ИСТИНА

Проект направлен на создание и изучение композиционных полимерных материалов на основе наноалмазов детонационного синтеза (ДНА), поливинилового спирта (ПВС) и полиакрилонитрила (ПАН) с контролируемыми поверхностными и механическими свойствами. В рамках первого этапа проекта изучено влияние ПАВ разных типов (катионных, неионогенных, полимерного) на устойчивость дисперсий ДНА в воде и диметилсульфоксиде. Установлена определяющая роль гидрофобных взаимодействий при адсорбции ПАВ на ДНА, определены основные факторы стабилизации дисперсий и условия потери их устойчивости. С целью поиска путей управления распределением ДНА между объемом и поверхностью композиционных пленок, изучено влияние ПАВ на коэффициенты распределения ДНА между водной и органической фазами, а также на концентрирование ДНА вблизи межфазной поверхности. Методами радиоактивных индикаторов и межфазной тензиометрии показано, что при гидрофобизации поверхности ДНА с помощью адсорбционных слоев ПАВ возможно многократное увеличение содержания ДНА в органической фазе и на межфазной поверхности. Изучено влияние ПАВ разного типа на смачивание алмазного покрытия. Получены пленки ПВС и ПАН методом полива; изучены их механические свойства (определены модули упругости и прочность на разрыв) и поверхностные свойства (с помощью метода смачивания рассчитаны поверхностные энергии пленок, их дисперсионная и полярная составляющие). Отработана методика визуализации распределения ДНА в поверхностном слое полимерной пленки методом авторадиографии с использованием меченных тритием ДНА. Таким образом, получены необходимые данные для создания композиционных пленок с регулируемым распределением ДНА (равномерным распределения по объему или концентрированием в поверхностном слое) и исследования их механических и поверхностных свойств. Исследования первого этапа проекта способствуют решению ряда фундаментальных задач, новых для композиционных материалов на основе наноалмаза: влияние модификации ДНА на поверхностную активность наночастиц и их распределение в полимерной матрице, установление закономерностей смачивания наноструктурированных поверхностей. В работе были использованы как традиционные методы исследования (ИК и УФ спектроскопия, оптическая микроскопия, ДСР, межфазная тензиометрия, метод смачивания, механические испытания в условиях одноосного растяжения), так и разработанный участниками проекта метод радиоактивных индикаторов с меченными тритием ДНА.