Вышедшие номера
Молекулярный механизм образования геля при добавлении воды в раствор полиакрилонитрила в диметилсульфоксиде
Веттегрень В.И., Кулик В.Б., Савицкий А.В., Фетисов О.И., Усов В.В.1
1Всероссийский институт синтетического волокна, Тверь, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 15 сентября 2009 г.
Выставление онлайн: 19 апреля 2010 г.

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=N...H-O-H...N=C-R, где R - углеродный скелет молекулы PAN. При этом в рамановском спектре появляется полоса 2250 cm-1, приписанная валентным колебаниям связей C=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.