plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2023-11-12-6-9plasticnews-929Research ArticleXIX Международная научно-практическая конференция «Новые полимерные композиционные материалы. Микитаевские чтения»XIX International Scientific and Practical Conference "New polymer composite materials. Mikitaev readings"Селективная деструкция в растворах щелочи имидных и уретановых блоков в термолизованных образцах пленок сополи(уретан-имидов)Selective destruction in alkali solutions of imide and urethane blocks in thermolized samples of copoly(urethane-imide) filmsДиденкоА. Л.DidenkoA. L.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruНестероваА. С.NesterovaA. S.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruКамаловА. М.KamalovA. M.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

vanilin72@yandex.ruПоповаЕ. Н.PopovaE. N.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

vanilin72@yandex.ruВагановГ. В.VaganovG. V.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

vanilin72@yandex.ruКобыхноИ. А.KobykhnоI. A.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

vanilin72@yandex.ruМамаевН. Н.MamaevN. N.

Санкт-Петербург

Saint Petersburg

vanilin72@yandex.ruАнохинаТ. С.AnokhinaT. S.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruМалаховА. О.MalahovA. O.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruБорисовИ. Л.BorisovI L.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruКудрявцевВ. В.KudryavtsevV. V.

Москва

Moscow

vanilin72@yandex.ruИнститут нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАНРоссияA.V.Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis, RAS (TIPS RAS)Russian FederationИнститут высокомолекулярных соединений РАН; Санкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоРоссияInstitute of Macromolecular Compounds of the Russian Academy of Sciences; Peter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPU)Russian FederationИнститут высокомолекулярных соединений РАНРоссияInstitute of Macromolecular Compounds of the Russian Academy of SciencesRussian FederationСанкт-Петербургский политехнический университет Петра ВеликогоРоссияPeter the Great St.Petersburg Polytechnic University (SPbPU)Russian Federation202311012024011-1269Copyright © Диденко А.Л., Нестерова А.С., Камалов А.М., Попова Е.Н., Ваганов Г.В., Кобыхно И.А., Мамаев Н.Н., Анохина Т.С., Малахов А.О., Борисов И.Л., Кудрявцев В.В., 20242024Диденко А.Л., Нестерова А.С., Камалов А.М., Попова Е.Н., Ваганов Г.В., Кобыхно И.А., Мамаев Н.Н., Анохина Т.С., Малахов А.О., Борисов И.Л., Кудрявцев В.В.Didenko A.L., Nesterova A.S., Kamalov A.M., Popova E.N., Vaganov G.V., Kobykhnо I.A., Mamaev N.N., Anokhina T.S., Malahov A.O., Borisov I.L., Kudryavtsev V.V.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/929

Исследована селективная деструкция уретановых и имидных звеньев в сополи(уретан-имиде), полученном на основе пиромеллитового ангидрида, диаминодифенилового эфира, толуилендиизоцианата, поликапролактона, содержащем повышенную долю имидных звеньев. Проводили последовательную деструкцию, включающую предварительный термолиз образцов с последующим гидролизом пленки в растворах гидрата окиси калия. Показано, что в процессе хемодеструкции звенья имида более лабильны по сравнению со звеньями уретана (на основе поликапролактона). В результате хемодеструкции в конечных образцах, близких по химической структуре к поли(оксидифенилен) пиромеллитимиду, сохраняются в остаточных количествах блоки уретана. Характеристика конечных пленок получена с помощью методов ТГА, ДСК, ДМА, АСМ. Деформационно-прочностные свойства образцов остаются практически постоянными в ходе деструкционных процессов сополи(уретан-имида). Полученные результаты представляют интерес в свете разработки пористых мембранных материалов на основе поли(оксидифенилен)пиромеллитимида.

The selective destruction of urethane and imide units in a copoly(urethane-imide) obtained on the basis of pyromellitic anhydride, 4,4′-oxydianiline, toluene-2,4-diisocyanate, polycaprolactone and containing an increased proportion of imide units was investigated. A sequential destruction was carried out, including preliminary thermolysis of the samples followed by hydrolysis of the film in solutions of potassium oxide hydrate. It is shown that in the process of chemodestruction, imide units are more labile compared to urethane units (based on polycaprolactone). As a result of chemodestruction, in the final samples, which are similar in chemical structure to poly(oxydiphenylene)pyromellitimide, urethane blocks remain in residual quantities. The characterization of the final films was carried out using the methods of TGA, DSC, DMA, AFM. The deformation-strength properties of the samples remain almost constant during the destruction processes of the copoly(urethane-imide). The results obtained are of interest in the light of the development of porous membrane materials.

сополи(уретан-имид)термолизгидролизпленкитермогравиметрический анализ (ТГА)дифференциально-сканирующая калориметрия (ДСК)динамический механический анализ (ДМА)деформационно-прочностные свойстваатомно-силовая микроскопия (АСМ)copoly(urethane-imide)thermolysishydrolysisfilmsthermogravimetric analysis (TGA)differential scanning calorimetry (DSC)dynamic mechanical analysis (DMA)deformation and strength propertiesatomic force microscopy (AFM)Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-19-00831)ReferencesSokolova M.P., Bugrov A.N., Smirnov M. A., Smirnov A.V., Lahderanta E., Svetlichnyi V.M., Toikka E.M., Effect of domain structure of segmented poly(urethane-imide) membranes with polycaprolactone soft blocks on dehydration of n-propanol via pervaporation // Polymers. 2018. 10(11). P.1222 DOI:10.3390/polym10111222.Sokolova M.P., Bugrov A.N., Smirnov M. A., Smirnov A.V., Lahderanta E., Svetlichnyi V.M., Toikka E.M., Effect of domain structure of segmented poly(urethane-imide) membranes with polycaprolactone soft blocks on dehydration of n-propanol via pervaporation // Polymers. 2018. 10(11). P.1222 DOI:10.3390/polym10111222.Liu Li-F., Cai Zhi-B, Shen J.-N., Wu Li-X., Hoek E. M.V., Gao C.-J., Fabrication and characterization of a novel poly(amideurethane-imide) TFC reverse osmosis membrane with chlorinetolerant property// Journal of Membrane Science. 2014. v. 469. P. 397–409 DOI:10.1016/j.memsci.2014.06.029.Liu Li-F., Cai Zhi-B, Shen J.-N., Wu Li-X., Hoek E. M.V., Gao C.-J., Fabrication and characterization of a novel poly(amideurethane-imide) TFC reverse osmosis membrane with chlorinetolerant property// Journal of Membrane Science. 2014. v. 469. P. 397–409 DOI:10.1016/j.memsci.2014.06.029.Gnanasekaran D., Walter P.A., Parveen A.A., Reddy B.S.R., Polyhedral oligomeric silsesquioxane-based fluoroimide-containing poly(urethane-imide) hybrid membranes: Synthesis, characterization and gas-transport properties//Separation and Purification Technology. 2013, vol. 111, P. 108–118 DOI:10.1016/j.seppur.2013.03.035.Gnanasekaran D., Walter P.A., Parveen A.A., Reddy B.S.R., Polyhedral oligomeric silsesquioxane-based fluoroimide-containing poly(urethane-imide) hybrid membranes: Synthesis, characterization and gas-transport properties//Separation and Purification Technology. 2013, vol. 111, P. 108–118 DOI:10.1016/j.seppur.2013.03.035.Ye H., Li J., Lin Y., Chen J., Chen C., Preparation and pervaporation performances of pea-based polyurethaneurea and polyurethaneimide membranes to benzene/cyclohexane mixture//Journal of Macromolecular Scienceʷ, 2008. Part A: Pure and Applied Chemistry vol. 45, P. 563–571. DOI: 10.1080/10601320802100697.Ye H., Li J., Lin Y., Chen J., Chen C., Preparation and pervaporation performances of pea-based polyurethaneurea and polyurethaneimide membranes to benzene/cyclohexane mixture//Journal of Macromolecular Scienceʷ, 2008. Part A: Pure and Applied Chemistry vol. 45, P. 563–571. DOI: 10.1080/10601320802100697.US Patent #4,929,358. May 29,1990, Koenitzer B.A. Polyuretane-imide membranes and ther use for the separation of aromatics from non-aromatics.US Patent #4,929,358. May 29,1990, Koenitzer B.A. Polyuretane-imide membranes and ther use for the separation of aromatics from non-aromatics.Gallyamov A.A., Structure, properties and application of polyurethane destruction by amines – de-amines and polyamines, 2017, https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/5334.Gallyamov A.A., Structure, properties and application of polyurethane destruction by amines – de-amines and polyamines, 2017, https://elar.usfeu.ru/handle/123456789/5334.Bykova E.N., Gofman I.V., Ivankova E.M., Nikolaeva A.L., Yakimansky A.V., Ivanova O.S., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. Influence of nanoparticles of various types as fillers on resistance to hydrolysis of films of heat-resistant polyimide//Nanosystems. Physics, Chemistry, Mathematics. 2019. Р. 10, 6, 666 – 673 DOI:10.17586/2220-8054-2019-10-6-666-673.Bykova E.N., Gofman I.V., Ivankova E.M., Nikolaeva A.L., Yakimansky A.V., Ivanova O.S., Baranchikov A.E., Ivanov V.K. Influence of nanoparticles of various types as fillers on resistance to hydrolysis of films of heat-resistant polyimide//Nanosystems. Physics, Chemistry, Mathematics. 2019. Р. 10, 6, 666 – 673 DOI:10.17586/2220-8054-2019-10-6-666-673.Takeichi T., Yamazaki Y., Zuo M., Ito A., Matsumoto A., Inagaki M., Preparation of porous carbon films by the pyrolysis of poly(urethane-imide) films and their pore characteristics // Carbon. 2001. vol. 39, P. 257–265 DOI:10.1016/s0008-6223(00)00117-2.Takeichi T., Yamazaki Y., Zuo M., Ito A., Matsumoto A., Inagaki M., Preparation of porous carbon films by the pyrolysis of poly(urethane-imide) films and their pore characteristics // Carbon. 2001. vol. 39, P. 257–265 DOI:10.1016/s0008-6223(00)00117-2.Li Z., Liu J., Zheng K.-S., Preparation of carbon membranes from poly(urethane–imide) and poly-imide copolymers. //New Carbon Materials, 2009. vol.47(12), P. 2943–2944 DOI:10.1016/j.carbon.2009.06.016.Li Z., Liu J., Zheng K.-S., Preparation of carbon membranes from poly(urethane–imide) and poly-imide copolymers. //New Carbon Materials, 2009. vol.47(12), P. 2943–2944 DOI:10.1016/j.carbon.2009.06.016.Didenko A.L., Ivanov A.G., Smirnova V.E., Vaganov G.V., Anokhina T.S., Borisov I.L., Volkov V.V., Volkov A.V., Kudryavtsev V.V., Selective destruction of soluble polyurethaneimide as novel approach for fabrication of insoluble polyimide films //Polymers. 2022. vol. 14(19). P. 4130. DOI:10.3390/polym14194130 - 02 Oct 2022.Didenko A.L., Ivanov A.G., Smirnova V.E., Vaganov G.V., Anokhina T.S., Borisov I.L., Volkov V.V., Volkov A.V., Kudryavtsev V.V., Selective destruction of soluble polyurethaneimide as novel approach for fabrication of insoluble polyimide films //Polymers. 2022. vol. 14(19). P. 4130. DOI:10.3390/polym14194130 - 02 Oct 2022.Sukhanova T.E., Didenko A.L., Borisov Il.L., Anokhina T.S., Ivanov A.G., Nesterova A.S., Kobykhno I.A., Kudryavtsev V.V., Volkov A.V. Morphological analysis of poly(4,4′-oxydiphenylene-pyromellitimide)-based organic solvent nanofiltration membranes formed by the solution method // Membranes. 2022. vol. 12(12), P. 1235 DOI:10.3390/membranes12121235.Sukhanova T.E., Didenko A.L., Borisov Il.L., Anokhina T.S., Ivanov A.G., Nesterova A.S., Kobykhno I.A., Kudryavtsev V.V., Volkov A.V. Morphological analysis of poly(4,4′-oxydiphenylene-pyromellitimide)-based organic solvent nanofiltration membranes formed by the solution method // Membranes. 2022. vol. 12(12), P. 1235 DOI:10.3390/membranes12121235.

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