Семинар "Перспективные наноматериалы"

Полимерные композиционные материалы широко используются в различных областях современного промышленного производства, в том числе - основанных на нанотехнологиях, что обусловлено относительной легкостью их переработки в конечные изделия.

Переход к наноразмерным уровням наполнителей позволил существенно улучшить характеристики нанокомпозитов при уменьшении их степени наполнения, а в ряде случаев достичь новых свойств (уменьшение проницаемости по целевым компонентам, повышение оптической прозрачности, самопассивации, огнестойкости), недостижимых с использованием традиционных наполнителей и модификаторов. Тем не менее, нанокомпозиты, в основном, все еще остаются материалами, морфология которых практически не контролируется и остается изотропной, что не позволяет настраивать их на некоторые очень важные применения.

В последнее время появились новые подходы и практические приемы, которые позволяют располагать наночастицы заданной формы и размера в матрице полимера контролируемым способом, не ограничиваясь простейшими случаями изотропного или одномерного распределения.

Установлено, что использование неорганических наночастиц в качестве наполнителей для создания пространственных ограничений для макромолекул и модификации свойств полимерных систем является эффективным при соблюдении следующих условий: (1) наночастицы должны иметь достаточно узкое распределение по размерам и не иметь склонности к агрегированию в полимерной матрице вплоть до высоких степеней наполнения; (2) характерные (линейные) размеры наночастиц и средние расстояния между ними не должны существенно отличаться от радиусов инерции соответствующих матричных полимеров и характерных размеров структурных элементов полимерной системы (большие периоды, размеры кристаллитов, расстояния между узлами сетки зацеплений, и т.д); (3) взаимодействие наночастиц с полимерной матрицей должно быть "оптимальным" для обеспечения как возможности их диспергирования, так и последующей иммобилизации в матрице, исключающей возможность агрегирования при обработке или хранении материала.

При этом сами наночастицы становятся "неотъемлемой" частью полимерной системы, взаимодействие которых с макромолекулами часто похоже на взаимодействие макромолекул различной химической структуры между собой.

В работе анализируются результаты последних работ в области управления морфологией, структурой и свойствами нанокомпозитов в условиях введения контролируемых количеств наночастиц или наномодификаторов.

Обсуждаются вопросы метрологии, эталонирования и мультимасштабного компьютерного моделирования в применении к задачам конструирования полимерных нанокомпозитов функционального и конструкционного назначения.

Презентация доклада

ОЗЕРИН Александр Никифорович

Рабочий адрес: Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С.Ениколопова РАН 117393 г.Москва, ул.Профсоюзная, 70 тел.: 7-(495)-335-9100 факс: 7-(495)-718-3404 e-mail: ozerin at ispm.ru

Образование:
1974 - МФТИ, факультет молекулярной и химической физики, инженер-физик 1977 - к.ф-м.н. (химическая физика), МФТИ
1992 - д.х.н. (физика и механика полимеров), НИФХИ им. Л.Я.Карпова 1997 - чл.-корр. РАН, высокомолекулярные соединения

Место работы:
1977-1993 - м.н.с., н.с., ст.н.с., НИФХИ им. Л.Я.Карпова
1993-2002 - зам. директора, зав. лабораторией структуры полимерных материалов, ИСПМ РАН
2002-н/в - директор, зав. лабораторией структуры полимерных материалов, ИСПМ РАН

Опыт работы
Наука: физика и механика полимерных материалов и композитов, структура полимеров, молекулярное моделирование, рентгеноструктурный анализ. Образование: зав. кафедрой "физика полимеров" ФМБФ МФТИ, должность профессора (по совместительству) кафедры высокомолекулярных соединений Химфака МГУ.
Бизнес: Руководство НИОКР, разработка технологий.

Некоторые публикации (всего - около 200):

1. A.Ozerin. Nano-scaled ordering in highly branched regular polymer structures. // Macromol. Symp. 174, 93 (2001).
2. Ozerin A.N., Svergun D.I., Volkov V.V., Kuklin A.I., Gordelyi V.I., Islamov A.Kh., Ozerina L.A., Zavorotnyuk D.S. // The spatial structure of dendritic macromolecules. J. Appl. Cryst. 2005. V. 38. P. 996-1003.
3. Ivanchev S.S., Ozerin A.N. Nanostructures in polymer systems. // Polymer Sci., ser. B, 2006, Vol. 48, No. 7-8, P. 213-225.
4. Kurkin T. S., Ozerin A. N., Kechek'yan A. S., Gritsenko O. T., Ozerina L. A., Alkhanishvili G. G., Sushchev V. G., Dolmatov V. Yu. The Structure and Properties of Polymer Composite Fibers Based on Poly(vinyl alcohol) and Nanodiamond of Detonation Synthesis. //Nanotechnologies in Russia, 2010, Vol. 5, Nos. 5-6, pp. 340-351.