НОВЫЕ ГИДРОФОБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ВОЛОКНИСТОГО СОПОЛИМЕРА ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА-ВИНИЛИДЕНФТОРИДА (В. М. Бузник, Ю. М. Вольфкович, В. И. Грязнов, О. В. Дворецкая, М. А. Смульская, В. Е. Сосенкин, П. С. Тимашев, В. К. Иванов, А. А. Фомкин, Г. Ю. Юрков)
Резюме:
Resume:
Исследованы особенности строения нетканых материалов из сополимера тетрафторэтиленавинилиденфторида (Ф-42), волокна которого получены электроформованием. Морфологическое строение образцов изучали с применением методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и атомно-силовой микроскопии (АСМ), а также методом эталонной контактной порометрии (МЭКП). Рассмотрено модифицирование нетканых полимерных материалов термическим прессованием, что дает возможность варьировать морфологию их поверхности и смачивание её водой, демонстрируется возможность получения материалов с градиентом по смачиванию. Для исходных и модифицированных образцов проведено детальное исследование эволюции угла смачивания материала водой от времени контакта с водной фазой, а также изменение смачивания материалов, погруженных в воду после многократной кристаллизации и плавлении воды. Выявлены особенности морфологического строения нетканых материалов, образованных из микроволокон сополимера тетрафторэтилена – винилиденфторида. Предложен метод модифицирования материалов посредством термического прессования, изучено влияние модифицирования на строение материалов и процессы их смачивания и сорбции воды. Установлена высокая гидрофобность материалов и показана их перспективность для создания образцов с градиентными смачивающими свойствами.
Ключевые слова: гидрофобность, нетканые волокнистые материалы, сополимер тетрафторэтиленавинилиденфторида, термопрессование.
Бузник Вячеслав Михайлович — Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (105005, Москва, ул. Радио, 17), начальник лаборатории, Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (119991 ГСП-1, г.Москва, Ленинский проспект, 49), Академик РАН, доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области создания и изучения фторполимерных материалов. E-mail: bouznik@ngs.ru.
Вольфкович Юрии Миронович — Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН (119071, Москва, Ленинский проспект, 31, корп. 4), доктор химических наук, главный научный сотрудник, специалист в области электрохимии. E-mail: yuvolf40@mail.ru.
Грязнов Владимир Игоревич — ОАО Национальный институт авиационных технологий (117587, Москва, Кировоградская ул. 3), инженер, специалист в области материаловедения полимеров, E-mail: GryaznovV@ya.ru.
Дворецкая Ольга Владимировна — Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН (119071, Москва, Ленинский проспект, 31, корп. 4), аспирант, специалист в области электрохимии. E-mail: O.V.Dvoretskaya@gmail.com.
Смульская Мария Анатольевна — АО Научно-исследовательский физикохимический институт имени Л.Я. Карпова (105064, Москва, пер. Обуха, 3), младший научный сотрудник, специалист в области электроформования волокнистых материалов.
Сосенкин Валентин Евсеевич — Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН (119071, Москва, Ленинский проспект, 31, корп. 4), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области электрохимии, E-mail: vsosenkin@mail.ru.
Тимашев Петр Сергеевич — Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН (142092, Троицк Московская область, ул. Пионерская, 2), кандидат химических наук, старший научный сотрудник, специалист в области сверхкритических флюидных технологий. E-mail: peter.Timashev@ilitras.troitsk.ru.
Иванов Владимир Константинович — Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН (119991, г. Москва, Ленинский проспект, 31), доктор химических наук, заведующий лабораторией, специалист в области исследования неорганических наноматериалов. E-mail: van@igic.ras.ru.
Фомкин Анатолий Алексеевич — Институт физической химии и электрохимии им. А. Н. Фрумкина РАН (119071, Москва, Ленинский проспект, 31), доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, специалист в области физической адсорбции газов, E-mail Fomkinaa@mail.ru.
Юрков Глеб Юрьевич — Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (119991 ГСП-1, г. Москва, Ленинский проспект, 49), доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, специалист в области создания и изучения композиционных наноматериалов. E-mail: gy_yurkov@mail.ru.
№9 – 2015 г., с. 59-70
Авторы:
Authors:
В. М. Бузник, Ю. М. Вольфкович, В. И. Грязнов, О. В. Дворецкая, М. А. Смульская, В. Е. Сосенкин, П. С. Тимашев, В. К. Иванов, А. А. Фомкин, Г. Ю. Юрков
THE NEW HYDROPHOBIC MATERIALS BASED ON VINILIDENE FLUORIDE TETRAFLUOROETHYLENE COPOLYMER FIBER (V. M. Buznik, Y. M. Volkovich, V. I. Gryaznov, O. V. Dvoretskaya, M. A. Smulskaya, V. E. Sosenkin, P. S. Timashev, V. K. Ivanov, A. A. Fomkin, G. Yu. Yurkov)
Резюме:
Resume:
Structural features of nonwovens from copolymer tetrafluoroethylene — vinylidene fluoride (F-42) have been studied, the fibers of nonwovens was produced by electrospinning method. Morphological structure of samples have been studied by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) techniques, as well as by standard contact porosimetry method (SCP). Modification of nonwovens by thermal pressing have been examined, which allow to vary the morphology and the degree of wetting of the samples surface, that demonstrates the ability to obtain materials with the gradient of wettability. For original and modified samples have been carried out a detailed study of evolution wetting angle of the material relatively contact time with the water phase, and change of wetting material immersed at water after repeated melting and crystallization water. Morphological structure of nonwoven materials formed by microfibers of tetrafluoroethylene - vinylidene fluoride have been studied. Method of modification of materials by thermal pressing have been proposed, the effect of modifying the structure of the materials and processes of wetting and water sorptionhave been studied. High hydrophobicity of nonwovens have been defined, and prospects for creating samples with the gradient of wettability properties have been demonstrated.
Keywords: fiber, nonwoven fabric, hydrophobicity, sopolymer of tetrafluoroethylene of vinylidenefluoride, thermopressing.
Bouznik Vyacheslav — A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material science of Russian Academy of Sciences (119991 GSP-1, Moscow, Leninsky prospect, 49), chief scientist of laboratory new technology of ceramics, All-Russian scientific research institute of aviation materials, VIAM, 105005, Moscow, Radio St., 17) head of the laboratory “Materials for Arctic climate”. Academician of RAS, Dr.Sci. (chem.), specialist in obtaining and studying fluoropolymer materials. E-mail: bouznik@ngs.ru.
Volfkovich Yury — Frumkin Institute of physical chemistry and electrochemistry of Russian academy of sciences, (199071, Moscow, Leninsky prospect, 31), chief researcher, Dr.Sci. (chem.), specialist in the field of electrochemistry, E-mail: yuvolf40@mail.ru.
Gryaznov Vladimir — JSC National institute of aviation technologies (117587, Moscow, Kirovogradskaya st., 3), engineer, specialist in the field of material science of polymers, E-mail: GryaznovV@ya.ru.
Dvoretskaya Olga — Frumkin Institute of physical chemistry and electrochemistry of the Russian academy of sciences (199071, Moscow, Leninsky prospect, 31), post-graduate student, specialist in the field of electrochemistry. E-mail:O.V.Dvoretskaya@gmail.com.
Smulskaya Maria — JSC Karpov Institute of physical chemistry (105064, Moscow, Obukha lane, 3), junior researcher, specialist in electorospinning of fibrous materials.
Sosenkin Valentin — Frumkin Institute of physical chemistry and electrochemistry of the Russian academy of sciences (199071, Moscow, Leninsky prospect, 31), senior researcher, Ph.D. (chem.), specialist in the field of electrochemistry, E-mail: vsosenkin@mail.ru.
Timashev Peter — Institute on laser and information technologies of Russian academy of sciences (142092, Troitsk Moscow region, Pionerskaya st., 2), Ph.D. (chem.), senior researcher, specialist in supercritical fluid technology, high-molecular compounds. E-mail: peter.Timashev@ilitras.troitsk.ru.
Ivanov Vladimir — Kurnakov Institute of general and inorganic chemistry of Russian academy of sciences (119991, Moscow, Leninsky prospect, 31), Dr.Sci. (Chem), head of laboratory of chemical synergetics, specialist in the field of inorganic nanomaterials research, E-mail: van@igic.ras.ru.
Fomkin Anatoly — Frumkin Institute of physical chemistry and electrochemistry of Russian academy of sciences (199071, Moscow, Leninsky prospect, 31), Dr.Sci. (Phys-Math), head of laboratory of equilibrium adsorption, specialist in the field of physical adsorption of gases, E-mail: Fomkinaa@mail.ru.
Yurkov Gleb — A.A. Baikov Institute of Metallurgy and Material Science of the Russian Academy of Sciences (119991 Moscow, Leninsky prospect, 49). Dr.Sci. (eng), leading research associate, specialist in the field of composite nanomaterials research. E-mail: gy_yurkov@mail.ru.
№9 – 2015, р. 59-70
Авторы:
Authors:
V. M. Buznik, Y. M. Volkovich, V. I. Gryaznov, O. V. Dvoretskaya, M. A. Smulskaya, V. E. Sosenkin, P. S. Timashev, V. K. Ivanov, A. A. Fomkin, G. Yu. Yurkov