ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ НА НЕНАСЫЩЕННЫЕ ПОЛИЭФИРНЫЕ СМОЛЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ В ПРОЦЕССЕ «ХОЛОДНОГО» ОТВЕРЖДЕНИЯ АКРИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ

Изучение влияния ультрафиолетового облучения на полимеры является важным и актуальным направлением науки и техники, поскольку позволяет разрабатывать новые подходы к созданию более долговечных и эффективных материалов. В данной работе рассматриваются изменения, происходящие в полимерах на основе ненасыщенных полиэфиров при длительном воздействии ультрафиолетового излучения. Целью исследования являлось изучение влияния продолжительного УФ-облучения на термическую стабильность полимерных материалов на основе полиэтиленгликольмалеината и полипропиленгликольмалеината, отвержденных акриловой кислотой при соотношении компонентов ~70:30 масс.%. Образцы исследовались методом микроскопии для выявления микротрещин, возникающих в результате воздействия УФ-излучения. Дополнительно проводилась визуальная оценка изменения окраски и появления мутности исследуемых материалов. Дополнительно для количественной оценки степени фотоокислительной деградации полимеров определялся карбонильный индекс. Данный показатель характеризует накопление карбонильных групп, образующихся в результате разрушения полимерной цепи под действием ультрафиолетового излучения, и позволяет оценить глубину протекания процессов фотостарения материалов. Термическая стабильность сополимеров определялась методом термогравиметрического анализа путем установления температуры начала термической деформации до и после УФ-облучения образцов в течение 21 суток. Полученные результаты показали, что полимер, синтезированный на основе полиэтиленгликольмалеината, демонстрирует более выраженное снижение температуры начала термической деформации после УФ-облучения в сравнении с сополимером на основе полипропиленгликольмалеината, что свидетельствует о более высокой устойчивости последнего к деградации, обусловленной УФ-облучением.

1. Glogowska K. Characteristics of Polymer Materials with New Smart Utilities / K. Glogowska, T. Klepka, L. Dulebova // Advances in Science and Technology-Research Journal. – 2020. – Vol. 14. – № 4. – P. 96-103. https://doi.org/10.12913/22998624/125581.

2. Research progress in functional polymer materials / C.Y. Han et al // Cailiao gongcheng – Journal of Materials Engineering. – 2021. – Vol. 49, № 6. – P. 55-65. https://doi.org/10.11868/j.issn.1001-1381.2020.000187.

3. Influence of tropical and temperate climatic factors on the properties of urethane-based paint coatings / N.P. Andreeva et al // Paint and varnish materials and their application. – 2018. – № 4. – P. 24-28.

4. Halary J.L. Polymer materials and sustainable development / J.L. Halary, L. Avérous, V. Verney // Actualite chimique. – 2010. – № 338(39). – P. 41-53.

5. Study of Aging Processes of Polymer Composite Materials in Natural Conditions of the Tropical Climate of North America / E.V. Nikolaev et al // Novosti materialovedeniya. Science and technology: electronic scientific and technical journal. – 2018. – Vol. 30, № 3-4. – Art. 08.

6. Tanzer J.D. Climate driven durability tester / J.D. Tanzer, L.S. Frankel // American Society for Testing and Materials Special Technical Publication. – 1992. – № 1200. – P. 29-44. https://doi.org/10.1520/STP14871S.

7. Tan L.J.Y. Recent progress on polymer materials for additive manufacturing / L.J.Y. Tan, W. Zhu, K. Zhou // Advanced Functional Materials. – 2020. – Vol. 30, № 43. https://doi.org/10.1002/adfm.202003062.

8. Development and modification of elastomeric materials for use in all climatic conditions / O.A. Eliseev et al // Aviation materials and technologies. – 2012. – № 5. – P. 309-314.

9. Loch K.P. Unsaturated polyester resin / K.P. Loch // Ungesattigte Poliesterharra. – 1995. – Vol. 85. – № 10. – P. 1622-1630.

10. Burkeyev M.Zh. Method for producing unsaturated polyester resins based on propylene glycol and fumaric acid: Patent No. 33266 RK, C08G63/00 / M.Zh. Burkeyev, A.K. Kovaleva, E.M. Tazhbayev. – Publ. 2018.

11. New Polyampholyte Polymers Based on Polypropylene Glycol Fumarate with Acrylic Acid and Dimethylaminoethyl Methacrylate / M.Zh. Burkeev et al // Russian Journal of Applied Chemistry. – 2018. – Vol. 91, № 7. – P. 1145-1152. https://doi.org/10.1134/S1070427218070121.

12. «Cold curing» of polyethylene glycol maleate with acrylic acid and some physicochemical properties of their solutions / G.K. Burkeyeva et al // Bulletin of University of Karaganda. Series Chemistry. – 2022. – Vol. 106, № 2. – P. 25-31. https://doi.org/10.31489/2022Ch2/2-22-22.

13. Development of Energy-Efficient Curing Method for Polypropylene Glycol Fumarate Using an Optimized Initiating System of «Cold» Curing / G.K. Burkeyeva et al // Eurasian Journal of Chemistry (Bulletin of University of Karaganda. Series Chemistry). – 2023. – Vol. 109, № 1. – P. 15-23. https://doi.org/10.31489/2023Ch1/1-23-10.

14. GOST 32317-2012 (EN 1297:2004, MOD). Roofing and waterproofing materials flexible bitumencontaining and polymeric (thermoplastic or elastomeric). Test method for aging under the influence of artificial climatic factors: UV radiation, elevated temperature and water. – M.: Standartinform, 2014. – 7 s. https://docs.cntd.ru/document/1200108098.

15. Bobrov T.B. Investigation of UV-irradiation effect on polymer degradation rate / T.B. Bobrov, S.D. Gafurov, F.H. Istamov // Applied Physics. – 2020. – № 5. – P. 93-96. URL: http://applphys.orionir.ru/appl-20/20-5/PF-20-5-93.pdf.

16. Thermal stability of unsaturated polyesters and copolymers based on them / S.V. Vinogradova et al // Polymer Science. – 1968. – Vol. 10, № 7. – P. 1757-1764. https://doi.org/10.1016/0032-3950(68)90368-7.

17. Influence of temperature and UV intensity on photo-polymerization reaction studied by photoDSC / M.C. Rusu et al // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2012. – Vol. 110, № 1. – P. 287-294. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2465-5.