Відділ термостійких полімерів і нанокомпозитів

Завідувач відділу - 

Член-кореспондент НАН України, доктор хімічних наук, професор 

Файнлейб Олександр Маркович

Тел: +38 (044) 573 22 72

+38 (044) 291 02 71

Факс: +38 (044) 573 22 72

E-mail: fainleib@i.ua, fainleib@nas.gov.ua


Scopus, Google Scholar, Orcid, ResearchGate,  ResearcherID

Коротка інформація

Відділ створено в березні 2021 року на базі лабораторії термостійких полімерів і нанокомпозитів, виокремленої у травні 2018 року, яка існувала з травня 2007 р. у складі відділу гетероциклічних полімерів і ВПС, а до 2007 р. – у відділі взаємопроникних полімерних сіток і систем. У відділі працює 9 спеціалістів, серед них 1 член-кореспондент НАН України, доктор наук, професор і 6 кандидатів наук.

Область наукових інтересів (Наукові напрямки)

Останні наукові результати

В рамках наукового-технічного проекту «Розробка нанотехнологій виробництва гібридних органічно-неорганічних композитних наноматеріалів високої термостійкості  та адгезійної міцності і низьких діелектричних втрат для елементів авіації, ракетної техніки, мікроелектроніки» Державної цільової науково-технічної програми «Нанотехнології та наноматеріали» на 2010-2014 р.» розроблено високоефективне зв’язуюче і технологію виготовлення на його основі без використання розчинників вуглепластиків з підвищеними термічними і фізико-механічними характеристиками на базі промислових епоксидних та ціанових смол, а також, поліедральних олігомерних сілсесквіоксанів для оснащення літаків та космічних апаратів. Створені композиційні матеріали, які пройшли успішні випробування і одержано акти використання результатів названої науково-дослідної роботи від ДП «Антонов» і ДП «КБ «Південне».

Створено наукову базу для комплексної хімічної утилізації полімерних відходів. Розроблено наукові принципи створення термоеластопластів (ТЕП) на основі відходів поліолефінів і гум. Розроблено ефективну, безвідходну технологію синтезу високоякісних ТЕП з відходів поліолефінів (поліетилену високого і низького тиску та поліпропілену) та відходів шинної гуми. Основна перевага методу полягає в тому, що утилізація відходів здійснюється екологічно безпечним, безвідходним та економічно вигідним шляхом зі створенням нових високоякісних матеріалів. Використання принципів хімічної компатибілізації дало змогу спрямовано регулювати структуру та властивості ТЕП на основі вторинної сировини. Розроблені матеріали практично не поступаються за властивостями кращим західним аналогам, синтезованим із первинної сировини, але значно дешевші і екологічно безпечні. Нова технологія запатентована та готується до впровадження у виробництво у дорожньому будівництві. У рамках чотирьох міжнародних проектів, що фінансувалися Європейською Спільнотою і США, а саме проекту INCO-Copernicus „Вторинна переробка гумової крихти і поліолефінових відходів шляхом створення термоеластопластів”, проекту УНТЦ № 3009 „Застосування принципів ВПС, динамічної вулканізації та опромінення для компатибілізації  і вторинного використання відходів поліетилену та гуми”, проекту УНТЦ № 3569 „Мікро- та макроармування асфальтобетонних дорожніх покриттів фіброматеріалами українського виробництва та їх відходами”, проекту № 4599 „Радіаційно-хімічна модифікація бетонів для підвищення довговічності споруд з екстремальними умовами  експлуатації” розроблено відповідні нові матеріали та ресурсозберігаючі технології. Запатентовано нові гумотехнічні вироби, модифікатори дорожнього одягу на основі вторинних полімерів, відходів гуми і поліамідного корду використаних автомобільних шин, модифікатори бетонів.

У рамках науково-технічного проекту «Розробка ефективних методів подовження ресурсу мостів  і будівельних конструкцій шляхом хімічної та радіаційно-хімічної модифікації бетонів” (2013-2015 рр.)» Цільової комплексної  програми наукових досліджень НАН України “Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин” (Ресурс) на основі вітчизняної промислово-доступної сировини розроблено і оптимізовано технологію радіаційно-хімічної модифікації бетону, одержано акти використання результатів науково-дослідної роботи.

Розроблено високо термостійкі полімерні субнанокомпозити з розміром частинок нанонаповнювача в діапазоні 0,5–1,0 нм. Розробляються нові підходи до створення пористих поліціануратів, одержано плівкові матеріали як мембрани, ефективні для розділення сумішей газів. Започатковані роботи щодо створення нових полімерних систем на основі відтворюваної рослинної сировини. Одержано перші результати щодо синтезу та дослідженню структури і властивостей високотермостійких полімерів з мономерів бісфталонітрилів вітчизняного виробництва та теплостійких зв’язуючих для вугле- та склопластиків аерокосмічного призначення на їх основі. На ДП «Антонов» отримано позитивні результати випробувань таких матеріалів, це підприємство зацікавлено в впроваджені розроблених матеріалів при виробництві літаків.

Розроблено наукові принципи хімічної та фізико-хімічної модифікації термостійких сітчастих поліціануратів. Синтезовано гібридні поліціануратні сітки, які містять у структурі хімічно вбудовані фрагменти епоксидних олігомерів, поліетерів, поліестерів або дієнових каучуків, поліціанурат-поліуретанові напів- та повні взаємопроникні полімерні сітки, пористі поліціанурати, вуглепластики та нанокомпозити, наповнені монтморилонітом, поліедральними олігомерними сілсесквіоксанами, вуглецевими нанотрубками тощо. Структура та властивості нових полімерних систем досліджено з використанням сучасних методів характеристики матеріалів. Обґрунтовано перспективність промислового використання розроблених полімерних матеріалів як мембран, клеїв, компаундів та матриць для композитів для застосування в електронній та аерокосмічній галузях промисловості.

Розроблено наукові принципи регулювання мікрофазової структури, фазового поділу та складу фаз в термопластичних ВПС, в тому числі на основі полімерів природного походження, в залежності від типу функціоналізації складових та їх наступної фізичної або реакційної компатибілізації.

Розроблено універсальні термостійкі полімерні композиції для використання при виготовленні адгезивів, герметиків, покриттів, мембран в аерокосмічній та електронній галузях промисловості.

Співробітники лабораторії брали участь у 17 міжнародних проектах, мали 34 персональні наукові гранти міжнародних організацій, активно співпрацюють з провідними вченими України, США, Франції, Великобританії, Німеччини, Італії, Греції, Польщі, Ізраїлю, Бразилії, Мексики, Індії, Угорщини, Узбекистану, Грузії, Азербайджану та ін., у тому числі з вченими інститутів НАН України, а саме з Інституту біоорганічної хімії і нафтохімії ім. В.П. Кухаря, Інституту ядерних досліджень, Інституту фізичної хімії ім. Л.В Писаржевського, Інституту проблем міцності ім. Г.С Писаренка, а також із вченими Національного аерокосмічного університету «ХАІ». Опубліковано спільні наукові статті зі співавторами з 25 закордонних університетів та наукових центрів 13 країн світу.

 

Найважливіші публікації