Реологічні властивості багатокомпонентних полімерних систем

Доктор хімічних наук, провідний науковий співробітник Шумський В.П. і кандидат хімічних наук, старший науковий співробітник Гетьманчук І.П.

Реологія (у перекладі з грецької “наука про течію”) вивчає поведінку реальних матеріалів, які виявляють властивості, проміжні між властивостями в’язкої рідини та твердого тіла. Ця наука спирається на ті ж фундаментальні поняття, що є основою теорії пружності та динаміки рідин – це концепції напруженого і деформованого станів, тобто реологія вивчає течію рідин, у яких поруч із в’язкою існує і пружна оборотна деформація. Предмет вивчення реології становить великий інтерес з погляду фізики, тому що за спостережуваними особливостями поведінки реальних матеріалів стоять особливості їхньої молекулярної структури, і встановлення зв’язку між будовою речовини та її поведінкою належить до основних завдань фізики. Не менший інтерес становлять реологічні дослідження і з погляду хімії, тому що особливості поведінки реальних матеріалів нерозривно пов’язані з їх хімічним складом (наприклад, молекулярною масою полімеру) і будовою (наприклад, колоїдно-хімічною будовою) та взаємодією компонентів у багатокомпонентних системах, що вивчаються реологією. І, нарешті, реологія дуже важлива для технологічної практики тому, що має справу з реальними матеріалами, властивості яких відрізняються від ідеалізованих найпростіших моделей, а характеристики реальних матеріалів необхідно оцінювати відповідно до конкретних технологічних умов реального виробництва. Таким чином, можливості реології дозволяють не тільки вдосконалювати процеси переробки полімерних систем, а й створювати, або як тепер заведено говорити, конструювати композиційні матеріали нового покоління.

В даний час наші роботи зосереджено на дослідженні різних випадків та фізичних причин самоорганізації (утворення упорядкованих регулярних просторових структур), обумовленої зсувною течією полімерних та колоїдних систем. Саме реологія як найбільш чутливий до структуроутворення метод, що має комплекс наукових понять, моделей та математичний апарат, а також володіє величезним експериментальним досвідом, допомагає інтерпретувати та пояснювати будь-які механізми формування тонких структур у різних системах.

1. Shumsky V.F., Getmanchuk I., Ignatova T., Maslak Yu., Cassagnau P., Boiteux G., Melis F. Effect of nanofillers on the phase separation and rheological properties of poly(methyl methacrylate)/poly(styrene-co-acrylonitrile) blends // Rheol. Acta, 2010, Vol.49, No 10, P. 827–836. https://doi.org/10.1007/s00397-010-0447-8
2. Гетьманчук І.П., Давиденко В.В., Шумський В.П. Структура гідрофобного аеросилу в вуглеводневому середовищі. Вплив зсувного поля // Полім. журнал, 2019, Т.41, № 4, С. 219–229.
3. Shumsky V.F., Getmanchuk I.P., Boiko V.P., Grishchenko V.K. Rheological properties of oligoisoprene liquids. Presentation in the frame of the Angell’s concept // Polym. , 2023, Vol. 45, № 2, P. 97–103. https://doi.org/10.15407/polymerj.45.02.246
4. Shumskii V.F., Shevchenko V.V., Gumennaya M.A., Getmanchuk I. P., Stryutskii A.V., KlimenkoN.S., Davidenko V.V., Ignatova T.D., Syrovets A. P., Vorontsova L. A. Specific Features of the Rheological Behavior of a Protic Oligomeric Ionic Liquid of Cationic Type with Basic Sites of Two Types in the Region of the Solid–Liquid Transition // Colloid J., 2019, Vol. 81, No 6, P. 804–816. https://doi.org/10.1134/S1061933X19050132
5. Shumsky V.F., Getmanchuk I.P., Kosyanchuk L.F., Ignatova T.D. Rheokinetic and morphological features of the reaction formation of a polymer composite material based on impact-resistant poly(methyl methacrylate). Model and applied aspects // Polym. J., 2021, Vol. 43, No 4, P. 251–267. https://doi.org/10.15407/polymerj.43.04.251
6. Shumsky V.F., Getmanchuk I.P., Shevchenko V.V., Gumenna M.A., Stryutskii O.V., Kravchenko V.V. Influence of shear deformation on the formation of dynamic structure in protic ionic liquids. Representation of the temperature dependence of viscosity within the framework of Angell’s fragility concept // J. Molec. Liquids, 2024, Vol. 401. 124633, https://doi.org/10.1016/j.molliq.2024.124633 (Q 1, IF 6.0)

На попередню сторінку