ИСТИНА

Molecular brushes have great prospects in terms of controlling the structure of the polymer, due to which new properties of polymers are achieved. Steric interactions between the side chains of the molecular brushes result in stretching of the molecular brush backbone and a lack of overlap. In addition, if the length of the side chains is significantly longer than the main chain, the intramolecular bulk effect causes the backbone to stretch, causing the entire brush to assume an elongated and cylindrical conformation, which is responsible for the viscoelastic properties of the polymer. The structural features of the molecular brush listed above, as well as the nanoscale and the ability to customize properties, including topology and functionality, allow molecular brushes to be considered as the basis for various potential applications such as nanostructures, drug or nucleic acid carrier systems, ultra-soft elastomers, surfactants, molecular fillers, lubricants and materials that react to stimuli (light, temperature, pH, etc.). Great opportunities in terms of control of the polymer structure is the synthesis of siloxane molecular brushes. Combining the features of the brush architecture and the siloxane nature of properties, and also taking into account that many properties of polymers, in particular rheological and mechanical ones, manifest themselves especially clearly with an increase in molecular weights, namely with an increase in the length of the polymer backbone, it seems relevant and in demand to develop a method synthesis of high-molecular siloxane brushes. Obtaining such structures and a comprehensive study of their physicochemical characteristics, as well as an analysis of the results obtained in comparison with other high-molecular-weight organosilicon compounds, will make it possible to obtain new knowledge about the relationship between the structure and properties of polymers, as well as to expand the ranges of practical application of both organosilicon and organic polymers. It is obvious that the synthesis of such high-molecular-weight siloxane brushes can be realistically carried out using only a high-molecular-weight polyfunctional siloxane matrix; therefore, the development of a method for the synthesis of a high-molecular-weight siloxane matrix is also relevant. In addition, a highly functional polymer matrix may contain hidden functional groups that can be used after the synthesis of siloxane brushes, depending on further goals and objectives. The scientific novelty within the framework of the proposed project lies in the development of effective synthesis methods: highly functional polyfunctional polymer matrices, using the methods of hydrolytic polycondensation and anionic polymerization; high-molecular functional and non-functional densely grafted siloxane brushes, as well as in the study of the properties of the resulting polymers. It should be noted that there are practically no data in the literature on the synthesis of purely siloxane molecular brushes, however, there are works devoted to the synthesis of molecular brushes of a combined nature, namely, with the main organic and side polydimethylsiloxane chains. Materials based on such combined brushes have a unique combination of generally incompatible properties, namely, softness and resilience, elasticity and load damping capacity. It is noteworthy that such a combination of properties is typical only for biological tissues. Obviously, the replacement of the main organic chain in a molecular brush with a siloxane one opens up great prospects for the properties of molecular brushes of a siloxane nature, as well as for materials based on them. The obtained siloxane molecular brushes will find their potential application as fillers, membranes, ultrasoft elastomers, etc.

- Будет разработан новый метод синтеза высокомолекулярной силоксановой полимерной матрицы, а также проведена ее наработка; - Будут синтезированы силоксановые макромономеры; - Будет разработан методы синтеза функциональных и нефункциональных высокомолекулярных силоксановых щеток. - Впервые будут синтезированы высокомолекулярные силоксановые щетки; - Все синтезированные за первый год соединения будут будут охарактеризованы комплексом современных физико-химических методов исследования. - будeт написана/написаны 1-2 статьи по тематике проекта.

Научный задел у авторского коллектива по заявляемому проекту заключается в успешной разработке высокотемпературного метода синтеза линейного поли(натрийокси)метилсилсесквиоксана. Поли(натрийокси)метилсилсесквиоксан представляет собой высокофункциональную бездефектную универсальную полимерную линейную матрицу для получения функциональных и нефункциональных гребнеобразных полимеров с широкими комбинаторными возможностями. Разработана система блокирования поли(натрийокси)метилсилсесквиоксана, позволившая осуществлять анализ его строения и показать отсутствие побочных процессов, приводящих к образованию дефектных звеньев, при синтезе такого полимера. Показано, что условия гидролитической поликонденсации натрийокси(метил)(диалкокси)силанов оказывают существенное влияние на его молекулярные параметры. На основе полимерной матрицы был получен гомологический ряд гребнеобразных полиметилсилоксановых полимеров с длиной боковых ответвлений от одного до шести силоксановых звеньев, взаимодействием предварительно синтезированных монофункциональных полидиметилсилоксановых олигомеров с поли(натрийокси)метилсилсесквиоксаном. Авторским коллективом было проведено исследование ряда физико-химических свойств гребнеобразных полиметилсилоксановых полимеров как в блоке, так и в растворе. В ходе проведения этих исследований было найдено, что свойства гребнеобразных полиметилсилоксановых значительно отличаются от линейных полимеров того же состава. Авторский коллектив имеет все необходимые навыки в синтезе кремнийорганических мономеров и олигомеров, а также владеет методом синтеза анионной полимеризации. У научного коллектива имеется задел по методам синтеза силоксановых матриц, на основе которых были получены молекулярные щетки. Также коллектив авторов имеет все необходимые навыки в разработке методов синтеза и работе с высокомолекулярными силоксанами.

- будет разработан и практически использован новый метод синтеза высокомолекулярной полимерной матрицы - поли(натрийокси)органосилоксана; синтезированная матрица будет охарактеризована комплексом физико-химических методов, будет подтверждено ее химическое строение, проведена характеристика ее молекулярно-массовых значений; - будут синтезированы силоксановые боковые цепи с разным числом звеньев, а также разными заместителями; - будет выполнен синтез функциональных и нефункциональных высокомолекулярных силоксановых щеток; химическое строение будет подтверждено спектроскопией ЯМР на ядрах водорода и кремния, молекулярно-массовые характеристики будут оценены при использовании метода ГПХ; - участники проекта доложат результаты на профильных конференциях; - будeт написано от 1 до 2 статей по тематике проекта.