Журнал прикладной химии. 2020. Т. 93. Вып. 2
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
УДК 541(64+15)
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ПОРИСТЫХ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
НА ОСНОВЕ КВАРЦЕВЫХ ВОЛОКОН
РАСТВОРАМИ ТЕЛОМЕРОВ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА
© Г. А. Кичигина, П. П. Кущ, Д. П. Кирюхин
Институт проблем химической физики РАН,
142432, г. Черноголовка Московской обл., пр. Академика Семенова, д. 1
E-mail: kga@icp.ac.ru
Поступила в Редакцию 12 марта 2019 г.
После доработки 12 июля 2019 г.
Принята к публикации 14 декабря 2019 г.
Исследован процесс гидрофобизации высокопористых теплозащитных керамических материалов на
основе кварцевых волокон. В качестве гидрофобизаторов использованы радиационно-синтезирован-
ные теломеры тетрафторэтилена, имеющие разную длину цепи и различные химически активные
концевые группы. Проведен сравнительный анализ эффективности теломеров для модифицирования
материала марки ТЗМК-10. Показано, что обработка растворами теломеров тетрафторэтилена
позволяет придать гидрофильным материалам высокогидрофобное состояние, характеризующееся
краевым углом смачивания порядка 140°. Это существенно повышает эксплуатационные характе-
ристики модифицированных материалов и расширяет возможности их практического применения в
качестве теплозащитных и теплоизоляционных материалов.
Ключевые слова: теломеры; тетрафторэтилен; гидрофобизация; кварцевые волокна
DOI: 10.31857/S0044461820020085
Высокопористые теплозащитные и теплоизоля-
пространстве тонкого кварцевого волокна (ТКВ) и
ционные материалы на основе кварцевых волокон
ТЗМК-10 значительно ухудшает их высокие тепло-,
имеют низкую плотность и теплопроводность, могут
звукоизоляционные и эксплуатационные свойства, а
длительно эксплуатироваться при температуре до
при низких температурах приводит к их разрушению.
1200°С, поэтому широко востребованы в различ-
Материал ТЗМК-10 имеет низкую плотность, высо-
ных отраслях промышленности и в конструкциях
кую пористость и гидрофилен по своей природе, спо-
сложных технических систем и сооружений, включая
собен сорбировать воду в значительных количествах
транспортные и спасательные средства, предназна-
[600-700% (по массе) при погружении в воду] и ее
ченные для работ в Арктике [1]. Основным недостат-
пары (0.6-1.0%). В процессе эксплуатации пересыще-
ком таких материалов является их гидрофильность,
ние волокнистого материала водой приводит к суще-
обусловленная химическим составом волокон и вы-
ственному ухудшению прочностных характеристик и
сокоразвитой пористой структурой. Краевой угол
снижению теплофизических свойств, поэтому гидро-
смачивания поверхностей оксидов кремния близок
фобизация таких материалов весьма актуальна [2-4].
к нулю, что приводит к интенсивному впитыванию
В качестве гидрофобизирующих материалов пер-
влаги и воды. Присутствие воды в межволоконном спективны фторполимеры, которые позволяют до-
214
Гидрофобизация пористых керамических материалов на основе кварцевых волокон...
215
стичь высокогидрофобного состояния [5-7]. В работе
необходимое количество тетрафторэтилена, ампу-
[8] показана принципиальная возможность нанесения
лу запаивали. Систему перемешивали при комнат-
тонких равномерных покрытий низкомолекулярных
ной температуре и подвергали облучению γ-лучами
фторпарафинов, растворенных в сверхкритическом
60Со на установке УНУ Гамматок-100, мощность
диоксиде углерода, на высокопористые волокнистые
дозы облучения 3.6 Гр·c-1. Концентрация тетрафтор-
материалы. Предложенная достаточно сложная тех-
этилена ~0.5-1.0 моль·л-1. Время облучения зависит
нология позволила придать материалу супергидро-
от используемого растворителя и составляет ~0.5-
фобное состояние, характеризующееся высоким кра-
1.0 ч.
евым углом смачивания и длительной плавучестью
В работе использовали образцы материала марки
материала в воде. Авторами [9] предложен способ
ТЗМК-10 в виде брусков 5×5×10 мм и волокнистый
гидрофобизации ТЗМК-10 и ТКВ с использованием
материал ТКВ. Исходным сырьем для получения ТКВ
метода радиационной прививочной полимеризации
являются стержни из прозрачного кварцевого стекла
тетрафторэтилена. Предлагаемая обработка суще-
повышенного качества с содержанием SiO2 до 99.9%
ственно улучшает эксплуатационные характеристики
(ТУ 21-РСФСР-305-82), средний диаметр волокна
материалов, расширяя возможности их практического
0.7-2.1 мкм. Волокнистый теплозащитный материал
применения. Следует отметить, что эти технологии
марки ТЗМК-10 изготавливают по многостадийной
(прививочная полимеризация и низкомолекулярные
технологии из кварцевых волокон, полученных раз-
фторпарафины, растворенные в сверхкритическом
дувом расплава природного кварца чистотой SiO2
диоксиде углерода), позволяющие получить материал
99.9%.
с хорошими гидрофобными свойствами, достаточно
Нанесение растворов теломеров на ТЗМК-10
сложны с практической и технологической точек
проводили методом пропитки. Образец погружали в
зрения. Альтернативой таким технологиям может
раствор на 0.5 ч. Пропитку образцов проводили мно-
послужить применение в качестве фторполимеров
гократно (до 4 раз). После каждой пропитки образец
растворов теломеров тетрафторэтилена. Ранее c ис-
подвергали сушке при 50-60°С (2-3 ч), прогреву при
пользованием теломеров тетрафторэтилена, ради-
150°С (0.5 ч) и гравиметрически определяли коли-
ационно-синтезированных в ряде растворителей,
чество нанесенного теломера. Концентрированные
были получены гидрофобные покрытия различных
растворы теломеров в ацетоне, пентафторхлорбен-
материалов (стеклоткань, кремнеземная и поли-
золе и фреоне 113 с добавками разбавляли ацетоном,
эфирная ткани, дерево, металлические сплавы и др.)
а теломеры в триметилхлорсилане — этилацетатом.
[10-13].
Концентрация пропиточных растворов составляла
Цель данной работы — радиационно-химический
~1.5-3 мас%.
синтез теломеров тетрафторэтилена в ряде раствори-
Для определения длины цепи теломеров, полу-
телей (ацетон, хлористый бутил, пентафторхлорбен-
ченных в хлористом бутиле, пентафторхлорбензо-
зол, триметилхлорсилан, смеси фреон 113 + аммиак,
ле, смеси фреон 113 + этанол, триметилхлорсилане,
фреон 113 + этанол) и анализ возможности их ис-
проводили элементный анализ на содержание хлора.
пользования для получения гидрофобных высокопо-
Теломеры, синтезированные в смеси фреон 113 + NH3,
ристых теплозащитных материалов ТЗМК-10 и ТКВ.
были проанализированы на содержание хлора и
азота.
Краевые углы смачивания (θ) измеряли на прибо-
Экспериментальная часть
ре фирмы Dataphysics OSA-20. Дифференциальный
Для синтеза растворов теломеров тетрафторэти-
термогравиметрический анализ (ДТГА) образцов
лена были использованы следующие реактивы: га-
теломеров проводили на дериватографе Q-1500D в
зообразный тетрафторэтилен, содержащий 0.02%
стандартных корундовых открытых тиглях. Скорость
примесей, газообразный аммиак, ацетон, хлористый
нагрева составляла 5 град·мин-1, масса навесок 25-
бутил, пентафторхлорбензол, фреон 113, этанол, три-
35 мг, в качестве эталона использовался Al2O3.
метилхлорсилан марки х.ч. Все реактивы не под-
ИК-спектры измеряли при 300 K на спектрометре
вергались специальной очистке. Радиационная по-
Perkin Elmer марки Spectrum с приставкой UATR, по-
лимеризация проводилась в запаянных стеклянных
зволяющей регистрировать спектры твердых веществ
ампулах. Образцы готовили по стандартной методи-
без применения традиционной техники прессования
ке: в стеклянную ампулу (объем ~100 мл) помещали
таблеток с бромидом калия.
определенное количество растворителя, освобождали
Фотографии образцов получены при использова-
от растворенного воздуха и при 77 K намораживали
нии фотокамеры с разрешением 5 Мп.
216
Кичигина Г. А. и др.
Обсуждение результатов
Для гидрофобизации ТКВ и ТЗМК-10 были ис-
пользованы растворы радиационно-синтезирован-
ных теломеров тетрафторэтилена. Использованные
теломеры тетрафторэтилена имеют общую струк-
турную формулу R1-(CF2-CF2)nR2, где n — коли-
чество звеньев тетрафторэтилена в теломере; R1,
R2 — фрагменты молекулы растворителя, в котором
проводился синтез. Свойства теломеров (раствори-
мость, термостабильность) зависят от длины цепи n
и, что немаловажно, от химической природы конце-
вых групп. В ранее выполненных исследованиях по
модифицированию стеклоткани и кремнеземной тка-
ни [10-12] было показано, что для получения гидро-
Рис. 1. Термогравиметрические кривые теломеров, син-
фобных тканей применимы теломеры с длиной цепи
тезированных в пентафторхлорбензоле (1), ацетоне (2),
до 50 звеньев тетрафторэтилена. Теломеры с длиной
хлористом бутиле (3).
цепи n ˃ 100 не образуют равномерного покрытия
на подложке, оно носит островной характер, не обе-
что теломеры, полученные в пентафторхлорбензоле
спечивающий изделию хорошую гидрофобность.
(рис. 1, кривая 1), существенно стабильнее теломеров
Исходя из этого, на первом этапе выполнения работы
в хлористом бутиле (рис. 1, кривая 3). Потеря 50%
для гидрофобизации использовали теломеры тетра-
массы теломеров в пентафторхлорбензоле наблю-
фторэтилена с разной длиной цепи, синтезированные
дается при температуре выше 500°С, в то время как
в ацетоне, хлористом бутиле и пентафторхлорбен-
теломеров тетрафторэтилена в хлористом бутиле и
золе, позволившие получить хорошие покрытия на
ацетоне — при 280 и 350°С соответственно.
стеклоткани.
Концентрация пропиточных растворов теломе-
Ранее [14] было показано, что длина цепи теломе-
ров тетрафторэтилена в ацетоне составляла 1.6 и
ров зависит не только от химической активности ис-
3.0 мас%, в пентафторхлорбензоле — 1.6 мас%, в
пользуемого растворителя, но и от концентрации те-
хлористом бутиле — 3.0 мас%. Выбор концентрации
трафторэтилена. Чтобы исключить влияние на длину
обусловливался удобством пользования раствором
цепи получаемого теломера концентрации мономера,
и определялся их вязкостью. Привес образцов, об-
последнюю во всех экспериментах поддерживали
работанных теломерами тетрафторэтилена в пента-
постоянной (~1.0 моль·л-1). Анализ на содержание
фторхлорбензоле, минимален, не более 1%. Это сви-
хлора позволил оценить среднюю длину цепи тело-
детельствует о том, что длинноцепочечные молекулы
меров, синтезированных в хлористом бутиле и пен-
теломеров не проникают в поры ТЗМК-10, находятся
тафторхлорбензоле ( ~8-12 и 50 звеньев тетрафтор-
лишь на внешней поверхности, не позволяют полу-
этилена соответственно). Длина цепи теломеров в
чить полностью гидрофобный материал (табл. 1).
ацетоне ~15-20 звеньев. Длина цепи в свою очередь
Теломеры в ацетоне позволяют получить гидро-
определяет термостабильность теломеров. Очевидно,
фобный материал, причем независимо от концен-
Таблица 1
Привес образцов ТЗМК-10, обработанных различными теломерами тетрафторэтилена
Кратность
Температура
Состав теломера
ср-ра, мас%
Привес, %
пропиток
прогрева, °С
Тетрафторэтилен/ацетон
1.6
1
5.7
2
8.8
150
Тетрафторэтилен/ацетон
3
1
12.6
2
10
Тетрафторэтилен/хлористый бутил
3
1
17
60
8.1
150
Гидрофобизация пористых керамических материалов на основе кварцевых волокон...
217
трации пропиточного раствора. Привес образцов с
аммиака выполняют роль дополнительных передат-
теломерами в хлористом бутиле достаточно велик
чиков цепи, позволяя получить теломеры, имеющие
после прогрева при 60°С, но существенно умень-
регулируемую длину цепи и по крайней мере одну
шается при прогреве при 150°С. Этот результат, ве-
активную концевую группу (ОН или NH2). Синтез
роятно, связан с тем, что в состав этих теломеров
таких теломеров и кинетика процесса были достаточ-
входит достаточно большое количество короткоце-
но подробно изучены. Наличие концевых активных
почечных молекул, которые испаряются вместе с
групп подтверждено результатами ИК-спектроскопии
растворителем при прогреве. Это позволяет сделать
и элементного анализа на содержание азота в теломе-
заключение о возможном температурном интервале,
рах, полученных во фреоне 113 + аммиак. Показано,
в котором будет использован модифицированный
что при определенной концентрации тетрафтор-
материал ТЗМК-10. Отметим, что прогрев образцов
этилена длину цепи можно регулировать, изменяя
с теломерами в ацетоне при 150°С приводит к потере
концентрацию этанола или аммиака в составе рас-
привеса не более 5%.
творителя.
Таким образом, можно сделать вывод, что для
Для гидрофобизации ТЗМК-10 были использо-
получения гидрофобного ТЗМК-10 наиболее пер-
ваны теломеры с OH- и NH2-концевыми группа-
спективными являются теломеры тетрафторэтилена
ми, синтезированные в бинарных растворителях
в ацетоне. Исходя из этого, обработку образцов ТКВ
фреон 113 + этанол и фреон 113 + аммиак. Были
проводили с применением таких теломеров тетра-
проведены термогравиметрический и элементный
фторэтилена.
анализы полученных теломеров. Теломеры, син-
Привес образцов ТКВ, обработанных теломерами
тезированные в смеси фреон 113 + этанол, были
и прогретых при 150°С, составляет 14 и 40% при
проанализированы на содержание хлора, а в смеси
концентрации раствора теломеров тетрафторэтилена
фреон 113 + аммиак — на содержание хлора и азота.
в ацетоне 1.6 и 3.0 мас% соответственно. Образец
Если предположить, что при добавлении аммиака
ТКВ становится гидрофобным уже при содержании
образуются теломеры, которые в среднем содержат
14% теломеров, поэтому очевидно, что пропитку
одну концевую аминогруппу, то по содержанию азота
волокон следует проводить разбавленным раствором
можно качественно оценить длину цепи теломера.
теломеров.
Длина цепи полученных теломеров составляет ~25-
Измерить краевые углы смачивания на ТКВ невоз-
30 звеньев тетрафторэтилена. Оценить длину цепи
можно. Исходный образец ТКВ гидрофилен, он тонет
теломеров, синтезированных с добавками этанола, по
в воде за несколько секунд. Образцы ТКВ, обработан-
содержанию хлора более проблематично, поскольку
ные теломерами (ср-ра ~1.6 мас%), гидрофобны, обла-
наиболее вероятно, что одной концевой группой бу-
дают длительной плавучестью в воде. Наблюдения
дет будет ОН, а другой — остаток фреона С2F3Cl2 или
за образцом, обработанным раствором теломеров,
Сl. В предположении, что одной концевой группой
проводились в течение нескольких суток.
теломеров является Cl, длина цепи составляет n ~
Концевые функциональные группы R1 и R2 ока-
10-15, для концевой группы С2F3Cl2 n ~ 20-30 зве-
зывают влияние на свойства полученных теломеров
ньев тетрафторэтилена.
при их практическом применении, в частности, при
Оценить длину цепи полученных теломеров кос-
создании композитов и защитных гидрофобных по-
венно позволил и термогравиметрический анализ,
крытий. Однако часто концевые фрагменты телогена
который показал, что потеря массы теломеров с ОН-
(ацетон, хлористый бутил, пентафторхлорбензол)
группой начинается при 140°С, а при 300°С составля-
являются химически малоактивными, а при создании
ет 15%. Потеря массы образцов с NH2-группой начи-
композиционных материалов желательно химическое
нается при более высокой температуре — 210°С, при
присоединение молекул теломера к матрице. В связи
350°С образец теряет 4% массы, что свидетельствует
с этим необходимо получать теломеры с активными
об образовании более длинноцепочечных теломеров
концевыми группами, например силановыми, ги-
в смеси фреон 113 + аммиак.
дроксильными и аминогруппами. Ранее [15] были
Помимо описанных теломеров для пропитки были
проведены исследования по изучению теломериза-
использованы теломеры тетрафторэтилена с силано-
ции тетрафторэтилена в бинарных растворителях
выми концевыми группами. Выбор этих соединений
фреон 113 + этанол и фреон 113 + аммиак. Во фрео-
обусловлен тем, что фторкремнийорганические сое-
не 113, как и во всех фторсодержащих растворителях,
динения являются одними из самых востребованных
процесс протекает очень эффективно, образуются
при создании гидрофобных и супергидрофобных
длинноцепочечные теломеры. Добавки этанола и
покрытий различных материалов. Одним из способов
218
Кичигина Г. А. и др.
получения соединений такого типа является теломе-
ризация фторолефинов в силанах [16-18], поэтому
в качестве растворителя был использован триме-
тилхлорсилан. Синтез таких теломеров тетрафторэти-
лена и пример их использования для гидрофобизации
стеклоткани описан в [19]. Образцы стеклоткани,
обработанные теломерами в триметилхлорсилане,
приобретают хорошую гидрофобность при мини-
мальном количестве теломера (3%), но краевые углы
смачивания не превышают 115°.
Синтезированные теломеры, вероятнее всего,
имеют концевые группы Cl и (СH3)3Si. Для определе-
ния их длины цепи был проведен элементный анализ
на содержание хлора, который показал, что средняя
длина цепи использованных теломеров составляет
20-25 звеньев тетрафторэтилена. Синтезированный
Рис. 2. ИК-спектры пропускания исходного ТЗМК-10 (1)
раствор теломеров в триметилхлорсилане был разбав-
и обработанного теломерами тетрафторэтилена в смеси
лен этилацетатом до концентрации ~1.5 мас%.
фреон 113 + NH3 (2).
Суммарный привес образцов ТЗМК-10 после двух
пропиток и прогрева при 150°С для теломеров с ОН-
и NH2-группами составляет 14.2 и 15.6% (табл. 2).
24 ч. Водопоглощение уменьшается на 2 порядка по
Общий привес образцов, модифицированных тело-
сравнению с исходным образцом (600%) и составляет
мерами с силановыми концевыми группами, после
~5-7%.
4 пропиток составил 6.8%. Одной из причин такого
Краевые углы смачивания для образцов с гидро-
малого привеса является использование разбавлен-
фобным покрытием из теломеров с ацетоновыми,
ного раствора. Гидрофобные свойства поверхно-
NH2-, ОН- и силановыми группами составляют 139.5,
сти модифицированного материала были оценены
140.1, 106.8 и 101.50° (табл. 2). Самые малые краевые
экспресс-методом, заключающимся в определении
углы смачивания получены для ТЗМК-10, обрабо-
времени впитывания капли воды, нанесенной на по-
танного теломерами, синтезированными в триме-
верхность образца. Образцы, обработанные всеми
тилхлорсилане и бинарном растворителе фреон 113 +
теломерами, гидрофобны, поскольку время впиты-
+ этанол. Наличие концевых гидроксильных групп
вания капли превышает 60 мин, что соответствует
в теломере приводит к уменьшению θ при контакте
критериям гидрофобного материала.
поверхности ТЗМК-10 с водой.
Было измерено водопоглощение образца ТЗМК-10,
О наличии фторполимерного покрытия, обеспечи-
обработанного теломерами тетрафторэтилена в аце-
вающего гидрофобность ТЗМК-10, свидетельствуют
тоне. Образец был принудительно помещен в воду на
ИК-спектры поглощения. Наиболее интенсивные
Таблица 2
Привес образцов ТЗМК-10, обработанных различными теломерами тетрафторэтилена
Краевой угол смачивания
Состав теломера
ср-ра, мас%
Кратность пропиток
Привес, %
θ, град
Тетрафторэтилен/фреон 113 + этанол
3
1
7.4
106.8
2
6.8
Тетрафторэтилен/фреон 113 + NH3
3
1
7.1
140.1
2
8.5
Тетрафторэтилен/триметилхлорсилан
1.5
1
2.2
2
2.0
101.5
3
1.7
4
0.9
Гидрофобизация пористых керамических материалов на основе кварцевых волокон...
219
полосы поглощения в спектре исходного ТЗМК-10
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-
(рис. 2, 1) наблюдаются в области 1100-1200 см-1
ресов, требующего раскрытия в данной статье.
(валентные колебания связи Si-O) и 470 см-1 (де-
формационные колебания связи Si-O). В спектре
Информация об авторах
гидрофобного образца (рис. 2, 2), обработанного те-
Кичигина Галина Анатольевна, к.х.н., ORCID:
ломерами ТФЭ с аминными концевыми группами,
https://orcid.org/0000-0002-6246-3823
появляются дополнительные полосы поглощения
Кущ Павел Прокофьевич, к.х.н., ORCID: https://
(отмечены стрелками) в области 1150 и 1200 см-1,
orcid.org/0000-0002-8133-0161
которые относятся к валентным колебаниям νC-F
Кирюхин Дмитрий Павлович, д.х.н., ORCID:
групп СF2 теломерной цепи.
https://orcid.org/0000-0002-7022-8014
Анализ полученных результатов позволяет сделать
заключение, что теломеры, синтезированные в ряде
растворителей, имеющие разную длину цепи и раз-
личные концевые группы, могут быть использованы
Список литературы
для гидрофобизации высокопористых теплозащит-
[1] Бузник В. М., Каблов Е. Н., Кошурина А. А. Научно-
ных материалов на основе кварцевых волокон.
технические проблемы освоения Арктики. Российская
академия наук. М.: Наука, 2015. С. 275-285.
Выводы
[2] Ивахненко Ю. А., Бабашов В. Г., Зимичев А. М.,
Тинякова Е. В. Высокотемпературные теплоизоля-
На полученных образцах высокогидрофобных ма-
ционные и теплозащитные материалы на основе во-
териалов ТЗМК-10 и ТКВ была продемонстрирована
локон тугоплавких соединений // Авиац. материалы
принципиальная возможность использования раство-
и технологии. 2012. № S. С. 380-385.
ров ряда теломеров тетрафторэтилена для гидрофо-
[3] Щетанов Б. В., Ивахненко Ю. А., Бабашов В. Г.
бизации высокопористых керамических материалов
Теплозащитные материалы // Рос. хим. журн.
на основе кварцевых волокон. Наиболее перспектив-
2010. Т. 54. № 1. С. 12-19 [Shchetanov B. V.,
ными для такого применения являются теломеры,
Ivakhnenko Yu. A., Babashov V. G. Heat shield materials
синтезированные в ацетоне и смеси растворителей
// Russ. J. Gen. Chem. 2011. V. 81. N 5. P. 978-985.
фреон 113 + аммиак. Предложенный метод гидрофо-
https://doi.org/ 10.1134/S1070363211050288 ].
[4] Китаева Н. С., Муханова Е. Е., Деев И. С.
бизации существенно повышает эксплуатационные
Высокотеплостойкие гидрофобные покрытия для
характеристики теплозащитных и теплоизоляцион-
теплозащитного материала на основе кварцевого
ных материалов и расширяет возможности их прак-
волокна // Тр. ВИАМ: Электрон. науч.-техн. журн.
тического применения.
2013. № 6. Ст. 03.
[5] Нефедов Н. И., Кондрашов Э. К., Пономаренко С. А.,
Благодарности
Горбенко О. М., Бузник В. М., Петрова А. П.
Авторы выражают благодарность сотрудникам
Особенности строения фторпарафинов и покрытий
на их основе // Все материалы Энциклопед. справ.
ИПХФ РАН Т. Н. Рудневой и Е. Н. Кабачкову за ре-
2017. № 2. С. 26-32 [Nefedov N. I., Kondrashov E. K.,
гистрацию ИК-спектров и измерения краевых углов
Ponomarenko S. A., Buznik V. M.,Gorbenko O. M.,
смачивания. Работа выполнена с использованием
Petrova A. P. Structural features of fluorinated paraffins
УНУ Гамматок-100 и оборудования Аналитического
and coatings based on them // Polym. Sci. Ser. D. 2017.
центра коллективного пользования ИПХФ РАН.
V. 10. N 3. P. 269-273.
https://doi.org/10.1134/S1995421217030133 ].
Финансирование работы
[6] Бузник В. М. Сверхгидрофобные материалы на ос-
нове фторполимеров // Авиац. материалы и техно-
Работа выполнена при финансовой поддерж-
логии. 2013. № 1. С. 29-34.
ке Программы фундаментальных исследований
[7] Кондрашов Э. К., Нефедов Н. И., Веренинова Н. П.,
Президиума РАН КП 19-280 (П 22) «Арктика — на-
Кущ П. П., Кичигина Г. А., Кирюхин Д. П.,
учные основы новых технологий освоения, сохра-
Бузник В. М. Модификация фторсополимерных по-
нения и развития» и темы государственного задания
крытий теломерами с целью повышения их гидро-
№ 0089-2019-0008.
фобности // Все материалы. Энциклопед. справ.
2016. № 1. C. 2-10 [Kondrashov E. K., Nefedov N. I.,
Конфликт интересов
Vereninova N. P., Kushch P. P., Kichigina G. A.,
Kiryukhin D. P., Buznik V. M. Modification of
220
Кичигина Г. А. и др.
fluorocopolymer coatings by telomers to improve their
tetrafluoroethylene telomers // Russ. J. Appl. Chem.
hydrophobicity // Polym. Sci. Ser. D. 2016. V. 9. N 2.
2016. V. 89. N 5. P. 758-765.
P. 212-218.
https://doi.org/10.1134/S1070427216050128 ].
https://doi.org/ 10.1134/S1995421216020106 ].
[12]
Кичигина Г. А., Кущ П. П., Кривоногова Е. А.,
[8] Беспалов А. С., Бузник В. М., Гращенков Д. В.,
Кирюхин Д. П., Дорохов В. Г., Барелко В. В.
Никитин Л. Н., Иванов В. К., Лебедь В. О.,
Использование теломеров тетрафторэтилена для
Чащин И. С. Гидрофобизация пористых керами-
получения фторсодержащей гидрофобной кремне-
ческих материалов с применением технологии
земной ткани // Перспектив. материалы. 2018. № 2.
сверхкритического диоксида углерода // Неорган.
С. 36-43.
материалы. 2016. T. 52. № 4. C. 431-437. https://doi.
https://doi.org/10.30791/1028-978X-2018-2-36-45
org/10.7868/S0002337X16040035 [Bespalov A. S.,
[Kichigina G. A., Kushch P. P., Krivonogova E. A.,
Buznik V. M., Grashchenkov D. V., Nikitin L. N.,
Kiryukhin D. P., Dorohov V. G., Barelko V. V.
Chashchin I. S., Ivanov V. K., LebedV. O.
Tetrafluoroethylene telomeres used to prepare fluorine-
Hydrophobizatioan of porous ceramic materials using
containing hydrophobic silica fabric // Inorg. Mater.:
supercritical carbon dioxide // Inorg. Mater. 2016.
Appl. Res. 2018. V. 9. N 5. P. 861-867.
V. 52. N 4. P. 386-392.
https://doi.org/10.1134/S2075113318050155 ].
https://doi.org/10.1134/S0020168516040038 ].
[13]
Горбачева Г. А., Иванкин А. Н., Санаев В. Г.,
[9] Кирюхин Д. П., Беспалов А. С., Бузник В. М.,
Агеев А. К., Кирюхин Д. П., Кичигина Г. А.,
Гращенков Д. В., Иванов В. К., Зверева И. А.,
Кущ П. П., Бадамшина Э. Р. Поверхностная
Кичигина Г. А., Кущ П. П. Применение низкотемпе-
модификация целлюлозосодержащих мате-
ратурной пострадиационной прививочной полиме-
риалов растворами теломеров тетрафторэти-
ризации политетрафторэтилена для гидрофобиза-
лена // ЖПХ. 2017. Т. 90. № 8. С. 1104-1110
ции пористых керамических материалов на основе
[Gorbacheva G. A., Ivankin A. N., Sanaev V. G.,
оксидных волокон // Перспектив. материалы. 2018.
Ageev A. K., Kiryukhin D. P., Kichigina G. A.,
№ 10. C. 54-62.
Kushch P. P., Badamshina E. R. Surface modification
https://doi.org/10.30791/1028-978X-2018-10-54-62
of cellulose-containing materials with solutions of
[Kiryukhin D. P., Bespalov A. S., Bouznik V. M.,
tetrafluoroethylene telomers // Russ. J. Appl. Chem.
Grashchenkov D. V., Ivanov V. K., Zvereva I. A.,
2017. V. 90. N 8. P. 1365-1371.
Kichigina G. A., Kushch P. P. Application of low-
https://doi.org/ 10.1134/S1070427217080286 ].
temperature postradiation polymerization of
[14]
Кирюхин Д. П., Кичигина Г. А., Бузник В. М.
polytetrafluoroethylene for hydrophobization of
Теломеры тетрафторэтилена: радиационно-хими-
porous ceramic materials based on oxide fibers //
ческий синтез, свойства и перспективы использо-
Inorg. Mater.: Appl. Res. 2019. V. 10. N 2. P. 467-472.
вания // Высокомолекуляр. соединения. 2013. Т. 55.
https://doi.org/10.1134/S2075113319020229 ].
№ 11. С. 1321-133.
[10] Кичигина Г. А., Кущ П. П., Кирюхин Д. П., Ба-
https://doi.org/ 10.7868/S0507547513110019
релко В. В., Дорохов В. Г., Быков Л. А., Кузне-
[Kiryukhin D. P., Kichigina G. A.,Bouznik V. M.
цов М. В. Использование растворов радиацион-
Tetrafluoroethylene telomers: Radiation-initiated
но-синтезированных теломеров тетрафторэтилена
chemical synthesis, properties, and application
для модифицирования стеклоткани // Хим. тех-
prospects // Polym. Sci. Ser. A. 2013. V. 55. N 11.
нология. 2015. № 6. С. 326-334 [Kichigina G. A.,
P. 631-642.
Kushch P. P., Kiryukhin D. P., Barelko V. V.,
https://doi.org/ 10.1134/S0965545X13110011 ].
Dorokhov V. G., Bykov L. A., Kuznetsov M. V. Use
[15]
Кущ П. П., Кичигина Г. А., Кирюхин Д. П., Бари-
of solutions of radiation-synthesized telomers of
нов Д. Я. Радиационный синтез теломеров тетраф-
tetrafluoroethylene to modify glass // Theoret.
торэтилена во фреоне 113 с функциональными
Foundations Chem. Eng. 2016. V. 50. N 4. P. 519-525.
гидроксильными и аминогруппами // Химия вы-
https://doi.org/10.1134/S0040579516040 ].
соких энергий. 2018. Т. 52. № 1. С. 38-43. https://
[11] Кирюхин Д. П., Кривоногова Е. А., Кичигина Г. А.,
doi.org/10.7868/S0023119718010076 [Kushch P. P.,
Кущ П. П., Дорохов В. Г., Барелко В. В. Получение
Kichigina G. A., Kiryukhin D. P. Barinov D. Ya.
и исследование свойств композитов на основе ка-
Radiation synthesis of tetrafluoroethylene telomers
рамелизованной алюмоборосиликатной ткани и
with functional hydroxyl and amino end groups in
теломеров тетрафторэтилена // ЖПХ. 2016. Т. 89.
freon 113 // High Energy Chem. 2018. V. 52. N 1.
№ 5. С. 624-632 [Kiryukhin D. P., Krivonogova E. A.,
P. 52-57.
Kichigina G. A., Kushch P. P., Dorokhov V. G.,
https://doi.org/10.1134/S0018143918010071 ].
Barelko V. V. Preparation and properties of composites
[16]
Li X.-M. Reinhoudt D., Crego-Calama M. What do we
based on caramelized aluminoborosilicate fabric and
need for a superhydrophobic surface? A review on the
regent progress in the preparation of superhydrophobic
Гидрофобизация пористых керамических материалов на основе кварцевых волокон...
221
surface // Chem. Soc. Rev. 2007. V. 36. P. 1350-1368.
[19] Кичигина Г. А., Кущ П. П., Кирюхин Д. П.
https://doi.org/10.1039/b602486f
Радиационный синтез теломеров тетрафторэти-
[17] Бойнович Л. Б., Емельяненко А. М. Гидрофобные
лена в хлорсиланах и их использование для мо-
материалы и покрытия: принципы создания //
дифицирования алюмоборосиликатной ткани //
Успехи химии. 2008. Т. 77. № 7. С.619-638.
Химия высоких энергий. 2017. Т. 51. № 2. С. 103-
[Boinovich L. B., Emelyanenko A. M. Hydrophobic
108. https://doi.org/10.7868/S0023119317020061
materials and coatings: principles of design,
[Kichigina G. A., Kushch P. P., Kiryukhin D. P.
properties and applications // Russ. Chem. Rev.
Radiation synthesis of tetrafluoroethylene telomers
2008. V. 77. N 7. P. 583-600. https://doi.org/10.1070/
in chlorosilanes and their use for modification of
RC2008v077n07ABEH003775 ].
aluminoborosilicate class fabric // High Energy Chem.
[18] Ameduri B., Boutevin B. // Well_Architectured
2017. V. 51. N 2. P. 96-100.
Fluoropolymers: Synthesis, Properties and
https://doi.org/10.1134/S0018143917020060 ].
Applications. Amsterdam; Boston; Heidelberg;
London; New York: Elsevier, 2004. P. 31.