ROZPRAWA DOKTORSKA Mgr. inż. KRZYSZTOFA ŁOKAJA

ROZPRAWA DOKTORSKA
Mgr. inż. KRZYSZTOFA ŁOKAJA
„Badania nad syntezą, strukturą i właściwościami polimerów
hybrydowych zbudowanych z tris(diorganofosforanów) glinu”.
Promotor prof. dr hab. inż. Zbigniew Florjańczyk
STRESZCZENIE
W niniejszej pracy opisałem metody syntezy czystych tris(diorganofosforanów)
glinu, ich strukturę w ciele stałym oraz w roztworach, a także szereg innych właściwości.
Reakcje prowadziłem pomiędzy tri- i diestrami kwasu ortofosforowego lub ich solami
sodowymi, a związkami glinu, takimi jak mleczan glinu, bemit i izopropanolan glinu.
Ustaliłem, iż grupa organiczna obecna w estrze oraz dobór źródła glinu nie ma wpływu na
budowę pojedynczego łańcucha - powstaje nowa, nieorganiczno-organiczna faza
o budowie catena-Al[OP(O)(OR)2]3. Oktaedryczne atomy glinu, połączone ze sobą trzema
mostkami fosforanowymi, formują nieorganiczny rdzeń Al(OP)6 o budowie liniowego
polimeru, natomiast związane z atomami fosforu podstawniki organiczne pełnią rolę
łańcuchów
bocznych
stanowiących
organiczną
otoczkę.
Łańcuchy
faz
catena-Al[OP(O)(OR)2]3 mają tendencje do samoorganizowania się w uporządkowaną,
heksagonalną strukturę kolumnową (wyprostowane łańcuchy ułożone równolegle do
siebie). W przypadku grup organicznych o dużej objętości może dojść do powstania
dwfektów w łańcuchu polimerów, w którym część grup fosforanowych zastąpiona zostanie
innymi, mniejszymi grupami, np. mleczanowymi.
Wybór metody syntezy ma natomiast wpływ na takie właściwości, jak morfologia
czy krystaliczność produktu. Syntezy prowadzone w środowisku wodnym z triestrów i
dobrze rozpuszczalnego źródła glinu pozwalają uzyskać produkt o wysokiej
krystaliczności i włóknistej strukturze. Wykorzystanie diestrów lub ich soli skutkuje
powstaniem produktu bezpostaciowego, zawierajacego jednak fazę uporzadkowaną.
Natomiast reakcje prowadzone w środowisku bezwodnym dają produkty amorficzne.
Właściwości tris(diorganofosforanów) glinu mogą być modyfikowane już na etapie
syntezy, poprzez otrzymywanie kopolimerów zawierajacych w swoich łańcuchach grupy
fosforanowe o różnych podstawnikach organicznych. Możliwa jest także wymiana
powierzchniowych grup organicznych gotowych produktów.
Otrzymane związki wykazały zdolność do obniżania palności oraz poprawy
niektórych parametrów mechanicznych kształtek wykonanych z żywic epoksydowych
zawierających dodatek zdyspergowanego lub rozpuszczonego tris(diorganofosforanu)
glinu.