ИСТИНА

Настоящий проект посвящен созданию тонких омнифобных полимерных покрытий, репеллентных по отношению к воде и маслам, без использования токсичных и биоаккумулятивных соединений. Спектр возможного применения таких покрытий очень широк: от создания жидкостных каналов для микрофлюидных устройств, до фильтровальных материалов и тканей для спортивной и спецодежды. Согласно научной и патентной литературе, в настоящее время для создания омнифобных покрытий, как правило, используют соединения, имеющие фторированные алкильные фрагменты с CF3 группой на конце. Плотная упаковка таких групп на поверхности позволяет достигать наименьших возможных значений поверхностной энергии, и в результате получать покрытия несмачиваемые как полярными, так и неполярными жидкостями. Для достижения такой плотной упаковки во многих работах используют соединения, содержащие длинные фторированные фрагменты, содержащие 8 и более фторированных атомов углерода. С одной стороны, увеличение длины фторированных фрагментов благоприятно сказывается на формировании желаемой структуры плотно упакованных CF3 групп за счет большего количества степеней свободы и более сильных взаимодействий между фторированными цепями, стабилизирующих упаковку. С другой стороны, длинные фторированные фрагменты не разлагаются в природе и в результате деградации материала покрытия способны образовывать такие кислоты как перфтороктансульфоновую (ПФОСК) и перфтороктановую (ПФОК), которые являются токсичными и биоаккумулятивными. В связи с этим, актуальной задачей является разработка подходов к созданию омнифобных покрытий без использования длинноцепных фторированных алкильных фрагментов. Для этого необходимо обеспечить эффективную самоорганизацию гидрофобных групп на поверхности другими путями. Для решения этой задачи мы предлагаем новый подход, заключающийся в нанесении таких покрытий из растворов в сверхкритическом диоксиде углерода (СК СО2), который является "зеленым" нетоксичным доступным растворителем, в котором отсутствуют капиллярные эффекты, обусловленные поверхностным натяжением. Это обстоятельство позволяет наносить из СК СО2 существенно более однородные покрытия, чем могут быть нанесены традиционными жидкофазными методами, что должно благоприятно сказываться на репеллентных свойствах покрытий. Вторым подходом, который, как мы ожидаем, позволит добиваться более эффективной самоорганизации неполярных групп на поверхности, является использование микрофазного расслоения и самоорганизации в гребнеобразных и блок-сополимерах. В настоящем проекте мы предлагаем совместить оба указанных подхода путем создания новых фторированных мономеров, а также новых гребнеобразных и блок-сополимеров, растворимых в СК СО2, и осуществления нанесения покрытий из растворов этих сополимеров в СК СО2. Мы предлагаем изучить влияние состава и морфологии пленок гребнеобразных и блок-сополимеров, наносимых из растворов в СК СО2 как на гладкие, так и на шероховатые подложки, на поверхностную энергию и смачиваемость таких пленок жидкостями с различным поверхностным натяжением.