The object of research, development or design (in Russian) : 1. Разработать подходы к RAFT-полимеризации и характеристике для синтеза амфифильных полибетаинов с различными ионизированными заряженными группами и разными углеводородными хвостами. 2. Изучить влияние электростатических сил и гидрофобных взаимодействий на самосборку и реологию амфифильных полибетаинов.

The object of research, development or design (in Kazakh) : . Әртүрлі иондалған зарядталған топтары және әр түрлі ұзындықтағы көмірсутектері бар амфифилді полибетаиндердің синтезі үшін RAFT полимерлеу және сипаттау әдістерін құру. 2. Электростатикалық күштер мен гидрофобты әрекеттесулердің өздігінен шоғырлануына және реологиясына әсерін зерттеу.

Aim of work (in Russian) : Исследовательскими целями данного проекта являются: 1) проектирование и синтез полимерной мембраны, 2) изучение взаимосвязи структуры и свойств полученных цвиттерионных полимеров и 3) исследование возможностей удаления солей и противообрастания цвиттерионных мембран в сочетании с термодинамическим моделированием.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның зерттеу мақсаттары: 1) полимер мембранасын жобалау және синтездеу; 2) алынған цвиттерион полимерлерінің құрылымы мен қасиеттерінің өзара байланысын зерттеу және 3) термодинамикалық модельдеумен үйлесімде цвиттерион мембраналарының тұздарын жою және қарсы өсу мүмкіндіктерін (antifouling) зерттеу болып табылады.

Методы исследования (на русском) : 1. Полибетайндерды (поликарбокси және полисулфобетайн) радикалды және RAFT полимерлеу әдістері арқылы синтездеу. 2. Алынған полимердерді 1H-ЯМР, 13C-ЯМР, ИҚ, гель өтімді хроматографиясы (GPC), жарықтың динамикалық шашырауы (DLS), Зета потенциалы арқылы амфифилді полибетаиндердің сипаттау. 3. амфифилді поликарбоксибетаиндердің мен полисульфобетаиндерді TЭM, крио-TЭM, СЭМ, Шағын бұрыштық рентгендік шашырау (SAXS), DSC, ТГА, DLS және Zetasizer арқылы өздігінен шоғырлану әрекетін зерттеу. 4. амфифилді полибетаиндердің (амфифилді поликарбоксибетаиндер және амфифилді полисульфобетаиндер) изоэлектрлік нүктелерін (ИЭН) жарықтың динамикалық шашырауы (DLS) және Zetasizer әдістері арқылы анықтау. 5. молекулалық динамика әдісімен амфифилді полибетаиндердің өздігінен шоғырлану әрекетін моделдеу.

Методы исследования (на казахском) : 1. Синтез полибетаинов (поликарбокси и полисульфобетаина) методами радикальной и RAFT-полимеризации. 2. Характеристика амфифильных полибетаинов с использованием 1H-ЯМР, 13C-ЯМР, ИК, гель-проникающей хроматографии (ГПХ), динамического светорассеяния (ДРС), дзета-потенциала. 3. исследование самоагрегационного поведения амфифильных поликарбоксибетаинов и полисульфобетаинов методами ПЭМ, крио-ПЭМ, СЭМ, ДСК, ТГА, ДЛС и Zetasizer. 4. определение изоэлектрических точек (ИЭТ) амфифильных полибетаинов (амфифильных поликарбоксибетаинов и амфифильных полисульфобетаинов) методами динамического светорассеяния (ДРС) и Zetasizer. 5. Моделирование поведения самосборки амфифильных полибетаинов методом молекулярной динамики.

Obtained results and novelty (in Russian) : Введение гидрофобных фрагментов в структуру полибетаинов приводит к точному налаживанию гидрофильно-гидрофобного баланса макромолекул, повышению гидродинамических и конформационных свойств растворов. Гидрофобно-модифицированные полибетаины, амфифильные полибетаины представляют собой особую единицу полибетаинов, несущую ионизируемые и гидрофобные группы. Их структура, морфология, гидродинамические и конформационные свойства зависят от условий окружающей среды и внешних факторов, таких как pH, ионная сила, температура и растворители. Поэтому в предлагаемой нами работе гидрофильные группы, такие как карбоновая кислота, сульфонатные группы и гидрофобные группы, будут введены в амфифильные полибетаины для регулирования ИЭТ или электростатических сил. Две основные конкурирующие силы (электростатическое отталкивание или притяжение и гидрофобные взаимодействия) могут конкурировать и вызывать различные состояния макромолекул, такие как аморфное, упорядоченное, вытянутое, сферическое и глобулярное.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Полибетаиндер құрылымына гидрофобты фрагменттерді енгізу макромолекулалардың гидрофильді-гидрофобты тепе-теңдігін дәл реттеуге, ерітінділердегі гидродинамикалық және конформациялық қасиеттерді арттыруға әкеледі. Гидрофобты-түрлендірілген полибетаиндер, амфифилді полибетаиндер – иондалатын және гидрофобты топтарды тасымалдайтын полибетаиндердің арнайы бірлігі болып табылады . Олардың құрылымы, морфологиясы, гидродинамикалық және конформациялық қасиеттері қоршаған орта жағдайларына және рН, иондық күш, температура және еріткіштер сияқты сыртқы факторларға бағынады. Сондықтан, біздің ұсынылған жұмысымызда ИЭН немесе электростатикалық күштерді реттеу үшін амфифилді полибетаиндерге карбон қышқылы, сульфонат топтары сияқты гидрофильді топтар мен гидрофобты топтар енгізілетін болады. Екі негізгі бәсекелес күштер (электростатикалық серпіліс немесе тартылыс және гидрофобты өзара әрекеттесулер) бәсекелесе алады және аморфты, реттелген, кеңейтілген, шар тәрізді және глобулалық сияқты макромолекулалардың әртүрлі күйін тудыруы мүмкін.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Алынған нәтижелер Қазақстандағы полимер ғылымы мен технологиясының дамуына оң әсер етіп, жас ғалымдарды іргелі және қолданбалы ғылымға тартуға, сондай-ақ АҚШ сияқты дамыған елдердің университеттерінде оқыту арқылы олардың біліктілігін арттыруға мүмкіндік береді. Жаңадан синтезделген амфифильді полибетаиндер Қазақстандағы мұнай ұңғымаларынан мұнай өндіруді жақсарту мақсатында және Қазақстанда да, басқа елдерде де шикі мұнайды тасымалдауда мұнай құбырын парафинмен бітелуін тежеу үшін мұнай өнеркәсібінде потенциалды түрде қолданылуы мүмкін. Бұл Қазақстан экономикасының жақсаруына орасан зор пайда әкеледі.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Полученные результаты оказывают положительное влияние на развитие полимерной науки и технологии в Казахстане, позволяют привлечь молодых ученых к фундаментальной и прикладной науке, а также повысить их квалификацию путем обучения в университетах развитых стран, таких как США. Вновь синтезированные амфифильные полибетаины потенциально могут быть использованы в нефтяной промышленности для улучшения добычи нефти из нефтяных скважин Казахстана и предотвращения парафинового засорения нефтепроводов при транспортировке сырой нефти как в Казахстане, так и в других странах. Это принесет большую пользу улучшению экономики Казахстана.

Level of implementation (in Russian) :

Level of implementation (in Kazakh) :

Efficiency (in Russian) : Синтезированные полимеры эффективны при решении различных задач нефтяной промышленности в качестве ингибиторов, т.е. характеристики амфифильных полибетаинов, в том числе их гидрофобность и гидрофильность, существенно влияют на зародышеобразование и скорость роста кристаллов парафинов. На стадии нуклеации гидрофобные группы амфифильных полибетаинов связывают молекулы парафина, затем цвиттер-ионные группы изменяют поверхностные свойства ядер парафина, предотвращая дальнейший рост кристаллических сеток парафина, предотвращает кристаллизацию парафина внутри трубопровода при дальнейшей транспортировке нефти.

Efficiency (in Kazakh) : Синтезделіп алынған полимерлер ингибиторлар ретінде мұнай өнеркәсібіндегі әртүрлі мәселелерді шешуде тиімді болып келеді, яғни парафин кристалдарының ядролануы мен өсу жылдамдығына амфифильді полибетаиндердің сипаттамалары, соның ішінде олардың гидрофобтылығы мен гидрофильділігі айтарлықтай әсер етеді. Нуклеация сатысында алдымен амфифильді полибетаиндердің гидрофобты топтары парафин молекулаларын байланыстырады, содан кейін парафиндік кристалдық желілердің одан әрі өсуін болдырмау үшін цвитерондық топтар парафин ядросының беткі қасиеттерін өзгертеді, ары қарай мұнай тасымалдау өндірісінде құбыр ішіндегі парфин кристалдануын болдырмайды.

Field of application (in Russian) : Научные результаты могут быть использованы в нефтяной промышленности в качестве ингибиторов парафина, в пищевых продуктах, в косметике и в медицине в качестве систем доставки лекарств.

Field of application (in Kazakh) : Ғылыми зерттеу нәтижелері мұнай өнеркәсібінде парафин ингибиторлары ретінде, тамақ өнімдерінде, косметикада, медицинада дәрілік заттарды жеткізу жүйесі ретінде пайдалануға болады.