СОЗДАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ МЕТОДОВ СИНТЕЗА КРЕМНИЙ–ЭЛЕМЕНТОРГАНИЧЕСКИХ МАКРОМОЛЕКУЛ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ГРУПП И ГЕТЕРОАТОМОВ В МОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЕ, МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ И МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ ЭВОЛЮЦИОНИРУЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Объектами исследования являются полидиметилсилоксан с гидрокси-, амино- и карбоксильными группами, полиборосилоксаны, полиметилсилсесквиоксаны, наногели, композиты на основе функциональных металлосилоксанов, полидиметилсилоксана и наногелей, композиты на основе функциональных металлосилоксанов, наногелей и полиметилсилсесквиоксановых наполнителей, соли переходных и благородных металлов, водорастворимые полимеры, металлополимерные комплексы, растворы макроциклических полиэфиров в 1H,1H,7H-перфторгептаноле. Цели этапа работы 2022 года состояли в разработке методов синтеза полиборосилоксанов и исследование свойств сеток на основе борсилоксановых композиций с эффектом самозалечивания, частично разлагаемых в водной среде; исследовании особеностей формирования двойных взаимопроникающих сеток на основе функциональных полидиметилсилоксановых олигомеров и полифункциональных разветвленных металлосилоксановых олигомеров с минимальным и максимальным содержанием металлосилоксанового олигомера; получении свободных пленок на основе молекулярных композитов и исследование их барьерных и газоразделительных свойств свойств; получение эластомерных композиций на основе силоксановых каучуков и экологически безопасных («зеленых») кремнийорганических наполнителей и исследование влияния наполнителя на температурные пределы эксплуатации; в исследовании особенностей формирования комплексов между разнородными макромолекулами, разработке и тестировании новых радиационно-стойких композиций на основе растворов макроциклических полиэфиров, применимых для создания перспективных радионуклидных генераторов, используемых в ядерной медицине. Была разработана схема синтеза, получены и охарактеризованы ПДМС с фенилборатными группами в телехеликовых позициях и распределенные по цепи, для которых исследованы термические характеристики. Исследованы подходы к снятию защитной функции (гидролиза) фенилборатной группы и получены ПДМС композиты с использованием синтезированных ПДМС, функционализированных боратными группами. Получены ПДМС композиты с минимальным и максимальным содержанием металлосилоксанов, показано, что с ростом содержания металлосилоксана увеличивается прочность композиций и снижается относительная деформация, при этом стуктура и состав металлосилоксана играют определяющую роль в регулировании свойств образующихся композитов. Синтезированы свободные пленки на основе молекулярных композитов и найдено, что композиты, полученные с использованием мметаллосилоксанов, обладают характеризуются высокой степенью разделеня пары газов C4/C1. Получен ряд полидиметилсилокснаовых сополимеров, характеризующихся отсутствием температуры кристаллизации и температурой стекловаия -129°C, на основе которых получены образцы силоксановой резины с температурным интервалом эксплуатации от -120°C до 300°C. Показано, что использование густо сшитых полиметилсилсесквиоксанов в место пирогенного кремнезема оказывает пластифицирующее действие силоксановые композиции. В целом полученные в рамках этапа силоксановые композиты обладают хорошей адгезией к стеклянным и металлическим покрытиям и могут найти применение в качестве герметиков, защитных покрытий с регулируемой эластичностью/жесткостью, широким температурным интервалом эксплуатации и устойчивостью к растворителям. Было проведено исследование влияние состава растворов макромолекул и значения рН среды на формирования интерполимерных (ИПК) и интерполиэлектролитных комплексов (ИПЭК). Получены экспериментальные данные об условиях, контролирующих формирование комплексов ионов меди, серебра и золота в дисперсиях и пленках ИПК и ИПЭК. Была разработана методика определения содержания ДЦГ18К6 в 1H,1H,7H-перфторгептаноле и получены данные по растворимости макроциклического полиэфира в перфторированном спирте. Определена экстрагируемость азотной кислоты растворами стереоизомеров ДЦГ18К6 в 1H,1H,7H-перфторгептаноле. Были идентифицированы радикальные продукты радиолиза экстракционной системы, представляющей собой раствор цис-син-цис-ДЦГ18К6 в 1,1,7-тригидрододекафторгептаноле. Полученные результаты работы могут быть использованы для разработки методов получения функциональных полимерных нанокомпозитов и радиационно-стойких экстракционных систем для селективного извлечения 90Sr из жидких радиоактивных отходов и разделения пары 90Sr/90Y.