2015 (2) 5

https://doi.org/10.15407/polymerj.37.02.144

The influence of a constant magnetic field on the structure and thermomechanical properties of polymer-metal systems based on polyelectrolyte complexes of pectin and polyethyleneimine with copper ions and nanocomposites formed from these systems

V.L. Demchenko, V.I. Shtompel, S.V. Riabov, L.A. Goncharenko, S.M. Kobylinskiy

Institute of Macromolecular Chemistry, NAS of Ukraine

48, Kharkivske shose, Kyiv, 02160, Ukraine

Polym. J., 2015, 37, no. 2: 144-150.

Section: Structure and properties.

Language: Ukrainian.

Abstract:

The effect of a constant magnetic field on the structure and properties of ternary polyelectrolyte–metal complexes (TPMC) obtained from a stoichiometric polyelectrolyte complex (PEC) based on pectin and polyethyleneimine with Cu2+ ions  and nanocomposites formed from these ternary system have been studied by a number of structural techniques and thermomechanical analysis.

It is revealed that as a result of chemical reduction a copper ions in the volume of  TPMC under the influence of a constant magnetic field occurs with the formation of nanocomposites based on PEC and nanoparticles which consist of only metallic copper phase, whereas in the initial state (without exposure to a magnetic field) is formed nanocomposite PEC–Cu/Cu2O. By means of thermomechanical method  it is found that under the influence of a constant magnetic field a glass transition temperature Tg increases for PEC–Cu and decreases for PEC and TPMC.

Key words: ternary polyelectrolyte–metal complexes, nanocomposite, magnetic field, structure, properties.

Література

1. Дорфман Я.Г. Магнитные свойства и строение вещества. – М.: Гос. изд-во физ.-мат. л-ры, 1955. – 376 с.
2. Бозорт Р. Ферромагнетизм. – М.: ИЛ, 1956. – 784 с.
3. Селвуд П. Магнетохимия. – М.: ИЛ, 1958. – 457 с.
4. Дорфман Я.Г. Диамагнетизм и химическая связь. – М.: ГИФМЛ, 1961. – 231 с.
5. Калинников В.Т., Ракитин Ю.В. Введение в магнетохимию. – М.: Наука, 1980. – 302 с.
6. Лагутин А.С., Ожегин В.И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте. – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 192 с.
7. Бадалов Д.С. Кинетика отверждения эпоксидных связующих: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Москва, 1984. – 20 с.
8. Пинчук А.И., Шаврей С.Д. // Физика твердого тела. – 2001. – 43, вып. 1. – С. 39–41.
9. Лискутин С.Ю. Влияние импульсных магнитных и электрических полей на пластичность линейных аморфных полимеров: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. – Тамбов, 2000. – 20 с.
10. Песчанская Н.Н., Якушев П.Н. // Физика твердого тела. – 1997. – 39, вып. 9. – С. 1690–1692.
11. Суберляк О.В. Скорохода В.Й., Бенедик Н.Б. // Хім. промисловість України. – 2001. – № 6. – С. 32–36.
12. Звездин А.К., Костюченко В.В., Платонов В.В. // Успехи физических наук. – 2002. – 172, № 11. – С. 1303–1306.
13. Cucu-layev R., Sanyal A., Atay N.Z. // J. of Nanoscience and Nanotechnology. – 2012. – 12. – P. 2761–2766.
14. Chowdhury D. // Nanoscience Methods. – 2012. –1. – P. 37–49.
15. Молчанов Ю.М., Кисис Э.Р., Родин Ю.П. // Механика полимеров. – 1973. – № 4. – С. 737–761.
16. Молчанов Ю.М., Родин Ю.П., Кисис Э.Р. // Механика полимеров. – 1976. – № 3. – С. 916–918.
17. Молчанов Ю.М., Родин Ю.П., Кисис Э.Р. // Механика полимеров. – 1978. – № 4. – С. 583–587.
18. Левин М.Н., Постников В.В., Матвеев Н.Н. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. А. – 2003. – 45, № 2. – С. 217–223.
19. Вшивков С.А., Русинова Е.В. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. А. – 2008. – 50, № 7. – С. 1141–1149.
20. Вонсонский С.В. Магнетизм. – М.: Наука, 1971. – 1032 с.
21. Физико-химическая механика дисперсных структур в магнитных полях / Под ред. Н.Н. Круглицкого. – К.: Наук. думка, 1976. – 193 с.
22. Киргинцев А.Н., Соколов В.М. // Журн. физ. химии. – 1965. – 10, № 9. – С. 2053–2056.
23. Цветков В.Н., Рюмцев Е.И., Коломиец И.П., Ковшик А.П. // Докл. АН СССР. – 1973. – 211, № 4. – С. 821–824.
24. Калантаров М.И., Меликова Т.А., Расулов Н.Э. // Труды Азерб. научно-исслед. ин-та энергетики. – 1970. – XIX. – С. 79–82.
25. Шипилевский Б.А. Формирование и регулирование свойств эпоксидных композитов. – Ташкент: ФАН, 1979. – 112 с.
26. Демченко В.Л. Вплив магнітного і електричного полів на структуру та властивості систем на основі епоксидного полімеру, оксидів металів і поліаніліну: автореф. дис. … канд. фіз.-мат. наук. – Київ, 2009. – 18 с.
27. Малежик П.М. Анізотропія фізико-механічних властивостей епоксидних систем, сформованих в магнітному полі: автореф. дис. … канд. фіз.-мат. наук. – Київ, 2013. – 20 с.
28. Персидская А.Ю. Влияние магнитных полей на физико-химические свойства полимерных материалов: автореф. дис. … канд. хим. наук. – Уфа, 2002. – 20 с.
29. Зезин А. Б., Рогачева В. Б., Валуєва С. П., Никонорова Н. И., Занцохова М. Ф., Зезин А. А. // Рос. нанотехнологии. – 2006. – 1, № 1. – С. 191–200.
30. Кобилінський С. М., Рябов С. В., Керча Ю. Ю. // Вопр. химии и хим. технологии. – 2008. – № 5. – С. 28
31. Kratky O., Pilz I., Schmitz P.J. // J. Coll. Interface Sci. –1966. – 21, N 1. – P. 24–34.
32. Штомпель В.И., Керча Ю.Ю. Структура линейных полиуретанов. – К.: Наук. думка, 2008. – 248 с.
33. Демченко В.Л., Штомпель В.И. // Высокомолекуляр. соединения. Сер. Б. – 2014. – 56, № 6. – С. 584–591.
34. Kou T., Jin C., Zhang C., Sun J., Zhang Z. // RSC Adv. – 2012. – 2. – P. 12636–12643.
35. Ruland W. // J. Appl. Cryst. –1971. – 4, N 1. – P.70–73.
36. Perret R., Ruland W. // Kolloid Z. – Z. Polymere. – 1971. – B.247. – S.835–843.
37. Porod G. General theory // Small-angle x-ray scattering / Ed. by O. Glatter, O. Kratky. – London: Acad. Press, 1982.
38. Донченко Л.В., Фирсов Г.Г. Пектин: основные свойства, производство и применение. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 276 с.