Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Меллер Мартин Германия
Номер договора
14.W03.31.0018
Период реализации проекта
2018-2020

По данным на 30.01.2020

27
Количество специалистов
15
научных публикаций
3
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Полимерные материалы подвержены механическим повреждениям, что приводит к появлению царапин и трещин. В то время как царапины ухудшают качество поверхности, в частности, отражательную способность и блеск, трещины могут образовываться глубоко внутри полимерной структуры, где они негативно влияют на механическую целостность устройства, в то время как их обнаружение и устранение затруднены. Ученые лаборатории создают фундаментальную основу под разработку универсальных подходов к проблеме создания самозалечивающихся полимерных материалов.  Полученные результаты позволят продлить сроки надежной эксплуатации полимерных покрытий, кабельной изоляции, герметизирующих составов в ответственных изделиях с длительными сроками службы.

Название проекта: Самозалечивающиеся материалы на основе наноструктурированных полимеров и полимерных композитов

Приоритет СНТР: а


Цели и задачи

Направления исследований: Химия высокомолекулярных соединений, химия

Цель проекта: Исследование явления самозалечивания в полимерных композиционных системах различного назначения, созданных с использованием полимерных нанообъектов и блоксополимерных матриц


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Первый этап проекта был сфокусирован на синтезе функциональных строительных блоков. Одним из важнейших элементов проекта является синтез полимерных систем, способных восстанавливать форму. В качестве таких полимеров были синтезированы силоксановые аналоги полиэтилентерефталата и полисилоксановые полимеры с регулярным распределением гидроксисилильных фрагментов по линейной цепи. Жесткие блоки, которые обратимо собираются в регулярно расположенные домены, объединяются с мягкими ковалентно сшитыми сетевыми структурами, чтобы контролировать уровень межмолекулярного взаимодействия в системе и, таким образом, обеспечивать вязкоупругое восстановление после деформации и разрушения обратимых связей.
  • Синтезированы блоксополимеры типа АВА и ВАВ (различные сочетания полиэлектролитных и стеклообразных блоков).
  • Синтезированы нано- и микрокапсулы на основе молекулярных силиказолей и сверхразветвленных полиэтоксисилоксанов. Получены уникальные полые капсулы, в том числе размером менее 100 нм, что особенно важно для применения в составе полимерных композитных покрытий. На способ получения микрокапсул оформлена заявка на патент.
  • Синтезированы молекулярные нанообъекты, в частности гибридные наногели со структурой ядро-оболочка и многолучевые звезды с различным числом лучей: 4-6-12 в зависимости от размеров разветвляющего циклосилоксана. Полученные молекулярные нанообъекты охарактеризованы методами вискозиметрии и реологии, которые подтвердили их высокую диффузионную подвижность по сравнению с классическими линейными полимерами. Именно эти характеристики являются важнейшими для использования указанных компонентов в составе самозалечивающихся полимерных композиций.
  • Изучена и охарактеризована методами компьютерного моделирования способность полиэлектролитных блоков к самоорганизации в зависимости от природы и размеров противоионов.
  • Исследованы физико-химическими методами три группы синтетических объектов, являющиеся основой (элементной базой) для получения самозалечивающихся композиций. В результате полностью идентифицирована их структура и оценены основные характеристики, исходя из которых они будут использоваться в составе самозалечивающихся композиций.

Образование и переподготовка кадров:

  • Организованы конференции: XIV Андриановская всероссийская конференция с международным участием «Кремнийорганические соединения. Синтез, свойства, применение» (Москва, 2018 г.); VII Бакеевская всероссийская конференция с международным участием «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты» (Москва, 2018 г.); Открытый конкурс-конференция научно-исследовательских работ по химии элементоорганических соединений и полимеров «ИНЭОС OPEN CUP» (Москва, 2018 г.).

  • Защиты: 1 кандидатская диссертация.

Другие результаты:

Членами научного коллектива лаборатории в 2018 году получено 5 грантов РФФИ и РНФ.

Сотрудничество:

  • Институт синтетических полимерных материалов имени Н. С. Ениколопова РАН (Россия), Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (Россия): совместные исследования, совместные научные мероприятия

  • DWI – Институт интерактивных материалов Лейбница (Германия): совместные исследования, научные стажировки


Скрыть Показать полностью
Portnov I.V., Möller M., Richtering W., Potemkin I.I.
Microgel in a Pore: Intraparticle Segregation or Snail-like Behavior Caused by Collapse and Swelling. Macromolecules 51(20): 8147−8155 (2018).
Gordievskaya Yu.D., Budkov Yu.A., Kramarenko E.Yu.
An Interplay of Electrostatic and Excluded Volume Interactions in the Conformational Behavior of a Dipolar Chain: Theory and Computer Simulations. Soft Matter 14: 3232–3235 (2018).
Гордиевская Ю.Д., Крамаренко Е.Ю.
Влияние размера противоионов на структуру гибкой полиэлектролитной цепи в малополярных растворителях // Высокомолекулярные соединения. Серия С. 2018. Т. 60. № 2. С. 133–145.
Городов В.В., Бакиров А.В., Бузин М.И., Васильев В.Г., Шрагин Д.И., Мякушев В.Д., Папков В.С., Чвалун С.Н., Музафаров А.М.
Синтез телехелевых полидиметилсилоксанов, содержащих фрагменты 4-карбоксипирролидона, их реологические и термические свойства // Известия Академии наук. Серия химическая. 2018. № 12. С. 2282–2289.
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория колебательной спектроскопии и химической визуализации

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук"

Химия

Новосибирск

Казарян Сергей Гургенович

Великобритания

2019-2021

Лаборатория физики поверхности и катализа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова"

Химия

Владикавказ

Заера Франциско

США

2019-2021

Лаборатория химического дизайна новых многофункциональных материалов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химия

Екатеринбург

Миньон Антуан Бернар Поль

Франция

2019-2021