Відділ організовано у 1982 році на базі лабораторії полімерних сумішей, яка у 1980 р. відокремлена від відділу фізико-хімії полімерів.

Завідувач відділу – доктор хімічних наук, професор, академік НАН України, заслужений діяч науки і техніки України /Є.В. Лебедєв

Основний напрям наукової діяльності відділу полягаю у встановленні закономірностей зміни структури й властивостей полімерів та їх композицій з різними модифікаторами та наповнювачами. Ефективними способом модифікування полімерів є спрямована зміна їхніх властивостей шляхом трансформування комплексу міжмолекулярної взаємодії, що є основою всіх явищ, які характеризують полімерну систему як композит. Наповнення полімерів і залучення до граничних шарів полімерної речовини супроводжується зміною властивостей граничних макромолекул і молекули в цілому. Максимально можливе наповнення дає змогу отримувати функціональні композити з підвищеною тепло- та електропровідністю, гідро абразивною стійкістю. Не менш важлива наявність у полімерній масі інших добавок, наприклад, апретів, які здатні зв’язувати матрицю і наповнювач не тільки фізичними, а хімічними зв’язками. Окремо постає проблема полімер-полімерних композицій. На відміну від класичних систем полімер-наповнювач, полімер-полімерні системи характеризуються додатковими закономірностями взаємодії компонентів Лабільність полімер-полімерних систем у передперехідному стані призводить до істотних змін макровластивостей, наприклад, до аномальної зміни модулів, граничних величин деформації, міцності. Коли розшарування супроводжується помітним збільшенням позитивних величин вільнох енергії змішування, спостерігається різке значне зниження в'язкості суміші-розплаву, що надає нові можливості для процесів переробки полімерів.

У відділі розроблені теоретичні основи модифікації полімерів малими полімерними добавками. Визначено термодинамічний критерій екстремальних змін в'язкопружних та адгезійних властивостей і міцності полімер-полімерних систем. Обгрунтовано теоретичні уявлення про морфологію граничних і перехідних шарів у багатокомпонентних полімерних системах, колоїдно-хімічні властивості формування полімер-полімерних систем. Вивчення електричних властивостей композицій з дисперсними наповнювачами дало змогу встановити закономірності формування дисперсної провідної фази в полімерній матриці. Знайдені кількісні закономірності, що зв'язують поверхневу енергію компонентів гетерогенних систем з перколяційними параметрами провідності. Сформульовані умови виникнення електропровідних кластерів у гетерогенних полімерних системах, запропонована модель , динамічного кластера для опису процесів провідності в дисперсній фазі полімерних композицій.  Досліджений вплив технологічних факторів на параметри провідності металонаповнених композицій, встановлений взаємозв'язок реологічних і електричних характеристик вуглець- та металовмісних полімерних систем.

Створена концепція синтезу гібридних органо-неорганічних полімерних систем (ОНС) із заданими властивостями. В рамках концепції впершее створені гібридні ОНС на основі реакційноздатних неорганічних та органічних олігомерів різної хімічної природи. Знайдені шляхи регулювання фізико-механічних та електрофізичних властивостей гібрид-

них ОНС. Створені нанокомпозити на основі гібридних органо-неорганічних полімерних систем; розроблені гібридні матриці на основі уретанових, епоксидних олігомерів і силікатів, алюмо-, силікополі- і алюмохромфосфатів. Запропонована структурна модель, яка пов’язує параметри наногібридних сіток з властивостями ОНС.

Розроблені фундаментальні аспекти отримання нового класу органо-неорганічних полімерів, які можуть бути використані для створення на їх основі адгезивів, покриттів, конструктивних матеріалів з підвищеними фізико-механічними та технологічними властивостями для різних галузей промисловості.

Органомінеральні полімерні суміші, до складу яких входять атоми Si, P, Al, дають змогу істотно міняти властивості кінцевих матеріалів у широких межах, зокрема підвищити термо та вогнестійкість, а також характеристики міцності органічної матриці та покращити адгезійні та деформаційні властивості неорганічної. Створені Al-, P-вмісні епоксидні композиції в яких атоми Al та P містяться у хімічній структурі епоксидної матриці з підвищеною адгезійною міцністю, вогне- та термостійкістю. Синтезовані ОНС на основі уретанових олігомерів різної молекулярної маси з високим рівнем йонної провідності, здатних до сорбції, полярних і неполярних рідин, зі зміною електричних електричних характеристик у процесі сорбції. Вивчені умови отримання органо-неорганічних полімерів золь-гель методом, в основі якого лежить реакція гідролізу –конденсації алкоксисиланів за наявності хлорвмісних полімерів і кремнійорганічних карбофункціональних олігомерів.

Розроблено новий підхід отримання гетерогенних систем, який полягає в тому, що для утворення полімерних композиційних матеріалів використані нові отверджувачі неорганічної природи, котрі беруть участь у хімічних перетвореннях полімерної системи. Модифіковані кремнеземи з високою термічною стабільністю та теплостійкістю дають змогу переробляти полімери класичними методами. Встановлені закономірності регулювання теплофізичних властивостей кремнеземів. Проводяться дослідження закономірностей утворення полімерних систем за наявності наповнювача, що структурується одночасно із твердінням реакційно здатної олігоуретанової системию На основі цих систем створені полімерні композиційні матеріали (клеї, герметики, покриття), для яких однією з важливих характеристик їх застосування виступають адгезій ні властивості та границі придатності цих матеріалів у конкретних умовах використання. Композиції у яких структурування як органічної, так і неорганічної складових відбувається одночасно, мають підвищену конфекційну міцність, що дає змогу створити клейові технології монтажу на вертикальних і профільних поверхнях будівельних конструкцій бетону, цегли, граніту, деревини та металів.

Розроблені теоретичні та практичні аспекти принципово нового підходу до створення полмермінераЛЬНИХ композитів, в яких матричною основою є гетерогенні багатофазні середовища з випадковим розподіленням несуцільностей (пори, капіляри і тріщини), що можуть знаходитись у твердому чи слабкоструктурованому станах за будь-якого рівня вологості, а заповнювачем несуцільностей є полімерні композиції. Полімермінеральні матричні композити в таких середовищах створюються завдяки просочуванню та омонолічуванню їх високопроникними полімерними композиціями холодного твердіння під дією сил змочування чи зовнішнього тиску.

Виявлені закономірності впливу на процеси розповсюдження, омонолічування та зміцнення матричного середовища полімерними композиціями: вибірної адсорбції, термодинамічних параметрів поверхонь, співвідношення швидкостей хімічних процесів в об’ємі композиції та на міжфазних границях, адгезійно-когезійних властивостей, рівня усадочних процесів, зовнішнього тиску тощо.

На  основі цих досліджень була створена серія інєкційно-просочувальних композицій  "Моноліт 3” , які можуть розповсюджуватись навіть у слабкопроникних середовищах, відслідковувати їх вологісний стан і створювати оптимальні умови для формування композитних матеріалів з достатньо високими механічними характеристиками та водонепроникністю

Композиції серії "Моноліт 3” дали змогу вирішити ряд актуальних технічних проблем: хімічне закріплення нестійких пливуноподібних грунтів (на трасі будівництва тунелів БАМУ, основи фундаментів будинків), відновлення міцності залізобетонних будівельних конструкцій (бетонні портали електророзподільних підстанцій НЕК “Укренерго”, бетонні водогони Ташликської ГАЕС, бетонні скульптурні ансамблі на фасадах "будинку Городецького", Одеського оперного театру) захист споруд від впливу навколишнього середовища, гідроізоляція підземних споруд у складних гідрогеологічних умовах (тунелі метрополітенів, вугільні шахти Донбасу і підвали будинків).

Розроблені високонаповнені полімерні композити на основі вторинних термопластичних полімерів і відходів еластомер них і органічних матеріалів з використанням модифікаторів різної природи. Розроблена технологія отримання термоеластопластів на основі термопластичних полімерів і гумової крихти відпрацьованих шин.

Спрямована зміна властивостей полімерних композитів має велике практичне значення, оскільки дає змогу отримати нові якості та широку номенклатуру полімерних матеріалів, не вдаючись до синтезу нових класів полімерів.

За плідну наукову та науково-технічну діяльність доктору хімічних наук, академіку НАН України Є.В. Лебедєву присвоєно почесне звання “Заслужений діяч науки і техніки України”

Вагомий внесок у розвиток наукових напрямів відділу зробили: академік НАН України Є.В. Лебедєв, д.ф.-м.н. Мамуня Є.П., кандидати хімічних наук: М.І. Шандрук, С.С. Іщенко, В.Д. Мишак, В.В. Давиденко, Н.М. Ласковенко, к.т.н. Коляда.

У 2007 році до складу відділу увійшла група під керівництвом  провідного наукового співробітника В.Ф. Матюшова

Основні напрями робіт групи:

розробка полімерів блокової структури для отримання оптично прозорих, ударостійких і з високою адгезією до силікатного скла матеріалів, призначених для виготовлення виробів конструкційної ОПТИКИ І клеїв для оптичного приладобудування;

- розробка фотополімерів для поліграфії і радіоелектроніки;

- дослідження сумішей хлорвінілових полімерів і кополімерів з оліго- та поліуретанами, а також макромолекулярних комплексів на їх основі,

розробка нових композиційних матеріалів для отримання захисних покриттів, плівкових матеріалів, штучної шкіри, клеїв з підвищеною міцністю, негорючістю та хімстійкістю;

-         синтез термостійких полімерів з високою до металів. Призначених до довгострокової експлуатації за температур до 260 °С.

-         Синтез та дослідження органо-неорганічних нанокомпозитів на основі термостійких полімерів

-         Створення фото активних покриттів для виготовлення антибактеріальних і здатних до самоочищення поверхонь, сонячних батарей тощо.