ЖИТТЄВИЙ І ТВОРЧИЙ ШЛЯХ Ю.С. ЛІПАТОВА
Тодосійчук Т.Т., Ігнатова Т.Д., Росовицький В.Ф.
Ю.С. Ліпатов народився в м. Іваново-Вознесенськ (Росія), де його батько, Сергій Михайлович Ліпатов, після закінчення Московського державного університету працював на текстильній фабриці в лабораторії фізикохімії фарбування. У 1929 р. академік М.А. Бах, директор Фізико-хімічного інституту (ФХІТ) ім. Л.Я. Карпова (Москва), запросив С.М. Ліпатова на роботу в цей інститут.
У 1940 р. Сергій Михайлович Ліпатов був обраний дійсним членом Академії наук БРСР та її віце-президентом, і родина переїхала до Мінська. З літа 1941 до 1943 р. Ю.С. Ліпатов жив у Ташкенті, де його батько організовував роботу евакуйованої Академії наук Білорусії й одночасно очолював кафедру колоїдної хімії Середньоазіатського державного університету. В цей період, ще школярем, Юрій Ліпатов ознайомився з курсом якісного хімічного аналізу й допомагав батькові вимірювати в'язкість розчинів полімерів.
Влітку 1943 р., після повернення до Москви, Ю.С. Ліпатов екстерном склав іспити за середню школу і в 1944 р. вступив на технологічний факультет Московського нафтового інституту ім. академіка І.М, Губкіна. Студентом 4-го курсу він прослухав курс лекцій з хімії високомолекулярних сполук, які читав академік АН Вірменської РСР В.І. Ісагулянц. Велику роль у становленні фізико-хімічного мислення Ю.С. Ліпатова відіграв прослуханий ним поглиблений курс з фізичної хімії доктора хімічних наук, професора Г.М. Панченкова, а також постійні, багаторічні бесіди з цих питань з батьком.
У 1947 р. Юрій Сергійович одружився зі студенткою своєї групи Т.Е. Сосніною. Під керівництвом професора Л.М. Паушкіна вони разом виконували дипломні роботи на кафедрі органічної хімії, завідувачем якої був академік АН СРСР О.В. Топчієв. Після закінчення інституту, здобувши спеціальність "технологія нафти та газу", Ю.С. Ліпатов був направлений на роботу до Центрального інституту авіаційних палив і мастил Міністерства нафтової промисловості СРСР, де пропрацював у технологічному відділі та на дослідному підприємстві до 1951 р.
У 1951 р. в "Докладах АН СССР" була опублікована його перша наукова праця, присвячена каталітичному крекінгу. Наприкінці цього ж року Ю.С. Ліпатов вступив до аспірантури ФХІ в лабораторію колоїдної хімії, очолювану академіком АН СРСР В.О. Каргіним (керівники роботи академік В.О. Каргін та доктор хімічних наук, професор С.Л. Слонімський), У цьому ж інституті в аспірантурі під керівництвом академіка АН СРСР С.С. Медведєва навчалась і його дружина Т.Е. Ліпатова.
У 1954 р. Юрій Сергійович і Тетяна Есперівна Ліпатови захистили дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата хімічних наук. У своїй роботі "Вивчення орієнтації в кристалічних та аморфних полімерах" Ю.С. Ліпатов показав, що традиційні уявлення про процеси орієнтації, які спричинюють підвищення впорядкованості у розташуванні молекул, збільщення щільності упаковки та зменшення ентальпії, загалом, є неправильними. Орієнтація в аморфних полімерах призводить до зменшення щільності упаковки і зниження впорядкованості, тоді як при орієнтації кристалічних, навпаки, щільність упаковки збільшується. Ці зміни пов'язані з кінетичним характером перегрупування макромолекул і явно залежать від ентропії ланцюгів та енергії міжмолекулярної взаємодії. Температури склування орієнтованих аморфних доменів знижуються порівняно з ізотропними полімерами, якщо склування зумовлене утворенням міжмолекулярних зв'язків, що визначається втратами ентропії внаслідок збіднення конформаційного набору.
З 1955 р. Ю.С. Ліпатов упродовж 40 років працював референтом, а потім і редактором відділу реферативного журналу "Хімія" За ці роки він підготував тисячі рефератів робіт стосовно різних напрямів полімерної науки і тому грунтовно знав наукову періодичну літературу всіх країн світу.
З кінця 1954 до 1959 р. Ю.С.Ліпатов працював на посаді старшого наукового співробітника в лабораторії колоїдної хімії ФХІ. Спочатку він продовжував дослідження, розпочаті в дисертаційній роботі, а потім, перейшовши до групи професора П.І. Зубова, тодішнього директора ФХІ, запропонував розвивати новий науковий напрям, пов'язаний з вивченням реології концентрованих розчинів поліелектролітів і гелеутворення в них, що відбувається за підвищення температури. Результати досліджень, виконаних у 1956-1959 рр., склали більшу частину його майбутньої докторської дисертації і були опубліковані в "Коллоидном журнале", журналах "Высокомолекулярные соединения" та "Успехи химии".
Зокрема він встановив, що перерозподіл кількості внутрішньо- і міжмолекулярних зв'язків у розчинах, що відбувається зі збільшенням концентрації, і залежні від цього зміни конформацій ланцюгів ведуть до появи властивостей, які різко різняться від властивостей розбавлених розчинів. Це пов'язано насамперед із утворенням у концентрованих розчинах вторинних структур - агрегатів макромолекул, які, у свою чергу, взаємодіють один з одним з формуванням просторової сітки розчину і відповідають за гелеутворення. Агрегати макромолекул є вузлами просторової сітки розчину.
Вперше було показано, що в концентрованих розчинах поліелектролітів під дією напруг зсуву розкручуються полімерні ланцюги й посилюються міжмолекулярні взаємодії між ними. Зроблено висновки, що конформація полімерного ланцюга в концентрованому розчині визначається не тільки термодинамікою взаємодії макромолекул з розчинником, а й взаємодією макромолекул між собою, яка в одному й тому самому розчиннику залежить від концентрації розчину. На підставі результатів проведених експериментальних робіт з реології й термодинаміки розчинів високої концентрації сформульовано основні принципи гелеутворення в розчинах, яке за певної концентрації може відбуватись як у разі зниження, так і підвищення температури. Ці уявлення Ю.С, Ліпатов пізніше частково використав при розробці теорії агрегативної адсорбції полімерів з розчинів.
Наприкінці 1959 р. Ліпатови за конкурсом були обрані старшими науковими співробітниками Інституту загальної та неорганічної хімії (ІЗНХ) АН БРСР і переїхали до Мінська, де організували лабораторію армованих пластиків. Завданням лабораторії було вивчення фізико-хімічних процесів, які відбуваються при підсиленні полімерів, та розробка нових шляхів синтезу зв'язуючих для армованих пластиків. Вирішити ці завдання допоміг досвід, набутий у лабораторіях В.О. Каргіна ї С.С. Медведєва, який дозволив вивчити одну загальну проблему з різних боків.
У 1960 р. у журналі "Вьсокомолекулярнье соединения" були опубліковані перші праці Ю.С. Ліпатова, присвячені вивченню взаємодії полімерів з наповнювачами, де були закладені основи наукового напряму, якому Ю.С. Ліпатов присвятив більшу частину життя. Одночасно, разом з Т.Е. Ліпатовою, він проводив перші дослідження з прищеплення полімерів до твердих поверхонь, оброблених каталізаторами полімеризації.
На початку 1960 р. Ю.С. Ліпатов був призначений завідувачем лабораторії армованих пластиків ІЗНХ АН БРСР, а в травні цього ж року - заступником директора ІЗНХ з наукової роботи. Дослідження, виконані в ІЗНХ, читання лекцій з курсу високомолекулярних сполук на хімічному факультеті Білоруського державного університету, підготовка кадрів заклали основу для розвитку в Білорусії до сліджень у галузі хімії та фізикохімії полімерів, які донині продовжуються учнями Ю.С. Ліпатова і Т.Е. Ліпатової.
На початку 1960-х років академік В.О. Каргін з урахуванням попереднього досвіду запропонував Ю.С. Ліпатову та Т.Е. Ліпатовій розпочати спільні роботи щодо використання полімерів у медицині. На жаль, створити умови для таких складних і комплексних досліджень в умовах АН БРСР того часу було неможливо, тому роботи в цьому напрямі були розпочаті в 1966 р. у стінах Інституту хімії високомолекулярних сполук (ІХВС) АН УРСР. За 5 років розвитку в ІЗНХ досліджень з фізикохімії наповнених полімерів Ю.С. Ліпатову вдалося створити наукові основи цього напряму, що згодом (з 1981 р.) став провідним в ІХВС АН УРСР.
У 1963 р., узагальнивши результати досліджень у галузі концентрованих розчинів та наповнених полімерів, Ю.С. Ліпатов захистив у ФХІ дисертацію на здобуття вченого ступеня доктора хімічних наук за темою "Дослідження структуроутворення в концентрованих розчинах полімерів та в наповнених полімерах". Опонентами були академік П.О. Ребіндер, професор П.В. Козлов та професор Г.Л. Слонімський. Головними науковими результатами дисертації були такі. Описано загальні умови структуроутворення в системах, що дуже різняться -- концентрованих розчинах полімерів та наповнених полімерах. Їх суть полягає в перерозподілі внутрішньо- та міжмолекулярних зв'язків під впливом змін концентрації або введення твердої фази. В обох випадках у процесах формування властивостей беруть участь структурні утвори (агрегати) макромолекул. Вперше сформульовано уявлення про взаємодію з поверхнею наповнювача не ізольованих макромолекул, а макромолекулярних агрегатів. Останнє визначає властивості поверхневих шарів та умови перебігу в них релаксаційних процесів, що різняться від таких в об'ємі. Умови формування наповнених полімерів із розчинів залежать від умов структуроутворення в розчинах. Вони визначають зміну щільності молекулярної упаковки в граничних шарах, температур склування і термомеханічних властивостей. Вперше було сформульовано і доведено положення про те, що зміною умов отримання наговненого полімеру можна створювати композиційні матеріали з різними фізико-хімічними властивостями.
1964 р. Ю.С. Ліпатову було присвоєно вчене звання професора зі спеціальності "фізична хімія". Навесні 1964 р. голова наукової ради з високомолекулярних сполук АН СРСР академік В.О. Каргін, інспектуючи роботи полімерного напряму в різних наукових центрах, дійшов висновку, що, незважаючи на досягнуті результати, продовження досліджень наповнених полімерів у межах АН БРСР недоцільне. Пропозицій, де ці роботи можна проводити, не надійшло, і перед Ю.С. Ліпатовим постала необхідність пошуку іншого наукового центру для продовження досліджень.
Влітку 1964 р. академік АН СРСР М.М. Емануєль рекомендував Ю.С. Ліпатова Президії АН УРСР, яка на той час через критику діяльності ІХВС АН УРСР з боку В.О. Каргіна шукала можливість зміцнити керівництво інститутом. Після обговорення перспектив роботи з президентом АН УРСР академіком АН СРСР і АН УРСР Б.Є. Патоном та віце-президентом академіком АН УРСР В.С. Гутирею в жовтні 1964 р. Ю.С. Ліпатов переїхав із Мінська на постійну роботу до Києва. У березні 1965 р. він був призначений в.о. директора ІХВС АН УРСР, а в квітні 1966 р. - обраний на цю посаду загальними зборами Академії наук УРСР. Одночасно з 1965 р. Ю.С. Ліпатов очолював в ІХВС АН УРСР відділ фізикохімії полімерів.
Головним завданням Ю.С. Ліпатова як директора інституту стало рекомендованеАН СРСР перепрофілювання ІХВС АН УРСР на галузь хімії та фізикохімії поліуретанів. Воно почало здійснюватися після затвердження на засіданні ради з високомолекулярних сполук АН СРСР під головуванням В.О. Каргіна тих наукових напрямів, перелік та обгрунтування доцільності проведення яких наводились у доповіді Ю.С. Ліпатова на засіданні ради в січні 1965 р.
Як головні напрями було запропоновано такі:
- виявлення причин особливих фізичних і фізико-хімічних властивостей поліуретанів, встановлення їх зв'язку з хімічною будовою та структурними особливостями для визначення оптимальних умов синтезу полімерів із заданим комплексом властивостей;
- дослідження в галузі синтезу олігомерів для створення поліуретанів;
- вивчення механізму і кінетики міграційної полімеризації та реакційної здатності мономерів, механізму каталізу, регулювання структури тривимірних сіток;
- визначення основних закономірностей отримання на основі поліуретанів технічно цінних полімерних матеріалів
- еластомерів, плівок, клеїв, покриттів тощо.
Ця програма була затверджена Постановою Президії АН УРСР від 4 травня 1965 р.
Друга половина 1960-х років минула у визначенні і становленні нових наукових напрямів у галузі дослідження поліуретанів, а також у структурній та кадровій перебу-
дові інституту, створенні новихлабораторій, експериментальної, а потім і дослідно-експериментальної бази, яка -забезпечувала підготовку робіт до впровадження у про-
мислове виробництво. Велика науково-організаційна робота супроводжувалась інтенсивним розвитком власного напряму в галузі фізикохімії поліуретанів та продовженням робіт з дослідження наповнених полімерів іншої природи, в тому числі й поліуретанів, для яких раніше роботи з наповнення практично не проводились.
У 1967 р. вийшла друком перша монографія Ю.С. Ліпатова "Физико-химия наполненнькх полимеров", що була першою в літературі з цього напряму полімерної науки, в якій узагальнено ї сформульовано основні фізико-хімічні закономірності поведінки наповнених полімерних матеріалів, обумовлені міжфазними явищами на межі поділу полімер - наповнювач; розвинено нові уявлення щодо адгезії, адсорбції, релаксаційної поведінки, впливу наповнювачів на фазовий і фізичний стани полімерів, а також механізму підсилювальної дії наповнювачів. Викладені підходи до вирішення проблеми створення композиційних матеріалів стали основою одного з наукових напрямів, який розвивав Ю.С. Ліпатов в усі наступні роки спочатку в керованому ним відділі, а потім і в інших відділах інституту, що були створені як відгалуження від відділу Ю.С. Ліпатова і які очолювали його учні та послідовники (Ю.Ю. Керча, Є.В. Лебедєв, Л.М. Сергеєва, В.П. Привалко, Ф.Г. Фабуляк та ін.).
У 1967 р. академік В.О. Каргін знову повернувся до питання щодо використання полімерів у медицині. Тепер Ю.С. Ліпатов як директор інституту доклав великих зусиль для організації відповідної експериментальної бази. За короткий час було створено унікальний комплекс, до складу якого ввійшли хімічні, фізико-хімічні, біохімічні, гістологічні, хірургічні підрозділи та віварій; визначено оригінальні підходи до створення біосумісних полімерів. За рекомендацією В.О. Каргіна науковим керівником цих досліджень була призначена Т.Е. Ліпатова, однак упродовж багатьох років участь у цих роботах брав і Юрій Сергійович, що відображено в їх спільних публікаціях і обговореннях.
У 1970 р. вийшла друком монографія "Структура и свойства полиуретанов", написана Ю.С. Ліпатовим спільно з Ю.Ю. Керчею та Л.М. Сергеєвою. Це перша у світовій літературі книга, де головну увагу зосереджено на термодинамічних властивостях розчинів поліуретанів, природі хімічних і міжмолекулярних зв'язків у поліуретанах та їхньому внеску в структуру сіток аморфних поліуретанів, встановленні закономірностей склування, фазових перетворень у лінійних і тривимірних поліуретанах, зв'язку між кінетикою реакцій утворення поліуретанів, структурою, фізико-хімічними й механічними властивостями цього класу полімерів (адгезією, термодинамікою деформації, релаксаційними і реологічними властивостями). Розгляд особливостей фізичної та молекулярної структури поліуретанів дав змогу дійти висновку, що гнучкість поліуретанового ланцюга визначається трьома чинниками: власною гнучкістю олігомерних блоків, їх концентрацією та кількістю уретанових груп у ланцюгах. У монографії також наведено результати роботи з вивчення впливу будови і хімічної природи поліуретанів на їх структуру й термодинамічні властивості: лінійних поліуретанів на основі низькомолекулярних гліколів і зшитих поліуретанів, які містять олігогліколеві блоки. Показано, що використання під час синтезу поліуретанів гліколів або діїзоціанатів різної будови дає змогу отримати різноманітні типи статистичних кополіуретанів. Змінюючи співвідношення компонентів у кополіуретані та їх природу, можна в широких межах регулювати ступінь кристалічності, здатність до поліморфізму, діапазон склування, інші властивості поліуретанів.
Дослідження поліуретанів, проведені спільно з Ю.Ю. Керчею та Л.М. Сергеєвою, привели до таких висновків: властивості поліуретанів визначаються властивостями олігоефірного блоку; поряд із сіткою хімічних зв'язків у них існує сітка фізичних зв'язків, що утворились внаслідок міжмолекулярної взаємодії різних функціональних груп.
В одній із перших робіт з дослідження структури сітки поліуретанів було показано, що ефективна густина зшивання такої сітки визначається в основному вторинними фізичними зв'язками. Особливістю такої поліуретанової сітки є її висока рухливість - здатність до перебудови під впливом теплової чи механічної дії, що сприяє порівняно швидкому встановленню рівноваги в новій структурі, яка відповідає деформованому стану. У подальших багаторічних дослідженнях поліуретанів головна увага приділялась отриманню Й вивченню фізи- ко-хімічних властивостей взаємопроникних сіток на їх основі.
У 1972 р. вийшла друком написана Ю.С. Ліпатовим спільно з Л.М. Сергеєвою монографія "Адсорбция полимеров", перекладена в 1974 р. англійською мовою видавництвом "John Wiley" (США). В цій першій у світовій літературі монографії з проблем адсорбції не тільки узагальнено існуючі на той час уявлення про адсорбцію, а й сформульовано і обгрунтовано нові поняття щодо адсорбції з концентрованих розчинів (теорія агрегативної адсорбції полімерів) та структури адсорбційних шарів.
Поряд з науковою діяльністю Ю.С. Ліпатов велику увагу приділяв підготовці довідкової літератури. У 1971 р. був виданий перший в СРСР "Справочник по химии полимеров" (автори Ю.С. Ліпатов, А.Є. Нестеров, Т.М. Гриценко, Р.О. Веселовський).
У грудні 1969 р. Ю.С. Ліпатов був обраний членом-кореспондентом, а в грудні 1973 р. - дійсним членом Академії наук УРСР.
Із середини 1970-х років ГЮОрій Сергійович одночасно розпочав роботи у двох напрямах -- фізикохімія полімерних сумішей та взаємопроникних полімерних сіток (ВПС).
Ці напрями, поряд з фізикохімією поверхневих явищ у композиційних полімерних матеріалах, розвиваються донині. В цей самий час Ю.С. Ліпатов почав вивчати загальні проблеми колоїдної хімії полімерів і у 1975 р. сформулював предмет цієї галузі полімерної науки. Через 10 років після виходу в світ першої монографії у 1977 р. він опублікував фундаментальну монографію "Физическая химия наполненньїх полимеров", в якій не тільки узагальнено накопичені експериментальні результати, а й сформульовано загальну фізико-хімічну концепцію підсилення полімерів, яка грунтується на врахуванні вирішального внеску поверхневих шарів полімерів на межі
поділу фаз наповнювач - полімер у весь комплекс фізико-хімічних та фізико-механічних властивостей. У 1979 р. ця книга була перевидана в Англії. За комплекс досліджень у галузі фізичної хімії композиційних полімерних матеріалів і згадану монографію в 1980 р. Ю.С. Ліпатову було присуджено премію імені Л.В. Писаржевського АН УРСР.
у 1979 р. вийшла друком монографія Ю.С. Ліпатова та Л.М. Сергеєвої "Взаимопроникающие полимерные сетки" - перша у світовій науковій літературі, де розглянуто релаксаційні та термодинамічні властивості ВПС, виникнення в них вперше встановленої в роботах Ю.С. Ліпатова перехідної області і термодинамічної несумісності складових сітки. Аналіз термодинамічної і структурної поведінки ВПС показав їх чітку двофазову гетерогенну структуру, звідки випливало, що уявлення про топологічні ВПС є абстракцією, як і уявлення про ідеальні сітчасті структури взагалі, В цій монографії також вперше розглянуто наповнені ВПС як новий клас полімерних гетерогенних композиційних матеріалів, утворених сумішами сітчастих полімерів і наповнювачами.
З 1965 до 1982 р. за ініціативою та під керівництвом Ю.С. Ліпатова в ІХВС було проведено 5 Всесоюзних нарад з хімії та фізикохімії поліуретанів і 5 симпозіумів "Поверхневі явища в полімерах". Результати досліджень поверхневих явищ у полімерах були узагальнені Юрієм Сергійовичем у монографії "Межфазнье явления в полимерах". Розвиток робіт у галузі поліуретанових матеріалів і плівок, перенесених спочатку в Дослідне виробництво інституту (створене у 1971 р.), а потім у промисловість республіки, був високо оцінений присудженням у 1981 р. Ю.С. Ліпатову та колективу вчених, які працювали з ним, Державних премій УРСР у галузі науки і техніки за "Розробку нових поліуретанових матеріалів, створення технології виробництва та впровадження в народне господарство".
У 1970-1980-х роках Ю.С. Ліпатов активно займався проблемами впровадження у промисловість розробок інституту, багато часу проводив у відрядженнях на підприємства (Запоріжжя, Тула, Сизрань, Люберці, інші міста). Разом із професором Р.О. Веселовським він здійснив тривалу поїздку вздовж усієї траси Байкало-Амурської магістралі, на якій також впроваджувалися розробки інституту.
У 1981 р., завдяки успіхам ІХВС АН УРСР у галузі композиційних полімерних матеріалів, цей напрям був офіційно визнаний Президією АН УРСР як профілюючий. Наукові результати, які забезпечили інституту та відділу Ю.С. Ліпатова провідне місце в країні у цій галузі, були узагальнені в монографії "Термодинамика растворов и смесей полимеров" (А.Є. Нестеров, Ю.С. Ліпатов, 1984) та у фундаментальній монографії "Коллоидная химия полимеров" (1984). Останню Ю.С. Ліпатов присвятив пам'яті батька, С.М. Ліпатова (помер у 1961 р.), який дуже багато зробив для формування наукового світогляду сина. Вона була видана англійською мовою за кордоном (Нідерланди: Elsevier, 1988) й отримала численні схвальні рецензії у провідних закордонних журналах. У цей самий період була опублікована велика науково-популярна праця "Будущее полимерных композиций" (1984).
З початку 1986 р. Ю.С. Ліпатов і співробітники інституту у рамках своєї проблематики активно розвивали два напрями:
реологія і термодинаміка сумішей полімерів (Є.В. Лебедєв, А.Є. Нестеров, В.Ф. Шумський)
адсорбція із сумішей полімерів у розбавленому і напіврозбавленому режимах (Т.Т. Тодосійчук).
У результаті вивчення спільно із співробітниками відділу Є.В. Лебедєвим, А.Є. Нестеровим та В.П. Шумським, а також проф. В.М, Кулезньовим (Московський хіміко-технологічний інститут ім. Д.І. Менделєєва) реологічної поведінки сумішей полімерів у широкому діапазоні складів і температур та одночасного дослідження термодинаміки взаємодії компонентів експериментально встановлено невідому раніше властивість рідких сумішей полімерів поблизу областей розшарування, яка виявляється в тому, що при переході з однофазового до мікрогетерогенного двофазового стану досягаються екстремальні значення фізико-хімічних параметрів - мінімум в'язкості та максимум термодинамічного потенціалу системи (зареєстровано як відкриття Державним патентним відомством СРСР, диплом № 374 від 20.01.92). Роботи з вивчення адсорбції сумішей, виконані разом з Т.Т. Тодосійчук та В.М. Чорною, відкрили нову сторінку в дослідженнях адсорбції полімерів: було доведено, що її основні закономірності визначаються наявністю точки критичної концентрації перекривання клубків та термодинамічною сумісністю полімерів у розчині.
У середині 1980-х років Ю.С. Ліпатов провів ряд досліджень у галузі наукометрії: було створено класифікацію наукових досліджень установ академічного профілю, надано рекомендації щодо об'єктивної багатофакторної оцінки значущості фундаментальних досліджень, що грунтувалася не тільки на індексові цитування. Розроблено оптимальні варіанти використання складових наукового потенціалу, що сприяють підвищенню ефективності робіт, методики аналізу чинників, які визначають економічну доцільність практичного використання розробок у галузях промисловості, що виробляють і використовують полімерні матеріали.
Результати робіт керованого Ю.С. Ліпатовим наукового колективу узагальнено в 3-томному виданні "Справочник по физической химии полимеров" за редакцією Ю.С. Ліпатова (1984), 2-томній колективній монографії "Физико-химия многокомпонентньх полимерньхх систем" (т. 1 - "Наполненные полимеры", т. 2 - "Полимернье смеси и сплавы'), написаній Ю.С. Ліпатовим та його найближчими колегами і виданій за його загальною редакцією (1986), довіднику "Фазовое состояние растворов и смесей полимеров" (у співавторстві з А.Є. Нестеровим, 1987).
У 1970-х роках, у часи багатостороннього співробітництва Академій наук соціалістичних країн, Ю.С. Ліпатов упродовж тривалого часу керував роботою секції "Полімерні композиційні матеріали".
За період наукової діяльності він брав участь, виступав з доповідями і лекціями на багатьох всесоюзних та міжнародних конференціях, читав лекції в наукових центрах провідних країн світу; з 1965 р., після перших відвідин Англії й читання лекцій у науковому центрі Rubber and Research Association of Great Britain та кількох університетах, він брав участь у роботі макро- і мікросимпозіумів IUPAC з макромолекул, інших міжнародних конференцій: у Німеччині (1967, 1973, 1992, 1993), Угорщині (1968), Канаді (1969), Нідерландах (1970, 1990), Чехословаччині (1972, 1974, 1976, 1989), Франції (1973), Англії (1973), Болгарії (1982), Греції (1988), Японії (1990, 1998), США (1991), Швеції (1994, 1996), Ірані (1994), Польщі (1998), Чехії (2005). у 1975 р. він був лектором Гордонівської конференції у США, у 1991 р. - запрошеним доповідачем на конференції Американського хімічного товариства; тричі - на міжнародних конференціях з каучуку та гуми (1978, Київ; 1984, Москва; 1989, Прага), інших симпозіумах і конференціях. У 1990 р. Ю.С. Ліпатова та його дружину запро-
сили професорами-гостями до Case Western Reserve University (Клівленд, США); у 1996 р. Юрій Сергійович читав лекції у Chalmers University of Technology (Гетеборг, Швеція), у 1999 р. -- в університетах Англії (Лондон, Йорк, Шеффілд, Манчестер і Глазго) та в Institute of Chemistry of University of Miskolc (Угорщина), у 2000 р. -- в Iowa State University of Science and Technology (Еймс, США).
Протягом багатьох років Ю.С. Ліпатов був членом наукової ради з високомолекулярних сполук АН СРСР, членом редколегії журналу "Высокомолекулярные соединения", головою наукової ради АН УРСР з проблем "Високомолекулярні сполуки" та "Полімерні композиційні матеріали", заступником академіка-секретаря Відділення хімії та хімічної технології Президії АН УРСР, членом редколегій "Українського хімічного журналу", "Доповідей Академії наук УРСР". Із 1965 р. був головним редактором республіканського міжвідомчого збірника "Синтез и физикохимия полимеров", перетвореного за його ініціативою в 1978 р. на міжвідомчий збірник "Композиционные полимерные материальт" З 1971 до 1986 р. був членом експертної ради з органічної хімії ВАК СРСР. Ю.С. Ліпатов багато уваги приділяв і педагогічній діяльності, Під його керівництвом виконано й захищено 50 кандидатських дисертацій; співробітники керованого ним відділу захистили 10 докторських дисертацій (Ю.Ю. Керча, Л.М, Сергеєва, Ф.Г. Фабуляк, В.П. Привалко, А.Є. Нестеров, В.П. Шумський, В.В. Шилов, Є.В. Лебедєв, Т.Т. Алексєєва і Т.Т. Тодосійчук); він був науковим консультантом багатьох докторських дисертацій, виконаних в інших наукових установах країни. В різні роки Ю.С. Ліпатов читав курси лекцій з різних напрямів полімерної науки в Ташкентському політехнічному інституті, Єреванському і Вільнюському державних університетах.
Новий і напевно один із найплідніших етапів наукової діяльності Ю.С. Ліпатова розпочався наприкінці 1985 р., коли він, залишивши посаду директора ІХВС АН УРСР, зайнявся лише науковою роботою. Саме в цей період він сформулював принципово нові уявлення з ряду проблем: запропонував термодинамічне обгрунтування поняття про гібридні зв'язуючі в полімерних сплавах; зробив висновки щодо самоорганізації при утворенні ВПС; вперше обгрунтував нові уявлення про нерівноважні стани такихсполук (існування загальної термодинамічної нерівноваги й локальної квазірівноваги) та про нерівноважність процесів їх формування. Останнє визначається тим, що під час синтезу поряд із формуванням двох тривимірних сіток одночасно, починаючи з малих глибин перетворення, відбувається процес мікрофазового розділення, зумовлений виникненням при перебігу реакції термодинамічної несумісності складових фрагментів ланцюгів (роботи з А.Є. Нестеровим, В.В. Шиловим, В.Ф. Росовицьким і ТІ. Алексєєвою).
У цей період інтенсивно розвивалися дослідження в галузі структури та властивостей наповнених сплавів полімерів, і у середині 1990-х років було запропоновано модель їх будови, яка характеризується існуванням нормально до поверхні твердої фази градієнта складу і ступеня фазового розділення матриці. Ця модель однаковою мірою може бути застосована і до наповнених сплавів лінійних полімерів, і до реакційних сплавів типу ВПС. Для наповнених полімерних сплавів було встановлено й вив чено вплив твердої поверхні на їх фазове розділення та фазовий стан (роботи з А.Є. Нестеровим). Для ВПС експериментально встановлено й обгрунтовано взаємозв'язок кінетики реакції та процесів мікрофазового розділення, що характеризуються універсальним параметром - ступенем сегрегації (роботи з Т.Т. Алексєєвою та В.Ф. Росовицьким). У цей же період були сформульовані основні фізико-хімічні характеристики полімерних сплавів (1990), термодинамічні особливості градієнтних ВПС (спільно Л.В. Карабановою, 1992-1994).
Із 1995 р. розвинено нові уявлення щодо нерівноважної поверхневої сегрегації на межі поділу полімерний сплав - тверде тіло та адгезії полімерних сплавів до твердої поверхні. Стосовно поверхневих явищ сформульовано (спільно з А.Є. Файнерманом) принципово важливе правило міжфазної рівноваги, встановлено залежність вимірюваного поверхневого натягу полімерів від поверхневого натягу змочувальної рідини. Спільно з В.В. Шевченком та А.Є. Файнерманом розроблено новий клас поверхнево-активних речовин (ПАРУ), названих біанкерними. Молекули цих ПАР є олігомерними сполуками з гнучким ланцюгом і двома кінцевими ліофільними групами. Встановлено механізм їхньої дії, завдяки чому їх поверхнева активність на 1-10 порядків перевищує поверхневу активність традиційних ПАР. Розвинено нові уявлення щодо адгезії в наповнених полімерах та наповнених сумішах полімерів (В.Ф. Бабіч, Т.Т. Тодосійчук).
У 1985-1995 рр. регулярно, один раз на рік проводився Київський макромолекулярний симпозіум "Біля Золотих Воріт". Кожен симпозіум присвячувався важливій проблемі полімерної науки, яка обговорювалася за участю вузького кола фахівців з України, Росії, інших країн.
У 1991 р. вийшла друком монографія Ю.С. Ліпатова «Физико-химические основы наполнения полимеров", що містила найновіші досягнення в дослідженні композиційних матеріалів.
У 1994 р. у видавництві "ChemTech Publ." (Канада) Ю.С. Ліпатов опублікував фундаментальну монографію «Polymer Reinforcement", в якій підсумовано результати
багаторічних досліджень і особлива увага приділена новим проблемам - підсиленню сумішей лінійних полімерів, поверхневій сегрегації, наповненню ВПС та ін.
У 1997 р. у видавництві "Technomic Publ. Co" (США)вийшла друком праця Ю.С. Ліпатова і А.Є. Нестерова "Thermodynamics of Polymer Blends" - перша в світовій літературі спеціалізована монографія з термодинаміки сумішей полімерів, яка також містила результати численних досліджень авторів у цій галузі; в монографії зокрема
вперше викладено термодинаміку фазових рівноваг у сумішах полімерів за наявності межі поділу з твердим тілом.
У період 1995-2006 рр. інтенсивно розвивалися дослідження адсорбції сумішей полімерів і поверхневої сегрегації в полімерних системах (роботи ТЛ. Тодосійчук і В.М. Чорної). Вперше було встановлено особливості такої адсорбції, пов'язані з термодинамічною несумісністю компонентів у розчині і відмінністю в спорідненості адсорбатів до поверхні адсорбенту. Детально вивчено вплив співвідношення площі поверхні адсорбенту до об'єму розчину, з якого ведеться адсорбція, на ізотерми адсорбції і характеристики адсорбційних шарів. Ці результати узагальнені в двох стат-
тях у "Encyclopedia of Colloid and Interface" (2002).
Подальший розвиток отримали дослідження в галузі фазорозділених ВПС (Т.Т. Алексєєва, Н.В. Бабкіна, Н.В. Ярова). Встановлено механізм формування перехідного шару між співіснуючими фазами, визначено параметри, що характеризують його частку в системі, показано зміну частки перехідного шару при введенні в реакційну систему наповнювачів. Уперше проведено дослідження щодо сумісності фазорозділених ВПС, встановлено вплив природи і кількості компатибілізатора на в'язкопружні властивості систем і частку перехідного шару.
У роботах, виконаних Ю.С. Ліпатовим спільно з Л.Ф. Косянчук, вивчено реакційне формування сумішей лінійних полімерів, його кінетику, фазове розділення і вплив наповнювачів.
Зазначені дослідження дали змогу розвинути нові уявлення про фізичні властивості і фазовий стан наповнених сумішей лінійних полімерів, а також про поведінку сумішей і ВПС на межі поділу з твердим тілом.
Із 2000 р. Ю.С. Ліпатов разом із Г.В. Козловим розвинули фрактальні уявлення щодо властивостей нанокомпозитів, дисперсно-наповнених полімерів і міжфазних шарів. Показано особливості підсилення композитів наночастинками, запропоновано фрактальне трактування адгезії.
У 2001 р. у Дніпропетровську вийшла друком монографія Ю.С. Ліпатова "Phase Separated Interpenetrating Polymer Networks", в якій узагальнено опубліковані в літературі та власні дані автора стосовно властивостей, структури, кінетики утворення і термодинаміки ВПС.
За період наукової діяльності Юрій Сергійович опублікував 19 монографій (5 із них за кордоном) та 1300 наукових статей у вітчизняних і закордонних журналах. Виконані Ю.С. Ліпатовим разом із співробітниками ІХВС та інших наукових установ практичні дослідження знайшли втілення в більш ніж 140 авторських свідодцтвах та впровадженнях у промисловість.
У 1990 р. Ю.С. Ліпатов був удостоєний звання "Заслужений діяч науки і техніки Української РСР", у 1992 р. - обраний академіком Академії творчості СРСР (нині Міжнародна академія творчості, Москва -- Сан-Дієго). У 1997 р. за видатний внесок у фізикохімію полімерів Ю.С. Ліпатову присуджено премію імені Поля Флорі Академії творчості та медаль Академії. В 1998 р. його нагороджено орденом "За заслуги" ШІ ступеня, в цьому ж році за цикл наукових праць "Сплави лінійних і сітчастих полімерів та їх підсилення" він був удостоєний премії імені А.І. Кіпріанова НАН України.
У 2005 р. Ю.С. Ліпатов залишив керівництво створеним ним у 1965 р. відділом фізикохімії полімерів і перейшов на посаду радника при дирекції ІХВС НАН України.
Він створив наукову школу в галузі хімії і фізикохімії високомолекулярних сполук. За тривалий період наукової діяльності під його керівництвом були виконані й успішно захищені 50 кандидатськи дисертацій, що стало вагомим внеском у полімерну науку, а також у підготовку й виховання наукових кадрів.
Кандидатські дисертації захистили: О.О. Каневська, Л.М. Сергесва, Н.Л. Тутаєва, А.Я. Цибулько, Л.І. Безрук, Т.Е. Геллер, О.В. Середа, В.П. Привалко, Ф.Г. Фабуляк, Г.Ф. Коваленко, А.М. Куксін, В.І. Мишко, П.К. Царьов, С.С. Крафчик, А.Є. Файнерман, ТТ. Тодосійчук, Н.І. Коржук, А.П. Лободіна, Є.В. Лебедєв, В.Ф. Росовицький, Г.М. Семенович, Г.П. Овчинникова, ГЯ. Боярський, Є.П. Мамуня, Л.В. Карабанова, В.В. Шилов, В.В. Шифрін, Т.Д. Ігнатова, Е.Я. Горічко, Є.М. Брюхнов, Н.Ю. Кругляк, О.В. Анохін, Ю.П. Гомза, В.В. Андреєва. Л.В. Денисенко, Д.І. Григорчук, В.М. Чорна, ОМ. Горбатенко, Л.В. Дубровіна, І.П. Гетьманчук, А.В. Кроленко, Е.Г. Гудова, Л.М. Перепелицина, Ю.В. Маслак, О.І. Антоненко, Н.П. Гудима, Н.В. Бабкіна, Т.В. Травінська, С.І. Грищук, Н.В. Ярова.