Polymer composite materials with a high level of thermal stability based on phenolic resins and disperse silica fillers

Development of the engineering industry is difficult without using of heat-resistant polymer composite materials for manufacturing of machines and mechanisms parts operating at temperatures up to 300°C. For this purpose it was suggested the diphenylolsulfone formaldehyde resin as a polymer matrix, and different modifications of disperse silicas — white soot WS-120 and aerosol A-380 — were selected for fillers. The developed phenoplasts have high level of thermal stability (up to 370 °C), it’s at 25–30°C is higher, then for initial resins. Apparently, this is a result of increasing of the interaction level on the boundary “polymer-disperse filler”, under the processing condition (at temperatures 170–190°C) due to appearing of covalent and hydrogen bonds between hydroxyl groups at the surface of the silica and methylol groups of the polymer matrix.Розвиток машинобудівної галузі ускладнився без використання термостійких полімерних композиційних матеріалів для деталей машин і механізмів, що працюють при температурах до 300°С. Запропоновано як полімерну матрицю обрати діфенілолсульфон-формальдегідну смолу, а в якості наповнювачів використати дисперсні кремнеземи — білу сажу марки БС-120 та аеросил марки А-380. Розроблені матеріали мають високу термічну стабільність (до 370°C), що на 25-30°C вище, ніж для ненаповненого полімеру. Такий результат проявився при збільшенні рівня взаємодії в процесі переробки на межі розподілу фаз “полімер — дисперсний наповнювач” в умовах переробки (при температурах 170–190°С) за рахунок утворення ковалентних і водневих зв’язків між гідроксильними групами на поверхні наповнювача та метилольними групами полімерної матриці.Развитие машиностроительной отрасли затруднено без использования термостойких полимерных композиционных материалов для изготовления деталей машин и механизмов, работающих при температурах до 300°С. Предложено в качестве полимерной матрицы использовать дифенилолсульфонформальдегидную смолу, а в качестве наполнителей — дисперсные кремнеземы — белую сажу марки БС-120 и аэросил марки А-380. Разработанные материалы имеют высокую термическую стабильность (до 370°C), что на 25-30°C выше, чем для ненаполненного полимера. Такой результат может быть следствием увеличения уровня взаимодействия на границе раздела фаз “полимер — дисперсный наполнитель” в условиях переработки (при температуре 170–190°С) за счет образования ковалентных и водородных связей между гидроксильными группами на поверхности наполнителя и метилольными группами полимерной матрицы

Розробка коалесцентів для лакофарбових матеріалів на основі іонних рідин – продуктів взаємодії діетаноламіну з неорганічними кислотами

This paper reports the synthesis of ionic liquids through the interaction between diethanolamine and orthophosphate and boric acids in order to establish the possibility of replacing volatile coalescents in a formulation for paints and varnishes with ionogenic compounds. The results from studying the influence of polymeric coalescents based on ionic liquids on the rheological properties of water-dispersion paints and varnishes of different nature are presented. It has been established that the synthesized coalescents could be used to modify the properties of paints and varnishes based on polyurethane and styrene-acrylic aqueous dispersions. It has been shown that the product of the interaction between diethanolamine and boric acid in aqueous solutions forms an ionogenic complex compound with a unipolar conductivity in terms of ОН─ ions. It was also established that when introduced to the formulation of water-dispersion paints and varnishes, the solutions of modifiers produce a diluting action. The influence of ionic liquids on the process of film formation of aqueous dispersions of polymers and pigmented paints and varnishes based on them was investigated. It was established that the synthesized ionogenic compounds are not inferior, in terms of their effectiveness, to the widespread conventional industrial coalescents of the Texanol→ type. Therefore, there is reason to assert the possibility of replacing the industrial coalescent Texanol→ in the formulation of pigmented water-dispersion paints and varnishes based on styrene-acrylic and polyurethane dispersions with fundamentally new synthesized ionogenic modifiers. Thus, the coatings with a coalescent based on ion liquid of diethanolamine borate have a higher level of conditional hardness, which exceeds by 17 % the hardness index of the paint made on the basis of the conventional Texanol→ type coalescent, without changing its decorative properties, such as color and shineСинтезированы ионные жидкости путем взаимодействия диэтаноламина с ортофосфатной и борной кислотами для установления возможности замены летучих коалесцентов в составе лакокрасочных материалов на ионогенные соединения. Представлены результаты исследования влияния полимерных коалесцентов на основе ионных жидкостей на реологические свойства водно-дисперсионных лакокрасочных материалов различной природы. Установлено, что синтезированные коалесценты можно использовать для модификации свойств лакокрасочных материалов на основе полиуретановых и стирол-акриловых водных дисперсий. Показано, что продукт взаимодействия диэтаноламина и борной кислоты в водных растворах образует ионогенное комплексное соединение с униполярной проводимостью по ионам ОН─. Также установлено, что при введении в состав водно-дисперсионных лакокрасочных материалов растворы модификаторов оказывают разбавляющее действие. Проведено исследование влияния ионных жидкостей на процесс пленкообразования водных дисперсий полимеров и пигментированных лакокрасочных материалов на их основе. Установлено, что синтезированные ионогенные соединения не уступают по своей эффективности широко распространенным традиционным промышленным коалесцентам типа Texanol→. Таким образом, есть основания утверждать о возможности замены промышленного коалесцента Texanol→ в составе пигментированных водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на основе стирол-акриловых и полиуретановых дисперсий на принципиально новые синтезированные ионногенные модификаторы. Так, покрытие из коалесцента на основе ионной жидкости диетаноламинобората имеет более высокий уровень условной твердости, превышающий на 17 % показатель твердости краски, изготовленной на основе традиционного коалесцента типа Texanol→, не меняя ее декоративные свойства, такие как цвет и блескСинтезовано іонні рідини шляхом взаємодії діетаноламіну з ортофосфатною та борною кислотами для встановлення можливості заміни летких коалесцентів у складі лакофарбових матеріалів на іоногенні сполуки. Представлено результати дослідження впливу полімерних коалесцентів на основі іонних рідин на реологічні властивості воднодисперсійних лакофарбових матеріалів різної природи. Встановлено, що синтезовані коалесценти можна використовувати для модифікації властивостей лакофарбових матеріалів на основі поліуретанових та стирол-акрилових водних дисперсій. Показано, що продукт взаємодії діетаноламіну та борної кислоти у водних розчинах утворює іоногенну комплексну сполуку з уніполярною провідністю за іонами ОН─. Також встановлено, що при введенні до складу воднодисперсійних лакофарбових матеріалів розчини модифікаторів чинять розріджувану дію. Проведено дослідження впливу іонних рідин на процес плівкоутворення водних дисперсій полімерів та пігментованих лакофарбових матеріалів на їх основі. Встановлено, що синтезовані іоногенні сполуки не поступаються за своєю ефективністю широко розповсюдженим традиційним промисловим коалесцентам типу Texanol→. Таким чином, є підстави стверджувати про можливість заміни промислового коалесценту Texanol→ у складі пігментованих воднодисперсійних лакофарбових матеріалів на основі стирол-акрилових та поліуретанових дисперсій на принципово нові синтезовані іонногенні модифікатори. Так, покриття з коалесцентом на основі іонної рідини діетаноламіноборату мають більш високий рівень умовної твердості, яка перевищує на 17 % показник твердості фарби, виготовленої на основі традиційного коалесценту типу Texanol→, не змінюючи її декоративні властивості, такі як колір та блис

Ionic liquids for promising ion-conducting polymer materials of electrochemical devices

The review is devoted to analysis of synthesis methods development of ionic liquids based on quaternary ammonium salts and their application as components of the liquid and polymeric electrolytes for various electrochemical devices. The special attention is given to the properties analysis of ionic liquids depending on the structure of them cationic and anionic parts. The data on composition and properties of polymeric electrolytes that can be used in lithium batteries, capacitors, fuel cells, and dye-sensitized solar cells are shown.Проаналізовано розвиток методів синтезу іонних рідин на основі четвертинних амонієвих солей і їх застосування як компонент рідких і полімерних електролітів для різних електрохімічних пристроїв. Особливу увагу надано аналізу залежності властивостей іонних рідин від структури їх катіонної та аніонної частин. Наведено дані складу і властивостей полімерних електролітів, які можуть використовуватися в літієвих батареях, конденсаторах, сонячних батареях.Обзор посвящен анализу развития методов синтеза ионных жидкостей на основе четвертичных аммониевых солей и их применения в качестве компонент жидких и полимерных электролитов для различных электрохимических устройств. Особое внимание уделяется анализу зависимостисвойств ионных жидкостей от структуры их катионной и анионной частей. Представлены данные по составу и свойствам полимерных электролитов, которые могут использовать в литиевых батареях, конденсаторах, солнечных батареях

Development of Coalescents for Paints and Varnishes Based on Ionic Liquids – the Products of Diethanolamine and Inorganic Acids Interaction

This paper reports the synthesis of ionic liquids through the interaction between diethanolamine and orthophosphate and boric acids in order to establish the possibility of replacing volatile coalescents in a formulation for paints and varnishes with ionogenic compounds. The results from studying the influence of polymeric coalescents based on ionic liquids on the rheological properties of water-dispersion paints and varnishes of different nature are presented. It has been established that the synthesized coalescents could be used to modify the properties of paints and varnishes based on polyurethane and styrene-acrylic aqueous dispersions. It has been shown that the product of the interaction between diethanolamine and boric acid in aqueous solutions forms an ionogenic complex compound with a unipolar conductivity in terms of ОН─ ions. It was also established that when introduced to the formulation of water-dispersion paints and varnishes, the solutions of modifiers produce a diluting action. The influence of ionic liquids on the process of film formation of aqueous dispersions of polymers and pigmented paints and varnishes based on them was investigated. It was established that the synthesized ionogenic compounds are not inferior, in terms of their effectiveness, to the widespread conventional industrial coalescents of the Texanol→ type. Therefore, there is reason to assert the possibility of replacing the industrial coalescent Texanol→ in the formulation of pigmented water-dispersion paints and varnishes based on styrene-acrylic and polyurethane dispersions with fundamentally new synthesized ionogenic modifiers. Thus, the coatings with a coalescent based on ion liquid of diethanolamine borate have a higher level of conditional hardness, which exceeds by 17 % the hardness index of the paint made on the basis of the conventional Texanol→ type coalescent, without changing its decorative properties, such as color and shin

Structural Studies of Hybrid Electroactive Polymer Materials Using Modern Experimental and Analytical Methods

International audienc

Structural Studies of Hybrid Electroactive Polymer Materials Using Modern Experimental and Analytical Methods

International audienc

Electroactive hybrid polymer nanomaterials containing ionic liquids

International audienc

Structural insights into the proton pumping by unusual proteorhodopsin from nonmarine bacteria

Light-driven proton pumps are present in many organisms. Here, we present a high-resolution structure of a proteorhodopsin from a permafrost bacterium, Exiguobacterium sibiricum rhodopsin (ESR). Contrary to the proton pumps of known structure, ESR possesses three unique features. First, ESR's proton donor is a lysine side chain that is situated very close to the bulk solvent. Second, the α-helical structure in the middle of the helix F is replaced by 3(10)- and π-helix-like elements that are stabilized by the Trp-154 and Asn-224 side chains. This feature is characteristic for the proteorhodopsin family of proteins. Third, the proton release region is connected to the bulk solvent by a chain of water molecules already in the ground state. Despite these peculiarities, the positions of water molecule and amino acid side chains in the immediate Schiff base vicinity are very well conserved. These features make ESR a very unusual proton pump. The presented structure sheds light on the large family of proteorhodopsins, for which structural information was not available previously