Придание волокнистым материалам новых и улучшенных свойств

Инициатор (заказчик) проекта
Пророкова Наталия Петровна, ФГБУН ИХР РАН, гл. научный сотрудник лаборатории 3-1 "Химия и технология модифицированных волокнистых материалов", д.т.н., с.н.с., prorokovan@mail.ru тел. +7 (4932) 336433
Индустриальные партнеры
нет
Тип проекта по характеру деятельности
Исследовательский
Тип проекта по отраслевой привязке
Текстильная промышленность
Тип проекта по объему предметно-содержательной области
Монопроект (в рамках одной области знания)
Тип проекта по охвату участников
Внутривузовский
Тип проекта по характеру отношений между инициатором (заказчиком) и участниками (исполнителями)
Некоммерческий
Руководитель проекта от ИВГПУ (ФИО, должность)
Пророкова Наталия Петровна, ФГБУН ИХР РАН, гл. научный сотрудник лаборатории 3-1 "Химия и технология модифицированных волокнистых материалов", д.т.н., с.н.с.
Куратор(-ы) проекта по направлениям
Антина Любовь Анатольевна , ФГБУН ИХР РАН, куратор базовой кафедры "Наноматериалы и нанотехнологии" ИВГПУ
Координатор проекта от Проектного офиса ИВГПУ
Шаммут Юлия Анатольевна , руководитель Проектного офиса
Начало реализации проекта
01 сен 2021
Окончание реализации проекта
01 июн 2022
Дедлайн приема заявок на участие в проекте
30 дек 2021
Рекомендуется для направлений подготовки и профилей
28.03.02 Наноинженерия
Дисциплины, в рамках которых реализуется проект
Реализация процессов получения компонентов нанокомпозитов на волокнистой основе
Проблема, на решение которой направлен проект
Повышение конкурентоспособности текстильной промышленности за счет получения химических нитей с новыми и улучшенными потребительскими свойствами
Цель проекта

Придание химическим волокнам и нитям улучшенных и новых потребительских свойств для увеличения потребительского спроса.

Задачи

оценить влияние состава композиции для нанесения покрытия на поверхность полипропиленовой нити на адгезионную прочность покрытия;
оценить влияние состава покрытия на основе политетрафторэтилена, нанесенного на полипропиленовую нить, на химическую стойкость нити.

Техническое задание
Планируемые продуктовые результаты проекта
Химические волокна и нити с улучшенными и новыми потребительскими характеристиками
Планируемые образовательные результаты проекта
Выпускная квалификационная работа, тезисы докладов на "ПОИСК-2022"
Форма представления итогового результата
Выпускная квалификационная работа
Количество студентов - участников (исполнителей) проекта
2
Специальные требования к участникам (исполнителям) проекта
группа НИ-41

Участники проекта

Роговский Александр Витальевич, группа НИ-51, курс 5
Цатурян Генрий Мгерович, группа НИ-51, курс 5

Продуктовые результаты проекта

Покрытие на основе политетрафторэтилена, допированного магнетитом, нанесенное на попипропиленовую нить: устойчивость к эксплуатационным воздействиям

Методом формования из расплава получены полипропиленовые нити с политетрафторэтиленовым покрытием, допированным стабилизированными стеаратом натрия частицами магнетита (FeOFe2O3). На модели ПП нити с ПТФЭ покрытием исследована устойчивость покрытий на основе ПТФЭ к интенсивным истирающим воздействиям. Установлено, что покрытия на основе ПТФЭ, допированные стабилизированным магнетитом, обладают высокой устойчивости к истирающим воздействиям. Даже после 500 циклов истирающих воздействий толщина слоя фторопласта уменьшается незначительно.
С помощью методов ИК-спектроскопии (МНПВО) и нормального отрыва двух склеенных поверхностей оценена прочность адгезионного контакта политетрафторэтиленового покрытия с полипропиленовой нитью. Изучено влияние компонентов модифицирующего состава на прочность адгезионного контакта. Установлено, что прочность адгезионного контакта в значительной степени определяется концентрацией стеарата натрия в модифицирующей композиции. Выявленная зависимость носит экстремальный характер. Наличие магнетита в модифицирующей композиции способствует увеличению прочности адгезионного контакта.
С использованием методов ИК-спектроскопии (МНПВО), оптической и атомно-силовой микроскопии выявлен механизм разрушения покрытия при отрыве от подложки. Показано, что разрушение покрытия происходит по когезионно-адгезионному механизму.
Установлено, что разрывная нагрузка ПП нити с покрытием на основе ПТФЭ, содержащим магнетит, после длительного воздействия низких температур и химически агрессивных жидкостей остается на исходном уровне, а при содержании магнетита 0,25 – 0,5 % даже несколько возрастает. Это свидетельствует о высокой устойчивости нанесенного на нить гибридного покрытия к указанным эксплуатационным воздействиям.
На модели ПП нити с покрытием на основе ПТФЭ методом нормального отрыва двух склеенных плоских поверхностей показано, что после 24-часового воздействия концентрированной азотной кислоты при комнатной температуре адгезионная прочность контакта между покрытием на основе ПТФЭ, содержащим магнетит, и полипропиленовой подложкой не изменяется.
Выявлено, что после выдерживания при температуре минус 20оС в течение 6 месяцев и 3-хчасового воздействия раствора гидроксида натрия концентрации 5 моль/л (200 г/л) при кипячении адгезионная прочность контакта несколько снижается. Для достижения высоких значений адгезионной прочности требуется корректировка состава покрытия.

Скачать отчет

Апробация результатов

Тезисы на межвузовскую (с международным участием) научно-техническую конференцию "Молодые ученые - развитию национальной технологической инициативы (ПОИСК-2022)

Скачать отчет