Исследование полимерных композиций с наноструктурным наполнителем для модификации древесины

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.