Исследование реакций механохимического синтеза с участием природных, синтетических полимеров и органических соединений

Впервые получены гидрогелевые пленки на основе тройной полимерной системы «крахмал-ПВС-КМЦ», с содержанием полисахаридов из растительного сырья не менее 60 %, с хорошим уровнем сорбционных и механических характеристик. Выявлена прямо пропорциональная зависимость степени набухания и механических характеристик пленок от содержания КМЦ в составе полимерной композиции. Проведено депонирование двойных (крахмал-ПВС) и тройных полимерных композиций этонием и диклофенаком. Показано, что пленки по своим сорбционным, барьерным и механическим свойствам соответствуют требованиям к раневым покрытиям. Для пленок, депонированных этонием, выявлена пропорциональность между механическими параметрами, средней молекулярной массой межузловых сегментов и содержанием этония в гидрогеле. Установлено, что эти пленочные материалы задерживают рост микроорганизмов E. coli и P. aeruginosa. Найдено, что степень набухания трехкомпонентного гидрогеля снижается с ростом количества введенного в него диклофенака и ионной силы раствора. В рамках модели электростатического потенциала EPIC показано, что диклофенак вступает в существенно сильные нековалентные взаимодействия с звеном Na-КМЦ по двум связям Na···O, а с ПВС и крахмалом – более слабые, Na···O и =О···Н, что обосновывает необходимость включения в полимерную матрицу Na-КМЦ при депонировании лекарственными веществами в солевой форме. Процесс высвобождения обоих лекарственных веществ подчиняется закономерностям диффузии Фика. Выявлена связь скорости выделения и степени биодеградации гидрогеля с плотностью сшивки. Исследована кинетика высвобождения цефотаксима и сульфаниламида из их конъюгатов с окисленным крахмалом. Показано, что процесс протекает в две стадии, включает гидролиз азометиновой связи и диффузию высвободившегося лекарственного вещества. Кинетику высвобождения можно описать как реакцию псевдопервого порядка, осложненную вкладом диффузионных процессов. Подобран состав полисахаридной композиции ксантановой камеди и пектина, обоснована необходимость введения в нее поливинилового спирта. Проведен подбор соотношения компонентов поливочного раствора и режима получения гибких эластичных пленок, которую предполагается расширить в ходе выполнения следующего этапа работы. Получены концентрационные зависимости тензиометрических и реологических характеристик солей модифицированных гуминовых кислот в водных растворах. Показано, что экспериментальные данные удовлетворительно описываются в рамках модели полимолекулярной, в частности, бимолекулярной адсорбции, разработанной для характеристики адсорбционных свойств растворов белков. Найдено, что рассчитанные параметры, характеризующие поведение макромолекул в поверхностном слое, для солей этокси- и этоксиаминогуминовых кислот и гибкоцепных белков подобны. Исследованы свойства гуминовых кислот, полученных из бурого угля, их этоксилированных производных, а также экстрагированных из них рядом низших спиртов гиматомелановых кислот. Впервые показано, что при экстракциях спиртами из этоксилированных гуминовых кислот этоксигруппы присутствуют в гиматомелановых кислотах и остатках гуминовых соединений после экстракций. Показано, что наибольшей поверхностной активностью обладают соли гиматомелановых кислот и их этоксилированные формы, причем активность увеличивается с ростом алкильного остатка спирта-экстрагента, что может быть связано с экстракцией фракций, обогащенных алифатическими фрагментами. Установлено, что критические концентрации растворов спиртов, при которых начинается высаждение гуматов и выделение в спиртовую фазу фракции гиматомелановых кислот, пропорциональны диэлектрической проницаемости и динамической вязкости спиртов. Показано, что соли нативных гуминовых кислот способны быть пенообразователями и стабилизаторами эмульсий. Устойчивость пен и эмульсий зависит от концентрации гуматов, рН среды и природы масляной фазы. Установлены закономерности термодеструкции смесей бурого угля с добавкой 5-20 % отходов пластика (полиэтилентерефталата). Определены оптимальные температуры совместной переработки в интервале 20-900 °С для получения максимального количества летучих продуктов. Рассчитаны величины энергии активации процесса. Установлено влияние количества пластика, температуры и времени на выход продуктов со-пиролиза.