Офіційний веб сайт

Створення високотехнологічних композиційних матеріалів для роботи в екстремальних умовах та потреб аерокосмічної промисловості

м73

Представлено Інститутом хімії високомолекулярних сполук НАН України.

Автор: Гусакова К.Г., к.х.н., Пурікова О.Г., к.х.н.

 Метою роботи є створення нових композиційних пористих і монолітних матеріалів на основі сітчастих поліціануратів із застосуванням порогенів різних хімічної будови та способів пороутворення та встановлення взаємозв’язків між умовами синтезу, хімічним складом композицій, структурою і властивостями одержаних матеріалів.

Авторами розроблено ряд способів синтезу пористих та монолітних матеріалів, визначено основні закономірності впливу умов синтезу, хімічного складу композицій та співвідношення компонентів на основні характеристики одержаних поліціанурат-вмісних матеріалів.

 Запропоновано ряд способів одержання пористих та монолітних полімерних композиційних матеріалів на основі високотехнологічних сітчастих поліціануратів з контрольованою структурованістю та регульованим комплексом фізико-хімічних властивостей. Створено нові полімерні композиційні матеріали на основі термічно та хімічно стійких сітчастих поліціануратів з контрольованою структурованістю для роботи в екстремальних умовах, такі як мультифункціональні мембрани й фільтри та в’яжучі, покриття, герметики аерокосмічного призначення.

Створені та досліджені поліціанурат-вмісні композиційні матеріали відповідають кращим світовим аналогам. Впроваджено безпористе модифіковане в’яжуче з підвищеними тепло- та термостійкістю, значеннями модуля пружності та розширеним температурним діапазоном можливого використання.

 

Кількість публікацій: 84, в т.ч. за тематикою роботи 33 статті (14 – у зарубіжних виданнях), 51 тези доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 39 (згідно з базою даних SCOPUS), h-індекс = 5 та 60 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 6. Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено патентом України. Отримано 7 патентів України на корисну модель.

Надіслати коментар

Коментарі

Кичкирук О.Ю

На сучасному етапі розвитку хімії полімерів та полімерних сполук велика увага приділяється створенню модифікованих та функціональних полімерних матеріалів, які можуть бути використані в багатьох областях промисловості як високоефективні мембрани, матриці-в’яжучі аерокосмічного призначення, матеріали для опто- та мікроелектроніки тощо. Підвищений інтерес представляють пористі та монолітні композиційні полімерні матеріали з контрольованою структурованістю та заданим комплексом фізико-хімічних властивостей. Сітчасті поліціанурати є перспективними для створення високотехнологічних композитів мультифункціонального призначення. Саме цей аспект (контрольовані структурованість та гетерогенність, а також фізико-хімічні властивості, які притаманні індивідуальним поліціанураним матрицям) і визначає актуальність та практичне значення представленої роботи К.Г. Гусакової та О.Г. Пурікової.
Проведений аналіз літературних даних достатньо повно відображає сучасний стан проблеми. На основі аналізу літературних джерел автори переконливо обгрунтували мету та методичний підхід до рішення поставлених задач.
Значну увагу автори приділили розробці способів синтезу пористих та монолітних композиційних матеріалів на основі густозшитих поліціануратів та встановленню зв’язків між умовами синтезу, хімічним складом, структурою і властивостями одержаних матеріалів. Необхідно відзначити ґрунтовність використаних підходів для вирішення поставленої мети з перспективою практичної реалізації отриманих багатофункціональних матеріалів як термічно та хімічно стійких мембран для ультрафільтрації, що здатні працювати в агресивних середовищах при підвищених температурах та вологості, монолітних композитів як високотемпературних адгезивів та покриттів, а також поліціанурат-вмісних в’яжучих, що підтверджується 8 патентами, в т.ч. 1 – на винахід, а також актами випробування та впровадження на промислових підприємствах.
Робота виконана на високому науковому та експериментальному рівні з використанням широкого спектру сучасних методів досліджень, що свідчить про достовірність отриманих результатів та висновків, зроблених авторами. За темою представленої роботи, претенденти на здобуття премії мають значний науковий доробок в т.ч. більше 30 статей, високі h-індекс та кількість цитувань згідно провідних науково-метричних баз даних.
Тому, я вважаю, що представлена робота та її автори Гусакова К.Г. та Пурікова О.Г. заслуговують присудження премії Президента України для молодих вчених 2017 року.
Кичкирук О.Ю.
к.х.н., доцент кафедри хімії Житомирського державного університету імені Івана Франка

Вакулюк П.В., к.т.н., доцент

Робота авторів виконувалась в напрямку пошуку нових шляхів одержання матеріалів для застосування в передових сучасних високотехнологічних галузях і така тематика завжди і безумовно є актуальною. Представлена робота присвячена розробкам методів синтезу нових пористих і монолітних композиційних матеріалів на основі сітчастих поліціануратів, із застосуванням порогенів різної хімічної будови та органомодифікованих нанонаповнювачів, а також встановленню зв’язків між умовами синтезу, хімічним складом, структурою і властивостями одержаних матеріалів як перспективних мультифункціональних мембран, фільтрів та сорбентів для роботи в агресивних середовищах, в умовах перепадів температур та вологості, та в’яжучих і герметиків –для задоволення сучасних потреб аерокосмічної промисловості України. Вважаю, що представлена робота „Створення високотехнологічних композиційних матеріалів для роботи в екстремальних умовах та потреб аерокосмічної промисловості” та її автори – Гусакова Крістіна Геннадіївна та Пурікова Ольга Геннадіївна заслуговують на здобуття премії Президента України для молодих вчених в 2017 році.

Вакулюк Поліна Василівна,кандидат технічних наук, доцент кафедри хімії, заступник декана факультету природничих наук Національного університету "Києво-Могилянська академія"

Колендо О.Ю.

Авторами проведено всебічний огляд останніх досягнень в безумовно актуальній зараз для України області синтезу та вивчення композиційних полімерних матеріалів на основі термостійких густозшитих полімерних матриць які широко використовуються в аерокосмічній та електронній галузях промисловості провідних країн світу.
В роботі започатковано синтез та проведено комплексні дослідження структури та властивостей пористих сітчастих поліціануратних матеріалів із контрольованою в широких межах пористістю, що є перспективним для виробництва та застосування таких матеріалів як хімічно та термічно стійких мембран.
Авторами приділено значну увагу створенню та дослідженню монолітних органо-неорганічних композитів з надмалим вмістом нанонаповнювачів, що дає можливість розширити сучасні уявлення про нанокомпозиційні матеріали. Сильною стороною роботи є впровадження результатів у вітчизняну промисловість на українських державних підприємствах «ДП» Антонов» та « КБ «Південне» ім. М. К. Янгеля» – лідерах авіаційної та космічної інженерії України.
Слід відзначити, також, високий рівень цитування (39) та h-індекс авторів (5) згідно з базою даних SCOPUS.
Вважаю, що представлена робота та її автори заслуговують на присудження премії Президента для молодих вчених.

О.Ю. Колендо - доктор хімічних наук, професор, завідувач кафедри хімії високомолекулярних сполук Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Кобзар О.Л.

В представленій науковій роботі запропоновано та обґрунтовано актуальну тему сучасної хімії високомолекулярних сполук – синтез нових полімерів із заданими функціональними властивостями та створення на їхній основі матеріалів для застосування у сучасних технологіях.
В результаті проведеної роботи авторами розроблено способи синтезу ряду нових нанопористих матеріалів на основі поліціануратних сіток із застосуванням різних технологічних підходів, а також в’яжучих матеріалів шляхом сполучення поліціануратів на нанорівні з неорганічною складовою. Встановлено характер впливу умов синтезу та хімічного складу синтезованих сполук на їхню структуру, а також проведено комплексні дослідження по вивченню морфологічних особливостей та фізико-хімічних властивостей полімерних матеріалів.
Високий рівень проведених досліджень підтверджується якістю та кількістю публікацій, що представлені у вітчизняних та іноземних рейтингових журналах. Наукові здобутки авторів, основні положення яких доповідались на міжнародних і всеукраїнських конференціях та симпозіумах, захищено вісьмома патентами України. Варто звернути увагу на те, що в результатах виконаної роботи зацікавлені українські підприємства, що засвідчено актами випробувань та актами використання.
Робота та її автори безумовно заслуговують на здобуття премії Президента України для молодих вчених.

Олександр Леонідович Кобзар
канд. хім. наук, науковий співробітник
Інституту біоорганічної хімії
та нафтохімії НАН України

Бурмістр М.В., д.х.н., професор

Cтворення термостабільних полімерів із широкими функціональними можливостями є важливою проблемою хімії високомолекулярних сполук. Саме тому, представлена робота, що присвячена розробці методів отримання термостійких полімерних матеріалів із заданими та регульованими експлуатаційними властивостями, є актуальною. Полімерні матриці, що використовувалися в даній роботі, широко відомі своєю термічною та хімічною стійкістю, вогнестійкістю, гідрофобністю, низькими значеннями діелектричної проникності в поєднанні з високою адгезією до різних поверхонь, завдяки чому ці полімери використовуються у високотехнологічних галузях промисловості провідних країн світу.
В даній роботі прослідковується два напрямки досліджень. Перший – отримання пористих матеріалів на основі сітчастого поліціанурату, що обумовлено стрибкоподібним зростанням зацікавленості та реального прогресу в розробці і вдосконаленні високопористих матеріалів, без яких не можна уявити сучасне будівництво, шумо- та теплоізоляцію приміщень і які знаходять широке застосування також як селективні сорбенти, роздільні мембрани, матриці для контрольованого вивільнення реагентів, різноманітні темплати, сенсори та каталізатори тощо. Другий напрямок – одержання монолітних композиційних матеріалів на основі високотехнологічних поліціануратів, ефективне регулювання структури та властивостей яких забезпечується за рахунок використання нанонаповнювачів різної хімічної природи, зокрема таких унікальних наноструктур як зіркоподібні октаедральні органо-неорганічні олігосілсеквіоксани.
Цікаво, що в межах першого напрямку отримано як нанопористі плівкові зразки, так і високопористі пінні матеріали, так звані піни polyHIPEs, в яких поліціанурат слід розглядати не як основний структурний елемент, а як модифікатор, наповнювач. Проте, навіть введення поліціанурату в невеликих кількостях, дозволило отримати піни polyHIPEs з покращеними фізико-хімічними та фізико-механічними властивостями у порівняні з класичними полістирольними polyHIPEs.
В той же час, в рамках реалізації другого напрямку, авторами одержано цікаві результати з використання надмалих добавок нанонаповнювачів для синтезу монолітних нанокомпозитів на основі поліціануратів. На особливу увагу заслуговує розроблене в рамках другого напрямку модифіковане термореактивне в’яжуче, яке успішно пройшло апробацію на ДП «Антонов» та в ДП «КБ «Південне» ім. М.К. Янгеля, що, власне, вказує на успішне досягнення мети запропонованого дослідження, яке має величезне значення як у фундаментальному, так і практичному планах.
Таким чином, вважаю, що подана наукова робота «Створення високотехнологічних композиційних полімерних матеріалів для роботи в екстремальних умовах та потреб аерокосмічної промисловості» авторів Гусакової К. Г. та Пурікової О. Г є сучасним, значущим і цілеспрямованим дослідженням і тому рекомендую дану роботу на здобуття премії Президента України для молодих вчених в 2017 році.
Бурмістр М.В.
Академік АН вищої школи України, академік Академії інженерних наук України, доктор хімічних наук, професор,
завідувач кафедри переробки пластмас та фото-, нано- і поліграфічних матеріалів ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»

Daniel GRANDE, PhD, DSc

Nowadays, the development and characterization of composite polymer materials is one of the top interests of the scientific community worldwide. I am aware of the presented work and I think that it reveals a lot of interesting and promising results for both science and technology, mainly because of the synthesis techniques applied and specific properties and unique characteristics of such novel materials obtained.
I have known PhD K.GUSAKOVA and PhD O.PURIKOVA for more than seven years, and they recommended themselves as talented, easy-learning, and hard-working young researchers. They are very responsible with their work. They have won two Grants from the French Embassy in Ukraine for short-term stays and scientific training in France, and they also worked in our laboratory under several Joint French-Ukrainian projects. Our collaboration resulted in around twenty publications in high-leveled peer-reviewed journals, two book chapters, five patents, and many presentations in different international meetings, conferences and world forums.
I would like to warmly recommend the presented work and I think that PhD Kristina GUSAKOVA and PhD Olha PURIKOVA deserve the Prize of the President of Ukraine for Young Scientists in 2017.

Черваков О.В., д.т.н., професор

Представлена робота була розглянута провідними фахівцями кафедри хімічної технології високомолекулярних сполук ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет». Дійсно останнім часом полімерні композиційні матеріали (ПКМ) широко використовуються та впроваджуються в різноманітних галузях промисловості і даний напрям розвивається досить інтенсивно. Тому, представлені розробки з одержання пористих і монолітних ПКМ на основі густозшитих поліціануратів з контрольованою структурованістю і регульованим комплексом фізико-хімічних властивостей є перспективними, що дозволить заздалегідь визначати кінцеві характеристики одержуваних матеріалів та виробів.
Слід відзначити також, що в представленій роботі використаний досить простий (з технологічної точки зору) і ефективний (з точки зору структури і властивостей) спосіб отримання монолітних наноструктурованих ПКМ на основі поліціануратів. При цьому, отримані монолітні органо-неорганічні ПКМ саме з надмалим вмістом нанонаповнювачів характеризуються значно вищими показниками термостійкості та модуля пружності. Логічним продовженням даної роботи стало використання отриманих результатів для створення безпористої полімерної матриці для ПКМ з посиленим комплексом фізико-механічних властивостей та експлуатаційних властивостей, які успішно пройшло випробування та використано і вітчизняній промисловості.
За темою представленої роботи опубліковано ряд наукових статей в українських та закордонних виданнях, отримано патенти та акти використання і впровадження результатів роботи, представлено доповіді на науково-технічних конференціях міжнародного рівня, що підтверджує перспективність, науково-практичну цінність даної роботи та високий професійний рівень її авторів.
З огляду на вищезазначене, робота рекомендується для підтримки на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Черваков О.В.
доктор технічних наук, професор,
Завідувач кафедри хімічної технології високомолекулярних сполук ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет»

Демченко Валерій

Сучасний стрімкий розвиток науки і промисловості зумовлює постійну необхідність створення нових матеріалів зі специфічними властивостями. Тому, розробки в області композиційних полімерних матеріалів не втрачають своєї актуальності, а з року в рік лише «набирають обертів» і актуальність представленої роботи не викликає сумнівів.
Авторами проаналізовано результати досліджень значної кількості об’єктів (і пористих, і монолітних), встановлено ряд взаємозв’язків «структура-властивості», завдяки чому з’являється можливість одержання кінцевих виробів із заздалегідь прогнозованими фізико-хімічними характеристиками.
Цікавим є виявлений факт розширення діапазону концентрацій компонентів в нанонаповнених органо-неорганічних композиційних матеріалах в область надмалого вмісту нанонаповнювачів, в якому виявлено ефект обмеженої рухливості густозшитої полімерної матриці, що є надзвичайно перспективним для подальших фундаментальних досліджень в області синтезу та вивчення структури і властивостей полімерних композитів, а також практичного використання кінцевих виробів на їхній основі в різних областях промисловості.
Практична значимість даної роботи підтверджується також отриманими патентами, зокрема патентом України на винахід, а також впровадженням отриманих результатів роботи на промислових підприємствах України.
Вважаю, що представлена робота «Створення високотехнологічних композиційних матеріалів для роботи в екстремальних умовах та потреб аерокосмічної промисловості» заслуговує високої оцінки, а її автори к.х.н. Гусакова К.Г. та Пурікова О.Г. – присудження Премії Президента України.

Демченко Валерій Леонідович – старший науковий співробітник відділу модифікації полімерів ІХВС НАН України, кандидат фізико-математичних наук, лауреат премії Президента України для молодих вчених та премії Київського міського голови за особливі досягнення молоді у розбудові столиці України – міста-героя Києва.

Гараніна О.О. к.т.н., доц.

Робота авторів має безумовну наукову новизну та суттєву практичну значущість на світовому ринку. Підходи авторів є фундаментальними. Розроблені методи синтезу та створено пористі плівкові матеріали на основі сітчастих поліціануратів із застосуванням порогенів різної будови або радіаційних технологій для застосування як перспективних термічно та хімічно стійких мембран багатоцільового призначення, проведено комплексні дослідження їх структури, морфологічних особливостей та фізико-хімічних властивостей. Крім того, в роботі розроблено в'яжуче, застосування якого при створенні конструкційних вуглепластиків авіаційного призначення дозволяють на 10% полегшити конструкцію виробів, забезпечити повну безпористість та бездефектність конструкцій та виробів на їхній основі, суттєво підвищити базові фізико-механічні показники. Розробка може використовуватись для відомчого призначення та підвищувати якість вітчизняної техніки. Актуальність та своєчасність розробки підтверджена величезною кількістю публікацій, в т.ч. міжнародного рівня, а також підтверджено актом впровадження результатів роботи в авіакосмічну промисловість України (КБ Південне та ДП"Антонов")
Автори роботи заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих Вчених.

к.т.н., доц., лауреат Премії Президента України дл молодих Вчених 2011 р.
докторант кафедри Техногенної безпеки та тепломасообмінних процесів КНУТД О.О. Гараніна

Залишити новий коментар

Вміст цього поля є приватним і не буде доступний широкому загалу.
CAPTCHA
Для запобігання від спаму, щоб залишити коментар введіть будь ласка символи,які зображені нижче. Дякуємо за розуміня.