Разработка метода гидрофилизации поверхности полипропиленовых нетканых материалов

Название НИОКТР	Разработка метода гидрофилизации поверхности полипропиленовых нетканых материалов
Аннотация	Среди полимеров, полипропиленовые (ПП) нетканые материалы занимают лидирующие позиции по объёму потребления в мире. Их применение включает, но не ограничивается, следующими сферами: производство отделочных материалов, дорожные работы, легкая промышленность, изготовление средств индивидуальной защиты и одноразовых материалов медицинского назначения. Высокая популярность ПП-материалов обусловлена их уникальными характеристиками, а именно: хорошей воздухопроницаемостью, сравнительно высокой химической устойчивостью и биостабильностью, а также низкой стоимостью. Актуальна разработка постпроизводственных методов модификации полипропилена для получения гибридных или окрашенных изделий. Стоит отметить, что полипропилен обладает низкой поверхностной свободной энергией и плохо смачивается водными растворами, что ограничивает и усложняет технологические операции, связанные с постпроизводственной модификацией полипропилена. В процессе реализации проекта будет произведено поисковое научное исследование, посвященное подбору оптимальных составов для модификации поверхности ПП нетканого материала, с целью увеличения смачиваемости, впитываемости и пригодности к постпроизводственному окрашиванию с помощью водных чернил. В работе будет предложен двухэтапный метод модификации поверхности ПП, обеспечивающий снижение краевого угла смачивания. Первым этапом работы станет поиск и подбор оптимального поверхностно-активного вещества (ПАВ для предварительной модификации ПП). Использование ПАВ обусловлено высокой степенью амфифильности, сравнительно хорошей растворимостью в воде, а также возможностью образования пленок на поверхности. В работе будет установлена зависимость между типом ПАВ (катионный, анионный и неионогенный) и смачиваемостью ПП. Химическая структура ПАВ и способность к диссоциации могут оказать значительное влияние на краевой угол смачивания конечного изделия. Будет проведен поиск и подбор оптимальной концентрации и способа нанесения ПАВ для снижения краевого угла смачивания и обеспечения необходимой адгезии наночастиц оксида титана. Будет оценено влияние модификации на морфологию поверхности нетканого материала. С помощью термогравиметрического анализа будет исследовано количество модифицирующих составов, участвующих в модификации ПП. Важным этапом станет оценка прочности и воздухопроницаемости для получаемых материалов. Также будет проведена оценка взаимодействия ПАВ-ПП помощью спектрального анализа. Вторым этапом работы станет модификация поверхности ПП, покрытого ПАВ, наночастицами диоксида титана. Благодаря развитой поверхности и возможности адгезирования воды, наночастицы оксида титана, становятся одним из самых перспективных нанообъектов для создания материалов с контролируемой смачиваемостью. Диоксид титана может быть дополнительно фотоиндуцирован светом (в том числе дневным), что может привести к образованию Ti3+ в структуре, что в свою очередь приведет к локальному увеличению адсорбции воды на поверхности наночастиц. Совместное использование наночастиц и поверхностно-активных веществ, обеспечит модификацию поверхности, гарантирующую высокую степень гидрофильности и устойчивости к внешним воздействиям. В работе будут оптимизированы размер, фаза, стабилизирующие агенты наночастиц диоксида титана, для достижения оптимальных значений по устойчивости и смачиваемости ПП. Стоит отметить, что оптимальные значения смачиваемости лучше оптимизировать под индивидуальную задачу, но в данном проекте в качестве модельного процесса (который имеет большую прикладную значимость) будет использована цифровая струйная печать водными чернилами. В работе будет произведена комплексная оценка нетканого материала после каждого этапа модификации с помощью современных физико-химических методов анализа. Будет исследована морфология поверхности и оценено содержание наночастиц в системе. Будут проведены сравнительные испытания прочностных свойств и воздухопроницаемости для образцов до и после модификации.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	3000.0
Дата начала	2025-01-01
Дата окончания	2026-12-31
Номер контракта	25-23-00391
Дата контракта	2024-12-26
Количество отчетов	2
УДК	543.54 544.72
Количество просмотров	5
Руководитель работы	Водяшкин Андрей Алексеевич
Руководитель организации	Мыц Софья Эдвардовна
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Э. БАУМАНА (НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)"
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-08-05 10:19:07 UTC, 2025-08-05 10:19:07 UTC
ОКПД	Услуги (работы), связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области технических наук и в области технологий, прочие, не включенные в другие группировки, кроме биотехнологии
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	модификация поверхности; полипропилен; краевой угол смачивания; поверхностно-активные вещества; наночастицы диоксида титана; нетканые материалы; окрашивание; поверхностная свободная энергия
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	31.15.35 - Поверхностные явления. Адсорбция. Хроматография. Ионный обмен
OECD	—
OESR	Полимеры
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	ikrbs: {'card_list': [{'id': 'YPIJ9QCMLWA5A85W2DO35T6U'}]}