В. И. Веттегрень, В. Б. Кулик, А. В. Савицкий, О. И. Фетисов, В. В. Усов, “Молекулярный механизм образования геля при добавлении воды в раствор полиакрилонитрила в диметилсульфоксиде”, ЖТФ, 2010, том 80, выпуск 5,страницы 151

Эта публикация цитируется в 2 статьях

Краткие сообщения

Молекулярный механизм образования геля при добавлении воды в раствор полиакрилонитрила в диметилсульфоксиде

В. И. Веттегрень^a, В. Б. Кулик^a, А. В. Савицкий^a, О. И. Фетисов^a, В. В. Усов^b

^a Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, 194021 Санкт-Петербург, Россия
^b Всероссийский институт синтетического волокна, 170032 Тверь, Россия

Аннотация: Методом рамановской спектроскопии проведены исследования механизма затвердевания раствора полиакрилонитрила (PAN) в диметилсульфоксиде (DMSO) при введении в него воды. Установлено, что в отсутствие воды молекулы DMSO образуют диполь-дипольные связи с молекулами PAN. При добавлении воды они вступают с ней в водородные связи и в рамановском спектре появляются полосы 1005 и 1015 cm$^{-1}$, приписанные валентным колебаниям S=O связей, включенным в такие связи. Одновременно молекулы воды образуют водородные связи с молекулами PAN: R–C $\equiv$ N $\dots$ H–O–H $\dots$ N $\equiv$ C–R, где R – углеродный скелет молекулы PAN. При этом в рамановском спектре появляется полоса 2250 cm$^{-1}$, приписанная валентным колебаниям связей C $\equiv$ N, связанным водородной связью с молекулой воды. При малой концентрации воды и значительной – DMSO значения длины водородных связей варьируют в широких пределах, и полоса 2250 cm$^{-1}$ имеет большую ширину. При увеличении концентрации воды молекулы DMSO выходят из PAN. Вариация длины водородных связей в нем уменьшается (уменьшается ширина полосы 2250 cm$^{-1}$). Образуется высоковязкая система – гель, состоящая из молекул PAN, связанных с молекулами воды “одинаково прочными” водородными связями.

Поступила в редакцию: 15.09.2009