тема 3. Материалы, нанокомпозиты и адгезивы на основе полимеров: синтез, модификация, структура, свойства, создание функциональных материалов на их основе

1) По направлению «синтез полимеров и структура макромолекул» целями являются: - дизайн полимеров, в том числе с регулируемым балансом гидрофильность/гидрофобность, для получения высокомаржинальных материалов мембран, присадок, амортизирующих покрытий и др.; - создание структурированных систем на основе аморфных и ЖК-(со)полимеров и нанокомпозитов на их основе для оптоэлектроники; - создание новых полисопряженных систем и гибридных нанокомпозитов на их основе как электромагнитных, сорбционных и электродных материалов; - развитие подходов к синтезу и модификации полимеров на основе кремнийсодержащих напряженных мономеров с перспективными эксплуатационными характеристиками для мембран, оптоэлектроники, адгезивов, сорбции газов. 2) По направлению «физико-химия полимеров и полимерных композитов» целями являются: - создание, изучение структуры и скорости деструкции полимерных композитов с минеральными и полимерными наполнителями для разработки материалов с улучшенными функциональными свойствами; - разработка асфальтеносодержащих чувствительных к давлению адгезивов на основе тройного блок-сополимера стирол-изопрен-стирол и минерального масла; - разработка теплоаккумулирующего материала на основе эпоксидного олигомера и жирных кислот; - разработка новых самосмазывающихся полимерных композитов для использования в узлах трения; - изучение влияния размера частицы, находящейся в асимметричном локальном окружении, на модифицирование диффузии и возникновение направленного транспорта частиц в нелинейных системах под действием неравновесных флуктуаций (развитие теоретических представлений о молекулярных машинах). Исследования изменения размера макромолекул и молекулярных агрегатов в ответ на внешние стимулы; - определение влияния состава и структуры полимера на процессы и скорость его деструкции. 3) По направлению «реология полимерных систем» целями являются: - разработка композиций на основе гидрофильных полимеров для оптимизации процессов извлечения нефти из обедненных пластов; - разработка реологической модели «закупорки» канала и ее предотвращения; - разработка композиционных волокон с включением в полимерную матрицу дисперсных наполнителей (наноцеллюлозы, кремнийорганики, соединений углерода). 4) По направлению «полимеры и полимерные материалы для медицины и биологии» целями являются: - синтез новых материалов на основе природных и синтетических полимеров для офтальмологии, иммобилизации белков и др. лекарственных препаратов; - создание полимеров и полимерных композитов, обладающих антимикробными (биоцидными) свойствами. Актуальность. 1. Развитие методологии процессов полимеризации, разработка новых каталитических систем позволяет синтезировать новые полимеры заданной структуры, регулировать состав сополимеров, молекулярные массы и ММР полимерных продуктов, и таким образом получать высокомолекулярные соединения, в том числе биоразлагаемые, являющиеся высокомаржинальными продуктами, многие из которых синтезированы впервые. Дополнительные возможности для создания новых полимеров открывает использование полимераналогиченых и межцепных реакций с участием кратных связей – это материалы для оптоэлектроники, полимеры с системой сопряжения для широкого спектра применений, полимеры для мембран, противотурбулетных присадок, нефтедобчи, медицины и т.д. 2. Большой интерес представляют и синтезируемые в рамках темы полимерные композиты – основа для сверхпрочных волокон, биоразлагаемые композиты для технических применений, полимерные адгезивы, композиционные материалы для мембранного разделения жидких и газовых смесей, композщиты биомедицинского назначения с широким спектром антимикробной активности. 3. Важное значение при создании новых полимерных материалов, в том числе волокон, имеют исследования их реологических свойств.