Центр выполняет фундаментальные и прикладные исследования в области полимерной химии и полимерного материаловедения – синтез и компаундирование полимеров, получение биоразлагаемых полиэфиров и сополимеров, разработка композиций с заданными свойствами для кабельной, автомобильной, авиационной и медицинской промышленности. Деятельность охватывает полный цикл – от лабораторного синтеза и оптимизации процессов до пилотной отработки, испытаний и сопровождения внедрения на производстве.
Ключевые объекты исследования
Циклические диэфиры и биоразлагаемые полимеры/сополимеры на основе гидроксикарбоновых кислот (полилактид, PLGA и др.);
Полимерные композиции на основе биоразлагаемых полиэфиров;
Конструкционные полимеры и композиции для кабельной, автомобильной, авиационной промышленности (в т.ч. полиэфирэфиркетоны, полиэфиримиды и др.);
Биополимеры и композиции медицинского назначения;
Поли(N-винилпирролидон) и его производные, повидон, кросповидон.
Основные методы
Синтез и химическая модификация (поликонденсация, полимеризация в расплаве/растворе);
Переработка методом двухшнековой экструзии и литья под давлением;
Термический анализ (ДСК, определение Тпл, Тст, энтальпий фазовых переходов);
Механические испытания (растяжение, изгиб, ударная вязкость по Шарпи/Изоду);
Климатические и светостабилизационные испытания (тепло-холод-влага, УФ-старение);
Реологические и физико-химические методы (ПТР, плотность, поляриметрия);
Пилотная и укрупнённая отработка процессов (реакторы, экструзионные линии).
Руководитель направления
Ботвин Владимир Викторович – директор ЦИК ХФ ТГУ, кандидат химических наук
Оборудование лаборатории
– Микрокомпаундеры: LTE 12-36 (Labtech), HAAKE MiniCTW (Thermo Scientific); двухшнековый лабораторный экструдер M-25B.
– Экструзионные линии - двухшнековый смесительный экструдер (Ø21,7 мм, L/D 40), экструзионная установка ПТ-6, пресс червячный ПЧ020 с головкой ГЭП12 и приёмно-тянущим устройством, ультрамикро выдувная линия LUMF-150.
– Пластосмесители ПС001 (0,13 л) и ПС002 (1 л).
– Литьевое оборудование – электрический мини-ТПА WITBOY UM-20el.
– Испытательное оборудование – универсальная машина AI-7000-SU, термо/криокамера GT-7001-HC6, маятниковый копер GT-7045-HMH, анализатор ударной прочности плёнок GT-7037-F, фрезерный станок GT-7016-HA, вырубной пресс GT-7016-AR.
– Климатические испытания – камера светового старения GT-7035-EUAB, климатическая камера GT-7005-C2S.
Аналитическое оборудование – ДСК XiangYi DSC200L, пластометры ПТР-ЛАБ-11 и INSTRON 7023.00, плотномер BK-DMH300D, поляриметр ATAGO AP-300, прибор для определения Тпл MP50 (Mettler Toledo).
– Вспомогательное оборудование - реакторы 1 л и 50 л (Double Glass Reactor), ультразвуковой диспергатор МЭФ-92, коллоидная мельница JML-50, вакуумный сушильный шкаф BV-50L, химическая вакуумная станция PC101NT, система сухого хранения ШСХ-450.
Услуги для партнеров
– Выполнение прикладных исследований по модификации существующих и созданию новых полимерных композиций.
– Разработка материалов с заданными характеристиками (термостойкость, прочность, износостойкость, биосовместимость и др.) под конкретные технические требования.
– Выполнение НИОКР по заказам промышленных партнеров (хоздоговорная деятельность) для решения актуальных технологических проблем предприятий.
– Внедрение разработок в производство – сопровождение технологического процесса внедрения новых материалов на предприятиях-партнерах.
– Трансфер технологий – передача прав на использование разработанных рецептур, методик и технологий промышленным предприятиям.
– Консультационная поддержка – предоставление экспертных услуг предприятиям химической отрасли по вопросам выбора материалов и оптимизации технологий.
Центр осуществляет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области материаловедения, химических технологий и разработки современных материалов с заданными функциональными свойствами. Основными направлениями деятельности являются создание композиционных, полимерных и многофункциональных материалов для химической промышленности,
медицинской и других высокотехнологичных отраслей, разработка технологий их получения, исследование структуры, свойств и эксплуатационных характеристик материалов, а также моделирование и цифровое сопровождение процессов разработки новых материалов.
Ключевые объекты исследования
Полимерные волокнистые скаффолды на основе полилактида, поликапролактона, политетрафторэтилена полученные методом одноосного и коаксиального электроспиннинга для применения в области тканевой и сердечно- сосудистой инженерии;
Композиционные материалы на основе кальций-фосфатных цементов и природных полимеров для применения в регенеративной медицине;
Гидрогелевые, полимерные и композитные скаффолды на основе природных и синтетических полимеров полученные методом экструзионной 3D-печати;
Системы доставки биологически активных веществ и лекарственных препаратов на основе природных и синтетических полимеров;
Макроциклические азотсодержащие высоколипофильные соединения на основе природных источников сырья;
Комплексные соединения ионов 3d-металлов с органическими лигандами;
Биосовместимые цементы для заполнения костных дефектов;
Каталитические материалы для эффективного производства глюконовой/глюкаровой кислот и водорода путем окисления глюкозы из биомассы.
Основные методы
Центр осуществляет научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в области материаловедения, химических технологий и разработки современных материалов с заданными функциональными свойствами. Основными направлениями деятельности являются создание композиционных, полимерных и многофункциональных материалов для химической промышленности, медицинской и других высокотехнологичных отраслей, разработка технологий их получения, исследование структуры, свойств и эксплуатационных характеристик материалов, а также моделирование и цифровое сопровождение процессов разработки новых материалов.
Руководитель направления
Курзина Ирина Александровна, директор центра, доктор физико-математических наук
Оборудование лаборатории
Центр оснащен лабораторной установкой, предназначенной для создания волокнистых скаффолдов на основе полимеров методом электроспиннинга, 3D-принтерами Regemat3D и ELEGOO Centauri Carbon для получения 3D-скаффолдов, настольным экструдером для филамента из переработанного пластика Creality, лабораторным
генератором плазмы для модифицирования поверхности полимерных материалов низкотемпературной плазмой, системой для измерения краевого угла смачивания DSA25, спектрофотометром СФ-2000, инфракрасным спектрометр с Фурье-преобразованием WQF-530A. Помимо основного оборудования для получения и анализа свойств полимерных материалов Центр оснащен следующим оборудованием: аналитические весы DA-125DC, магнитные мешалки с нагревом US-1500S, мешалки верхнеприводные ES-8300 D, вытяжные шкафы ШВ-180, термостат электрический суховоздушный ТС-1/20 СПУ.
Услуги для партнеров
- Выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР)
- Разработка технологий получения новых композиционных, полимерных и функциональных материалов
- Разработка рецептур и изготовление лабораторных образцов материалов
- Масштабирование химических технологий и сопровождение внедрения в производство
- Исследование структуры, состава, физико-химических и эксплуатационных свойств материалов
- Разработка материалов специального, промышленного и биомедицинского назначения
- Подбор материалов и технологических решений под требования заказчика
- Консультационное и научно-техническое сопровождение инновационных проектов