Гидрофобные покрытия на основе фторолигомеров для защиты элементов конструкций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Нефедов, Николай Игоревич

• Нефедов, Николай Игоревич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Нефедов, Николай Игоревич

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Гидрофобные материалы и покрытия на их основе

1.2 Супергидрофобные покрытия на основе композиционных материалов

1.3 Ультрадисперсные порошки политетрафторэтилена

1.3.1 Композитные материалы на основе ультрадисперсного политетрафторэтилена

1.3.2 Полимер-полимерные композиты

1.3.3 Модификация лакокрасочных покрытий

1.4 Фторпарафины и их применение

1.5 Растворы теломеров тетрафторэтилена

1.6 Выводы

ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования

ГЛАВА 3 МОДИФИКАЦИЯ ФТОРСОПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ ТЕЛОМЕРАМИ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ГИДРОФОБНО-

СТИ

3.1 Применение растворов теломеров тетрафторэтилена с целью повышения гидрофобности покрытий

3.2 Модифицирование покрытий растворами теломеров тетрафторэтилена

3.3 Влияние шероховатости поверхности на свойства покрытий

3.4 Комбинация способов модифицирования

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ СТРОЕНИЯ ФТОРПАРАФИНОВ НА СВОЙСТВА ПОКРЫТИЙ, ПОЛУЧЕННЫХ НА ИХ ОСНОВЕ

4.1 Исследование строения фторпарафинов и покрытий на их основе

4.2 Краевой угол смачивания и профилометрия покрытий высокопористых керамических материалов

4.3 ИК-спектроскопия газообразных продуктов пиролиза низкомолекулярных фторполимеров

4.4 Термический анализ фторпарафинов

4.5 Реология фторпарафинов

4.6 Масс-спектрометрические исследования фторпарафинов

4.7 Испытание противообледенительных свойств покрытий на основе низкомолекулярных фторполимеров

ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО СПОСОБА НАНЕСЕНИЯ ФТОРПАРАФИНОВ НА ВЫСОКОПОРИСТЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

5.1 Гидрофобизация высокопористых керамических материалов с помощью низкомолекулярных фторполимеров

6 ВЫВОДЫ

7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

8 Приложение

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ФП - фторполимеры

ЛКМ - лакокрасочные материалы

ЛКП - лакокрасочные покрытия

ПТФЭ - политетрафторэтилен

ТФЭ - тетрафторэтилен

КУС - краевой угол смачивания

СТС - сложные технические системы

ПКМ - полимерные композиционные материалы

СГФ - сверхгидрофобные покрытия

УПТФЭ - ультрадисперсный политетрафторэтилен

ТГД - термогазодинамический метод

ФОРУМ - фторорганический ультрадисперсный материал

НПТФЭ - низкомолекулярный политетрафторэтилен

СК-СО2 - сверхкритический диоксид углерода

ППУ - перфторированный порошковый ускоритель

АВГ - анализ выделенных газов

ТГА - термогравиметрический анализ

ДСК - дифференциальная сканирующая калориметрия

СТА - синхронный термический анализ

Мг - молекулярная масса

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Гидрофобные покрытия на основе фторолигомеров для защиты элементов конструкций»

- 5 -ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

Одним из перспективных направлений современного материаловедения является создание материалов с низкой поверхностной энергией, которые могли бы использоваться при производстве ряда лакокрасочных покрытий (ЛКП) специального назначения: гидрофобных, противообледенительных, противообрастающих и др. Покрытия, способные обеспечивать защиту от коррозии, минимальную адгезию снега и льда к поверхности технических устройств, могут найти применение в сложных климатических условиях [1].

В последнее время во всех развитых странах специалисты проявляют большой интерес к исследованию проблем, связанных с обледенением на элементах конструкций и устройств, эксплуатируемых в атмосферных условиях. Поэтому предсказание образования льда и разработка противообледе-нительных покрытий являются важной частью проектирования и эксплуатации современной авиационной техники (АТ), а ряд ведущих мировых исследовательских центров в области авиации (NASA, ONERA) реализуют крупномасштабные проекты, включающие комплексные научные подходы к изучению механизма обледенения [1].

До настоящего времени систематических работ по созданию гидрофобных противообледенительных лакокрасочных покрытий во ФГУП "ВИАМ" не проводилось, но можно предположить, что из разработанных в ВИАМе покрытий наилучшими гидрофобными и противообледени-тельными свойствами обладает фторсополимерный лак ФП-5182.

Протекторные фторполимерные покрытия обеспечивают лучшую влагостойкость, а, следовательно, и лучшую коррозионную стойкость, это объясняется природой химической связи C-F, которая очень прочная (460,5 кДж/моль - в политетрафторэтилене [2]) и имеет сильную локализацию электронной плотности между атомами. Другой причиной устойчивости фторуглеродов является то, что атомы углерода, соединенные с фтором,

находятся в состоянии степени окисления (+4), и, поэтому не имеют склонности взаимодействовать с другими атомами [2].

Другим важным свойством фторполимерных покрытий является минимальная адгезия снега и льда к поверхности деталей и конструкций. Образование льда на поверхности технических устройств ухудшает эксплуатационные характеристики и даже может привести к нарушению соединения материалов, потери мощности, повреждению авиационного, телекоммуникационного, энергетического и транспортного оборудования [1]. Обледенение является одной из важнейших проблем современной авиации. Образование льда на передних кромках конструкций может привести к заметным изменениям аэродинамических характеристик и ухудшениям летных показателей АТ. Этой проблеме всегда уделялось повышенное внимание, как в нашей стране, так и за рубежом. К настоящему времени были разработаны покрытия, препятствующие обледенению, за счет уменьшения адгезии между льдом и поверхностью [3].

Предотвращение образования льда заключается в изменении стадийности кристаллизации воды на поверхности. Жидкость может скатываться с поверхностей до момента формирования льда благодаря таким факторам, как: сила тяжести, порыв ветра, центробежная сила.

Классифицировать такие покрытия можно как гидрофильные, гидрофобные, супергидрофобные. Такие вещества, как пропилен- и этиленгликоль, использовались ранее для понижения температуры замерзания воды. Однако вследствие их гидрофильности возникает сильная адгезия между поверхностью и водой, что препятствует удалению конденсированной влаги. Позже появился интерес к применению гидрофобных поверхностей с низкой поверхностной энергией, т.к. наличие большого краевого угла смачивания способствует эффективному удалению капель воды с поверхности. Основу данных типов покрытий составляют фторполимеры [3, 4], органические силиконы [5], фторалкилсиланы [6, 7] и жирные кислоты [8].

Особого внимания заслуживают фторполимеры (ФП), которые составляют особый класс высокомолекулярных соединений, нашедших широкое применение во многих отраслях в качестве протекторных, гидрофобных, антифрикционных, электроизоляционных и биоинертных материалов [9-13]. Они используются при получении покрытий на металлических, керамических и других изделиях, а также как гидрофобные добавки в лакокрасочные материалы (ЛКМ) для улучшения эксплуатационных свойств лакокрасочных покрытий [14-20]. Однако высокая стоимость материала по сравнению с углеводородными полимерами, высокая молекулярная масса ФП (в базовом политетрафторэтилене (ПТФЭ) достигающая нескольких миллионов), их стойкость при воздействии большинства растворителей, высокие температура и вязкость расплавов, плохая адгезия к твердым поверхностям приводят к ряду экономических и технологических проблем при создании покрытий на их основе [21-28].

Все эти недостатки ПТФЭ сдерживают более широкое его применение в промышленности [29]. Более того современные ФП исчерпали свой инновационный потенциал, и идет поиск новых форм фторполимеров, технологических приемов, устраняющих отмеченные ограничения [29]. По этой причине, несомненный интерес для создания гидрофобных покрытий представляет использование в их рецептуре фторолигомеров в качестве гидрофобизи-рующих добавок. К ним можно отнести: низкомолекулярные фторпарафины [30], низкотемпературные фракции ультрадисперсного порошка ПТФЭ марки ФОРУМ® [17, 31], теломерные растворы тетрафторэтилена (ТФЭ) [32]. Молекулы этих материалов обладают низкой молекулярной массой, они технологичны - легче наносятся на твердые шероховатые поверхности, к ним применимы жидкофазные способы нанесения покрытий через теломерные растворы и невязкие расплавы фторпарафинов, получаемые при относительно низких температурах. Применение фторолигомеров позволяет решить важный вопрос получения тонких слоев (до 10 нм) сверхгидрофобных (СГФ) покрытий [33].

Важна задача нанесения ФП покрытий на высокопористые керамические материалы, в том числе на основе оксидных волокон, например матери-

-5

ал типа ТЗМК. Из-за низкой плотности (от 0,15 до 0,25 г/см ), высокой пористости (до 95 %) и гидрофильности (кварцевые волокна содержат гидрок-сильные группы), материал типа ТЗМК сорбирует в значительных количествах воду от 600 до 700 % масс. при погружении в воду и ее пары от 0,6 до 1,0 % масс. В процессе эксплуатации пересыщение волокнистого высокопористого материала водой привело бы к значительному утяжелению конструкции, существенному ухудшению прочностных характеристик и снижению теплофизических свойств, поэтому необходима дополнительная обработка для придания этому материалу гидрофобных свойств. Впервые во ФГУП "ВИАМ" опробована технология нанесения гидрофобных фторпара-финовых покрытий способом из расплава на образцы высокопористого керамического материала. Подобраны оптимальные технологические режимы термообработки, позволяющие получать тонкие и равномерные фторпарафи-новые покрытия не только на поверхности, но и во всем объеме образца, обеспечивая высокие гидрофобные свойства всего материала.

Автор выносит на защиту результаты проведенных экспериментальных исследований лакокрасочных покрытий: по оценке влияния модификации фторсополимерных пленкообразователей фторолигомерами на стойкость покрытий на их основе и гидрофобные свойства ЛКП: последовательности составления рецептур лакокрасочных материалов с повышенными гидрофобными свойствами. Технологию нанесения гидрофобных фторпарафино-вых покрытий на высокопористые керамические материалы.

Цель работы состоит в получении покрытий с гидрофобными свойствами и разработка способов их нанесения, а также в исследовании эффективности их модифицирования фторолигомерами (растворами теломеров ТФЭ и фторпарафинами).

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Обосновать выбор пленкообразователей и модификаторов российского производства для создания лакокрасочных покрытий с повышенной гидрофобностью;

2. Создать лакокрасочные композиции на основе фторсополимер-ных пленкообразователей, модифицированных фторолигомерами. Разработать оптимальные составы лакокрасочных композиций и технологии их модифицирования. Изучить гидрофобные свойства композиций;

3. Разработать лакокрасочные покрытия с улучшенными гидрофобными свойствами для защиты элементов конструкций и исследовать их свойства;

4. Разработка способов нанесения фторпарафиновых покрытий на высокопористые керамические материалы;

5. Провести исследования строения и свойств формирующихся на различных фторолигомерных материалах гидрофобных покрытий.

Научная новизна работы заключается в использовании в качестве гидрофобизаторов фторолигомеров во фторсополимерных покрытиях ряда, что позволило повысить гидрофобность лакокрасочных покрытий.

Исследованы гидрофобные свойства покрытий на основе смеси сополимера трифторхлорэтилена и винилиденфторида (Ф-32Л) и растворов тело-меров ТФЭ, полученных в различных растворителях. Установлено, что введение растворов теломеров ТФЭ позволяет повысить гидрофобные свойства покрытия. Выявлены оптимальные технологические условия модифицирования покрытия, так, введение растворов теломеров ТФЭ (25 % масс.), растворенных в ацетоне, пентафторхлорбензоле в лак Ф-32Л марки «В» позволяет получить однородное, равномерное по толщине покрытие, без морщин, кратеров и посторонних включений. Максимальная гидрофобность покрытий в

случае применения растворов теломеров ТФЭ (100,4°) достигнута регулированием шероховатости поверхности (алюминиевый сплав Д16АТ) введением нанодисперсного порошка SiO2 в 10%-ый раствор фторопласта Ф-32Л марки «В».

Показано, что с увеличением молекулярной массы фторпарафинов повышаются гидрофобные свойства покрытий на их основе. Что обусловлено снижением количества концевых групп в более высокомолекулярных фракциях и уменьшением величин зарядов на гетероатомах фтора.

Определены особенности реологии фторпарафинов, необходимые для расширения областей их применения и разработки новых технологий изготовления и нанесения.

Разработана технология нанесения гидрофобных фторпарафиновых покрытий на высокопористые керамические материалы.

Практическая значимость работы заключается в разработке гидрофобных фторуглеродных покрытий с высокими гидрофобными свойствами и низкой адгезией к ним снега и льда, а также отработке технологических приемов нанесения гидрофобных фторпарафиновых покрытий на крупногабаритные изделия из высокопористых керамических материалов.

Личный вклад соискателя

Участие в планировании эксперимента, подготовке образцов, в разработке способов получения покрытий на основе растворов теломеров тет-рафторэтилена и низкомолекулярных фторпарафинов. Соискателем исследованы гидрофобные свойства разработанных покрытий, установлены закономерности изменения гидрофобных свойств покрытий в зависимости от структуры и шероховатости покрываемой поверхности, количества введенного в состав покрытия гидрофобизатора (растворы теломеров ТФЭ) и молекулярной массы модификатора (низкомолекулярные фторпарафины). Опробована технология нанесения гидрофобных фторпарафиновых покрытий на высокопористые керамические материалы. Подобраны оптимальные техно-

логические режимы термообработки, позволяющие получать тонкие и равномерные фторпарафиновые покрытия не только на поверхности, но и в объеме образца, обеспечивая высокие гидрофобные свойства всего материала.

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены на научной конференции «Современные тенденции развития лакокрасочных материалов и защитных покрытий» (ФГУП «ВИАМ», 2014), молодежной конференции «Фундаментальные научные основы современных комплексных методов исследований и испытаний материалов, а также элементов конструкций» (ФГУП «ВИАМ», 2015), научной конференции «Материалы для технических устройств и конструкций, применяемых в Арктике» (ФГУП «ВИАМ», 2015), XV международная конференция молодых ученых и специалистов «Новые материалы и технологии» (ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 2016).

Публикации

По материалам диссертации опубликованы 4 статьи в реферируемых журналах из перечня ВАК, 4 тезиса докладов на всероссийских научных конференциях.

Автор руководил грантом РФФИ № 14-03-31337 «Исследование кинетики отверждения и паропроницаемости модифицированных фторсодержа-щих олигомеров и конформных покрытий на их основе» (2014-2015 гг.).

Связь работы с научными программами

Работа выполнена в соответствии с плановой тематикой Федерального государственного унитарного предприятия "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" и при поддержке гранта Российского научного фонда: проект №14-33-00032.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 5 основных глав (литературный обзор, объекты и методы исследования, экспериментальная часть, обсуждение результатов), выводов и приложения. Диссертационная работа изложена на 142 стр. печатного текста, содержит 42 рисунка, 22 таблицы и библиографию из 173 ссылок.

Благодарности

Автор выражает благодарность д.х.н., академику РАН Бузнику Вячеславу Михайловичу за постановку проблемы исследования и обсуждение результатов экспериментов.

Автор выражает признательность научному руководителю д.т.н., профессору Петровой Алефтине Петровне за ценные советы при планировании исследования и рекомендации по оформлению диссертационной работы.

Автор благодарит д.т.н., профессора Кондрашова Эдуарда Константиновича и д.х.н. Кирюхина Дмитрия Павловича за полезные обсуждения результатов исследований и ценные замечания при подготовке диссертации, а также рецензенту к.т.н. Чайкуну Александру Михайловичу за полезные рекомендации и конструктивные замечания по работе.

Автор благодарен коллегам - к.т.н. Дееву Ивану Семеновичу, к.х.н. Хаскову Максиму Александровичу, к.х.н. Сибилевой Светлане Владимировне, к.х.н. Гусевой Марине Александровне, Верениновой Наталие Петровне и Беловой Марине Витальевне за помощь в проведении экспериментов и интерпретации результатов исследований.

- 13 -

Глава 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Гидрофобные материалы и покрытия

Покрытиям с низкой поверхностной энергией и склонным к водовы-теснению всегда уделялось повышенное внимание специалистов разных отраслей промышленности и строительства. Особенно нуждаются в таких покрытиях отрасли, связанные с эксплуатацией судов, самолетов, гидротехнических сооружений и многих наземных объектов [13].

В настоящее время большое внимание специалистов привлечено к этой проблеме в связи с освоением месторождений углеводородов арктического шельфа [14].

Наиболее уязвимыми техногенными объектами в Арктике являются морские нефтяные платформы и, в первую очередь, устройства, связанные со спасательными работами, а потому возникает необходимость в создании надежных и безопасных сложных технических систем (СТС) [14]. Создание СТС требует разнообразных материалов, среди которых важное место занимают полимерные покрытия, непосредственно контактирующие с окружающей средой. Они должны обладать не только гидрофобными свойствами, но и обеспечивать минимальную адгезию снега и льда к поверхности СТС [3436].

Гидрофобные материалы в настоящее время находят применение в легкой промышленности - для придания тканям и волокнистым изделиям улучшенных потребительских свойств, связанных с гидро- и олеофобностью (устойчивости к загрязнению водными растворами и маслами) [37-39]. Несомненный интерес представляет использование фторполимерных покрытий в машиностроении и, в первую очередь, в судостроении, где важна защита от воздействия влажной среды и требуются покрытия с низким гидродинамическим сопротивлением [40]. Перспективно их применение в авиации в качестве покрытий, особенно для полимерных композиционных материалов (ПКМ), обеспечивающих защиту композитов от воздействия влаги [11]. Не

исключается использование покрытий для изделий авиационной техники, поскольку они противодействуют обледенению [6, 11].

Обычно под гидрофобными понимают материалы и покрытия, краевой угол смачивания (КУС) которых водой превышает 90°. Наилучшей гидро-фобностью обладают фторуглеродные органические соединения [41]. Например, на гладкой поверхности ПТФЭ краевой угол смачивания состав-

л

ляет 110° при поверхностной энергии 21 мДж/м [42]. Максимальное значение КУС на плоской поверхности наблюдается у перфторэйкозана, которое составляет 122° (6,7 мДж/м ) [43] и является предельным среди химических соединений. Гидрофобность определяется не только химическими характеристиками материала, но и шероховатостью поверхностного слоя, и достичь больших значений КУС можно варьированием шероховатости поверхности покрытия [41, 44]. Гидрофобность - свойство, которое определяется не столько характеристиками материала в целом, сколько свойствами и структурой приповерхностного слоя толщиной в несколько нанометров [41, 44].

Практический интерес представляют высокогидрофобные покрытия с КУС выше 120°. Особое место среди таких материалов занимают сверхгидрофобные (супергидрофобные) материалы и покрытия, характеризующиеся высокими краевыми углами смачивания (более 150°) и малым углом наклона поверхности к горизонту (менее 3°), при котором капля воды скатывается (соскальзывает) с поверхности [41, 44, 45].

Гидрофобные, высокогидрофобные и супергидрофобные материалы и покрытия на их основе обладают рядом функциональных практически важных свойств: водостойкостью (водонепроницаемостью), коррозионной стойкостью, устойчивостью к биообрастанию по отношению к неорганическим, а в ряде случаев и к органическим загрязнениям [33-36, 41].

Силы, действующие на жидкую каплю, впервые были рассмотрены и описаны Т. Юнгом [47], рассматривалась идеальная, т.е. химически инертная по отношению к тестовой жидкости, гладкая и однородная поверхность (рис. 1, а, Ь). Известно, что равновесный макроскопический краевой угол ва

между мениском объемной жидкости и подложкой определяется соотношением (1):

С О Бво = (1)

0117

где asv и as1 - поверхностные энергии на границах твердое тело/пар и твердое тело/жидкость, а^ - поверхностное натяжение жидкости. В общем случае отличается от поверхностной энергии на границе твердое тело/вакуум из-за присутствия на поверхности твердого тела тонкой смачивающей/адсорбционной пленки жидкости, находящейся в равновесии с каплей и паром. Анализ соотношения Юнга (1) показывает, что гидрофобность можно наблюдать лишь на твердых поверхностях с низкими значениями

Однако на практике редко имеют дело с гладкими однородными поверхностями, поэтому применимость соотношения (1) для расчета краевых углов смачивания на реальных поверхностях ограничена. Влияние химической гетерогенности поверхности на измеряемый краевой угол может быть учтено на основе предложенного Касси [48] соотношением (2):

СО Б в = 2 ¿/¿СО Б в ¿ о, (2)

где £ - доля площади гладких участков /-го типа на поверхности изучаемого материала, характеризующихся краевым углом 0Ю.

С понижением а8У возрастает краевой угол смачивания (рис. 1).

Рис. 1 Краевые углы смачивания капли на подложке: а - гладкая гидрофобная подложка, Ь - гладкая гидрофильная подложка, с -гомогенный режим смачивания на шероховатой подложке, - гетерогенный режим смачивания на шероховатой подложке, в - эффективный краевой угол смачивания

Другой подход к описанию смачивания гладкой однородной поверхности предложен Дерягиным и Фрумкиным [49]. Развитая ими теория смачивания позволяет связать макроскопический краевой угол во (рис. 1, Ь) с изотермой расклинивающего давления П(И), характеризующей зависимость сил взаимодействия фаз 1 (пар) и 2 (твердое тело), ограничивающих смачивающую/адсорбционную способность пленки жидкости 3 от ее толщины И:

с о 5 в о = 1 + — П( к е) -к е+— Г П( к)( к « 1 + — Г П( К)( к, (3)

а XV Ле (УXV ле

где Ие - равновесная толщина смачивающей пленки при расклинивающем давлении, равном капиллярному давлению в капле.

Радиусы кривизны менисков и капель, используемых для экспериментального измерения краевых углов, как правило, находятся в пределах от 1 до 20 мм, что соответствует капиллярным и расклинивающим давлениям, не превышающим 1 МПа. В этом случае Ие практически не отличается от толщины И0, соответствующей на изотерме точке с нулевым расклинивающим давлением (рис. 2).

Рис. 2 Виды изотерм расклинивающего давления:

1 - фаза 1; 2 - фаза 2; 3 - адсорбционная пленка жидкости

Независимо от уравнений, которые рассматривают вопросы смачиваемости поверхности, основным параметром является краевой угол смачивания, который впервые использовал Т. Юнг [47].

Анализируя существующие достижения в области создания гидрофобных покрытий, следует отметить, что практически все работы посвящены исследованиям по определению краевого угла смачивания жидкостей [36, 4143]. Однако в Арктике чаще всего имеет место налипание снега и образование ледяной корки [14, 34, 35].

Очевиден тот факт, что применение супергидрофобных покрытий

уменьшает налипание снега и препятствует обледенению [34, 35]. В настоящее время активно проводятся работы по созданию высокогидрофобных и супергидрофобных покрытий с краевыми углами смачивания >120° за счет придания поверхности регулируемой текстуры или шероховатости в следующих направлениях [41, 44]:

- нанесение толстых слоев димеров алкилкетонов способом извлечения подложки из расплава с последующей кристаллизацией покрытия и образованием фрактальной структуры [50, 51];

- полимеризация покрытия из растворов с образованием губчатой фазы на различных поверхностях [52, 53];

- химическое осаждение из паров упорядоченных структур с последующей обработкой гидрофобными материалами [54-59];

- плазменное травление поверхности полимеров [54, 60-64];

- нанесение пленок сублимирующихся материалов [65, 66];

- электроосаждение и электрохимическое осаждение наночастиц и пленок с последующей обработкой гидрофобными материалами [67, 68];

- применение органических и неорганических наполнителей с многомодальным распределением частиц по размерам, встроенных в матрицу гидрофобного материала [69-72];

- применение темплатных (матричных) методов для создания шероховатости с последующим удалением темплата и обработкой гидрофобными материалами [73-75];

- контролируемое агрегирование наночастиц на поверхности, приводящее к многомодальной шероховатости, с последующей обработкой гидрофобными материалами [76];

- применение фотолитографических методов с последующей обработ-

- 19 -

кой гидрофобными материалами [77, 78];

- травление поверхности материалов с последующей обработкой гидрофобными материалами [79, 80];

- темплатное получение нанорельефной поверхности фторопластовых пленок [33];

- создание изделий из фторопластовых микроволокон, полученных лазерной абляцией блочного политетрафторэтилена [33, 81];

- создание пористых поверхностей из фторопластовых волокон, полученных электроформованием [33, 82];

- применение фторполимеров для получения сверхгидрофобных поверхностей, состоящих в нанесении фторполимерных покрытий различными способами [33].

У каждого из перечисленных методов есть свои достоинства и недостатки, ниже приведен краткий анализ наиболее популярных из них и дана оценка перспективам их применения.

В последние годы стали широко применять методы текстурирования поверхности с использованием шаблонов [40, 77, 78]. Такой подход позволяет получать как поверхности, покрытые столбиками, так и пористые подложки с системой углублений правильной формы. Достоинство этих методов заключается в возможности контролируемо изменять не только плотность впадин/столбиков, но и варьировать их размеры. Недостатком фотолитографических методов является то, что их использование ограничено малыми площадями. Более того, текстуры, содержащие столбики, механически непрочные, что также ограничивает их применение.

Широко используемые в нанотехнологиях темплатные методы только начинают применять для создания супергидрофобных поверхностей материалов. Достоинством матричных методов является относительная технологическая простота нанесения покрытий на большие площади. Основной недо-

статок данного метода заключается в ограничении максимального диаметра пор в подобного рода темплатных мембранах.

Перспективность методов получения супергидрофобных покрытий, основанных на применении органических и неорганических наполнителей с многомодальным распределением по размерам частиц, обусловлена технологической простотой нанесения покрытий на большие площади, а также возможностью применения композитных составов. При этом можно не только придавать гидрофобность поверхностной текстуре, но и химически связать ее с поверхностью подложки, вследствие чего повышается устойчивость гидрофобного покрытия в условиях эксплуатации.

Если создать на поверхности текстуру из столбиков квадратного сечения со стороной 50 мкм и расстоянием между столбиками 100 мкм, то меняя высоту столбиков с можно увеличить краевой угол смачивания до 163° (табл. 1) [83].

Таблица 1. Влияние высоты столбиков на режим смачивания и краевой

угол

Капля в, град г с, мкм

П 114 1,0 0

138 1,1 10

£ 155 1,2 36

& 151 2,0 148

600 мкм 163 3,1 282

где в - краевой угол смачивания, с - высота столбиков, г - шерохова-

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Нефедов, Николай Игоревич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Kim P., Wong T.S., Alvarenga J., et al. Liquid-Infused Nanostructured Surfaces with Extreme Anti-Ice and Anti-Frost Performance, ACS Nano. 2012. Vol. 6. № 8. P. 6569-6577.

2. Пашинин Ю.А., Малкевич С.Г., Дунаевская Ц.С. Фторопласты. М.: Химия. 1978. 230 с.

3. Yan Y.D., Luo N.Z., Xiang X.G., et al. Fabricating Mechanism and Preparation of Anti-icing & Icephobic Coating. Prog. Chem. 2014. Vol. 26. № 1. P. 214222.

4. Zou H.L., Lin S.D., Tu Y.Y., et al. Simple approach towards fabrication of highly durable and robust superhydrophobic cotton fabric from functional diblock copolymer. J. Mater. Chem. A. 2013. Vol. 1. № 37. P. 11246-11260.

5. Park S.H., Cho E.H., Sohn J., et al. Design of multifunctional dual hole patterned carbon nanotube composites with superhydrophobicity and durability. Nano Res. 2013. Vol. 6. № 6. P. 389-398.

6. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M., Ivanov V.K., et al. Durable Icephobic Coating for Stainless Steel. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. Vol. 5. № 7. P. 2549-2554.

7. He M., Zhang Q., Zeng X., Cui D., Chen J., Li H., Wang J. and Y Song, Hierarchical Porous Surface for Efficiently Controlling Microdroplets Self-Removal. Adv. Mater. 2013. Vol. 25. № 16. P. 2291-2295.

8. Koch K., Bhushan B., Jung Y.C., et al. Fabrication of artificial Lotus leaves and significance of hierarchical structure for superhydrophobicity and low adhesion. Soft Matter. 2009. Vol. 5. № 7. P. 1386-1393.

9. Бузник В.М. Состояние отечественной химии фторполимеров и возможные перспективы развития // Российский химический журнал. 2008. Т. 52. № 3. С. 7-12.

10. Логинов Б.А., Виллемсон А.Л., Бузник В.М. Российские фторполиме-ры: история, технологии, перспективы. Москва. 2013. 320 с.

11. Beider E.Ya., Donskoi A.A., Zhelezina G.F., Kondrashov E.K., Sytyi Y.V., Surnin E.G. An experience of using fluoropolymer materials in aviation engineering // Russian Journal of General Chemistry. 2009. T. 79. № 3. P. 548-564.

12. Севостьянов Н.В., Бурковская Н.П., Бузник В.М. Трибологические особенности фторпарафиновых покрытий // Трение и износ. 2015. Т. 36. № 6. С. 671-674.

13. Яковлев А.Д., Яковлев С.А. Лакокрасочные покрытия функционального назначения. СПб.: ХИМИЗДАТ. 2016. С. 124-128.

14. Бузник В.М., Каблов Е.Н., Кошурина А.А. Материалы для сложных технических устройств арктического применения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. М.: Наука. 2015. С. 275-285.

15. Каблов Е.Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. 2012. Т. 82. № 6. С. 520-530.

16. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. № 1 (34). С. 3-33.

17. Бузник В.М., Фомин В.М., Алхимов А.П., Игнатьева Л.Н., и др. Метал-лополимерные нанокомпозиты. Новосибирск: Изд-во СО РАН. Интеграционные проекты СО РАН. Вып. 2. 2005. С. 260.

18. Беспалов А.С., Бузник В.М., Гращенков Д.В., Никитин Л.Н., Иванов В.К., Лебедь В.О., Чащин И.С. Гидрофобизация пористых керамических материалов с применением технологии сверхкритического диоксида углерода // Неорганические материалы. 2016. Т. 52. № 4. С. 431-437.

19. Цветников А.К., Матвеенко Л.А., Пузь А.В., Егоркин В.С., Голуб А.В., Масленников С.И., Павлов А.Д., Гнеденков С.В. Нанодисперсный политетрафторэтилен Форум и его влияние на физические свойства лакокрасочных покрытий // Лакокрасочные материалы и их применение. 2016. № 1-2. С. 63-67.

20. Цветников А.К., Калачева Т.А., Бузник В.М. Влияние ультрадисперсного политетрафторэтилена ФОРУМ® на химическую стойкость лакокрасочных покрытий // Лакокрасочные материалы и их применение. 2001. № 1. С. 20-21.

21. Исикава Н., Кабаяси Ё. Фтор. Химия и применение: Пер. с японск. М.: Мир. 1982. 280 с.

22. Кнунянц И.Л., Фокин А.В. Покорение неприступного элемента. М.: Наука. 1963. 193 с.

23. Шеппард У., Шартс К. Органическая химия фтора. Пер. с англ. М.: Мир. 1972. 480 с.

24. Чегодаев Д.Д., Наумова З.К., Дунаевская Ц.С. Фторопласты. Л.: Химия. 1960. 192 с.

25. Фирн Дж., Антонуцци Д., Паммер В. Фторполимеры. М.: Мир. 1978. 448 с.

26. Фингер Г. Успехи химии фтора. Т. I-II. Л.: Химия. 1964. С. 15.

27. Сокава О. Химия фтора и промышленность. II (яп.). 1973. С. 185.

28. Оно Н., Хаяси Т. Химия фтора и промышленность. II (яп.). 1973. С. 149.

29. Бузник В.М. Фторполимерные материалы: применение в нефтегазовом комплексе (Сер. «Академические чтения», вып.61) М.: Изд-во «НЕФТЬ и ГАЗ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. 2009. C. 31.

30. Buznik V.M., Vopilov Yu.E., Yurkov G.Yu., Ignat'tva L.N., Toropov A.N., Smirnov M.A. The structural features of fluorinated paraffinns // Polymer Science. Ser. A. V. 57. № 4. Р. 415-424.

31. Ignat'eva L.N., Gorbenko O.M., Kuryavyi V.G., Savchenko N.N., Pavlov A.D., Mashtalyar D.V., Bouznik V.M. Characteristics of the structure and properties of low-temperature fractions recovered from the powder ultradispersed polytetrafluoroethylene by sublimation. Journal of Fluorine Chemistry. 2013. Vol. 156. P. 246-252.

32. Кирюхин Д.П., Кичигина Г.А., Бузник В.М. Теломеры тетрафторэтиле-на: радиационно-химический синтез, свойства и перспектива использования. Высокомолекулярные соединения. Серия А. 2013. Т. 55. № 11. С. 1321-1332.

33. Бузник В.М. Сверхгидрофобные материалы на основе фторполимеров // Авиационные материалы и технологии. 2013. № 1. С. 29-34.

34. Boinovich L.B. and Emelyanenko A.M. Anti-icing potential of superhydro-phobic coatings. Mendeleev Commun. 2013. Vol. 23. № 1. P. 3-10.

35. Бойнович Л.Б., Домантовский А.Г., Емельяненко А.М., Миллер А.Б., Потапов Ю.Ф., Ходан А.Н. Противообледенительные свойства супергидрофобных покрытий на алюминии и нержавеющей стали // Известия Академии наук. Серия химическая. 2013. № 2. С. 383-390.

36. Пашинин А.С., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Взаимодействие гидрофобных и супергидрофобных материалов с водными средами // Физико-химия поверхностей и защита материалов. 2010. Т. 46. № 6. С. 734-739.

37. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Хорев А.В., Бузник В.М., Никитин Л.Н. Обеспечение высокой степени гидрофобности полиэфирных текстильных материалов при обработке их с использованием сверхкритического диоксида углерода // Химические волокна. 2010. № 2. С. 31-35.

38. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Кирюхин Д.П., Никитин Л.Н., Бузник В.М. Придание полиэфирным тканям повышенной гидрофобности: формирование на поверхности волокон ультратонкого водоотталкивающего покрытия // Российский химический журнал. 2011. Т. 55. № 3. С. 14-23.

39. Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Никитин Л.Н., Бузник В.М. Придание сверхгидрофобных свойств полиэфирным тканям на основе использования растворов низкомолекулярной фракции ультрадисперсного политетрафторэтилена в сверхкритическом диоксиде углерода // Проблемы химии растворов. В сб. «Растворы в химии и технологии модифицирования полимерных материалов: новое в теории и практике». Иваново: ОАО «Издательство «Иваново». 2014. С. 401-457.

40. Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение // Успехи химии. 2008. Т. 77. № 7. С. 619-638.

41. Thorpe A.A., Peters V., Smith J.R., Nevell T.G., Tsibouklis J. J. Fluorine Chem. 2000. Vol. 104. № 37. P. 37-45.

42. Nishino T., Meguri M., Nakamae K., Matsushita M., Ueda Y. Langmuir. 1999. Vol. 15. № 13. P. 4321-4323.

43. Li H., Zhao Y.H. and Yuan X.Y., Facile preparation of superhydrophobic coating by spraying a fluorinated acrylic random copolymer micelle solution, Soft Matter. 2013. Vol. 9. № 4. P. 1005-1009.

44. Dettre R.H., Johnson R.R. Jr. In Contact Angle, Wettability and Adhesion. (Advances in Chemistry Series). American Chemical Society. Washington DC. 1963. Vol. 43. 136 p.

45. Boinovich L.B., Emelyanenko A.M. A wetting experiment as a tool to study the physicochemical processes accompanying the contact of hydrophobic and su-perhydrophobic materials with aqueous media // Advances in Colloid and Interface Science. 2012. Vol. 179-182. P. 133-141.

46. Гнеденков С.В., Синебрюхов С.Л., Машталяр Д.В., Бузник В.М., Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Гидрофобные свойства композиционных фторполимерных покрытий на титане // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2011. Т. 47. № 1. С. 86-94.

47. Young T. Philos. Trans. R. Soc. London. 1805. Vol. 95. P. 65-87.

48. Cassie A.B.D. Discuss. Faraday Soc. 1948. Vol. 3. P. 11-16.

49. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука. 1985. 398 с.

50. Shibuichi S., Onda T., Satoh N., Tsujii K. J. Phys. Chem. 1996. Vol. 100. № 50. P. 19512-19517.

51. Onda T., Shibuichi S., Satoh N., Tsujii K. Langmuir. 1996. Vol. 12. № 9. P. 2125-2127.

52. Erbil H.Y., Demirel A.L., Avci Y., Mert O. Science. 2003. Vol. 299. Issue 5611. P. 1377-1380.

53. Chiou N.R., Lu C., Guan J., Lee L.J., Epstein A.J. Nat. Nanotechnol. 2007. Vol. 2. P. 354-357.

54. Chen W., Fadeev A., Hsieh M., Oner D., Youngblood J., McCarthy T.J. Langmuir. 1999. Vol. 15. P. 3395-3399.

55. Lau K.K.S., Bico J., Teo K.K.B., Chhowalla M., Amaratunga G.A.J., Milne W.I., McKinley G.H., Gleason K.K. Nano Lett. 2003. Vol. 3. № 12. P. 1701-1705.

56. Liu H., Feng L., Zhai J., Jiang L., Zhu D. Langmuir. 2004. Vol. 20. P. 56595661.

57. Wang Z., Ci L., Chen L., Nayak S., Ajayan P.M., Koratkar N. Nano Lett. 2007. Vol. 7. P. 697-702.

58. Li S., Wang H.Li.X., Song Y., Liu Y., Zhai J., Jiang L., Zhu D. J. Phys. Chem. B. 2002. Vol. 106. № 36. P. 9274-9276.

59. Liu H., Li S., Zhai J., Zheng H.Li.Q., Song Y., Jiang L., Zhu D. Angew. Chem. Int. Ed. 2004. Vol. 43. Issue 9. P. 1146-1149.

60. Woodward I., Schofield W.C.E., Roucoules V., Badyal J.P.S. Langmuir. 2003. Vol. 19. № 8. P. 3432-3438.

61. Tserepi A., Gogolides E., Tsougeni K., Constantoudis V., Valamontes E. J. Appl. Phys. 2005. Vol. 98. № 11. P. 113502-113508.

62. Lejeune M., Lacroix L.M., Bretagnol F., Valsesia A., Colpo P., Rossi F. Langmuir. 2006. Vol. 22. № 7. P. 3057-3061.

63. Tsougeni K., Tserepi A., Boulousis G., Constantoudis V., Gogolides E. Japanese Journal of Applied Physics. 2007. Vol. 46. Part 1. № 2. P. 744-748.

64. Minko S., Muller M., Motornov M., Nitschke M., Grundke K., Stamm M.J. Am. Chem. Soc. 2003. Vol. 125. № 13. P. 3896-3900.

65. Nakajima A., Hashimoto K., Watanabe T., Takai K., Yamauchi G., Fujishi-ma A. Langmuir. 2000. Vol. 16. № 17. P. 7044-7047.

66. Nakajima A., Fujishima A., Hashimoto K., Watanabe T. Adv. Mater. 1999. Vol. 11. № 16. P. 1365-1368.

67. Jiang Y., Wang Z., Yu X., Shi F., Xu H., Zhang X.. Langmuir. 2005. Vol. 21. № 5. P. 1986-1990.

68. Li M., Zhai J., Liu H., Song Y., Jiang L., Zhu D. J. Phys. Chem. B. 2003. Vol. 107. № 37. P. 9954-9957.

69. Hikita M., Tanaka K., Nakamura T., Kajiyama T., Takahara A. Langmuir.

2005. Vol. 21. № 16. P. 7299-7302.

70. Zhang G., Wang D., Gu Z.-Z., Mohwald H. Langmuir. 2005. Vol. 21. № 20. P. 9143-9148.

71. Ferrari M., Ravera F., Liggieri L. Appl. Phys. Lett. 2006. Vol. 88. № 20. P. 203125-203128.

72. Zhu L., Jin Y. Appl. Surf. Sci. 2007. Vol. 253. Issue 7. P. 3432-3439.

73. Li Y., Li C., Cho S.O., Duan G., Cai W. Langmuir. 2007. Vol. 23. № 19. P. 9802-9807.

74. Zhang L., Zhou Z., Cheng B., DeSimone J.M., Samulski E.T. Langmuir.

2006. Vol. 22. № 20. P. 8576-8580.

75. Sun M., Luo C., Xu L., Ji H., Ouyang Q., Yu D., Chen Y. Langmuir. 2005. Vol. 21. № 19. P. 8978-8981.

76. Zhao Y., Lu Q., Chen D., Wei Y. J. Mater. Chem. 2006. Vol. 16. № 106. P. 4504-4508.

77. Martines E., Seunarine K., Morgan H., Gadegaard N., Wilkinson C.D.W., Riehle M. Nano Lett. 2005. Vol. 5. № 10. P. 2097-2103.

78. Martines E., Seunarine K., Morgan H., Gadegaard N., Wilkinson C.D.W., Riehle M. Langmuir. 2006. Vol. 22. № 26. P. 11230-11233.

79. Qian B., Shen Z. Langmuir. 2005. Vol. 21. № 20. P. 9007-9009.

80. Wang M.F., Raghunathan N., Ziaie B. Langmuir. 2007. Vol. 23. № 5. P. 2300-2303.

81. Гракович П.Н., Иванов Л.Ф., Калинин Л. А., Рябченко И. Л., Толстопя-тов Е.М., Красовский А.М. Лазерная абляция политетрафторэтилена // Российский химический журнал. 2008. Т. LII. № 3. С. 97-105.

82. Козлов В.А., Филатов Ю.Н., Наумова Ю.А. Исследование процесса электроформования смесей фторполимеров и свойств получаемых материалов // Вестник МИТХТ. 2011. Т. 6. № 1. С. 22-25.

83. Yoshimitsu Z., Nakajima A., Watanabe T., Hashimoto K. Langmuir. 2002. Vol. 18. № 15. P. 5818-5822.

84. Liu K.K.S., Bico J., Teo K.K.B., Chhowalla M., Amaratunga G.A.J., Milne W.I., McKinley G.H., Gleason K.K. Nano Lett. 2003. Vol. 3. № 12. P. 1701-1705.

85. Zhan X., Yan Y., Zhang Q. and Chen F. A novel superhydrophobic hybrid nanocomposite material prepared by surface-initiated AGET ATRP and its anti-icing properties. Journal of Materials Chemistry A. Materials for Energy and Sus-tainability. 2014. Vol. 2. № 24. P. 9390-9399.

86. Barthlott W. and Neinhuis C. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biological surfaces. Planta. 1997. Vol. 202. Issue 1. P. 1-8.

87. Zhang Y.L., Xia H., Kim E., et al. Recent developments in superhydrophobic surfaces with unique structural and functional properties. Soft Matter. 2012. Vol. 8. № 44. P. 11217-11231.

88. Rahmawan Y., Xu L.B. and S. Yang. Self-assembly of nanostructures towards transparent, superhydrophobic surfaces. J. Mater. Chem. A. 2013. Vol. 1. № 9. P. 2955-2969.

89. Boreyko J.B. and Collier C.P. Delayed Frost Growth on Jumping-Drop Superhydrophobic Surfaces. ACS Nano. 2013. Vol. 7. № 2. P. 1618-1627.

90. Wilson P.W., Lu W.Z., Xu H.J., et al. Inhibition of ice nucleation by slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPS). Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. Vol. 15. № 2. P. 581-585.

91. Miljkovic N., Preston D.J., Enright R., et al. Electrostatic charging of jumping droplets. Nat. Commun. 2013. Vol. 4. P. 2517-2526.

92. Sun W., Zhou S.X., You B., et al. A facile method for the fabrication of su-perhydrophobic films with multiresponsive and reversibly tunable wettability. J. Mater. Chem. A. 2013. Vol. 1. № 9. P. 3146-3154.

93. Karmouch R. and Ross G.G. Experimental Study on the Evolution of Contact Angles with Temperature Near the Freezing Point. J. Phys. Chem. C. 2010.Vol. 114. № 9. P. 4063-4066.

94. Kulinich S.A., Farhadi S., Nose K., et al. Superhydrophobic Surfaces: Are They Really Ice-Repellent. Langmuir. 2011. Vol. 27. № 1. P. 25-29.

95. He M., Wang J.J., Li H.L., et al. Super-hydrophobic surfaces to condensed micro-droplets at temperatures below the freezing point retard ice/frost formation. Soft Matter. 2011. Vol. 7. № 8. P. 3993-4000.

96. Liu X.J., Liang Y.M., Zhou F., et al. Extreme wettability and tunable adhesion: biomimicking beyond nature. Soft Matter. 2012. Vol. 8. № 7. P. 2070-2086.

97. Mishchenko L., Hatton B., Bahadur V., et al. Design of Icefree Nanostruc-tured Surfaces Based on Repulsion of Impacting Water Droplets. ACS Nano. 2010. Vol. 4. № 12. P. 7699-7707.

98. Ruan M., Li W., Wang B.S., et al. Preparation and Anti-Icing Behavior of Superhydrophobic Surfaces on Aluminum Alloy Substrates. Langmuir. 2013. Vol. 29. № 27. P. 8482-8491.

99. Wang Y.Y., Xue J., Wang Q.J., et al. Verification of Icephobic/Anti-icing Properties of a Superhydrophobic Surface. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2013. Vol. 5. № 8. P. 3370-3381.

100. Li W., Zhang X., Yang J., et al. In situ growth of superbydrophobic and icephobic films with micro/nanoscale hierarchical structures on the aluminum substrate. J. Colloid Interface Sci. 2013. Vol. 410. P. 165-171.

101. Guo P., Zheng Y.M., Wen M.X., et al. Icephobic/Anti-Icing Properties of Micro/Nanostructured Surfaces. Adv. Mater. 2012. Vol. 24. № 19. P. 2642-2648.

102. Zhang Q., He M., Chen J., Wang J., Song Y. and Jiang L. Anti-icing surfaces based on enhanced self-propelled jumping of condensed water microdroplets. Chem. Commun. 2013. Vol. 49. P. 4516-4518.

103. Badge I., Bhawalkar S.P., Jia L., et al. Tuning surface wettability using single layered and hierarchically ordered arrays of spherical colloidal particles. Soft Matter. 2013. Vol. 9. № 11. P. 3032-3040.

104. Brassard J., Sarkar D.K. and J. Perron. Synthesis of Monodisperse Fluorinated Silica Nanoparticles and Their Superhydrophobic Thin Films. ACS Appl. Mater. Interfaces. 2011. Vol. 3. № 9. P. 3583-3588.

105. Du X., Li J., Li L., et al. Porous poly(2-octyl cyanoacrylate): a facile one-step preparation of superhydrophobic coatings on different substrates. J. Mater. Chem. A. 2013. Vol. 1. № 4. P. 1026-1029.

106. Menini R. and Farzaneh M. Advanced Icephobic Coatings. J. Adhes. Sci. Technol. 2011. Vol. 25. № 9. P. 971-992.

107. Sanchez C., Belleville P., Popall M., et al. Applications of advanced hybrid organic-inorganic nanomaterials: from laboratory to market // Chem. Soc. Rev. 2011. Vol. 40. № 2. P. 696-753.

108. Yuan K., Chen L., Li F. and Chen Y. Nanostructured hybrid ZnO@ CdS nanowalls grown in situ for inverted polymer solar cells // J. Mater. Chem. C. 2014. Vol. 2. P. 1018-1027.

109. Yu H.J. and Luo Z.H. Novel superhydrophobic silica/poly(siloxane-fluoroacrylate) hybrid nanoparticles prepared via two-step surface-initiated ATRP: synthesis, characterization, and wettability. J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2010. Vol. 48. № 23. P. 5570-5580.

110. Fu R. and Fu G. Polymeric nanomaterials from combined click chemistry and controlled radical polymerization. Polym. Chem. 2011. Vol. 2. № 3. P. 465475.

111. Kakwere H. and Perrier S. Design of complex polymeric architectures and nanostructured materials/hybrids by living radical polymerization of hydroxylated monomers. Polym. Chem. 2011. Vol. 2. № 2. P. 270-288.

112. Liu J., Ma S., Wei Q., et al. Parallel array of nanochannels grafted with polymer-brushes-stabilized Au nanoparticles for flow-through catalysis. Nanoscale. 2013. Vol. 5. № 23. P. 11894-11901.

113. Moraes J., Ohno K., Maschmeyer T., et al. Synthesis of silica-polymer core-shell nanoparticles by reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization, Chem. Commun. 2013. Vol. 49. № 80. P. 9077-9088.

114. Min K., Gao H.F. and Matyjaszewski K. Preparation of homopolymers and block copolymers in miniemulsion by ATRP using activators generated by electron transfer (AGET). J. Am. Chem. Soc. 2005. Vol. 127. № 11. P. 3825-3830.

115. Jakubowski W. and Matyjaszewski K. Activator generated by electron transfer for atom transfer radical polymerization. Macromolecules. 2005. Vol. 38. № 10. P. 4139-4146.

116. Zheng Y.M., Han D., Zhai J., et al. In situ investigation on dynamic suspending of microdroplet on lotus leaf and gradient of wettable micro- and nanostructure from water condensation. Appl. Phys. Lett. 2008. Vol. 92. № 8. 0841068.

117. Способ переработки политетрафторэтилена: пат. 1775419 Рос. Фед. №4872647/05; заявл. 10.09.1990. Опубл. 15.11.1992. Бюл. № 42. 4 с.

118. Охлопкова А.А., Адрианова О.А., Попов С.Н. Модификация полимеров ультрадисперсными полимерами. Якутск: ЯФ Изд-ва СО РАН. 2003. 224 с.

119. Ломовский О.И., Политов А.А., Дудина Д.В., Корчагин М.А., Бузник В.М. Механохимические методы получения композитных материалов металлокерамика - политетрафторэтилен // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. № 12. С. 619-626.

120. Полюшко В.А., Бирюков Ю.А., Богданов Л.Н., Ивонин И.В., Объедков А.Ю., Шифрис Г.С. Некоторые результаты переработки порошков

политетрафторэтилена в пневмоциркуляционных аппаратах. Фторполимер-ные материалы. Научно-технические, производственные и коммерческие аспекты. Тезисы докладов. Кирово-Чепецк. 2008. С. 71.

121. Коробов М.С., Юрков Г.Ю., Козинкин А.В. и др. Новый материал: металлсодержащий политетрафторэтилен. Неорганические материалы. 2004. Т. 40. № 1. С. 31-40.

122. Галлямов М.О., Бузник В.М., Цветников А.К., Винокур Р.А., Никитин Л.Н., Саид-Галеев Э.Е., Лебедева О.В., Хохлов А.Р., Schaumburg K. Применение ультрадисперсного политетрафторэтилена в качестве стабилизирующего агента для эмульсификации парафина и формирования композитных микрочастиц в среде сверхкритического диоксида углерода // Доклады АН. 2003. Т. 392. № 1. С. 77-82.

123. Порошок-ускоритель для обработки поверхности пластиковых лыж и способ его получения: пат. 2264375 Рос. Фед. №2009146365/05; заявл. 14.12.2009. Опубл. 20.11.2005. Бюл. №23 (II ч.) 7 с.

124. Никитин Л.Н., Галлямов М.О., Саид-Галеев Э.Е., Хохлов А.Р., Бузник В.М. Сверхкритический диоксид углерода как активная среда для химических процессов с участием фторполимеров. Рос. хим. Ж (Ж. Рос. хим. Об-ва им. Д.И.Менделеева). 2008. Т. LII. № 3. С. 56-65.

125. Buznik V.M., Vopilov Yu.E., Dedov S.A., Ignat'tva L.N., Murin A.V., Slobodyuk A.B. Khim. Interesah Ustoich. Razvit. 2010. Vol. 18. № 1. P. 63-67.

126. Buznik V.M., Grishin M.V., Vopilov Yu.E., Ignat'tva L.N., Terekhov A.S., Slobodyuk A.B. Perspekt. Mater. 2010 Vol. 1 № 1. P. 339-343.

127. Buznik V.M., Vopilov Yu.E., Ivanov V.K., Sigachev A.S., Polyakov V.S., Smirnov M.A., Kulagina T.P., Sorokin Yu.V., Tarasov V.P., Kharitonova E.P., Yurkov G.Yu. Inorg. Mater. Appl. Res. 2013. Vol. 4. № 2. P. 131-137.

128. Vopilov Yu.E., Nikitin L.N., Yurkov G.Yu., Kharitonova E.P., Khokhlov A.R., Bouznik V.M. Effect of supercritical carbon dioxide on ultradispersed poly-tetrafluoroethylene // J. of Supercritical Fluids. 2012. Vol. 62. P. 204-210.

129. Максимов Б.Н., Барабанов В.Г., Серушкин И.Л. и др. Промышленные фторорганические продукты: прав.изд. СПб: Химия. 1996. С. 374-377.

130. Галлямов М.О., Никитин Л.Н., Николаев А.Ю., Образцов А.Н., Бузник В.М., Хохлов А.Р. Формирование ультрагидрофобных поверхностей осаждением покрытий из сверхкритической двуокиси углерода // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69. № 4. С. 448-462.

131. Смирнов М.А. Исследование порошков политетрафторэтилена и композитов на его основе методом ЯМР твердого тела. Диссертация кандидата физико-математических наук: 02.00.04. Институт проблем химической физики РАН. Черноголовка. 2014. С. 56-71.

132. Китайгородский А.И. Молекулярные кристаллы. М. 1971. С. 424.

133. Bouznik V.M., Kirik S.D., Solovyov L.A., and Tsvetnikov A.K. A crystal structure of ultra-dispersed form of polytetrafluoroethylene based on X-ray powder diffraction data // Powder Diffraction. 2004. Vol. 19. № 2. P. 135-141.

134. Лебедев Ю.А., Королев Ю.М., Поликарпов В.М., Игнатьева Л.Н., Ан-типов Е.М. Рентгенографический фазовый анализ политетрафторэтилена. Кристаллография. 2010. Т. 55. № 4. С. 651-656.

135. Foresman J.F., Frisch E. Exploring Chemistry with Electronic Structure Methods. Gaussian, Inc. USA. 1996. 302 p.

136. Кирюхин Д.П., Ким И.П., Бузник В.М., Игнатьева Л.Н., Курявый В.Г., Сахаров С.Г. Радиационно-химический синтез теломеров тетрафторэтилена и их использование для создания тонких защитных фторполимерных покрытий // Российский химический журнал. 2008. Т. LII. № 3. С. 66-72.

137. Кичигина Г.А., Кущ П.П., Кирюхин Д.П. Радиационно-химический синтез теломеров тетрафторэтилена в пентафторхлорбензоле и перфторкси-лоле. Химия высоких энергий. 2013. Т. 47. № 1. С. 34-38.

138. Кузаев А.И., Ким И.П., Кирюхин Д.П., Бузник В.М. Определение молекулярных масс теломеров тетрафторэтилена методом гель-проникающей хроматографии // Высокомолек. соед. А. 2009. Т. 51. № 7. С. 1122-1127.

139. Большаков А.И., Кичигина Г.А., Кирюхин Д.П. Радиационный синтез теломеров при постоянной концентрации тетрафторэтилена в ацетоне // Химия высоких энергий. 2009. Т. 43. № 6. С. 512-515.

140. Кирюхин Д.П., Пророкова Н.П., Кумеева Т.Ю., Кичигина Г.А., Большаков А.И., Кущ П.П., Бузник В.М. Радиационно-химический синтез тело-меров тетрафторэтилена в хлористом бутиле и их использование для придания сверхгидрофобных свойств полиэфирной ткани // Перспективные материалы. 2013. № 7. С. 73-79.

141. Ignat'eva L.N., Beloliptsev A.Yu., Kozlova S.G., and Buznik V.M. J. Struct. Chem. 2004. Vol. 45. № 4. P. 599-609.

142. Ignat'eva L.N. and Bouznik V.M. J. Fluorine Chem. 2011. V. 132. P. 724731.

143. Ignat'eva L.N. and Buznik V.M. Russ. J. Phys. Chem. A. 2006. Vol. 80. № 12. P. 1940-1948.

144. Ignat'eva L.N. and Buznik V.M. Russ. J. Phys. Chem. A. 2005. Vol. 79. № 9. P. 1443-1450.

145. Водоотталкивающий элемент и способ получения гидрофобного покрытия: пат. 2331532 Рос. Фед. №2006134338/11; заявл. 28.04.2006. Опубл. 20.08.2008. Бюл. № 23. 15 с.

146. Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М., Музафаров А.М., Мышковский А.М., Пашинин А.С., Цивадзе А.Ю., Ярова Д.И. // Создание покрытий для придания супергидрофобных свойств поверхности силиконовых резин. Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. № 9-10. С. 100-105.

147. Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Применение динамической пороговой обработки видеоизображений для определения поверхностного натяжения жидкостей и углов смачивания // Приборы и техника эксперимента. 2002. № 1. С. 52-57.

148. Алиев А.Д., Бойнович Л.Б., Буховец В.Л., Емельяненко А.М., Горбунов А.М., Городецкий А.Е., Пашинин А.С. // Супергидрофобные покрытия на

основе нанотрубок нитрида бора: механизм супергидрофобности и самовосстановление высокогидрофобных свойств. Российские нанотехнологии. 2011. Т. 6. № 11-12. С. 57-64.

149. Семенова Л.В., Родина Н.Д., Нефедов Н.И. Влияние шероховатости систем лакокрасочных покрытий на эксплуатационные свойства самолетов //Авиационные материалы и технологии. 2013. № 2. С. 37-40.

150. Kondrashov E.K., Nefedov N.I., Vereninova N.P., Kushch P.P., Kichigina G.A., Kiryukhin D.P., Buznik V.M. Modification of fluorocopolymer coatings by telomers to improve their hydrophobicity // Polymer Science. Series D. 2016. Vol. 9. № 2. P. 212-218.

151. Нефедов Н.И., Кондрашов Э.К., Пономаренко С.А., Горбенко О.М., Петрова А.П., Бузник В.М. Особенности строения фторпарафинов и покрытий на их основе //Все материалы. Энциклопедический справочник. 2017. № 2. С. 26-32.

152. White R. Chromatography/Fourier Transform Infrared Spectroscopy and its Applications. CRC Press. 1989. 344 p.

153. Ignat'eva L.N. and Bouznik V.M. J. Fluorine Chem. 2012. Vol. 144. № 17. P. 17-23.

154. Vopilov Yu.E., Nikitin L.N., Buzin M.I., Zaikov G.E., Kharitonova E.P., Khokhlov A.R., Yurkov G.Yu., Buznik V.M. Polym. Sci. Ser. A. 2012. Vol. 54. № 6. P. 443-450.

155. Ignat'eva L.N. and Buznik V.M. Ross. Khim. Zh. 2008. Vol. 52. № 3. P. 139-146.

156. Игнатьева Л.Н., Бузник В.М. Низкомолекулярные формы ПТФЭ. Молекулярное строение // Химия фтора. Материалы 10-й Всероссийской конференции (1-5 июня 2015 г., Томск). 2015. С. 67-68.

157. Mukherjee T., Rimal S., Koskey S., Chyan O., Singh K.J., Myers A.M. Bonding Structure of Model Fluorocarbon Polymer Residue Determined by Func-

tional Group Specific Chemical Derivatization // ECS Solid State Letters. 2013. Vol. 2. № 3. P. N11-N14.

158. Walczak M. Role and properties of the confined amorphous phase of polymers. Dissertation: Ecole nationale superieure d'arts et metiers - ENSAM. 2012. P. 160.

159. Zinet M., Refaa Z., Boutaous M., Xin S., Bourgin P. Thermophysical Characterization and Crystallization Kinetics of Semi-Crystalline Polymers // Journal of Modern Physics. 2013. Vol. 4. P. 28-37.

160. ISO 11357-7: 2002 // Plastics. Differential scanning calorimetry (DSC). Part 7: Determination of crystallization kinetics.

161. Meng Z., Yang L., Geng W., Yao Y., Wang X., Liu Y. // Kinetic Study on the Isothermal and Nonisothermal Crystallization of Monoglyceride Organogels // The Scientific World Journal, Volume 2014. Article ID 149753. 7 pages.

162. Freire E., Bianchi O., Martins J.N., Monteiro E.E.C., Forte M.C.M. //Non-isothermal crystallization of PVDF/PMMA blends processed in low and high shear mixers // Journal of Non-Crystalline Solids. 2012. Vol. 358. P. 2674-2681.

163. Северс Э.Т. Реология полимеров. Химия. Москва. 1966. С. 30.

164. Тагер А.А. Физико-химия полимеров. - 2-е изд. М.: Химия. Москва. 1968. С. 140.

165. Бабин А.Н., Гусева М.А. Реологический метод исследования растворимости компонентов в полимерных композициях // Все материалы. Комментарии к стандартам, ТУ, сертификатам. 2016. № 4. С. 17-20.

166. Бабин А.Н., Гусева М.А. Использование реологического метода для исследования особенностей растворимости компонентов в полимерном связующем // Труды ВИАМ. 2016. № 6. С. 38.

167. Mohler F.L., Dibeler V.H., Reese R.M. Mass Spectra of Fluorocarbons // J. Res. Nat. Inst. Stand. Те^о1. 1952. Ш. 49. № 5. Р. 343-347.

168. Бузник В.М., Михалин И.Н., Семянников П.П., Кухлевская Т.С., Цветников А.К., Карташов А.В. Особенности термодеструкции и калориметрии

ультрадисперсного политетрафторэтилена // Химия в интересах устойчивого развития. 2004. Т. 12. № 5. C. 605-610.

169. Гринац Э.С., Миллер А.Б., Потапов Ю.Ф., Стасенко А.Л. Экспериментальные и теоретические исследования процессов обледенения наномодифи-цированных супергидрофобных и обычных поверхностей // Вестник МГОУ. 2013. № 3. С. 84-92.

170. Antonini C., Innocenti M., Horn T. et al. Understanding the effect of super-hydrophobic coatings on energy reduction in anti-icing systems // Cold Regions Sci. Tech. 2011. Vol. 67. № 1-2. P. 58-67.

171. Щетанов Б.В., Ивахненко Ю.А., Бабашов В.Г. Теплозащитные материалы // Российский химический журнал. 2010. Т. LIV. № 1. С. 12-19.

172. Доспехи для "Бурана". Материалы и технологии ВИАМ для МКС "Энергия-Бурна" /Под общ. ред. акад. РАН Е.Н. Каблова. М.: Фонд "Наука и жизнь". 2013. 128 с.

173. Китаева Н.С., Муханова Е.Е., Деев И.С. Высокотеплостойкие гидрофобные покрытия для теплозащитного материала на основе кварцевого волокна // Труды ВИАМ. 2013. № 6.