| Аннотация |
С быстрым развитием техники возросла потребность в суперпластиках, обладающих комплексом уникальных эксплуатационных характеристик. При этом, в зависимости от области применения таких материалов к ним предъявляют различные требования. Так, например, для оптоэлектроники необходимо, чтобы полимер наряду с высокой термостойкостью обладал высокой оптической прозрачностью и низкой цветностью наряду с хорошими диэлектрическими свойствами, для использования в качестве имплантируемых гибких медицинских устройств материалы должны обладать биосовместимостью и устойчивостью к воздействию биологических жидкостей, для использования в 3Д печати полимер должен обладать определенным показателем текучести расплава (ПТР) и т.д. К таким суперпластикам относят полиимиды (ПИ) и полиэфиримиды (ПЭИ).
Структура и синтез мономеров является ключевой проблемой при получении пленок ПИ и ПЭИ, поскольку большинство свойств полимерных пленок, в том числе оптическая прозрачность, механическая прочность, диэлектрическая проницаемость, эффект памяти формы (ЭПМ) зависят как от структуры полимера так и строения исходных диангидридов и диаминов. Реакционная способность мономеров, растворители и температурный режим в процессе синтеза полиимидов также оказывают существенное влияние на физические и химические свойства ПИ, например, на молекулярные характеристики полимеров, их растворимость в органических растворителях, внешний вид, цвет и др. Эти особенности в свою очередь оказывают большое влияние на комплекс свойств конечных свойств ПИ, таких как цвет, оптическую прозрачность, механическую прочность, термическую стабильность и диэлектрические и механические свойства и ЭПМ.
В ходе выполнения проекта планируется: выбрать структуры мономеров, для получения ПИ и ПЭИ с заданным свойством (оптическая прозрачность, диэлектрические свойства) с учетом рассчитанной величины энергетической щели для полимерного звена. Разработать доступные методы синтеза мономеров, необходимых для получения таких полимеров, которые позволят получить материалы с заданными свойствами. На основании ранее разработанных методов синтеза ПИ разработать технологические условия получения (в том числе с использованием УФ-излучения и доступных растворителей) ПИ и ПЭИ (в том числе торговой марки Ultem) с хорошими молекулярно-массовыми характеристиками. Изучить влияние молекулярно-массовых характеристик на оптические, диэлектрические, термические свойства ПИ и ПЭИ. Получить ряд ПИ и ПЭИ – полуалициклических (на основе алициклосодержащих диаминов или диангидрида) и ароматических с высокими молекулярно-массовыми характеристиками и изучить их оптические, диэлектрические, термические, физико-механические свойства и ЭПМ. Такие ПИ могут найти применение в оптоэлектронике и 3Д печати, как добавки, а синтезированные ПЭИ могут применятся в 3 Д печати и как материалы с ЭПМ.
Научная новизна проекта состоит в формулировании принципов синтеза полиимидов и полиэфиримидов с заданными ценными эксплуатационными свойствами и установлении взаимосвязи «структура-свойство» и «молекулярно-массовые характеристики-свойство». Выявленные закономерности обеспечат возможность регулирования некоторых функциональных свойств полимиидов путем целенаправленного управления структурой мономера, а выбранные технологичные методы синтеза ПИ и ПЭИ (в том числе с применением УФ излучения) позволят получать полимеры с высокими молекулярно-массовыми характеристиками. В зависимости от требуемых свойств будет применен тот мономер, который даст возможность получать ПИ с заданными эксплуатационными характеристиками для конкретного приложения.
С быстрым развитием техники возросла потребность в суперпластиках, обладающих комплексом уникальных эксплуатационных характеристик. При этом, в зависимости от области применения таких материалов к ним предъявляют различные требования. Так, например, для оптоэлектроники необходимо, чтобы полимер наряду с высокой термостойкостью обладал высокой оптической прозрачностью и низкой цветностью наряду с хорошими диэлектрическими свойствами, для использования в качестве имплантируемых гибких медицинских устройств материалы должны обладать биосовместимостью и устойчивостью к воздействию биологических жидкостей, для использования в 3Д печати полимер должен обладать определенным показателем текучести расплава (ПТР) и т.д. К таким суперпластикам относят полиимиды (ПИ) и полиэфиримиды (ПЭИ).
Структура и синтез мономеров является ключевой проблемой при получении пленок ПИ и ПЭИ, поскольку большинство свойств полимерных пленок, в том числе оптическая прозрачность, механическая прочность, диэлектрическая проницаемость, эффект памяти формы (ЭПМ) зависят как от структуры полимера так и строения исходных диангидридов и диаминов. Реакционная способность мономеров, растворители и температурный режим в процессе синтеза полиимидов также оказывают существенное влияние на физические и химические свойства ПИ, например, на молекулярные характеристики полимеров, их растворимость в органических растворителях, внешний вид, цвет и др. Эти особенности в свою очередь оказывают большое влияние на комплекс свойств конечных свойств ПИ, таких как цвет, оптическую прозрачность, механическую прочность, термическую стабильность и диэлектрические и механические свойства и ЭПМ.
В ходе выполнения проекта планируется: выбрать структуры мономеров, для получения ПИ и ПЭИ с заданным свойством (оптическая прозрачность, диэлектрические свойства) с учетом рассчитанной величины энергетической щели для полимерного звена. Разработать доступные методы синтеза мономеров, необходимых для получения таких полимеров, которые позволят получить материалы с заданными свойствами. На основании ранее разработанных методов синтеза ПИ разработать технологические условия получения (в том числе с использованием УФ-излучения и доступных растворителей) ПИ и ПЭИ (в том числе торговой марки Ultem) с хорошими молекулярно-массовыми характеристиками. Изучить влияние молекулярно-массовых характеристик на оптические, диэлектрические, термические свойства ПИ и ПЭИ. Получить ряд ПИ и ПЭИ – полуалициклических (на основе алициклосодержащих диаминов или диангидрида) и ароматических с высокими молекулярно-массовыми характеристиками и изучить их оптические, диэлектрические, термические, физико-механические свойства и ЭПМ. Такие ПИ могут найти применение в оптоэлектронике и 3Д печати, как добавки, а синтезированные ПЭИ могут применятся в 3 Д печати и как материалы с ЭПМ.
Научная новизна проекта состоит в формулировании принципов синтеза полиимидов и полиэфиримидов с заданными ценными эксплуатационными свойствами и установлении взаимосвязи «структура-свойство» и «молекулярно-массовые характеристики-свойство». Выявленные закономерности обеспечат возможность регулирования некоторых функциональных свойств полимиидов путем целенаправленного управления структурой мономера, а выбранные технологичные методы синтеза ПИ и ПЭИ (в том числе с применением УФ излучения) позволят получать полимеры с высокими молекулярно-массовыми характеристиками. В зависимости от требуемых свойств будет применен тот мономер, который даст возможность получать ПИ с заданными эксплуатационными характеристиками для конкретного приложения.
|
| Типы НИОКТР |
Разработка новых материалов, научно-методических материалов, продуктов, процессов, программ, устройств, типов, элементов, услуг, систем, методов, методик, рекомендаций, предложений, прогнозов
|
