КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 19-73-10147
НазваниеЗакономерности получения и свойства супергидрофобных и супергидрофильных покрытий на основе привитых полиметакрилатов на поверхности металлов и полимерных материалов
Руководитель Климов Виктор Викторович, Кандидат химических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" , Волгоградская обл
Конкурс №41 - Конкурс 2019 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-101 - Синтез, строение и реакционная способность органических соединений
Ключевые слова Поверхность, металл, полимерный материал, полисахариды, привитые полимеры, алкил-, фторалкил(мет)акрилаты, привитая полимеризация, супергидрофобность, супергидрофильность, олеофильность.
Код ГРНТИ31.25.19
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение фундаментальной проблемы управления процессами смачиваемости поверхности твердых тел путем получения модифицированных материалов на основе металлов, их сплавов и полимерных субстратов с привитыми функциональными полимерными покрытиями. Предлагаемый проект направлен на достижение предельных состояний смачивания поверхности материала водой, а именно, полного смачивания (супергидрофильность) и полного несмачивания (супергидрофобность). Предполагается разработка технологичного подхода, не требующего дорогостоящего оборудования, к получению полимерных покрытий, подходящего для ряда субстратов от металлов до биополимеров. Супергидрофобные материалы характеризуются углом смачивания поверхности более 150° и низким гистерезисом смачивания, не превышающим 3-5°. Супергидрофобные покрытия перспективны для решения задач обледенения, коррозии и биообрастания металлических конструкций, влагозащиты электроники, создания самоочищающихся поверхностей. Супергидрофильные материалы, обладающие углами смачивания водой менее 10°, перспективны для разделения водомасляных эмульсий, придания поверхности способности к самоочищению.
На поверхности алюминия, его сплавов, сталей и полимерных материалов закрепляются функциональные метакриловые полимеры. Синтез полимеров планируется осуществлять методами радикальной полимеризации с переносом атома (ATRP) и свободно-радикальной полимеризации. Для достижения устойчивого состояния смачивания необходимо достичь прочного сцепления модификатора с поверхностью, поэтому целесообразно использовать реакционноспособные полимеры. Прививка полимеров – это простой и дешевый метод, не требующий жестких условий и обладающий рядом заметных преимуществ перед другими способами модификации: ковалентное закрепление привитых цепей, возможность передачи специфических свойств полимера поверхности субстрата, получение поверхностей с адаптивными свойствами. Привитые полимеры способны избирательно изменять некоторые свойства поверхности подложки: адгезию, смачиваемость, трибологические свойства, не затрагивая при этом параметры субстрата в целом. Основными этапами проекта являются изучение особенностей формирования иерархической морфологии поверхности, влияние состава модификатора на устойчивость супергидрофобного/супергидрофильного состояния, комплекс физико-химических свойств полученных поверхностно-модифицированных материалов: химическое строение, морфологию, лиофильные свойства, устойчивость к агрессивным средам, абразивному воздействию, действию факторов окружающей среды.
Научная новизна проекта заключается в регулировании лиофильных свойств поверхности металлов и полимерных материалов путем получения привитых полимеров на основе функциональных (мет)акрилатов.
Таким образом, основной целью проекта является выявление закономерностей формирования привитых (мет)акриловых полимеров на поверхности металлических и полимерных субстратов для придания супергидрофобных/супергидрофильных свойств; получение функциональных покрытий, устойчивых к агрессивным средам, абразивному воздействию, действию факторов окружающей среды.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ