Лаборатория «Механизма полимеризации и синтеза полимеров» 2008 – 2013 Институт высокомолекулярных соединений РАН

Профиль лаборатории 1. Исследование механизма анионной полимеризации акрилонитрила. 2. Изучение механизма образования и исследование фуллерен содержащих полимеров. 3. Синтез и исследование жидкокристаллических полимеров с мезогенами в основной цепи. 4. Синтез и исследование полупроводниковых элементоорганических полимеров с неклассической системой полисопряжения. 5. Создание и исследование светочувствительных полимерных систем. 6. Термостойкие адгезивы для микроэлектроники. 7. Синтез и исследование гетероциклических соединений. 8. Создание и изучение пленкообразующих полимерных композитов. Состав лаборатории Доктора наук: Шаманин В.В.–зав. лаб. Виноградова Л.В.–вес Ершов А.Ю.–вес Кандидаты наук: Геллер Н.М.–снс–0.75 Надеждина Л.Б.–снс–0.50 Меленевская Е.Ю.–снс Иванов А.Г.–нс Лебедева Г.К.–нс Чубарова Е.В.–нс Черница Б.В.–мнс Сотрудники б/с: Наследов Д.Г.–нс Большаков М.Н.–мнс Марфичев А.Ю.–мнс Краснопеева Е.Л.–вед. инж. Насонова К.В.–асп. Совместители: Рудая Л.И.– снс, кхн, Санкт-Петербургский технологический институт (технический университет)

Подготовка кадров 1. Иванов А.Г. – защита диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук на тему: «Элементоорганические полупроводниковые полисалицилиденазометины» – 2010 г. 2. Черница Б.В. – защита диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук на тему: «SH-содержащие ацилгидразоны и их циклизация в производные 1,3,4-тиадиазина и 1,3,4-тиадиазепина» – 2011 г. 3. Черниенко А.В. – защита диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук на тему: «Синтез и исследование нелинейных азотсодержащих мезогенных мономеров и алкиленароматических полиэфиров на их основе» – 2012 г. Публикации Патенты РФ – 28 Патентные заявки– 7 Статьи в рец. журн.– 73

Партнеры по научным исследованиям: В ИВС РАН: Аналитический центр и лаборатории 8, 10, 14, 20. В России: Санкт-Петербургский технологический институт (технический университет) Петербургский институт ядерной физики им. Б.П.Константинова, г. Гатчина Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН, г. С.-Петербург Санкт-Петербургский государственный университет Санкт-Петербургский государственный университет кино и телевидения Институт аналитического приборостроения РАН, г. С.-Петербург Военно-медицинская академия им. С.М.Кирова, г. С.-Петербург Институт военной медицины МО РФ, г. С.-Петербург Московский институт электронной техники, г. Зеленоград Самарский государственный аэрокосмический университет, г. Самара РФЯЦ-ВНИИЭФ, г. Саров ОАО «Светлана», г. С.-Петербург НПП «Радар ММС», г. С.-Петербург ЗАО «Научные приборы», г. С.-Петербург ФГУП НПП «Пульсар», г. Москва ОАО «МРЗ «Темп», г. Москва ОАО «НПП «ИСТОК», г. Фрязино ООО «НПП «КБ Радуга», г. Зеленоград За рубежом: Дрезденский технологический университет, г. Дрезден (Германия) Институт полимеров Болгарской академии наук, г. София (Болгария) Институт физики и оптики твердого тела, г. Будапешт (Венгрия)

Программы, гранты, проекты, хоздоговоры: 1. Программа фундаментальных исследований Президиума РАН 27 «Звездообразные гомо- и гетеро лучевые фуллерен(С 60 )содержащие макромолекулы и исследование механизмов их самоорганизации методами рассеяния холодных нейтронов» – Грант РФФИ номер а «Исследование процессов формирования специфических адсорбционных свойств силикагеля по отношению к липопротеидам плазмы крови в присутствии фуллерена» – Грант РФФИ а «Нейтронные исследования механизмов самоорганизации звездообразных гомо- и гетеро лучевых фуллерен(С 60 )содержащих макромолекул в растворах» Программа СПбНЦ РАН: «Нейтронные исследования процессов образования мицеллярных и везикулярных наноструктур и механизма их самоорганизации в растворах иономеров» – Хоздоговор с ФТИ им. А.Ф.Иоффе РАН (г. Санкт-Петербург): «Разработка технологии проводящих полимеров» – Хоздоговор с ФГУП НПП «Пульсар» (г. Москва): «Создание фоточувствительного органического диэлектрика для использования в качестве межслойного изолятора между верхним слоем металлизации Ti-Pt-Au и нижним слоем с поверхностями Si 3 N 4 и Au (в составе нижнего слоя металлизации Ti-Pt-Au)» – Хоздоговор с ОАО «МРЗ «Темп» (г. Москва): «Разработка термостойкого клеящего состава для приклейки кристаллов к полиимидному основанию конформных печатных плат» – Хоздоговор с ИПМаш РАН «Поиск оптимальных условий получения полимерных пленок с нано модификаторами» – Грант Правительства Санкт-Петербурга для молодых кандидатов наук – 2011

ВАЖНЕЙШИЕ НАУЧНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ 1. Исследование механизма анионной полимеризации акрилонитрила Результаты защищены патентом РФ Разработан способ получения сверхвысокомолекулярного полиакрилонитрила с молекулярной массой ( ) 10 3 и Mw/Mn = на основе метода «живой» и контролируемой анионной полимеризации акрилонитрила под действием 1,2-бис-(диэтиламина)-2-оксоэтанолата лития в диметилформамиде в интервале температур С. Найдены экспериментальные условия быстрого инициирования, при которых выход растущих цепей составляет 2 6% от общей концентрации инициатора и число полимерных цепей сохраняется практически постоянным в течение всего процесса полимеризации. Полимеризация не осложняется гелеобразованием и окрашиванием полимеризационных растворов, что указывает на отсутствие реакций сшивки цепей и циклизации боковых нитрильных групп. 10.У.М.Н.И.К. «Создание сорбентов на основе силикагелей с включением фуллеренолов для сорбции холестеринсодержащих компонентов из плазмы крови» –

Узкодисперсный сверхвысокомолекулярный полиакрилонитрил, ММ ( ) 1000 Да 1,2-бис-(диэтиламина)-2-оксоэтанолат лития - Концентрация, моль/л Т, С t, сt, с Выход, % [ ], дл/г М [ ] [АН][инициатор] Указана начальная температура реакционной смеси

2. Изучение механизма образования и исследование фуллерен содержащих полимеров На основе контролируемой анионной полимеризации, для изучения процессов образования материалов микро доменной морфологии с высокой упорядоченностью на молекулярном уровне, разработаны методы синтеза звездообразных полимеров, позволяющие сочетать цепи неполярной (полистирол) и полярной (поли-2-винилпиридин, поли-трет-бутилметакрилат) природы на общем единичном С 60 - или сдвоенном С 60 –С 60 -центре ветвления. Путем функционализации живых гексааддуктов полистириллития с фуллереном получены тетра- и кекса функциональные макро инициаторы, на основе которых синтезированы гетеро лучевые звезды. Путем графтирования линейных полярных полимеров по функциональным группам синтезированы структуры типа «браслет». Функционализированные гексааддукты использованы в реакциях сочетания с живущими полимерами и получены моно ядерные и двуядерные многолучевые гомо- и гетеро лучевые структуры. Методом малоуглового нейтронного рассеяния обнаружено влияние строение фуллеренового центра и природы лучей на явления сегрегации компонент, вызывающих изменения во внутренней структуре и характере межмолекулярных взаимодействий звезд, приводящих к их сборке в надмолекулярные кластерные структуры. Супрамолекулярные структуры перспективны для использования в биологии и медицине в качестве нано реакторов и нано контейнеров.

Синтез шестилучевого полистирола (ПС) Синтез 12-лучевых ПС с удвоенным центром ветвления (реакция с диметилдихлорсиланом )

Синтез асимметричных звездообразных ПС (короткие и длинные лучи)

Регулярные звезды с лучами из ПС и полярного полимера Гибридные звезды с лучами из ПС и полярного диблок-сополимера

Полимеры сложной архитектуры А) «Браслет» Б) Звезды с ядром со структурой «ореха»

Многолучевые гомо и гибридные звезды с удвоенным (С 60 -С 60 )-центром ветвления

Самоорганизация звезд в ароматических растворителях (по данным малоуглового нейтронного рассеяния) «Димеры» «Цепи» Кластерные структуры

Шестилучевая ПС (регулярная звезда) На локальном уровне (в пределах сегмента цепи) наблюдается специфическое действие фуллеренового центра на конформацию лучей, вызывающее уменьшение их статистической гибкости и приводящее в итоге к эффекту возрастания размера звезды на ~ 30 %, что не согласуется с теорией Дауда-Коттона. Внутренняя организация гексааддукта ПС

Водорастворимые полимерные производные фуллерена С 60 Нейтронные исследования фуллерен содержащего звездообразного полиэтиленоксида Выявлена необычная форма спонтанной структурной организации. Установлено, что в растворах образующаяся равновесная структура обладает характерной топологией. Часть полимерных цепей принимает вытянутые конформации и начинает играть роль физических сшивок между другими цепями, что создает в растворе полимерный каркас, наполненный клубкообразными цепями.

Нейтронные исследования фуллерен содержащих олигомеров пропиленоксида в дейтероводе В D 2 O олигомерные цепи пропиленоксида, содержащие длинный гидрофобный фрагмент (С 12 -С 15 ), организуются в сферические мицеллы, в которых гидрофобные фрагменты формируют плотное ядро, а полярные звенья цепей олигомера находятся в контакте с водой. В растворах олигомерных С 60 -содержащих производных пропиленоксида при относительно низкой концентрации (с = 1.25 г дл 1 ) частицы собраны в стержневидные структуры (вытянутые «цепи» из «сшитых» мицелл), но при увеличении концентрации такие «цепи» проявляют статистическую гибкость. Степень агрегации в «цепях» ~ 10, длина «цепи» ~ 100 нм.

Нейтронные исследования амфифильных звездообразных полимеров с лучами из ПС и Na-соли полиметакриловой кислоты В D 2 O формируются мицеллярные структуры, включающие до пяти звезд с гидрофобным ядром, образованным С 60 -центрами и присоединенными к ним цепями ПС и разреженной оболочкой из гидрофильных цепей соли полиметакриловой кислоты, обладающих распрямленной конформацией. В образовании физических сшивок между соседними амфифильными звездами через перекрывание и взаимное проникновение ПС- лучей участвует ~ 2/3 ПС-лучей, и лишь ~ 1/3 их общего количества создает гидрофобное ядро вокруг фуллеренового центра ветвления. Внешний радиус мицелл ( 36 нм) соответствует порядку характерного расстояния между мицеллами в растворе, перекрывание оболочек мицелл маловероятно.

3. Синтез и исследование жидкокристаллических полимеров с «нестержнеобразными» мезогенами в основной цепи Результаты защищены 2 патентами РФ С целью исследования природы термотропного жидкокристаллического (ЖК) состояния полимеров синтезированы серии новых полиэфиров, содержащие в основной цепи нелинейные жесткие фрагменты сложной микроархитектуры (T-, V- и Y-образной формы). Установлено, что вопреки правилу Форлендера (только анизометричные – имеющие вытянутую форму молекулы способны образовывать мезофазу) и классическим положениям статистической физики жидкокристаллических (ЖК) полимеров (теория ЖК Майера-Заупе, теория нематического упорядочения Онсагера, решеточная теория Флори, теория упорядочения де Жена и др.) полимеры с низкой анизометрией жестких фрагментов способны образовывать мезофазу. В сравнении с термотропными полиэфирами родственного строения со стержнеобразными мезогенами, в новых полимерах наблюдается снижение температуры перехода в ЖК состояние более чем на 100 градусов и расширение диапазона существования мезофазы на несколько десятков градусов. Установлено, что связывание в полимерную цепь жестких фрагментов, не проявляющих вне цепи мезогенных свойств, усиливает их способность к самоорганизации, что подтверждается наличием у соответствующих полимеров мезоморфного состояния. В результате работы значительно расширен класс ЖК полимеров с жесткими фрагментами в основной цепи.

Полимеры с V - образной мезогенной пентадой Sp TLC, C –O–нет –S–нет –SO 2 –нет Sp TLC, C –O–нет –S–нет

Полимеры с V - образной мезогенной пентадой (продолжение) Sp TLC, C нет 200 – 315 –O–170 – 198 –S–нет –SO 2 –нет Sp TLC, C –O–

Sp TLC, C –O–310 - деструкция Sp TLC, C нет деструкция –O–(CH 2 ) 6 –O– –O– Полимеры с V - образной мезогенной гептадой

Формулы синтезированных полиэфиров с Y-образным жестким фрагментом

Полиэфир Температуры фазовых переходов, °С Полиэфир Температуры фазовых переходов, °С 4.1Нет ЖК фазы LC 193 I LC 260 I4.889 LC 210 I LC 197 I4.960 LC 120 I 4.4Нет ЖК фазы LC 190 I LC 290 I LC 310 I LC 215 I LC 210 I Температуры фазовых переходов полиэфиров ( )

Формулы синтезированных полиэфиров с T-образным жестким фрагментом

Поли эфир Температуры фазовых переходов, °С Поли эфир Температуры фазовых переходов, °С LC 185 I4.19Нет ЖК фазы LC 222 I LC 210 I LC 185 I LC 175 I LC 185 I LC 168 I LC 192 I LC 210 I LC 186 I LC 187 I Температуры фазовых переходов полиэфиров ( )

Полиэфир Текстура Температура, при которой сделан снимок,°С фото 1 – 66°С N фото 2 – 95°С N (гомеотропная текстура) фото 3 – 115°С N+I 4.13 фото 1 – 175°С Sm фото 2 – 182°С N Микрофотографии ЖК текстур полиэфиров ( )

Полиэфир Текстура Температура, при которой сделан снимок, °С фото 1 – 152°С Sm фото 2 – 155°С Sm+N фото 3 – 173°С N 4.21 фото 1 – 110°С Sm фото 2 – 165°С Sm+N Микрофотографии ЖК текстур полиэфиров ( )

4.8 89LC210I N+SmN Образует гомеотропную текстуру LC310I N Образует планарную текстуру LC210I Sm LC210I SmN Влияние гетероатома на мезоморфные свойства

LC260I Sm 8.1 Нет ЖК фазы Безмезогенный характер полиэфира (4.2) Длина сегмента Куна А = см Длина мономерного звена λ = см Диаметр цепи d = см

4. Синтез и исследование полупроводниковых элементоорганических полимеров с неклассической системой полисопряжения Результаты защищены 3 патентами РФ Сформулирована гипотеза, согласно которой несопряженные полимеры, содержащие атомы металлов или полуметаллов в основной цепи и обладающие вдоль хребта макромолекул непрерывной последовательностью внутримолекулярных трансаннулярных донорно-акцепторных взаимодействий электронодефицитных валентных оболочек атомов элементов с - или n- электронодонорными структурными фрагментами, могут обладать электропроводящими свойствами. Для проверки гипотезы синтезированы регулярные элементоорганические полиди- и политетрасалицилиденазометины и спектрально доказано наличие в них трансаннулярных донорно-акцепторных взаимодействий. Исследование электрофизических свойств новых полимеров показало, что они являются узкозонными полупроводниками. Растворимость полупроводниковых полисалицилиденазометинов в органических растворителях позволила предложить новый способ формирования фоточувствительных гетеропереходов и новую технологию создания гетерофотоэлементов.

Гомосопряженные элементоорганические полимеры Трансаннулярносопряженные полимеры

M = Si, Ge, Sn M = Fe, Cu, Co, Ni, Mn, Si Трансаннулярносопряженные полимеры – новый класс органических полупроводников

M = Si (1) ЭПР спектры M = Sn (2)

Температурная зависимость электропроводности

5. Создание и исследование светочувствительных полимерных систем Результаты защищены 8 патентами РФ Разработаны полимерные светочувствительные композиции (позитивные и негативные фоторезисты, а также фоторезисты с обращением), способные формировать тонкопленочные сплошные или рельефные покрытия, становящиеся после термообработки термо-, хемо- и плазмостойкими электроизоляционными защитными слоями. Разработка российских аналогов не имеет. Зарубежные (полиимидные) превосходит по двум технологическим параметрам: 1) отсутствует стадия размораживания фоторезистов, они сохраняют свои характеристики в течение 6 месяцев при комнатной температуре; 2) проявление фоторезистов осуществляется водными щелочами, а не токсичными растворами. Кроме того, термостойкие полимерные фоторезисты отнесены к стратегическим материалам и зарубежные аналоги для российских заказчиков, как правило, не доступны. Основные характеристики светочувствительных композиций: - толщина однократно наносимого слоя– 1-5 мкм; - планаризующая способность – не ниже 75%; - область спектральной чувствительности – 254, 365, 405 нм; - светочувствительность – м Дж/см 2. Основные технические параметры термозадубленных защитных покрытий: - термостойкость – 400 С на воздухе; - пробивное напряжение – не менее 400 В/мкм; - удельное объемное сопротивление – Ом см; - диэлектрическая проницаемость– при 10 6 Гц; - тангенс угла диэлектрических потерь – ; - высокая адгезия к субстратам различной химической природы: GaAs, металлы, поликор, диоксид- и нитрид Si, ситалл, стекло и др.; - химическая стойкость к агрессивным средам (кислоты, щелочи) и органическим растворителям; - устойчивость к плазменным обработкам.

Возможные области применения: - позитивные и негативные фоторезистные материалы для микроэлектроники; - термостойкий межслойный диэлектрик для больших и сверхбольших интегральных схем, выдерживающий напыление металлов при повышенных температурах; - маски для жидкостного или плазменного травления полупроводниковых подложек различной химической природы; - защитное покрытие для интегральных схем и оптоволокна; - матрица цветных светофильтров для активно-матричных экранов; - гидрофобизатор поверхности. Материалы прошли успешную апробацию в ФГУП НПП «Исток» (Фрязино), ФГУП НПП «Пульсар» (Москва), ОАО МРЗ «Темп» (Москва), ЗАО «Светлана-Электронприбор» (Санкт-Петербург), ОАО НПП «Радар ММС» (Санкт-Петербург), ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ (Саров). Фотографии микрорельефа, сформированного на SiO 2 / Si до термозадубливания.

Фотографии микрорельефа, сформированного на SiO 2 / Si после термозадубливания. Фотографии микрорельефа, сформированного на Al / Si после термозадубливания.

6. Термостойкие адгезивы для микроэлектроники Результаты защищены заявкой на получение патента РФ На рис. приведен результат термогравиметрического анализа (скорость нагрева 10 град/мин, навеска 50 мг, самогенерируемая атмосфера) пленки поли- о-гидроксиамида, выполненного на дериватографе "С" (МОМ, Венгрия). В инертной атмосфере образцы выдерживают 450 С, на воздухе – 400 С. Потери веса не превышают 5%. Они стоки к воздействию влаги, а также агрессивных сред: кислот и щелочей. Образующийся при термообработке полибензооксазол обладает характерной особенностью: температура его размягчения ниже температуры деструкции, поэтому с ростом температуры пористость пленок из полибензооксазола уменьшается – возникающие дефекты «затекают».

На основе поли-о-гидроксиамида разработаны термостойкие клеящие составы и отработана лабораторная методика приклейки кристаллов (кремния, арсенида галлия, алюминия, меди и др.) к полиимидному основанию конформных печатных плат, позволяющая получать адгезионные слои, обладающие: требуемой сплошностью; термостойкостью до 300 С; устойчивостью к химическим травителям для металлов; способностью подвергаться травлению кислородной плазмой через маску. Мелкие пузыри воздуха Микрофотографии образцов кристаллов GaAs приклеенных к полиимидной пленке ПМ–1ЭУ толщиной 12 мкм адгезивом на основе поли-о- гидроксиамида. Полученные результаты могут найти применение в технологии поверхностного и внутреннего монтажа в микроэлектронике.

7. Синтез и исследование гетероциклических соединений Результаты защищены 2 патентами РФ и одной заявкой на получение патента РФ На основе природных аминокислот L-аспарагина, L-цистеина и общедоступных альдегидов разработан двухстадийный метод стереоселективнового синтеза (2S,4S)-2-алкил-3-(3-ацетилтиопропионил)-6- оксогексагидропиримидин-4-карбоновых кислот 1, (2R,4R)-2-алкил-3-(3- ацетилтиопропионил)-1,3-тиазолидин-4-карбоновых кислот 2 и (2R,4R)-2-алкил-3-(2- меркаптобензоил)-1,3-тиазолидин-4-карбоновых кислот 3. Соединения 1-3 могут представлять интерес в медицине при разработке первых отечественных антигипертензивных препаратов, ингибиторов ангиотензин превращающего фермента (АПФ) – эффективных средств лечения гипертонической болезни.

Строение и радиозащитные свойства SH-содержащих ацилгидразонов моносахаридов

Cинтез и строение пиримидин- и тиазолидин-4-карбоновых кислот - ингибиторов ангиотензин превращающего фермента

8. Создание и изучение тонкопленочных полимерных композитов. Деструктивные изменения полимерной матрицы в композитах полимер-наполнитель при приготовлении, растворении и механическом нагружении. При изучении поведения полимерной матрицы в процессе приготовления, растворения или механического нагружения нанокомпозита гибкоцепного полимера (полистирол (ПС) или поли- -метилстирол) с различными нанонаполнителями (фуллерен С60, наноуглерод «Туман» (РФЯЦ- ВНИИЭФ, г. Саров, нановолокно «Таунит», г. Тамбов)) наблюдается обширная деструкция полимерных цепей. Например, при набухании лиофильно высушенных композитных образцов; диспергировании наполнителя в полимерных растворах под воздействием низко интенсивного ультразвука (УЗ); в композитных пленках под воздействием малых деформаций в процессе механического динамического анализа. Деструкция цепей проявляется в изменении размеров компонентов полимерной матрицы, появлением продуктов деполимеризации радикалов после разрыва полимерных цепей и появлением ковалентной связи полимер–фуллерен С60. Полученные данные позволяют сделать вывод, что присутствие наполнителя в полимерной матрице приводит к возникновению неравновесных сеток из-за ограниченной подвижности цепей вследствие их взаимодействия с поверхностью наполнителя. В результате порог разрушения цепей в композитных системах снижается по сравнению с таковым для исходных полимеров.

Пленки, приготовленные из смешанных растворов ПС (с < c c ) с фуллереном С 60 Растворы в толуоле, ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, Т=20 0 С Растворы в п-ксилоле, ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, Т=20 0 С

52 Пленки на основе ПС с M p =8.8 х 10 5 с разным содержанием С 60, вакуумная сушка при Т=40 0 С 0.5% С 60, увеличение 300, агрегаты мкм 1.5% С 60, увеличение 300, агрегаты мкм 3.0% С 60, увеличение 300, агрегаты мкм 1.5% С 60, увеличение 1500 Пленка из концентрированного раствора ПС+С 60, 8% С 60, 35 ч УЗ, периодический прогрев при С, агрегаты 8-40 мкм

Пленка из разбавленного раствора в п-ксилоле, ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, Т=20 0 С Свежеприготовленная После растяжения Хранение, 8 месяцев Свежеприготовленная После растяжения Пленка из концентрированного раствора в толуоле, ПС с М p =8.8 х 10 5, 8% С 60, 35 ч УЗ

Дефекты пленок Свежеприготовленная пленка из разбавленного раствора в толуоле, ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, периодический прогрев при Т= С Пленка из разбавленного раствора в толуоле, ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, Т=20 0 С, хранение 8 месяцев

Изменение морфологии пленок после ДМА (Т= С, dT/dt=5 0 С, 1 Гц, амплитуда 3 мкм) Пленка на основе ПС с М p =3.1 х 10 5, 8% С 60, периодический прогрев при Т= С Пленка на основе ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, периодический прогрев при Т= С Пленки на основе ПС с M p =8.8 х 10 5 с разным содержанием С 60, вакуумная сушка при Т=40 0 С До ДМА

Влияние малых деформаций ПС пленок (ДМА) на характеристики полимера Пленки на основе ПС с M p =8.8 х 10 5, вакуумная сушка при Т=40 0 С

Влияние малых деформаций (ДМА) композитных пленок на характеристики полимера Пленка на основе ПС с M p =8.8 х % С 60, вакуумная сушка при Т=40 0 С

ДМА композитной пленки на основе ПС с М p =2.8 х 10 5, 8% С 60, Т= С Свежеприготовленная пленка

Создание и изучение полимерных нанокомпозитов с высокой диэлектрической проницаемостью Результаты защищены патентом РФ На основе полигидроксиамидной матрицы и наночастиц сегнетоэлектрика Pb 0,81 Sr 0,04 ·Na 0,075 Bi 0,075 (Zr 0,58 Ti 0,42 )O 3 разработан нанокомпозитный материал, способный формировать на различных, в том числе токопроводящих поверхностях гидрофобные, термо- и хемостойкие пленки толщиной 3-15 мкм с величиной диэлектрической проницаемости 200, которые можно использовать в нано- и микроэлектронике для создания встроенных пленочных конденсаторов с удельной емкостью порядка пФ/см 2. На основе полиэтилентерафталата (лавсана), полимерных связующих, нигрозиновых красителей и смеси УФ и ИК антистоксовых люминофоров, созданы люминесцентные лазерочувствительные сэндвичевые пленки для скрытой маркировки промышленных изделий, продукции как гражданского, так и военного назначения (в том числе ядовитых и взрывчатых веществ). Причем поверхность высоко гидрофобного лавсана покрывается композитными полимерными покрытиями без предварительного аппретирования. Соотношение УФ и ИК антистоксовых люминофоров может варьироваться в широких пределах. Под действием лазера с длиной волны 1.06 мкм (мощность – 20 Вт, частота следования импульсов МГц, энергия импульса 0.01 – 0.1 м Дж) получаются высоко разрешенные изображения ( 4000 dpi) с контрастом не менее 0.8 в отраженном свете. Создание и изучение люминесцентных и лазерочувствительных полимерных композитов Результаты защищены 2 заявками на получение патента РФ

Pt-нанокатализаторы для воздушно-водородных топливных элементов Результаты защищены 2 заявками на получение патента РФ Таунит М» – 10 вес % Pt, увел «Таунит М» – 20 вес % Pt, увел Исходный «Таунит М», увел Разработана лабораторная методика платинирования нановолокна «Таунит М», позволяющая получать Pt-нанокатализаторы для воздушно- водородных топливных элементов, которые обладают такой же каталитической активностью, как импортные катализаторы марки «Е-Теk» с аналогичным содержанием платины. Например, анализ мощностных характеристик работы катализаторов с 20% содержанием платины в составе мембранно-электродных блоков (МЭБ) топливного элемента показал, что максимальная мощность МЭБ с использованием Pt-нанокатализатора на носителе «Таунит М» составила 120 м Вт, а при использовании коммерческого катализатора E-Tek 110 м Вт.

Вольт-амперные характеристики МЭБ (E-Tek – коммерческий катализатор, Taunit – Pt-нанокатализатор на носителе Таунит М. Мощностные характеристики МЭБ (E-Tek – коммерческий катализатор, Taunit – Pt-нанокатализатор на носителе Таунит М. Схематическая структура мембранно-электродного блока (газодиффузионный слой – угольная бумага).