Придание улучшенных эксплуатационных характеристик полипропиленовым нитям с политетрафторэтиленовым покрытием с помощью их поверхностного модифицирования металлсодержащими наночастицами
Разработка метода поверхностного модифицирования металлсодержащими наночастицами полипропиленовых нитей с политетрафторэтиленовым покрытием для придания им улучшенных эксплуатационных характеристик
- Синтез стабилизированных наночастиц серебра.
- Синтез стабилизированных наночастиц меди.
- Получение полипропиленовых (ПП) нитей с политетрафторэтиленовым (ПТФЭ) покрытием, в структуру которого внедрены наночастицы серебра.
- Получение ПП нитей с ПТФЭ покрытием, в структуру которого внедрены наночастицы меди.
- Оценка адгезионных характеристик нитей с ПТФЭ покрытиями, содержащими наночастицы серебра и меди.
- Оценка физико-механических характеристик нитей с ПТФЭ покрытиями, содержащими наночастицы серебра и меди.
- Оценка электрофизических характеристик нитей с ПТФЭ покрытиями, содержащими наночастицы серебра и меди.
отсутствуют
Участники проекта
Продуктовые результаты проекта
Отчет по проекту
Полипропиленовые (ПП) волокнистые материалы в настоящее время являются одними из наиболее востребованных и популярных. ПП широко используется для изготовления изделий из волокнистых материалов со специальными свойствами, которым необходима высокая прочность при низкой электризуемости, в частности, для получения обивочных тканей, спецодежды для рабочих электронной промышленности и медицинских работников. Одним из путей решения задачи придания ПП материалам высокой прочности и низкой электризуемости является иммобилизация металлсодержащих наночастиц на поверхности ПП нитей. Однако ПП волокно обладает химически инертной гладкой поверхностью и не имеет пор. Прочно закрепить на поверхности такого волокна наночастицу металла или его оксида очень сложно.
Ранее в ИХР РАН был разработан принципиально новый метод получения ПП нитей с устойчивым покрытием на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ). Было высказано предположение, что внедрение в структуру покрытия на основе ПТФЭ металлсодержащих наночастиц может обеспечить придание нитям пониженной электризуемости. Для сохранения высокой разрывной нагрузки нити необходимо использовать наночастицы в стабилизированной форме, препятствующей образованию крупных агрегатов, введение которых в структуру покрытия может ухудшить физико-механические свойства нити. Поскольку процессы формования и ориентационного вытягивания ПП нитей происходят при повышенных температурах, для стабилизации наночастиц серебра и меди целесообразно использовать термостойкое поверхностно-активное вещество.
Исследовано влияние содержания медь- и серебросодержащих наночастиц в сформированных на поверхности ПП нитей покрытиях на основе ПТФЭ на физико-механические и электрофизические свойства нитей. Установлено, что при ведении в состав композиции металлсодержащих частиц прочность нитей с покрытиями повышается до 20-43 %, причем максимальное повышение прочности (~ 43 %) наблюдается при использовании серебросодержащих частиц концентрации 0,05 %. Методами АСМ и оптической микроскопии показано, что покрытие на основе ПТФЭ, допированное малым количеством металлсодержащих наночастиц, обладает высокой равномерностью, гладкостью, отсутствием макро- и микродефектов. Установлено, что нанесение на ПП материал покрытия на основе ПТФЭ приводит к снижению поверхностного электрического сопротивления в 104 – 106 раз. Наибольший эффект наблюдается при использовании частиц серебра.