plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2022-11-12-5-7plasticnews-800Research ArticleСТРУКТУРА И СВОЙСТВАSTRUCTURE AND PROPERTIESКристаллизуемость биоразлагаемого полимера как критерий оценки степени воздействия водной среды на его структуруCrystallizability of a biodegradable polymer as a criterion for assessing the degree of influence of the aquatic environment on its structureСолововаЮ. В.SolovovaYu. V.

Москва

Moscow

ШибряеваЛ. С.ShibryaevaL. S.

Москва

Moscow

lyudmila.shibryaeva@yandex.ruИнститут Биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАНРоссияN.M. Emanuel Institute of Biochemical Physics RASRussian Federation202216012023011-1257Copyright © Соловова Ю.В., Шибряева Л.С., 20232023Соловова Ю.В., Шибряева Л.С.Solovova Y.V., Shibryaeva L.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/800

Работа посвящена исследованию влияния водной среды на полимерный биоразлагаемый материал на основе поли- 3-гидроксибутирата (ПГБ) методом дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Для анализа структурных реорганизаций полимера изучали влияние водной среды на процесс кристаллизации полимера после выдержки в дистиллированной воде. Показано, что после воздействия воды происходит изменение форм экзотерм кристаллизации, снижение скорости кристаллизации полимера, незначительное уменьшение теплоты процесса. Для анализа кинетики неизотермической кристаллизации использовали параметр кинетической кристаллизуемости G [град/мин], характеризующий скорость кристаллизации полимера в неизотермическом режиме. Установлено, что кристаллизуемость ПГБ снижается после экспозиции образцов. Наблюдаемая зависимость параметра G от скорости сканирования свидетельствует о снижении подвижности полимерных цепей, уменьшении их гибкости после воздействия водной среды, что является следствием изменения их структуры.

The work is devoted to the study of the effect of an aqueous medium on a polymeric biodegradable material based on poly-3- hydroxybutyrate (PHB) by differential scanning calorimetry (DSC). To analyze the structural reorganizations of the polymer, we studied the effect of an aqueous medium on the process of polymer crystallization after soaking in distilled water. It is shown that after exposure to water, the forms of crystallization exotherms change, the rate of polymer crystallization decreases, and the heat of the process decreases insignificantly. To analyze the kinetics of non-isothermal crystallization, we used the kinetic crystallization parameter G [deg/min], which characterizes the rate of polymer crystallization in the non-isothermal mode. It has been established that the crystallizability of PHB decreases after exposure of the samples. The observed dependence of the parameter G on the scanning rate indicates a decrease in the mobility of polymer chains, a decrease in their flexibility after exposure to an aqueous medium, which is a consequence of a change in their structure.

поли-3-гидроксибутиратПГБкинетика кристаллизациикристаллизуемостьнеизотермическая кристаллизацияpoly-3-hydroxybutyratePHBcrystallization kineticscrystallizabilitynonisothermal crystallizationReferencesГодовский Ю.К. О влиянии температуры и строения макромолекул на скорость кристаллизации полимеров. ВМС, А, 1969, Т. 11, №10, с. 2129-2134.Годовский Ю.К. О влиянии температуры и строения макромолекул на скорость кристаллизации полимеров. ВМС, А, 1969, Т. 11, №10, с. 2129-2134.T. Liu, Z. Mo, S. Wang, H. Zhang. Isothermal Crystallization of Thermoplastic polymers. Evr. Polym. J., 1997, V. 3, N9., p. 1405-1414.T. Liu, Z. Mo, S. Wang, H. Zhang. Isothermal Crystallization of Thermoplastic polymers. Evr. Polym. J., 1997, V. 3, N9., p. 1405-1414.Yeo J.C.C., Muiruri J.K., Thitsartan W. Resent advances in the development of biodegradable PHB-based toughening materials: Approaches, advantages and applications // Material Science & Engineering C. 2017. Pp. 1-25. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.11.006.Yeo J.C.C., Muiruri J.K., Thitsartan W. Resent advances in the development of biodegradable PHB-based toughening materials: Approaches, advantages and applications // Material Science & Engineering C. 2017. Pp. 1-25. https://doi.org/10.1016/j.msec.2017.11.006.Volova T.G., Shishatskaya E.I., Sinskey A.J. Degradable Polymers: Production, Properties and Applications. New York: Nova Science Pub, 2013. 380 р.Volova T.G., Shishatskaya E.I., Sinskey A.J. Degradable Polymers: Production, Properties and Applications. New York: Nova Science Pub, 2013. 380 р.Ягафаров М.Ш. О процессе совершенствования кристаллической структуры полимеров путем ее реорганизации // Высокомолекулярные соединения. А. 1984. Т. 26. С. 551-556.Ягафаров М.Ш. О процессе совершенствования кристаллической структуры полимеров путем ее реорганизации // Высокомолекулярные соединения. А. 1984. Т. 26. С. 551-556.Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров. Л.: Химия, 1990. 256 с.Берштейн В.А., Егоров В.М. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров. Л.: Химия, 1990. 256 с.A. Jeziorny. Parameters characterizing the kinetics of non-isothermal crystallization of poly(ethylene terephthalate) determined by d.s.c. Polymer, 1978, V. 19, р. 1142-1144.A. Jeziorny. Parameters characterizing the kinetics of non-isothermal crystallization of poly(ethylene terephthalate) determined by d.s.c. Polymer, 1978, V. 19, р. 1142-1144.Кербер М.Л. и др. Физико-химические свойства наполненных гелей сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Высокомолекулярные соединения. А. 1996. Т. 38. №8. С. 1334-1342.Кербер М.Л. и др. Физико-химические свойства наполненных гелей сверхвысокомолекулярного полиэтилена. Высокомолекулярные соединения. А. 1996. Т. 38. №8. С. 1334-1342.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.