Відділ модифікації полімерів

Історія відділу

 

У 1971 році з відділу фізико-хімії полімерів (завідувач – академік НАН України Ю.С. Ліпатов) було виокремлено лабораторію фізико-хімічних властивостей поліуретанів, яку очолив кандидат (тоді) хімічних наук Ю.Ю. Керча. В 1975 році на основі цієї лабораторії створено відділ фізико-хімії термопластичних полімерів (до 2008 р. відділом керував член-кореспондент НАН України, професор Ю.Ю. Керча), пізніше перейменований у відділ модифікації полімерів, який нині очолює доктор хімічних наук, професор С.В. Рябов.

За час існування у відділі підготовлено 3 доктори та 19 кандидатів наук.

Результати досліджень узагальнено в 7 монографіях і викладено у понад 600 наукових публікаціях; співробітників відділу нагороджено преміями ім. Л.В. Писаржевського (1987), ім. А.І. Кіпріанова (1996), премією для молодих вчених Національної академії наук України (2005), премією Президента України для молодих вчених (2015), премією Київського міського голови за особливі досягнення молоді у розбудові столиці України – міста-героя Києва в номінації «Наукові досягнення» (2015).

Розробки відділу захищено понад сотнею патентів і авторських свідоцтв на винахід.

 

Склад відділу

 

 

Рябов Сергій Володимирович	завідувач відділу доктор хімічних наук, професор	(044) 559-36-95 (044) 292 -40-64 E-mail: s.riabov@ihvs.nas.gov.ua
Штомпель Володимир Іванович	провідний наук. співробітник, доктор хім. наук	(044) 291-03-41
Дмитрієва Тетяна Володимирівна	провідний інженер, кандидат техн. наук	(044) 559-55-11
Кобріна Лариса Володимирівна	старший наук. співробітник, кандидат хім. наук	(044) 291-03-56
Демченко Валерій Леонідович	старший наук. співробітник, кандидат фіз.-мат. наук	(044) 291-02-19
Синельніков Сергій Ігорович	старший наук. співробітник кандидат хім. наук	(044) 291-03-48
Кобилінський Сергій Миколайович	старший наук. співробітник, кандидат хім. наук	(044) 291-02-77
Логвиненко Петро Миколайович	старший наук. співробітник, кандидат хім. наук	(044) 291-0368
Бойко Валентина Володимирівна	наук. співробітник, кандидат техн. наук	(044) 291-03-75
Радченко Олена Анатоліївна	молодший наук. співробітник, кандидат хім. наук	(044) 291-03-75
Бардадим Юлія Володимирівна	молодший наук. співробітник	(044) 291-02-96
Глієва Галина Євгенівна	молодший наук. співробітник	(044) 291-03-59
Гончаренко Людмила Андріївна	провідний інженер	(044) 291-03-59
Бортницький Володимир Іванович	провідний інженер	(044) 291-03-26
Кримовська Світлана Костянтинівна	провідний інженер
Єгорова Віра Петрівна	інженер ІІ категорії
Невмержицька Галина Федорівна	інженер ІІ категорії
Комлякова Олена Миколаївна	інженер ІІ категорії
Орел Людмила Андріївна	аспірант
Карсим Лариса Олегівна	технік І категорії

 

Основні напрями роботи відділу

 

Супрамолекулярна хімія та структурно-хімічна модифікація полімерів, зокрема хімія циклодекстринів (розробка комплексів включення на основі циклодекстрину, синтез функціоналізованих похідних циклодекстрину та полімерів на їх основі); природні полімери (крохмаль, циклодекстрин, целюлоза, пектин, хітозан та ін.) і композиції (композиційні матеріали) на їх основі – функціоналізація та вивчення їх фізико-хімічних характеристик; біодеградабельні полімери та їх суміші – розробка, модифікація та характеризація.

Формування наукових принципів і практичних підходів щодо створення функціональних  біодеградабельних полімерних композитів із використанням природно-відновлюваних компонентів, які включають:

–   модифікацію (хімічну та структурну) природних полімерів з метою надання їм специфічних фізико-хімічних властивостей;

– розробку полімерних носіїв (зокрема т. зв. drug release systems) на основі циклодекстринів для біологічно активних речовин і лікарських препаратів;

– створення гібридних фотокаталізаторів на основі циклодекстринвмісних кополімерів й діоксиду титану, які характеризуються високою сорбційною та фотокаталітичною активністю і можуть застосовуватися для очищення водних ресурсів від органічних забруднювачів;

– створення функціональних нанокомпозитів на основі поліелектролітних комплексів різної хімічної будови (типу природний-синтетичний полімер) і наночастинок металів (зокрема срібла, міді, нікелю, заліза);

 

– розробку сорбентів для очищення питної води від важких металів та інших забруднюючих речовин;

 

– розробку екологічно безпечних рідких мастильних композицій, які містять олігомерні сполуки природного походження;

 

– створення модифікаторів технологічних середовищ для поверхневої обробки твердих тіл (зокрема металів) на базі природно відновлюваної сировини;

 

– розробку біодеградабельних полімерних матеріалів та покриттів на основі крохмалю, пектину та інших природних сполук.

 

Основні фундаментальні результати

Розроблено наукові основи структурно-хімічної модифікації природних полімерів, які базуються на використанні реакційноздатних і функціональних сполук та їх систем.

Встановлено основні принципи та критерії регулювання властивостей полімерів природного походження та їх композицій спрямованою зміною (із залученням хімічних і фізичних методів) рівня мікрофазового розшарування сегментів різної хімічної будови й жорсткості, що створює наукове підґрунтя для формування мікрогетерогенних полімерних матеріалів із гібридними властивостями та функціональних композитів.

З використанням ширококутової рентгенографії виявлено основні закономірності формування структури і властивостей металовмісних нанокомпозитів, отриманих методами хімічного відновлення, хімічного відновлення під впливом електричного й магнітного полів, термічного і радіаційно-хімічного відновлення іонів металів у поліелектроліт-металічних комплексах.

 

Розроблено теоретичні аспекти для створення олігомервмісних композицій як  гартувальних середовищ, які є екологічно безпечними, мають задовільні охолоджувальні властивості та забезпечують мінімальний рівень залишкової напруги та деформації загартованих деталей.

Основні практичні розробки (надані для участі у виставках)

Антифрикційні термостійкі покриття.

Теплозахисне покриття металевих ливарних форм.

Основи абразивних та алмазних паст.

Переробка відходів відпрацьованих масел різної природи та полімерних плівкових матеріалів.

Біодеградабельна полімер-олігомервмісна композиція для термічної обробки металів.

 

Вибрані публікації

 

1. Hodyna, Jean-Francois Bardeau, L. Metelytsia, S. Riabov, L. Kobrina, S. Laptiy, L. Kalashnikova, V. Parkhomenko, O. Tarasyuk, S. Rogalsky Efficient Antimicrobial Activity and Reduced Toxicity of 1-Dodecyl-3-Methyl-Imidazolium Tetrafluoroborate Ionic Liquid/b-Cyclodextrin Complex // Chemical Engineering Journal, 2016 – Vol. 284 – Р. 1136-1145.
2. Demchenko V., Shtompel’ V., Riabov S. Nanocomposites based on interpolyelectrolyte complex and Cu/Cu₂O core-shell nanoparticles: Structure, thermomechanical and electric properties // European Polymer Journal.– 2016. – 75. – 310–316.
3. Demchenko V., Shtompel’ V., Riabov S., Lysenkov E. Constant Electric and Magnetic Fields Effect on the Structuring and Thermomechanical and Thermophysical properties of nanocomposites Formed from Pectin–Cu2+–Polyethyleneimine Interpolyelectrolyte–Metal Complexes // Nanoscale Research Letters. – 2015. – 10. – P. 479–485.
4. Demchenko V.L., Shtompel’ V.I., Riabov S.V. DC Field Effect on the Structuring and Thermomechanical and Electric Properties of Nanocomposites Formed from Pectin–Cu2+–Polyethyleneimine Ternary Polyelectrolyte–Metal Complexes // Polymer Science, Ser. A. – 2015. – 57, No 5. – P. 635–643.
5. Demchenko V.L., Shtompel’ V.I. Structuring, Morphology, and Thermomechanical Properties of Nanocomposites Formed from Ternary Polyelectrolyte–Metal Complexes Based on Pectin, Polyethyleneimine, and CuSO₄ // Polymer Science, Ser. B. – 2014. – 56, No 6. – P. 927–934.
6. Lohvynenko P.N., Moskalenko A.A., Kobasko N.I., Karsim L.O., Riabov S.V., G.Gliyeva Pecularities of quenching processes in PIB solutions of soybean oil // International journal of current research. – 2016, Vol.8, Issue 09, 37833 -37838.
7. Lohvynenko P.N., Moskalenko A.A., Kobasko N.I., Karsim L.O., Riabov S.V. Experimental іnvestigation of the Effect of Polyisobutilene Additives to Mineral Oil on Cooling Characteristics // Materials Performance and Characterization – 2016, Vol. 5, №1, P. 189-201.
8. Kobasko, A. Moskalenko, P.Lohvynenko, L.Karsim, S.Riabov An effect of pib additives to mineral oil resulting  in elimination of film boiling during steel parts quenching // EUREKA: Physics  and Engineering” – 2016, No.3. – P.17-24.
9. Lysenkov E.A., Klepko V.V., Golovanets V.M., Demchenko V.L. Electric field effect on the percolative behavior of systems based on polyethylene glycol and carbon nanotubes // Ukr. J. Phys. – 2014. – Vol. 59, No 9. – P. 906–914.
10. Chorna A., Shulga O., Arsenieva L., Hrehirchak N., Zusko K., Riabov S., Kobylinskyi S., Goncharenko L Antibacterial biodegradable films for foods // Ukrainian Food Journal 2016, Vol.5, Issue 1, P.88-95.
11. V. Riabov, L.A. Orel, L.V. Kobrina, S.I. Sinelnikov β-cyclodextrin-containing polymer systems with controlled release of drugs // The 3rd CEEPN Workshop on Polymer Science, September 23-26, 2015, Iasi, Romania, p.187–190.
12.  О.А. Опанасенко, С.І. Сінельніков, В.В. Бойко, С.В. Рябов Вплив дії УФ-опромінення на хімічні перетворення β-циклодекстрину у присутності діоксиду титану // Полімерний журнал. – 2014. – 36, № 1. – С. 98-101.
13. Опанасенко О.А., Рябов С.В., Сінельніков С.І. Синтез і властивості зшитих β-циклодекстринвмісних кополімерів та їхня роль у фотокаталітичних процесах // Український хімічний журнал – 2014. – 80, № 5-6. – С. 58-63.
14. Riabov S.V., Boiko V.V., Dmitrieva T.V., Kobrina L.V., Gonchar M.V, Prokopiv T.M., A.E.Stępień Influence of the microbial cultures on the polyurethane elastomers // The 2^nd CEEPN Workshop on Polymer Science, 24-25 October 2014, Iasi, Romania “Petru Poni” Institute of Macromolecular Chemistry, P-Р. 209-212.

 

 

Монографії:

 

1. Ю.С. Липатов, Ю.Ю. Керча, Л.М. Сергеева. Структура и свойства полиуретанов. – Киев: Наук. думка, 1970. – 280 с.
2. Ю.Ю. Керча. Физическая химия полиуретанов. – Киев: Наук. думка, 1979. – 224 с.
3. В.И. Ватулев, С.В. Лаптий, Ю.Ю. Керча. Инфракрасные спектры и структура полиуретанов. – Киев: Наук. думка, 1987. – 188 с.
4. Ю.Ю. Керча, З.В. Онищенко, В.С. Кутянина, Л.А. Шелковникова. Структурно-химическая модификация эластомеров. – Киев: Наук. думка, 1989. – 232 с.
5. В.И. Штомпель, Ю.Ю. Керча. Структура линейных полиуретанов. – Киев: Наук. думка, 2007. – 248 с.
6. Колективна монографія “Фазовые процессы в гетерогенных полимерных системах” (под редакцией академика НАН Украины Е.В. Лебедева). Київ: Наук. думка, 2012. – 432 с. С.В. Рябов, глава 2: Гетерогенные системы на основе полисахаридов и синтетических полимеров.
7. Demchenko V., Riabov S., Shtompel’ V., Goncharenko L. Innovative method for formation of nanocomposites based on interpolyelectrolyte complex (pectin, polyethyleneimine) and Cu nanoparticles under the action of a constant electric field // Глава у монографії „Сучасні напрямки в хімії, біології, фармації та біотехнології“ / голов. ред. В. П. Новіков. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2015. – 256 с (С. 49–56).

 

 

 

Підручники:

1. Високомолекулярні сполуки // Хорошилова Т.І., Хромишев В.О., Рябов С.В. Видавництво Мелітопольського державного педагогічного університету імені Богдана Хмельницького, 2013. – 178 с.
2. Нанохімія // Хорошилова Т.І., Хромишев В.О., Рябов С.В., Хромишева О.О. Видавництво Мелітопольського державного педагогічного університету імені Богдана Хмельницького, 2014. – 204 с.

 

Участь у міжнародних проектах:

 

1. Research contract between IMC NASU and TNO Industries (the Netherlands) «Development of novel materials for firemen boots”, № FS-9.2, 01.10.97.
2. Research contract between IMC NASU and TNO Industries (the Netherlands) «Elaboration of novel fire resistant and thermo-stable polymers for special needs” FS-9, 1.11.1998.
3. Research Project between IMC NASU and TNO Industries (the Netherlands) and PARADOCS Group B.V. (the Netherlands) „Feasibility study on development and production possibilities of a Chemo-sensor”, Contract № 5-2002, 17.09.2002, (collaborators IOCh NASU and ISP NASU).
4. INCO-COPERNICUS Project ICA2-CT-2000-10052 „Polymeric Materials based on Functionalised Cyclodextrins for Water Decontamination” (2003-2005).
5. STCU Project № 3643 (2006-2009) “Development of chemosensor materials and equipment for detection toxic substances and pollutants in the environment”.