Анотація до роботи:

Свердліковська О.С. Полімерні четвертинні амонієві солі на основі алкілароматичних та аліфатичних дигалогенидів і морфоліну. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата хімічних наук за спеціальністю 02.00.06. – хімія високомолекулярних сполук. ДВНЗ “Український державний хіміко-технологічний університет”, м. Дніпропетровськ, 2007.

Дисертацію присвячено синтезу ряда четвертинних амонієвих солей (ЧАС) і полімерних четвертинних амонієвих солей (ПЧАС) на основі алкілароматичних та аліфатичних дигалогенідів і морфоліну та встановлення можливостей застосування цих сполук у різних хіміко-технологічних процесах. Для прогнозування реологічних властивостей синтезованих ПЧАС з метою надання їм необхідних експлуатаційних характеристик здійснено віскозиметричні дослідження одержаних сполук у розчинах.

Вперше вивчено вплив синтезованих ЧАС і ПЧАС на реологічні властивості розчинів триацетату целюлози; термодинамічні параметри в’язкої течії розчинів триацетату целюлози; фізико-механічні характеристики плівок, отриманих з розчинів триацетату целюлози. Встановлено закономірності впливу малих добавок ПЧАС з різною молекулярною масою на реологічні та фізико-механічні властивості композицій триацетату целюлози.

Проведено дослідження впливу синтезованих добавок ЧАС і ПЧАС на сенситометричні характеристики чорно-білих галогеносрібних фотоматеріалів. Визначено вплив структури ЧАС на їх фотографічну активність у процесі проявлення чорно-білих галогеносрібних фотоматеріалів. Встановлено вплив молекулярної маси на фотографічну активність ПЧАС.

Вивчено кінетику коагуляції бентонітової глини при додаванні синтезованих ПЧАС. Встановлено високу коагулюючу здатність одержаних ПЧАС. Всі досліджувані ПЧАС, крім коагулюючої здатності, проявили також ефект стабілізації. Виявлено залежність ефективності ПЧАС і швидкості седиментації глини від концентрації, хімічної будови і молекулярної маси.

Вивчено адсорбцію та інгібуючу дію корозії металів синтезованих ЧАС і ПЧАС. Встановлено високу адсорбційну здатність одержаних речовин на залізному електроді. Константи адсорбційної рівноваги мають підвищені значення для ЧАС з потенціалом іонізації, який відповідає резонансним потенціалам заліза та його оксидів. Виявлено інгібуючу здатність синтезованих сполук у кислому та нейтральному середовищах, що сприяє їх використанню в якості компонентів інгібіторів корозії сталі.

1. На підставі систематизації і критичного аналізу літературних даних з питань синтезу та застосування полімерних четвертинних амонієвих солей (ПЧАС) у різних хіміко-технологічних процесах, а також, враховуючи доступність морфоліну як вихідної речовини для синтезу ПЧАС, зроблено висновок про актуальність дослідження закономірностей процесів синтезу ПЧАС на основі алкілароматичних та аліфатичних дигалогенідів і морфоліну та встановлення можливостей застосування цих сполук у хімічній технології.

2. Вперше синтезовано ПЧАС на основі алкілароматичних та аліфатичних дигалогенідів і морфоліну за реакцією відповідних дигалогенідів з третинними діамінами на основі морфоліну. Проведено реакцію одержання третинних діамінів на основі морфоліну шляхом взаємодії морфоліну з дигалогенідами. Показано, що в процесі синтезу ПЧАС доцільно використовувати в якості розчинників суміш ацетон–вода. Синтезовано четвертинні амонієві солі (ЧАС) на основі галогенопохідних і морфоліну з різними функціональними групами, які можна розглядати як модельні об’єкти досліджуваних систем ПЧАС.

3. Визначено закономірності реакцій утворення ПЧАС з різним співвідношенням вихідних третинних діамінів і дигалогенідів. Встановлено, що досягнення найбільшої молекулярної маси синтезованих полімерів відбувається при еквімолярному співвідношенні вихідних мономерів, а зі зменшенням концентрації дигалогенідів у реакційному середовищі молекулярна маса одержаного ПЧАС різко зменшується. Вивчено вплив молекулярної маси і кінцевих функціональних груп синтезованих полімерів на їх властивості.

4. Проведено віскозиметричні дослідження синтезованих сполук у водних і водно-ацетонових розчинах. Виявлено закономірності регулювання реологічних властивостей розчинів ПЧАС. Визначено можливі шляхи практичного застосування одержаних сполук.

5. Вперше вивчено вплив природи синтезованих ЧАС і ПЧАС на реологічні властивості розчинів триацетату целюлози (ТАЦ) і фізико-механічні властивості плівок з них. Встановлено, що синтезовані сполуки зменшують динамічну в'язкість розчинів ТАЦ у 2,0–13,8 рази; міцність і твердість плівок ТАЦ збільшують у 1,2–2,9 рази та у 1,6–2,0 рази відповідно. Виявлено, що зростання молекулярної маси підвищує ефективність модифікуючої добавки та зменшує її оптимальний вміст.

6. Проведено дослідження фотографічної активності синтезованих ЧАС і ПЧАС у процесі проявлення чорно-білої галогеносрібної негативної фотоплівки. Встановлено, що одержані сполуки здатні значно підвищувати сенситометричні характеристики фотоматеріалів: збільшити світлочутливість фотошарів у 2,5–6,3 рази; знизити оптичну густину вуалі у 2,0–3,5 рази; а також збільшити у межах 10–50% коефіцієнт контрастності. Визначено вплив структури синтезованих ЧАС і молекулярної маси ПЧАС на їх фотографічну активність.

7. Вивчено кінетику коагуляції бентонітової глини при додаванні синтезованих ПЧАС. Встановлено високу коагулюючу здатність одержаних ПЧАС. Всі досліджувані ПЧАС, крім коагулюючої здатності, проявили також ефект стабілізації. Виявлено залежність ефективності ПЧАС і швидкості седиментації глини від концентрації, хімічної будови і молекулярної маси.

8. Вивчено адсорбцію та інгібуючу дію синтезованих ЧАС і ПЧАС. Встановлено високу адсорбційну здатність одержаних речовин на залізному електроді. Виявлено інгібуючу здатність синтезованих сполук у кислому та нейтральному середовищах, що сприяє їх використанню в якості компонентів інгібіторів корозії сталі. В умовах НДІ “Гальванохімії” (м. Дніпропетровськ) здійснено випробування дії синтезованих ЧАС і ПЧАС при кислотному травленні металів і встановлено їх високу ефективність, що підтверджено актом лабораторних випробувань.

Публікації автора:

1. Cвердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Четвертичные аммониевые соли на основе морфолина как регуляторы свойств триацетатных композиций // Вопросы химии и химической технологии. – 2005. – №6. – С.113–121.

2. Cвердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Тетрагидро-1,4-оксазин и его свойства (обзор) // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – №1. – С.22–27.

3. Шапка В.Х., Бурмистр М.В., Свердликовская О.С., Дергачова С.В. Триацетат целлюлозы, его строение и свойства (обзор) // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – №3. – С.72–76.

4. Шапка В.Х., Бурмистр М.В., Свердликовская О.С., Дергачова С.В. Реологические свойства растворов триацетата целлюлозы (обзор) // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – №4. – С.98–104.

5. Cвердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Синтез и исследование свойств четвертичных аммониевых солей на основе морфолина // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – №5. – С.148–153.

6. Шапка В.Х., Бурмистр М.В., Свердликовская О.С., Земцов В.В. Триацетат целлюлозные пленки (обзор) // Вопросы химии и химической технологии. – 2006. – №6. – С.128-134.

7. Свердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Исследование реологических свойств растворов триацетата целлюлозы и физико-механических параметров пленок из них в зависимости от природы модифицирующих добавок // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. – №1. – С.79-85.

8. Свердліковська О.С., Бурмістр М.В., Шапка В.Х. Коагулююча здатність поліелектролітів катіонного типу на основі тетрагідро-1,4-оксазину // Вопросы химии и химической технологии. – 2007. – №2. – С.114-117.

9. Образцов Е.В., Амируллоева Н.В., Свердликовская О.С., Шапка В.Х., Образцов В.Б. Адсорбция и ингибирующее действие производных морфолина на железе в нейтральной среде // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2007. – № 6. – С.190-194.

10. Cвердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Синтез, свойства, применение четвертичных аммониевых солей на основе морфолина // Тези доповіді ІІ Міжнародної науково-технічної конференції студентів і аспірантів і молодих вчених “Хімія і сучасні технології”. – Дніпропетровськ. – 2005. – C.169.

11. Cвердликовская О.С., Бурмистр М.В., Шапка В.Х. Композиции на основе триацетат целлюлозы // Тези доповіді ІІ Міжнародної науково-технічної конференції студентів і аспірантів і молодих вчених “Хімія і сучасні технології”. – Дніпропетровськ. – 2005. – C.170.

12. О.С. Свердликовская, М.В. Бурмистр, В.Х. Шапка. Полимерные четвертичные аммониевые соли на основе тетрагидро-1,4-оксазина // ІV Украинско-Польская конференция “Полимеры специального назначения”. – Днепропетровск. – 2006. – C.34–35.

13. О.С. Свердликовская, М.В. Бурмистр, В.Х. Шапка. Исследование влияния эффективных модификаторов с четвертичным атомом азота в основной цепи на свойства триацетат целлюлозных композиций // ІV Украинско-Польская конференция “Полимеры специального назначения”. – Днепропетровск. – 2006. – C.36.