 ◦ С проходить
реакцiя уретаноутворення за рахунок взаємодiї гiдроксильних груп епоксидних олiгомерiв
з iзоцiанатними групами iзоцiанатiв. При цьому епоксиднi групи участi в реакцiї не бе-
руть [8–11].
Перебiг реакцiї контролювали за конверсiєю iзоцiанатних груп методом IЧ спектроско-
пiї. Аналiз IЧ спектрiв реакцiйної сумiшi ЕД-20 iз МДI до i пiсля нагрiвання протягом 1 год
при 70 ◦С показав, що вiдбуваються змiни, якi вказують на утворення епоксиуретанового
олiгомеру: зростає iнтенсивнiсть смуги валентних коливань уретанового фрагмента νC=O =
= 1730 см−1, при цьому спостерiгається зниження iнтенсивностi смуги валентних коливань
ОН-груп з максимумом 3400 см−1 та смуги валентних коливань NCO-груп (2268 см−1).
Конверсiя iзоцiанатних груп становила 20%.
На третiй стадiї здiйснювали синтез ПУ й ЕПУ кополiмеру. При введеннi в реа-
кцiйну сумiш ЕД-20, IФП й ЕПУ форполiмеру (подовжувача полiмерних ланцюгiв БД
(OH : NCO7 : 8) вiдбувається взаємодiя кiнцевих iзоцiанатних груп IФП й iзоцiанатної
групи бiчного ланцюга епоксиуретанового форполiмеру зi спиртовими групами БД. Утво-
рюються ПУ й ЕПУ кополiмер з подовженим бiчним ПУ ланцюгом (схема 3):
92 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
де R — залишок молекули ТДI, R 1 — залишок молекули ПОПГ, n = 7 ÷ 9.
Синтезована ЕПУ основа являє собою реакцiйноздатну сумiш ЕПУ кополiмеру, лiнiй-
ного ПУ й ЕД-20. Фулерит вводили в ЕПУ основу при перемiшуваннi в кiлькостi вiд 0,01
до 0,2% (за масою).
Оскiльки в системi наявнi епоксиднi групи, при формуваннi зразкiв ЕПУ основу пiдда-
вали отвердiнню олiгоамiноамiдним отверджувачем епоксидних смол Л-20, що є продуктом
конденсацiї димерiв лiнолевої кислоти з тетраетилентриамiном. Реакцiю проводили при сте-
хiометричному спiввiдношеннi активних атомiв водню отверджувача й епоксидних груп, яке
розраховували з урахуванням коефiцiєнта стехiометрiї отверджувача. Тверднiння вiдбува-
лось при температурi (80 ± 5) ◦С при додаваннi отверджувача епоксидної складової Л-20
при стехiометричному спiввiдношеннi активних атомiв водню отверджувача й епоксидних
груп, розрахованих аналогiчно [6].
Вибiр отверджувача зумовлений тим, що як i амiннi отверджувачi олiгоамiноамiди
(Л-20) дiють у широкому iнтервалi температур. Крiм того, отвердiлi полiмери мають ви-
щi показники водостiйкостi порiвняно з епоксидно-амiнними системами, що пояснюється
захисною дiєю алiфатичних фрагментiв молекул отверджувача щодо полярних гiдроксиль-
них i амiдних груп. Оскiльки олiгоамiноамiди — полiмери вiдносно великої молекулярної
маси, спiввiдношення Л-20 : ЕД-20 може змiнюватися в досить широких межах, забезпе-
чуючи отримання отвердiлих полiмерiв, властивостi яких змiнюються в межах вiд високої
жорсткостi до досить високої гнучкостi. З цiєї точки зору полiамiди можна вважати як
отверджувачами, так i модифiкаторами епоксидних смол [12].
У процесi отвердiння вiдбувається зростання молекулярної маси епоксидного олiгоме-
ру, i в результатi формується тривимiрна густозшита структура. У багатокомпонентних
системах, якою є синтезована ЕПУ основа, це спричинює зростання термодинамiчної не-
сумiсностi й, як наслiдок, фазове роздiлення з утворенням двох фаз змiнного складу й
мiжфазової областi мiж ними. Двофазовi епоксиднi полiмери мають вищi фiзико-механiчнi
показники, меншу крихкiсть [13].
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 93
Наявнiсть у синтезованiй полiмернiй основi ЕПУ кополiмеру посилює мiжфазовi взаємо-
дiї [7]. ЕПУ кополiмер виконує роль компатибiлiзатора при фазовому роздiленнi в процесi
отвердiння: зменшує мiжфазовий натяг, розмiр фазороздiлених структур i, отже, приводить
до полiпшення фiзико-механiчних властивостей композицiйних матерiалiв [8–11].
Таким чином, ЕПУ матерiали мають комплекс покращених властивостей: високу мi-
цнiсть, зумовлену епоксидною компонентою, й низьку крихкiсть, залежну вiд полiуретано-
вої компоненти.
Зразки композицiй витримували в сушильнiй шафi до постiйної маси i отримували у ви-
глядi пластинок завтовшки 1,3–1,5 мм. Було дослiджено такi зразки композицiйних матерiа-
лiв, якi мiстили в своєму складi фулерит (ФТ), % за масою: ЕПУ; ЕПУ+0,01% ФТ (ЕПУ-0,01
ФТ); ЕПУ+ 0,02% ФТ (ЕПУ-0,02 ФТ); ЕПУ+ 0,04% ФТ (ЕПУ-0,04 ФТ); ЕПУ+ 0,06% ФТ
(ЕПУ-0,06 ФТ); ЕПУ + 0,08% ФТ (ЕПУ-0,08 ФТ); ЕПУ + 0,2% ФТ (ЕПУ-0,2 ФТ).
Фiзико-механiчнi властивостi композитiв визначали за ГОСТ 14 236 на модернiзованiй
машинi 2166 Р-5 зi швидкiстю розширення захватiв (50 ± 10) мм/с i швидкiстю фiксацiї
результатiв 0,01 с.
Температуру склування композитiв визначали методом ДСК у дiапазонi температур вiд
−90 до +200 ◦С (прилад “ТА Instrument Q2000”) при швидкостi нагрiвання 20 град/хв.
Здатнiсть до бiодеградацiї оцiнювали за змiною фiзико-механiчних показникiв (мiцнiсть
на розрив, вiдносне подовження), ефективної густини зшивання i теплофiзичних характе-
ристик зразкiв. Як модельне бiологiчне середовище було використано бiологiчне середови-
ще 199 (БС 199).
Зразки композицiйних матерiалiв помiщали в стерильнi бюкси, заливали по 25 мл БС 199
i термостатували при 37 ◦С термiном 3 та 6 мiс.
Згiдно з фiзико-механiчними випробуваннями, залежнiсть мiцностi на розрив вiд масо-
вого вмiсту фулериту має нелiнiйний характер з максимумом при 0,06% (табл. 1).
Нелiнiйнi, з вираженими максимумами, змiни мiцностi композицiйних матерiалiв при
незначному вмiстi наповнювача пояснюють ефектом малих домiшок, що проявляється у по-
кращеннi фiзико-механiчних властивостей композицiй, наповнених малими концентрацiями
наповнювача.
Зi збiльшенням перiоду iнкубацiї зразкiв з ФТ мiцнiсть на розрив знижувалась для всiх
дослiджуваних зразкiв. Для композицiї з масовим вмiстом 0,6% фулериту на 3 мiс. iнкубацiї
спостерiгалось зменшення мiцностi на розрив приблизно на 38 % i на 6 мiс. — на 57%, у той
час як для ненаповненого ЕПУ — 33 % й 53 % вiдповiдно. Вiдносне подовження композицiй
зростало при їх перебуваннi в бiологiчному середовищi в порiвняннi з контролем приблизно
Таблиця 1. Фiзико-механiчнi властивостi ЕПУ композицiйних матерiалiв, наповнених фулеритом до i пiсля
iнкубацiї в БС 199
Зразок
Мiцнiсть на розрив, МПа / вiдносне подовження, %
до iнкубацiї 3 мiс. iнкубацiї 6 мiс. iнкубацiї
ЕПУ 18,93/10,8 12,62/20,1 8,98/15,6
ЕПУ-0,01 ФТ 17,94/11,8 11,31/20,9 10,42/18,2
ЕПУ-0,02 ФТ 15,91/11,5 11,46/21,1 10,24/16,2
ЕПУ-0,04 ФТ 25/11,1 11,75/18,4 8,62/17,1
ЕПУ-0,06 ФТ 18,31/13,9 11,36/19,1 7,89/15,2
ЕПУ-0,08 ФТ 16,56/14,4 11,84/22,9 8,52/22,8
ЕПУ-0,2 ФТ 15,85/11,2 11,64/15,1 8,80/19,9
94 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
в 2 рази, що є позитивним моментом при їх подальшому використаннi як iмплантацiйних
матерiалiв, оскiльки дозволить зменшити ймовiрнiсть травмування оточуючих iмплантат
тканин.
Змiну структури ЕПУ композицiйних матерiалiв пiд дiєю модельного середовища оцiню-
вали методом Флорi–Реннера за змiною ефективної густини зшивки зразкiв пiсля iнкубацiї
протягом трьох i шести мiсяцiв у БС 199.
Згiдно з проведеними дослiдженнями, для всiх композицiй при перебуваннi в бiологi-
чному середовищi спостерiгається зменшення середньої вiдстанi мiж вузлами макромоле-
кул Mсер та пiдвищення значень ефективної густини зшивки, що може бути пов’язано зi
зменшенням сегментальної рухливостi макромолекул пiд впливом бiологiчного середовища
(табл. 2).
Аналiз даних теплофiзичних дослiджень ЕПУ композицiй з рiзним вмiстом фулериту
дозволив встановити (табл. 3), що пiсля iнкубацiї у БС 199 вiдбувається незначне зниже-
ння змiни теплоємностi (∆Cp) та пiдвищення температури склування, що узгоджується
з даними ефективної густини зшивки та свiдчить про зниження рухливостi ланцюгiв мак-
ромолекул, можливо, внаслiдок адсорбцiї молекул низькомолекулярних речовин БС.
Таблиця. 2. Ефективна густина зшивки ЕПУ композицiй, наповнених фулеритом до i пiсля перебування в
БС 199
Зразок
Mсер, г/моль ν/V × 103, моль/см3
контроль 3 мiс. 6 мiс. контроль 3 мiс. 6 мiс.
ЕПУ 393,96 345,09 354,17 2,6906 3,1006 3,0211
ЕПУ-0,01 ФТ 389,06 355,26 347,91 2,7502 3,0400 3,0755
ЕПУ-0,02 ФТ 391,16 345,72 340,91 2,7354 3,0950 3,1386
ЕПУ-0,04 ФТ 382,34 348,19 360,90 2,7985 3,0731 2,9648
ЕПУ-0,06 ФТ 418,85 369,42 364,76 2,5785 2,9235 2,9334
ЕПУ-0,08 ФТ 396,47 360,73 355,81 2,6736 2,9662 2,9792
ЕПУ-0,2 ФТ 454,70 363,99 357,03 2,4192 2,8847 2,9409
Таблиця 3. Теплофiзичнi характеристики ЕПУ композицiйних матерiалiв, наповнених фулеритом пiсля
iнкубацiї в БС 199
Зразок tg1, ◦С tg2, ◦С
∆Ср1
ti, ◦С
W/g J/(g ·◦C)
ЕПУ контроль 13,97 54,14 0,13 0,40 201,49
3 мiс. 46,29 56,68 0,123 0,368 210,21
6 мiс. 45,37 60,09 0,122 0,366 201,00
ЕПУ-0,01 ФТ (контр.) 31,3 58,17 0,097 0,292 208,46
3 мiс. 50,00 59,99 0,100 0,301 202,27
6 мiс. 43,46 57,09 0,1043 0,312 207,58
ЕПУ-0,04 ФТ 13,66 45,13 0,116 0,348 218,29
3 мiс. 46,70 55,02 0,086 0,258 205,57
6 мiс. 41,36 51,15 0,107 0,322 204,94
ЕПУ-0,08 ФТ 31,61 60,84 0,098 0,294 204,24
3 мiс. 52,00 60,28 0,099 0,298 203,46
6 мiс. 48,51 60,45 0,139 0,419 196,39
ЕПУ-0,2 ФТ 10,32 35,99 0,094 0,283 210,13
3 мiс. 48,75 60,33 0,090 0,271 186,36
6 мiс. 48,00 60,24 0,110 0,331 109,02
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 95
Адсорбцiйно зв’язана з поверхнею низькомолекулярна компонента виступає як моди-
фiкувальний шар i, отже, може викликати змiну рухливостi макроланцюгiв. Температура
розкладу зменшується незначною мiрою, що свiдчить про руйнування хiмiчної структури
пiд впливом БС 199.
Таким чином, розроблено новi нанокомпозицiї на основi епоксиполiуретану та нанона-
повнювача фулериту (0,01–0,06% за масою). Встановлено вплив фулериту на мiцнiснi вла-
стивостi отриманих композицiй. При проведеннi порiвняльних фiзико-механiчних i фiзи-
ко-хiмiчних випробувань розроблених композицiй до i пiсля iнкубацiї в модельному бiологi-
чному середовищi встановлено, що розробленi нанокомпозицiї проявляють здатнiсть до бiо-
деградацiї, наявнiсть у складi ЕПУ нанонаповнювачiв сприяє проходженню цього процесу.
Цитована лiтература
1. Локтев В.М. Легированный фуллерит — первый трехмерный органический сверхпроводник // Фи-
зика низких температур. – 1991. – 18, № 3. – С. 217–238.
2. Пиотровский Л.Б., Киселев О.И. Фуллерены в биологии. – Санкт-Петербург: Росток, 2006. – 336 с.
3. Bosi S., Da Ros T., Spalluto G., Prato M. Fullerene derivatives: An attractive tool for biological applicati-
ons // Eur. J. Med. Chem. – 2003. – 38. – P. 913–923.
4. Meng H., Xing G.M., Sun B.Y., Chai Z. Potent angiogenesis inhibition by the particulate form of fullerene
derivatives // ACS Nano. – 2010. – 4. – P. 2773–2783.
5. Vovk O.M., Andrievsky G.V., Kosevich M.V., Shelkovsky V. S., Vashchenko L.A. Оn the pr1 oduction of
an aqueous colloidal solution of fullerenes // J. Chem. Soc. Chem. Commun. – 1995. – 12. – P. 1281–1282.
6. Еселев А.Д., Бобылев В.А. Эпоксидные смолы и отвердители для производства лакокрасочных ма-
териалов // Клеи. Герметики. Технологии. – 2005. – № 4. – С. 2–8.
7. Григорьева О.П., Слисенко О.В., Лебедев Е.В., Сергеева Л.М. О фазовом разделении и методах
компатибилизации компонентов в полимерных смесях // Полiмер. журн. – 2009. – 31, № 1. – С. 7–26.
8. Файнерман А.Е., Лебедев Е.В., Куксин А.Н., Мужев В.В. Молекулярно-массовые характеристики
эпоксидно-полиуретановых олигомер-полимерных смесей // Укр. хiм. журн. – 1990. – 56, № 10. –
С. 1110–1114.
9. Мужев В.В., Нестеров А.Е., Лебедев Е.В., Слисенко О.В. Реокинетика процесса формирования и
физико-механические свойства эпоксиполиуретановых композиций в присутствии компатибилизато-
ра // Вопросы химии и хим. технологии. – 2004. – № 4. – С. 115–120.
10. Мужев В.В., Лебедєв Є.В., Нестеров А.Є., Куксiн А.М. Синтез i фазове роздiлення епоксиполiу-
ретанових систем // Композ. полiмер. матерiали. – 2003. – 25, № 2. – С. 95–101.
11. Сычева М.В., Гарипов Р.М., Дебердеев Р.Я. Модификация эпоксидных материалов изоцианатами //
Вестн. Казан. технол. ун-та. – 2009. – No 6. – С. 193–198.
12. Чернин И. З., Смехов Ф.М., Мердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции. – Москва: Химия,
1982. – 232 с.
13. Бабкина Н.В., Алексеева Т.Т., Грищук С.И., Липатов Ю.С., Яровая Н.В. Влияние кинетики обра-
зования полувзаимопроникающих полимерных сеток на вязкоупругие свойства в присутствии моди-
фицированных аэросилов // Укр. хiм. журн. – 2002. – 68, № 8. – С. 107–110.
References
1. Loktev V.М. Low Temperature Phys., 1991, 18, No 3: 217–238 (in Russian).
2. Piotrovskiy L. B., Kiselev O. I. Fullerenes in biology, Saint Petersburg: Rostok, 2006 (in Russian).
3. Bosi S., Da Ros T., Spalluto G., Prato M. Eur. J. Med. Chem., 2003, 38: 913–923.
4. Meng H., Xing G.M., Sun B.Y., Chai Z. ACS Nano, 2010, 4: 2773–2783.
5. Vovk O.M., Andrievsky G.V., Kosevich M.V., Shelkovsky V. S, Vashchenko L.A. J. Chem. Soc. Chem.
Commun., 1995, 12: 1281–1282.
6. Eselev D.A., Bobylev V.A. Adhesives. Sealants. Technology, 2005, No 4: 2–8 (in Russian).
96 ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11
7. Grigorieva O.P., Slisenko O.V., Lebedev Ey.V., Sergeyeva L.M. Polym. J., 2009, 31, No 1: 7–26 (in
Russian).
8. Faynerman A.E., Lebedev E.V., Kuksin A.N., Muzhev V.V. Ukr. Chem. J., 1990, 56, No 10: 1110–1114
(in Russian).
9. Muzhev V.V., Nesterov A. E., Lebedev E.V., Slisenko O.V. Quest. chem. and chem. technol., 2004, No 4:
115–120 (in Russian).
10. Muzhev V.V., Lebedev Ey.V., Nesterov A. E., Kuksin A.M. Compos. polym. mater., 2003, 25, No 2: 95–101
(in Ukrainian).
11. Sychev M. V., Garipov R. M., Deberdeev R. Ya. Vestnik of the Kazan Technol. Univ., 2009, No 6: 193–198
(in Russian).
12. Chernin Z. I., Smekhov F.M., Merdev Yu.V. Epoxy polymers and compositions, Moskow: Chemistry, 1982
(in Russian).
13. Babkyna N.V., Alekseeva T.T., Grischuk S. I., Lipatov Yu. S. Ukr. Chem. J., 2002, 68, No 8: 107 – 110
(in Russian).
Надiйшло до редакцiї 22.06.2015Iнститут хiмiї високомолекулярних
сполук НАН України, Київ
Р.А. Рожнова, Н. А. Галатенко, С.А. Лукашевич, А.Д. Широков,
Е. Г. Левенец
Нанокомпозиционные эпоксиполиуретановые материалы,
наполненные фуллеритом
Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, Киев
Разработаны новые нанокомпозиционные материалы на основе эпоксиполиуретана (ЭПУ),
содержащего в своем составе наноразмерный фуллерит. Установлено влияние малых при-
месей фуллерита на физико-механические свойства полученных нанокомпозиций. Исследо-
вано влияние нанонаполнителя и его концентраций на структуру и свойства композита,
способность к биодеструкции в условиях in vitro. Разработанные нанокомпозици проявля-
ют способность к биодеградации, наличие состава ЭПУ нанонаполнителей способствует
течению этого процесса.
Ключевые слова: эпоксиполиуретан, наполнитель, фуллерит, нанокомпозиты.
R.A. Rozhnova, N.A. Galatenko, S. A. Lukashevich, O. D. Shyrokov,
Ye.G. Levenets
Epoxy polyurethane nanocomposites filled with fullerite
Institute of Macromolecular Chemistry of the NAS of Ukraine, Kiev
New nanocomposite materials based on epoxy polyurethane (EPU) containing nanoscale fullerite in
its composition are produced. The influence of small impurities of fullerite on physical and mechani-
cal properties of the nanocomposites is established. The effect of a nanofiller and its concentration
on the structure and properties of the composite and the ability to biodegradation in vitro is studied.
The developed nanocomposites exhibit the biodegradability, and the presence of nanofillers in the
EPU facilitates the course of the process.
Keywords: epoxy polyuretane, filler, fullerite, nanocomposite.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2015, №11 97
|