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 25-23-00391
НазваниеРазработка метода гидрофилизации поверхности полипропиленовых нетканых материалов.
Руководитель Водяшкин Андрей Алексеевич
Организация финансирования, регион Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" , г Москва
Конкурс №102 - Конкурс 2025 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 03 - Химия и науки о материалах; 03-406 - Химическая термодинамика. Физическая химия поверхности и межфазных границ. Адсорбция
Ключевые слова Полипропилен, краевой угол смачивания, поверхностно-активные вещества, наночастицы диоксида титана, нетканые материалы, окрашивание, модификация поверхности, поверхностная свободная энергия
Код ГРНТИ31.15.35
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Ожидаемые результаты
В результате работы над проектом будет создана двухэтапная процедура модификации поверхности ПП для увеличения поверхностной свободной энергии и смачиваемости. Предложенный метод не будет содержать этапы, связанные с плазменной обработкой материала, с целью сохранения целостности волокон, поэтому на прочностные свойства материала и воздухопроницаемость влияние оказано не будет. Материалы, полученные на разных стадиях модификации будут полностью охарактеризованы с точки зрения состояния поверхности и химической структуры полипропилена. Будет произведена оценка количества модифицирующих агентов, нанесенных на поверхность. При реализации проекта будет установлена взаимосвязь между степенью (условием) модификации и краевым углом смачивания, получаемого после обработки материала. Особо важным этапом работы станет оценка зависимости влияния модифицирующих составов на прочностные свойства и воздухопроницаемость ПП спанбонда после обработки. В рамках оценки влияния модификации на адгезионные способности ПП, будет проведена тестовая струйная печать на ПП. В качестве модельных веществ, нанесенных на поверхность ПП будут выбраны водные чернила для струйной печати.
В рамках реализации проекта ожидаются следующие основные результаты:
- оптимизирован состав и концентрация ПАВ для предварительной модификации ПП;
- изучено влияние предварительной модификации на морфологию поверхности;
- проанализировано взаимодействие ПАВ-полипропилен с помощью ИК-спектроскопии и ДСК;
- изучено влияние ПАВ на прочностные свойства и воздухопроницаемость материала;
- синтезированы наночастиц диоксида титана с разным гидродинамическим радиусом;
- охарактеризованы наночастицы титана, с точки зрения коллоидной стабильности, размеров, кристаллической структуры;
- оптимизированы условия модификации поверхности ПП (покрытых ПАВ) с помощью диоксида титана;
- изучена морфология и шероховатость ПП после модификации диоксидом титана;
- предоставлена количественная оценка диоксида титана на поверхности ПП;
- произведена струйная печать на модифицированном ПП;
- изучены колориметрические показатели изображения на поверхности ПП;
- изучена стойкость изображения на поверхности ПП.
С фундаментальной точки зрения, результаты исследования влияния поверхностной модификации на полипропилен позволят предложить новые способы настройки поверхностных свойств для материалов с низкой поверхностной энергией. Условия модификации станут важной операционной процедурой при окрашивании или создании различных гибридных систем на основе ПП и других полимеров с низкой поверхностной энергией. Полученные данные позволят внедрить альтернативные методы модификации полипропилена без использования плазменной обработки материала. Помимо этого, постпроизводственные процессы, связанные с улучшением смачиваемости, могут быть использованы для различных отраслей промышленности, таких как текстильная и строительная. Вместе с тем, набор предлагаемых экспериментальных методик и методов, а также научные подходы, основанные на предыдущем опыте исполнителей заявляемого проекта, создают условия для успешной реализации поставленных в проекте целей и задач и получения новых результатов в области создания полимерных материалов с заданными поверхностными свойствами.