ИСТИНА

Предлагаемый проект направлен на разработку методов макромолекулярного дизайна нано- и микроструктурированных систем на основе амфифильных блок-сополимеров, содержащих полиэлектролитный блок. Исследование предполагает поиск новых стратегий синтеза, которые смогли бы позволить усовершенствовать технологию создания полимерных материалов. Для предсказания оптимального состава, структуры и свойств таких материалов будут использованы методы компьютерного моделирования.

The proposed project aimed at the design of the methods of macromolecular design of nano- amd microstructured systems based on the amphiphilic block copolymers containing poyelectrolyte block. It is scheduled to search new synthesis strategies, which would allow optimization of the technology of creating new polymer materials. For prediction of optimal composition, structure, and properties of these materials, computer simulations will be applied.

В процессе исследования закономерностей формирования наноструктурированных дисперсных систем будет изучена роль следующих факторов: 1) природы и строения водорастворимого олигомерного полиэлектролита, 2) соотношения объемов дисперсной и дисперсионной фаз, 3) соотношения концентраций олигомерного полиэлектролита и инициатора, а также химической природы последнего. Гидрофильно-липофильный баланс олигомерного (со)полиэлектролита задается выбором сомономеров и его степенью полимеризации. Планируется изучить основные закономерности образования структурированных пленок на основе полученных гетерофазных частиц и провести подробное исследование их физико-химических и механических свойств. Параллельно с синтетическими работами будут вестись исследования аналогичных модельных систем методами компьютерного моделирования. Усилия будут направлены на поиск условий устойчивости структурированных систем с перколирующими разветвленными гидрофильными каналами, сформированными из гетерофазных частиц блок-сополимеров в широком диапазоне внешних параметров. Будут получены диаграммы состояния амфифильного полиэлектролитного блок-сополимера с различным соотношением гидрофильных и гидрофобных блоков в присутствии заданной доли растворителя. Эти фундаментальные исследования имеют важное значение для достижения общих целей проекта и реализации концепции гетерофазного синтеза блок-сополимеров для создания структурированных покрытий, пленок и мембран.

Члены научной группы, специализирующиеся в синтезе полимеров, имеют богатый опыт исследования закономерностей контролируемой радикальной полимеризации, в том числе по механизму ОПЦ, и являются ведущими специалистами в области изучения возможностей управляемого синтеза полимеров. По этой тематике ими было опубликовано более пятидесяти оригинальных статей в отечественных и зарубежных журналах. Для изучения механизма контролируемой радикальной полимеризации участники коллектива разработали комплексный подход, основанный на сочетании кинетических исследований и изучения элементарных стадий полимеризации с анализом молекулярно-массовых характеристик образующихся полимеров, а в случае сополимеров – их состава и композиционной однородности. В области исследования контролируемой радикальной (со)полимеризации участники коллектива занимают ведущее место как в России, так и в мире. К достижениям следует отнести выявление основных закономерностей (со)полимеризации в присутствии агентов ОПЦ, разработку оригинальных подходов к получению блок- и градиентных сополимеров с использованием мономеров с существенно различающейся активностью, осуществление контролируемого синтеза олигомерных узкодисперсных поли(N-винилпирролидона), полиакриловой кислоты, различных амфифильных сополимеров на их основе. Поскольку реализация предлагаемого проекта требует, помимо владения синтетическими навыками, применения современных физико-химических методов исследования, таких как динамическое светорассеяние (для изучения распределения герофазных частиц по размерам), электронной микроскопии (для исследования процессов структурирования на нано- и микроуровне), изучение физико-механических и проводящих свойств пленок в состав научного коллектива включены ученые успешно применяющие перечисленные методы исследования в своей научной деятельности. Группа компьютерного моделирования имеет богатый опыт моделирования сложных полимерных систем, в том числе и сополимеров.