Лаборатория функциональных полимеров и полимерных материалов

Группа полимерных материалов

в.н.с., д.х.н. Луковкин Г.М., проф., д.х.н. Аржаков М.С., доц., к.х.н. Жирнов А.Е.

Направление 1
Физико-механика полимерных стекол

Основные направления исследований

• Универсальные критерии и соотношения, описывающие физико-механику полимерных стекол:
  - обобщенная механика полимерных материалов;
  - общность температурно-скоростной зависимости механических свойств;
  - прогнозирование деформационного и релаксационного поведения конструкционных материалов при произвольных температурно-временных условиях эксплуатации.
• Поиск корреляции между уровнями структурной неоднородности полимерных тел и их поведением при механических и иных воздействиях.
• Научно-технологические принципы создания конструкционных и функциональных материалов нового поколения.
• Мониторинг свойств полимерных материалов во время эксплуатации: разработка алгоритмов компьютерных испытаний и прогноза прочностной устойчивости физико-механических свойств материала в условиях эксплуатации;

В основу общей стратегии решения перечисленных задач положена разработка обобщенного анализа температурно-скоростной зависимости деформационного и релаксационного поведения полимерных тел. С этой целью предметом изучения являются: обобщенные и универсальные соотношения, описывающие пластическую деформацию полимерных материалов; обобщенный характер деформационного и релаксационного поведения полимерных стекол; разработка обобщенной модели полимерного стекла, позволяющей универсально описать физико-механические свойства данного класса материалов. Полученные соотношения и зависимости привели к новой постановке вопроса о структуре полимерного стекла как спектра перколированных микрообластей, характеризующихся собственной микромеханикой. Для описания такой структуры разработан метод "Структурно-деформационной спектроскопии". Результаты по обобщенному поведению полимерных стекол выявили подходы к формулированию универсальных критериев физико-механического поведения химических веществ и материалов в конденсированном состоянии вне зависимости от их химической структуры.

Направление 2
Влияние олигомерных ограниченно совместимых добавок
на оптические и физико-механические свойства полимерных стекол

В лаборатории развернуты исследования влияния добавок, ограниченно совместимых с полимерной матрицей, на физико-механическое поведение полимерного стекла. Показано, что введение олигомерного полипропиленоксида в полимерное стекло приводит к уменьшению температуры стеклования полиметилметакрилата. При одновременном введении олигомерного полипропиленоксида и квантовых точек в органическое стекло, изменяется флуоресценция квантовых точек.  

Список основных публикаций группы

1. М. С. Аржаков, М. В. Анахов, А. Е. Жирнов, Г. М. Луковкин, С. А. Аржаков, Введение в унифицированный анализ физических свойств веществ и материалов. AccentGraphicsCommunicationsMontreal, 2017.

2. M. S. Arzhakov, A. E. Zhirnov, S. A. Arzhakov, G. M. Lukovkin, A. G. Kolmakov, V. T. Zabolotnyi, “Glass ceramic and polymer impact-resistant materials and protective constructions based on them (Review),” Russ. Metall., no. 10, pp. 800–804, 2015.

3. G. Kolmakov, I. B. Oparina, M. A. Sevostyanov, M. S. Arzhakov, and G. M. Lukovkin, “Composite based on polymethylmethacrylate with fractal clusters of ZrO2 particles,” Eurasian Phys. Tech. J., vol. 12, no. 2, pp. 33–36, 2015.

4. М. С. Аржаков, Г. М. Луковкин, А. Г. Колмаков, С. А. Аржаков, А. Е. Жирнов, А. А. Парфенов, “Прозрачные ударостойкие композиционные материалы с ортогональным распределением элементов и защитные конструкции на их основе,” Интеграл, no. 1–2, pp. 50–53, 2015.

5. М.С. Аржаков, А.Е. Жирнов, С.А. Аржаков, Г.М. Луковкин, А.Г. Колмаков, В.Т. Заболотный, “Стеклокерамические и полимерные ударостойкие материалы и защитные конструкции на их основе,” Деформация и разрушение материалов, no. 10, pp. 10–15, 2014.

6. A.E. Zhirnov, G.M. Lukovkin, M.S. Arzhakov, S.A. Arzhakov, “On the temperature and pressure dependence of the dynamic viscosity of n-alkanes,” Moscow Univ. Chem. Bull., vol. 68, no. 2, pp. 118–122, 2013.

7. М. С. Аржаков, С. А. Аржаков, and Г. М. Луковкин, Физическая механика полимерных стекол. LambertAcademicPublishing Германия, 2012.

8. И. Б. Опарина, А. Г. Колмаков, Г. М. Луковкин, М. С. Аржаков, А. Е. Жирнов, М. А. Севостьянов, Е. Е. Баранов, В. И. Антипов, Л. В. Виноградов, П. А. Быков, “Новый композиционный материал с фрактальной структурой на основе полимерной матрицы с наноструктурными микрочастицами ZrО2,” Материаловедение, no. 8, pp. 51–58, 2011.

Патенты

1. Способ получения полимерных продуктов для изготовления органического стекла. Авторы: Аржаков М.С., Аржаков С.А., Дьячков А.И., Дьячков И.А., Скоробогатова А.Е., Стояченко И.Л., Чернавин В.А. #2243978 (РФ), 29 апреля

2. Способ получения органического стекла на основе метилметакрилата. Авторы: Аржаков М.С., Аржаков С.А., Дьячков А.И., Скоробогатова А.Е., Стояченко И.Л., Чернавин В.А. #2228341 (РФ), 23 ноября

3. Способ переработки форполимера метилметакрилата и удаления из него свободного мономера. Авторы: Аржаков М.С., Аржаков С.А., Дьячков А.И., Скоробогатова А.Е., Стояченко И.Л., Чернавин В.А., Дьячков И.А. #2225871 (РФ), 8 апреля

4. Способ изготовления многослойного стекла. Авторы: Аржаков М.С., Аржаков С.А., Дьячков А.И., Скоробогатова А.Е., Стояченко И.Л., Чернавин В.А., Дьячков И.А. #2228851 (РФ) , 17 марта.

5. Способ получения многослойного стекла на основе метилметакрилата. Авторы: Аржаков М.С., Аржаков С.А., Дьячков А.И., Скоробогатова А.Е., Стояченко И.Л., Чернавин В.А. #2217319 (РФ), 12 марта