КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 22-29-01637

НазваниеИсследование полимерных композиций с наноструктурным наполнителем для модификации древесины

Руководитель Лукин Михаил Владимирович, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" , Владимирская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-101 - Прочность, живучесть и разрушение материалов и конструкций

Ключевые слова Древесина, полимер, нанаструктурные наполнители, углеродные нанотрубки, графен, графеновые нанопластинки, фуллерен, прочность

Код ГРНТИ67.09.41

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Древесина является ценнейшим природным сырьем. Как конструкционный материал древесина обладает рядом преимуществ – высокой прочностью при малом объемном весе, упругостью и малой теплопроводностью. В настоящее время проводятся обширные исследования, направленные на улучшение физико-механических свойств древесины. Одним из перспективных направлений является модификация древесины. Модификация древесины позволит при увеличении прочности и жесткости, снизить материалоемкость и монтажную массу строительных конструкций, уменьшить влияние анизотропии свойств и пороков древесины на несущую способность. Вопрос сводится к поиску модификатора древесины для обеспечения требуемых прочностных и эксплуатационных свойств. В современных условиях индустрия нано материалов шагнула далеко вперед. Помимо УНТ, на протяжении уже почти 15 лет применяемых в композитных конструкциях с древесиной, актуальным остается вопрос о влиянии на свойства древесно-полимерного композита других наноструктурных добавок на основе углерода: МУНТ, функционализированных УНТ, графена и его производных, фуллероидных наночастиц. Предполагаемый проект направлен на развитие теорий модифицирования древесины. В проекте предполагается проведение комплекса исследований, направленных на изучение влияния модификатора с наноструктурным наполнителем на свойства модифицированной древесины, включая разработку теории регулирования свойств древесины, механизмов и режимов технологических процессов ее получения, методов обработки, а также исследование в широком диапазоне свойств модифицированной древесины, главное внимание уделяя отличительным от природной древесины особенностям ее поведения под воздействием различных факторов. Предполагается, что по сочетанию физико-механических свойств (плотность, прочность, деформативность, упругость, пластичность), технологичности и экономичности новые композитные материалы на основе древесины будут превосходить существующие аналоги. Научная новизна исследований заключается: 1) Предложены методы качественного улучшения модифицирующих полимерных составов путем введения наноструктурных добавок; 2) Произведено экспериментально-теоретическое обоснование компонентного состава модификатора с наноструктурными добавками для повышения физико-механических свойств древесины; 3) Исследованы закономерности распределения модификатора с наноструктурными добавками в структуре древесины и его влияния на конструкционные свойства композита; 4) Разработана технологическая схема модификации древесины полимерными составами с наноразмерными добавками. В качестве способа целенаправленного создания свойств композитного материала на основе древесины предполагается использовать термохимическую модификацию. Исследования планируется проводить на основе теоретического и экспериментального изучения процесса модификации древесины. В проекте предусматривается применение численных методов математического моделирования на основе программного комплекса LIRA для выполнения расчетов древесины по прочности и деформативности. Для анализа распределения модификатора в структуре древесины к применению запланированы методы оптической микроскопии, растровой электронной микроскопии, просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской микротомографии. Для определения физико-механических свойств модифицированной древесины предполагается проведение экспериментальных исследований в соответствии с методами, изложенными в нормативной документации РФ. Достоверность научных положений будет подтверждена достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований. На основе опыта авторского коллектива установлено, что модификация древесины полимерами увеличивает ее прочность до 40%, уменьшает трещиностойкость, повышает биостойкость и эксплуатационную надежность элементов деревянных конструкций. Углубление научного опыта коллектива в рамках заявленной тематики позволит обеспечить соответствие запланированных результатов мировому уровню исследований.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---