Отчет о научно-исследовательской работе





НазваниеОтчет о научно-исследовательской работе
страница11/12
Дата публикации29.12.2014
Размер1.97 Mb.
ТипОтчет
100-bal.ru > Право > Отчет
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

1.4 Изучение каталитических свойств липаз в комплексе с белками и пептидами

Отв. исполнитель: зав. лабораторией, к.б.н. И.В. Милаева.

В качестве носителей для иммобилизованных ферментов можно использовать различные вещества - природные и синтетические, органические и неорганические, высоко- и низкомолекулярные, но все они должны отвечать следующим требованиям:

  • высокая химическая и биологическая стойкость;

  • высокая механическая прочность, например, к истиранию;

  • возможность получения различных форм - гранул, пластин, мембран, трубочек и т.д.;

  • высокая гидрофильность, обеспечивающая возможность связывания фермента с носителем в водной фазе;

  • легкость активации фермента, связанного с носителем;

  • способность носителя к максимальной "нагрузке" ферментом, так как высокая концентрация фермента на носителе позволяет уменьшить размеры реактора;

  • низкая стоимость.

Чаще всего используют следующие синтетические полиионы: поликатионы – поли(этиленимин), поли(диметилдиаллиламмоний хлорид), поли(аллиламин), полилизин; полианионы – поли(стиролсульфонат), поли(винилсульфат), поли(акриловая кислота). В качестве природных полиэлектролитов применяются хитозан и хитозансульфат, протамин и декстран сульфат, ДНК, а также белки.
1.4.1 Определение каталитической активности липаз из различных источников в присутствии природного полимера – бычьего сывороточного альбумина (БСА)

Очень важно, что БСА который является одним из наиболее доступных и простых белков [29], имеет относительно небольшую молекулярную массу (66000), ненамного превышающую молекулярную массу выбранных липаз. БСА выполняет важные физиолого-биохимические функции в плазме крови, в частности, связывая и транспортируя жирные кислоты и катионов металлов. Эта функция очень важна и делает БСА перспективным для данных исследований.

Активность липаз из поджелудочной железы свиньи, Pseudomonas fluorescens и Mucor javanicus была измерена в системе с бычьим сывороточным альбумином в соотношениях фермент : альбумин 10:1, 1:1, 1:10 и 1:100. Активность липазы из поджелудочной железы свиньи (Л-1), измеренная при соотношениях фермент : БСА от 10:1 до 1:100 не показала достоверных отклонений от активности липазы без БСА, принятой за 100 %.

В случае липазы из гриба Mucor javanicus наблюдается незначительное снижение активности фермента в присутствии БСА на 4-16 % при избытке липазы относительно альбумина, и снижение активности на 27-28 % при избытке альбумина относительно фермента.

Активность липазы из Pseudomonas fluorescens в присутствии БСА всегда была выше контроля (за контроль была принята активность липазы без альбумина) и максимальна при соотношении липаза : БСА, равном 10:1 (выше контроля в 1,5 раза).

Подобное увеличение ферментативной активности липазы может быть объяснено структурными особенностями альбумина. Структура альбумина описывается как одна длинная полипептидная цепочка, уложенная в 4 связанных глобулярных сегмента неравных размеров, конформация которых фиксирована 17 дисульфидными связями [29].

Такое сегментированное устройство придает молекуле значительную подвижность. На ее поверхности имеется 2–5 участков, с наличием которых связывают высокое сродство к органическим анионам, нерастворимым в водной среде. Особенно важно это свойство проявляется при связывании анионов жирных кислот, благодаря чему менее чем 1/5000 от их общего количества находятся в крови в свободном виде [29]. Связывание анионов жирных кислот альбумином и удаление их из реакционной смеси сдвигает равновесие гидролитической реакции расщепления субстрата триацетина в сторону образования продуктов реакции.

Таким образом, БСА по-разному взаимодействует с указанными липазами и является оптимальным «активатором» только для липазы из Pseudomonas fluorescens. В случае липаз из поджелудочной железы свиньи и Mucor javanicus требовались другие полимеры, которые были выбраны из имеющихся синтетических полиэлектролитов.

1.4.2 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с бычьим сывороточным альбумином

ДПН раствора липазы из поджелудочной железы свиньи было измерено в присутствии бычьего сывороточного альбумина при молярных соотношениях липаза : альбумин 1:100, 1:50, 1:10, 1:1, 10:1, 50:1, 100:1, а также измерено ДПН индивидуальных растворов липазы из поджелудочной железы свиньи (концентрация 10-5 М) и бычьего сывороточного альбумина (концентрация 10-5М).

Из полученных тензиограмм было рассчитано ДПН в динамике. При коротких временах существования поверхности 0,01 и 0,1 с ДПН растворов липазы, БСА и их смесей в различных соотношениях близко к ДПН воды и незначительно изменяется от 74,5±0,2 до 77,2±0,4 мН/м (эти значения соответствуют ДПН воды при данных временах существования поверхности, полученному на приборе BPA-1P). Угол наклона начального участка тензиограмм отличался незначительно.

При времени жизни 1 с становятся заметны различия в σ2 смесей липаза : БСА. Видно, что БСА быстрее понижает ДПН (σ2 = 69,4±0,1 мН/м), чем липаза (σ2 = 71,7±0,1 мН/м), поверхностное натяжение которой лишь незначительно ниже ДПН воды при этом времени. Как и следовало ожидать, при увеличении концентрации липазы в смеси липаза : БСА от 1:1 до 100:1 σ2 практически не изменяется и близко к ДПН воды. При увеличении концентрации БСА в смеси липаза : БСА от 1:10 до 1:100 σ2 близко к ДПН чистого БСА.

ДПН липазы и смесей липаза : БСА с высокой относительной концентрацией липазы (10:1, 50:1, 100:1) заметно понижалось лишь при 100 с (σ3 лежит в пределах от 69,9 ±0,6 до 71,1 ±0,1 мН/м). Продолжает понижаться ДПН БСА (62,0±0,3 мН/м) и смесей липаза : БСА с высокой относительной концентрацией БСА (1:10 - 61,9±0,2 мН/м, 1:50 - 62,7±0,1 мН/м, 1:100 - 61,9±0,4 мН/м).

В случае эквимолярного соотношения липаза : БСА σ3 было равно 67,7±0,2 мН/м, что на 5,7 мН/м больше, чем при увеличении концентрации БСА в 10 раз (1:10), и на 3,4 мН/м меньше, чем при увеличении в 10 раз концентрации липазы (10:1). Угол наклона тензиограммы в области 100 с - λ1 изменяется от 11,2±0,9 до 13,2±0,3 мН∙м-1с1/2 для БСА и смеси липаза : БСА 1:10-1:100, уменьшается при соотношении 1:1 до 7,4±0,9 мН∙м-1с1/2, и значительно уменьшается с увеличением концентрации липазы относительно БСА до 1,2±0,6 – 4,8±0,7 мН∙м-1с1/2.

При длинных временах существования поверхности ДПН (σ4) липазы (42,9±1,2 мН/м) снижается больше, чем ДПН БСА (51,7±0,1 мН/м) на 9 мН/м.

Следует отметить, что добавление БСА в малых концентрациях к раствору липазы (соотношения от 100:1 до 10:1) увеличивает ДПН комплексов липаза : БСА при длинных временах на 3-5 мН/м. Это говорит о том, что БСА либо вступает в конкурентную адсорбцию с липазой за поверхность раздела фаз, либо образует комплекс с липазой, который понижает адсорбцию чистой липазы на границе раздела фаз. При эквимолярном соотношении параметр σ4 увеличивается на 7 мН/м. В случае преобладания в смеси БСА (соотношения 1:10, 1:50 и 1:100) σ4 близко к ДПН чистого БСА, так как большой молекулярной массы альбумин занимает все больше поверхности. Кроме того, известно, что белки на границе раздела фаз подвергаются конформационным изменениям, в частности возможно разворачивание белковой глобулы и «вытягивание» белка на поверхности раздела фаз.

Таким образом, добавление БСА к раствору липазы в соотношении 1:10 проводит к максимальному снижению ДПН при больших временах существования поверхности (σ4).

1.4.3 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с поли-L-глутаминовой кислотой

Для изучения взаимодействия липазы с отрицательно заряженными полиэлектролитами и возможности образования их комплексов был выбран модельный полипептид – поли-L-глутаминовая кислота. ДПН раствора липазы из поджелудочной железы свиньи было измерено в присутствии поли-L-глутаминовой кислоты (ПГ) при молярных соотношениях липаза : ПГ 1:100, 1:10, 1:1, 10:1, 100:1.

В программе Reading ADSA были рассчитаны показатели динамического поверхностного натяжения. При коротких временах существования поверхности 0,01 и 0,1 с ДПН растворов ПГ и смесей липаза : ПГ в различных соотношениях близко к ДПН воды и незначительно изменяется от 75,1±0,2 до 77,1±0,1 мН/м (эти значения соответствуют ДПН воды при данных временах существования поверхности, полученному на приборе BPA-1P). Угол наклона начального участка тензиограмм отличается незначительно.

Полиглутаминовая кислота, как известно для полиэлектролитов, является поверхностно неактивным соединением. Это видно на тензиограмме, которая соответствует динамическому поверхностному натяжению воды. При длинных временах существования поверхности σ4 раствора липазы меньше, чем ДПН раствора ПГ на 27 мН/м.

При временах жизни 1 и 100 с различия в σ2 и σ3 смесей липаза : ПГ еще не видны. ДПН изменяется от 70,5±0,2 до 73,1±0,5 мН/м, а углы наклона тензиограмм в области 100 с - от 0,5±0,1 до 1,6±0,3 мН∙м-1с1/2.

В случае смесей липаза : ПГ показательным является лишь значение поверхностного натяжения при длинных временах существования поверхности - σ4.

При избытке ПГ в смеси (соотношения липаза : ПГ 1:100 и 1:10) σ4 близко к поверхностному натяжению поверхностно неактивной полиглутаминовой кислоты. При молярном соотношении липаза : ПГ 1:1 наблюдается резкое падение ДПН на 13 мН/м, свидетельствующее об образовании поверхностно активных комплексов липазы и ПГ. При дальнейшем увеличении относительной концентрации липазы в 10 и 100 раз (соотношения 10:1 и 100:1) ДПН изменяется в пределах ошибки измерения. Однако добавление даже незначительного количества ПГ (соотношение 100:1) увеличивает ДПН раствора чистой липазы на 13 мН/м.

Таким образом, установлено, что одноименно заряженные при нейтральном значении рН липаза и полиглутаминовая кислота образуют комплексы (возможно, за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий), стремящиеся на границу раздела фаз, что подтверждается снижением σ4 на 13,4 мН/м при увеличении содержания липазы в системах от 1:100 до 100:1.

1.4.4 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в смеси с поли-L-лизином

В качестве положительно заряженного полиэлектролита был выбран модельный полипептид – поли-L-лизин. ДПН раствора липазы из поджелудочной железы свиньи было измерено в присутствии поли-L-лизина (ПЛ) при молярных соотношениях липаза : ПЛ 1:100, 1:10, 1:1, 10:1, 100:1.

Из полученных тензиограмм были рассчитаны показатели динамического поверхностного натяжения.

При коротких временах существования поверхности 0,01 и 0,1 с ПН растворов ПЛ и смесей липаза : ПЛ в различных соотношениях близко к ПН воды и незначительно изменяется от 75,4±0,1 до 77,1±0,2 мН/м (эти значения соответствуют ПН воды при данных временах существования поверхности, полученному на приборе BPA-1P). Угол наклона начального участка тензиограмм отличается незначительно.

Полилизин является поверхностно неактивным соединением, его ПН соответствует динамическому поверхностному натяжению воды, и лишь незначительно ниже при длинных временах существования поверхности. При длинных временах существования поверхности σ4 раствора поверхностно активной липазы меньше, чем ПН раствора ПЛ на 26 мН/м.

При временах жизни 1 и 100 с различия в σ2 и σ3 смесей липаза : ПЛ еще не видны. ПН изменяется от 69,6±0,2 до 72,3±0,5 мН/м.

В случае смесей липаза : ПЛ показательным является лишь значение поверхностного натяжения при длинных временах существования поверхности - σ4. При высоких относительных концентрациях ПЛ (соотношения липаза : ПЛ 1:100 и 1:10) σ4 близко к поверхностному натяжению поверхностно неактивного полилизина.

При молярном соотношении липаза : ПЛ 1:1 наблюдается резкое падение поверхностного натяжения на 18 мН/м, что говорит об образовании комплекса между отрицательно заряженной липазой и положительно заряженным полилизином за счет электростатических взаимодействий. При дальнейшем увеличении относительной концентрации липазы в 100 раз (соотношение 100:1) ПН снижается еще на 4,5 мН/м до 46,1±1,1 мН/м, что однако на 4 мН/м больше ПН индивидуального раствора липазы.

Таким образом, общее снижение σ4 при увеличении содержания фермента от 1:100 до 100:1 для системы липазы с поли-L-лизином составило 22,5 мН/м.

1.4.5 Измерение ДПН растворов липазы из поджелудочной железы свиньи в трехкомпонентном комплексе с поли-L-лизином и поли-L-глутаминовой кислотой

ДПН раствора липазы из поджелудочной железы свиньи было измерено в трехкомпонентном комплексе с двумя разнозаряженными полиэлектролитами полилизином и полиглутаминовой кислотой. Соотношение липаза : полиглутаминовая кислота было равно во всех случаях 1:1, отношение двух полиэлектролитов варьировалось от 0,3 до 1,0. При всех изученных соотношениях эти комплексы понижали поверхностное натяжение растворителя.

Таким образом, при временах существования поверхности от 0,01 до 100 с ДПН снижается незначительно на 4-6 мН/м. При длинных временах поверхностное натяжение падает еще на 16-20 мН/м. Однако, вероятно, вследствие сложных взаимодействий в изученной трехкомпонентной системе концентрационных зависимостей выявлено не было: параметр σ4 при всех соотношениях ПЛ/ПГ лежит в пределах ошибки измерения, но достоверно выше σ4, полученного для чистого раствора липазы (42,9±1,2 мН/м).

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

  1. Получены и исследованы двух- и трёхкомпонентные комплексы липазы с природными полимерами: БСА, полилизином и полиглутаминовой кислотой.

2. Показано, что природный полимер – бычий сывороточный альбумин может как увеличивать (в случае липазы из Pseudomonas fluorescens на 14-47 %), так и уменьшать (в случае липазы из Mucor javanicus на 4-28 %) относительную активность фермента в зависимости от типа липаз. Впервые показано влияние природы полимера при его взаимодействии с липазой на параметры динамической тензиометрии, характеризующие скорость адсорбции данных комплексов на поверхность раздела фаз. Величина изменения динамического поверхностного натяжения σ4 для систем панкреатической липазы с полимерами с увеличением относительного содержания фермента от 1:100 до 100:1 уменьшается в ряду: поли-L-лизин > поли-L-глутаминовая кислота > бычий сывороточный альбумин.

  1. Полученные результаты могут быть использованы при изучении механизмов основных биохимических процессов в организме животных, преподавании биохимии студентам биологических специальностей.

  2. Разработанные методики могут применяться в биомедицинской диагностике.

1.5 Разработка способа получения полимерного антистатического средства и изучение его коллоидно-химических свойств

Отв. исполнитель: доцент, к.х.н. И.Н. Староверова.

Получение новых полимерных материалов, с помощью которых текстильные материалы могли бы долго сохранять антистатические и антибактериальные свойства, представляют большой научно-практический интерес. Среди известных полимеров N,N’-диметил-N,N’-диаллиламионий хлорид обладает антибактериальными и антисептическими свойствами. Однако этот полимер обладает низкой термической стабильностью и не- влагостоек.

Цель настоящей работы заключалась в создании сополимеров N,N’-диметил-N,N’-диаллиламионий хлорида (ДМДААХ) и метилметакрилата (ММА), которые отличались бы большой адгезивной способностью к текстильным материалам и образовывали пленкообразные покрытия с более высокими антистатическими и термическими свойствами.

Полимеры N, N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида получили широкое применение в текстильной промышленности при производстве антибактериального акрилового волокна, в качестве фиксирующего агента при окраске волокна [119]. Антибактериальную и антистатическую обработку, как правило, проводят на заключительных отделочных этапах. Однако длительная эксплуатация, стирка, температурная обработка текстильных материалов приводят к потере этих свойств, имеющих важное гигиеническое значение [121]. Поэтому получение новых полимерных материалов, с помощью которых текстильные материалы могли бы длительно сохранять антистатические и антибактериальные свойства, представляет большой интерес.

В качестве таких новых материалов были выбраны сополимеры N, N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида (ДМДААХ) и метилметакрилата (ММА) в виде устойчивых в водной среде дисперсий; исследованы термические и термоокислительные свойства новых сополимеров и антистатические свойства обработанных ими материалов.

Сополимеры N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида и метилметакрилата получали радикальной полимеризацией, используя мономеры N,N-диметил-N,N-диаллиламмоний хлорида (ДМДААХ), метиловый эфир метакриловой кислоты (ММА) и инициатор – персульфат аммония (ПСА). Реакцию проводили в запаянной ампуле в среде аргона, в качестве растворителя был взят диметилсульфоксид. Были приготовлены сополимеры с разными соотношениями сомономеров ММА и ДМДААХ (МАА:ДМДААХ от 0,5:1 до 3:1).
Таблица 8 – Условия радикальной сополимеризации ДМДААХ и ММА

Образец,

соотн. ММА:

ДМДААХ

ММА, г

ДМДААХ,

г

ДМСО,

г

(ДМДААХ и ММА):ПСА**

Выход продукта реакции, %

СП-6 (0,5:1)

0,6

1,97

6,6

500

20,9


СП-7 (1:1)

1,2

1,97

6,6

500

24,6


СП-3 (1,5:1)

6,0

6,5

27,5

500

25,0


СП-4* (1:1)

2,8

4,6

16,5

1500

42,0


СП-5* (1,5:1)

4,4

4,6

16,5

1000

33,2


– t=60 0C; * - t=45 0C; ** соотношение суммарного количества сомономеров к количеству инициатора.
Состав полученных сополимеров изучали методом ЯМР спектроскопии. Антистатические свойства полученных сополимеров оценивали по результатам кинетики разряда. Величину напряженности электростатического поля определяли прибором ИЭЗ-П [120]. Термические и термоокислительные свойства исследовали термогравиметрическим методом. Все эксперименты проводили на приборе Perkin-Elmer TGA-7, при скорости нагревания 10 °С/мин и скорости потока газа (воздуха или аргона) 30-40 мл/мин.

Состав и строение полученных сополимеров исследовали при помощи спектров 1Н ЯМР (d6 ДМСО, 400 МГц). Установлено, что при радикальной сополимеризации образуются сополимеры ММА и ДМДААХ, в которых присутствуют звенья ДМДААХ циклического (тип I) и ациклического (тип II) строения, а также звенья ММА. Звенья ДМДААХ (тип I) получаются при внутримолекулярной циклизации мономера ДМДААХ, протекающей с раскрытием обеих аллильных групп. Звенья ациклического строения (II) получаются при полимеризации ДМДААХ с раскрытием одной аллильной группы и, следовательно, содержат непрореагировавшую аллильную группу.








(I)

(II)


Для изучения антистатических свойств сополимеров были взяты ковровые изделия (100 % полиамид) "Carpetline Deister" фирмы Teppich (Германия). Для пропитки образцов размером 250х250 мм растворами полученных сополимеров их помещали в ванночку с плотной крышкой и держали в течение 30 минут в 1%-ном растворе сополимера ММА и ДМДААХ. Масса сополимера составляла 1 % от массы образца. После того как образец полностью вбирал в себя раствор, его высушивали при комнатной температуре до постоянного веса. Образцы коврового покрытия до и после пропитки растворами сополимеров исследовали на электризуемость. Для этого их заряжали по методике [121] зарядами статического электричества при напряжении 18,2 кВ на металлическом электроде, имеющем одинаковый размер с образцами тканей, и проводили исследование кинетики разряда. Величина напряженности электростатического поля уменьшается со временем согласно уравнению:

E=E0·e-t/τ, или lg(Еt o )=-0,434 t/τ, ( )

где E – напряженность электростатического поля на поверхности ткани или коврового покрытия в данный момент времени; E0 – напряженность электростатического поля при t=0; τ – постоянная утечки заряда.

Из данных, приведенных на рисунках 28 и 29, следует, что продукты сополимеризации обладают разными антистатическими эффектами в зависимости от соотношения взятых сомономеров ММА и ДМДААХ. Наилучшими антистатическими свойствами обладали образцы, полученные с меньшим количеством инициатора (СП-4 и СП-5). В частности, стекание заряда с ковровых покрытий, обработанных этими образцами, происходило быстрее, чем c остальных. Для СП-6 (получен с большим количеством инициатора и с соотношением сомономеров ММА: ДМДААХ, взятом как 0,5:1), антистатические свойства были хуже.

При еще больших количествах изначально взятого ММА (СП-7 и СП-3) утечка заряда с пропитанных ковровых покрытий шла еще медленнее. Следовательно, антистатические свойства полученных сополимеров зависели от их состава и строения макромолекул. Сополимеры ММА и ДМДААХ, в макромолекулах которых преобладали звенья ДМДААХ циклического строения (тип I) обладали большим антистатическим эффектом. Преобладание звеньев ММА или ациклической формы ДМДААХ (тип II) в сополимерах приводило к снижению их антистатических свойств. Таким образом, варьируя соотношениями сомономеров и сомономеров и инициатора можно регулировать антистатические свойства сополимеров ММА и ДМДААХ.

Термическая и термоокислительная устойчивость сильно различались у продуктов сополимеризации ММА и ДМДААХ в зависимости от соотношения изначально взятых сомономеров. В таблице 8 приведены результаты разложения полученных сополимеров в атмосфере воздуха.

Из таблицы 8 следует, что наибольшая термоокислительная устойчивость наблюдается у образцов, полученных из сомономеров ММА:ДМДААХ, взятых в пределах 1:1-1,5:1.







Рисунок 28 – Линейные уравнения кинетики разряда (отрицптельный заряд)



Рисунок 29 – Линейные уравнения кинетики разряда (положительный заряд)










Рисунок. 30 - Термогравиметрические кривые потери массы на воздухе у образцов сополимеров при соотношении

ММА : ДМДААХ:

Рисунок 31 - Термогравиметрические кривые потери массы в среде аргона у образцов сополимеров при соотношении ММА : ДМДААХ:




Таблица 9 - Термоокислительная деструкция сополимеров

Температура деструкции (t °С) и потеря массы (Δm, %) сополимеров с разным исходным соотношением ММА:ДМДААХ

0,5:1

1:1

1,5:1

2:1

3:1

t°С

Δm, %

t°С

Δm, %

t°С

Δm, %

t°С

Δm, %

t°С

Δm, %

191,2*

5

300

16

300

18

183,8*

4

185,1*

5

257,9*

21

319,5*

36

330,3*

68

355,4*

63

358,0*

66

365,4*

72

350

74

350

95

380

97

380

94

450

97

380

98

375

100













*термоокислительная деструкция, сопровождающаяся значительной потерей массы при указанной температуре, выраженная в виде пика на термограмме.

Из таблицы 9 следует, что те же самые образцы сополимеров (т.е. исходные соотношения сомономеров ММА и ДМДААХ взяты в пределах 1:1 – 1,5:1) также самые термостабильные. При увеличении количества ММА в исходной смеси сомономеров термическая и термоокислительная стабильность сополимеров понижались, и образцы начинали терять массу в аргоне и на воздухе уже при температуре 150 °С. Потеря массы при 250 °С составляла от 7 % до 12 % - на воздухе и от 6 % до 11 % - в аргоне, соответственно для образцов с соотношениями ММА:ДМДААХ 2:1 и 3:1.

Причем самая большая потеря массы наблюдалась у образца с большим количеством ММА. Деструкция этих образцов на воздухе и в аргоне протекала похожим образом. В результате термической деструкции этих образцов количество кокса получалось больше, чем в остальных случаях.

Таблица 10 - Термическая деструкция сополимеров

Температура деструкции (t°С) и потеря массы (Δm, %) сополимеров

с разным исходным соотношением ММА:ДМДААХ

0,5:1

1:1

1,5:1

2:1

3:1

t °С

Δm, %

t °С

Δm, %

t °С

Δm, %

t °С

Δm, %

t °С

Δm, %

199,0*

14

291,7*

14

330,0*

32

188,8*

4

188,8*

5

271,4*

27

381,9*

64

386,4*

74

290,2*

19

264,4*

17

410,5*

76

420

100

420

99

414,1*

82

414,2*

67

450

95













440

91

450

91

*термическая деструкция, сопровождающая значительной потерей массы при указанной температуре, выраженная в виде пика на термограмме.
При наименьшем количестве введенного сомономера ММА (ММА:ДМДААХ = 0,5:1) характер деструкции образца отличался. Термическая деструкция начиналась уже при температуре 150 °С. При нагревании образца до 250 °С потеря массы составляла 22 % в аргоне, и 17 % - на воздухе.

Из данных таблицы 8 и 9 следует, что продукты сополимеризации ММА и ДМДААХ деструктировали многостадийно.

На рисунках 30 и 31 приведены термогравиметрические кривые деструкции образцов в среде воздуха и аргона.

Особенностью термоокислительной деструкции для всех исследованных образцов в интервале температур 250-350 °С являлось образование продуктов окисления перекисного типа. Из-за этого наблюдался прирост массы на термогравиметрических кривых (рисунки 30 и 31). Образование перекисей было связано, вероятно, с окислением аллильных групп в макромолекулах сополимера ДМДААХ и ММА [121]. Образование перекисей по двойным связям =СН2 – групп происходило на фоне термической деструкции других участков макромолекул. Таким образом, в температурном диапазоне 250-350 °С наблюдались два параллельных процесса: (1) образование перекисей и (2) термоокислительная деструкция. В ходе процесса (1) наблюдался некоторый прирост массы, тогда как деструкция (2), приводила к потере массы (рис. 30 и 31). При этом потери массы, как в среде воздуха, так и в аргоне происходили приблизительно с одинаковыми скоростями. Образование перекисных или гидроперекисных фрагментов при нагревании образцов на воздухе подтверждалось также тем, что участок термограммы, отражавший несколько возросшую термостабильность образцов, завершался участком термогравиметрической кривой, характерной для стадии их катастрофической деструкции, что свойственно для перекисей или гидроперекисей, которые способны катализировать "лавинообразные" цепные процессы при деструкции.

Таким образом, в зависимости от соотношений сомономеров ММА и ДМДААХ и сомономеров и инициатора получались сополимеры, макромолекулы которых имели разное строение и состав. При количественном соотношении сомономеров и инициатора (ММА и ДМДААХ):ПСА=500:1 и соотношении ММА:ДМДААХ, взятом как 0,5:1, в макромолекуле присутствовали в основном звенья ациклического ДМДААХ и звенья ММА. При большем количестве взятого сомономера ММА (ММА:ДМДААХ=1:1) получался сополимер, состоявший в основном из макромолекул с метилметакрилатными звеньями. При меньшем количестве инициатора (СП-4*) образовывался сополимер, макромолекулы которого в основном состояли из звеньев циклического ДМДААХ и звеньев ММА.

Антистатическими свойствами обладали в большей степени сополимеры ДМДААХ и ММА, в макромолекулах которых присутствовали звенья ДМДААХ циклического строения и ММА, и в меньшей степени – сополимеры, в макромолекулах которых присутствовали в основном, либо звенья ациклического ДМДААХ, либо звенья ММА.

Таким образом, варьируя соотношением исходных сомономеров можно регулировать термическую и термоокислительную стабильность получаемых продуктов сополимеризации. Большей термической стабильностью и термоокислительной устойчивостью обладали продукты сополимеризации сомономеров ММА:ДМДААХ, взятые в соотношении 1:1 – 1,5:1.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   12

Похожие:

Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Гост 32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Межгосударственный стандарт (гост 32-2001). Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (редакция 2005...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОбщие положения отчет
Отчет о научно-исследовательской работе (нир) документ, который содержит систематизированные данные о научно-исследовательской работе,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconРеферат Отчет о научно-исследовательской работе состоит
Отчет о научно-исследовательской работе состоит из 33 рисунков, 8 разделов, 12 подразделов, 9 формул, 31 источника. Общий объем 48...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе «определение доступности...
Ключевые слова: отчет, научно-исследовательская работа, заключительный отчет, кинопоказ, доступность, качество, цифровые технологии,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет по научно-исследовательской работе студентов экономического факультета за 2012-2013 г
Научно-исследовательская работа студентов является действенным средством повышения качества подготовки специалистов и проводится...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Двухфакторная многокритериальная методика аттестации научно-педагогических работников спбгу на основе показателей эффективности их...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе фгоу впо «Кемеровский гсхи»
Ключевые слова: наука, инновации, инновационный потенциал, инновационный проект, финансирование научно-исследовательской работы,...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе за 2011 год
Основные научные направления (по которым факультет осуществляет научно-исследовательскую деятельность)
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области коллоидной химии и поверхностных явлений
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научной исследовательской работе студентов (магистрантов) Института
Организация научно-исследовательской деятельности студентов и их участие в научных исследованиях и разработках в 2012 году
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе
Методические указания по выполнению контрольной работы одобрены на заседании Научно-методического совета взфэи
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе
«научно-методическое сопровождение выполнения обязательств российской федерации по охране всемирного культурного и природного наследия...
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Отчет о научно-исследовательской работе iconОтчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой...
Санкт-петербургский государственный электротехнический университет «лэти» им. В. И. Ульянова (ленина)


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск