SISTEME HETEROGENE >> membri | proiecte | aparatura | colaboratori | publicatii | aplicatii | galerie foto


SILFOB >> prezentare | obiective | etape | contact


OBIECTIVE

Obiectivul general al proiectului vizeaza obtinerea unor rezultate capabile sa duca la dezvoltarea cunoasterii in domeniul nanocompozitelor polimerice si cu posibile aplicatii industriale. Obiective ce au in vedere institutia propunatoare se refera la cresterea capacitatii de cercetare, vizibilitate nationala si internationala precum si o valorificarea mai buna a rezultatelor prin asigurarea suplimentarii finantarii.

Obiectivul stiintific al proiectului de cercetare il reprezinta realizarea de sisteme nanodisperse stabile respectiv materiale nanocompozite pornind de la monomeri cu diferite polaritati si noi nanomateriale (silicati stratificati superhidrofobi). Acesta va fi realizat prin abordarea urmatoarelor 2 obiective majore constand in activitatile specifice mentionate:

   1.  Obtinerea de silicati superhidrofobi prin functionalizare si caracterizarea fizico-chimica a acestora. Se estimeaza obtinerea de silicati superhidrofobi prin functionalizarea la capete prin procedee sol-gel a diferiti silicati organofilizati (Closite 30B, Cl 20A, Cl 15A, Cl 93A) cu diversi alcoxisilani monofunctionali cu diferite lungimi ale lantului hidrocarbonat (trimetil etoxisilan (Me3ES), vinil dimetiletoxisilan (VMe2ES), fenil dimetiletoxisilan (PhMe2ES), octil dimetilmetoxisilan (C8Me2MS), octadecil dimetil metoxisilan (C18Me2MS). Scopul nostru este de a dispersa cat mai bine lamelele de silicat, de a le compatibiliza cat mai bine cu monomerul/polimerul, de aceea este absolut necesara modificarea hidrofoba a silicatilor, aceste aspecte contribuind la obtinerea unor materiale cu proprietati deosebite, superioare celor clasice.

Pentru demonstrarea functionalizarii silicatilor stratificati se vor efectua - analize termice ATG (calcularea gradului de substitutie), DSC; fluorescenta de raze X (analiza elementala a produsilor); Spectroscopie FTIR (observarea structurii silicatilor); Determinari de potential Zeta, dimensiuni de particule. De asemenea, se vor realiza si studii XRD si microscopie electronica, pentru demonstrarea interactiei, intercalarii sau exfolierii silicatilor stratificati sililati in urma procesului de sinteza. Se va observa si corelarea structura - proprietati in functie de natura silicatilor/agentilor de functionalizare prin studierea comportamentului silicatului modificat hidrofob in monomeri de diferite polaritati si studierea interactiilor la interfata silicat hidrofobizat-mediu de reactie.

   2.  Obtinerea si caracterizarea fizico-chimica a unor dispersii apoase, respectiv materiale nanocompozite polimer-silicat superhidrofobizat. Acest obiectiv va continua practic studiile incepute in cadrul tezei de doctorat privind obtinerea de materiale nanostructurate polistiren-NaMMT sililat. Se urmareste obtinerea prin polimerizarea in mediu dispers (microemulsie, emulsie cu/fara surfactant) a unor materiale avansate pornind de la monomeri cu diferite polaritati (stiren sulfonat, stiren cuaternizat, stiren, acrilat de butil, metacrilat de metil) si silicati superhidrofobizati (silicati organofilizati sililati cu diversi agenti de functionalizare cum ar fi: trimetil etoxisilan - Me3ES, vinil dimetiletoxisilan - VMe2ES, fenil dimetiletoxisilan - PhMe2ES, octil dimetilmetoxisilan - C8Me2MS, octadecil dimetil metoxisilan - C18Me2MS). Studiul influentei naturii si concentratiilor reactantilor asupra proprietatilor fizico-chimice ale materialelor compozite obtinute, precum si efectul naturii silicatilor stratificati si alcoxisilanilor utilizati asupra compatibilizarii lor in polimer constituie o alta etapa in studiul intentionat. Latexurile obtinute prin polimerizare in mediu dispers in prezenta de silicati hidrofobizati, se vor supune determinarilor de potential Zeta, dimensiuni de particule, si microscopie electronica. Pentru demonstrarea prezentei silicatilor stratificati in matricea polimera, materiale nanocompozite polimer-silicat superhidrofobizat obtinute dupa spalarea, ultracentrifugarea si uscarea probelor vor fi supuse analizelor FTIR, ATG, DSC, DMA, fluorescenta de raze X. Se vor efectua analize XRD si de microscopie electronica pentru demonstrarea interactiei, intercalarii sau exfolierii silicatilor stratificati modificati hidrofob in diverse matrici polimerice.

In ceea ce priveste metodologia de lucru, sinteza silicatilor superhidrofobi se va realiza prin procedee sol-gel cu derivati alcoxi monofunctionali, proces desfasurat la capetele silicatului. Obtinerea de materiale nanostructurate polimer-silicat superhidrofob va fi realizata prin metodologii in care directorul de proiect dar si colectivul in care isi desfasoara activitatea detin experienta, fapt demonstrat prin numarul semnificativ de lucrari publicate. Se vor utiliza metode de polimerizare in mediu apos (emulsie cu/fara surfactant, microemulsie) cu dispersarea silicatului superhidrofob direct in monomer. Se vor elabora si metodologii noi ce vor pune in evidenta eficienta utilizarii acestor noi nanomateriale-silicat superhidrofob. Caracterizarile fizico-chimice, corelarile structura-proprietati vor fi adaptate tinand cont de structura partenerilor.

Toate rezultatele obtinute pe parcursul studiului vor fi aduse la cunostinta cercetatorilor in domeniu prin comunicari, articole, prezentari la conferinte.