Registration Number
0826U003535, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
26-08-2026
popup.evolution
.
Title
Shape memory effect in polymer-polymer systems
Author
Vladyslav V. Bondarenko,
popup.head Andrei V. Voznyak
popup.opponent Nadiia V. Sova
popup.opponent Roman Dinzhos
popup.review Ruslana M. Balabai
popup.review Ihor V. Bilynskyi
popup.rada
Kryvyi Rih State Pedagogical University
Description
Об’єкт і предмет дослідження. Об’єктом дослідження є полімер-полімерні системи, нанокомпозити та пористі матеріали з ефектом пам’яті форми (ЕПФ), сформовані в умовах інтенсивної пластичної деформації та in situ фібриляції. Предметом дослідження визначено закономірності формування їхньої морфології, фазового стану й багаторівневих структур у полімер-полімерних сумішах і пінах, а також їхній вплив на механічні властивості та характеристики багатоступеневого ЕПФ.
Методи дослідження. Для комплексного аналізу матеріалів застосовано диференційну сканувальну калориметрію та термогравіметрію (оцінка теплових переходів і термостабільності), рентгеноструктурний аналіз і твердотільну ЯМР спектроскопію (визначення кристалічності й молекулярної організації). Морфологію зразків вивчали методом сканувальної електронної мікроскопії. Механічні та реологічні властивості оцінювали шляхом випробувань на розтяг і стиск, а функціональні параметри ЕПФ — за коефіцієнтами фіксації та відновлення форми.
Основні наукові результати. Роботу присвячено встановленню фізичних механізмів керування міжфазною взаємодією та масштабом фазового розділення для створення багатоступеневих матеріалів з ЕПФ. Досліджено два універсальні фізичні підходи до модифікації структур. Перший підхід базується на методі кручення під високим тиском (на прикладі системи поліпропілен/полістирол — ПП/ПС). Він забезпечує твердофазну гомогенізацію термодинамічно несумісних полімерів з досягненням однорідності на наномасштабному рівні (40–95 нм). Така структура формує широкий спектр «перемикаючих» (switching) доменів із різними температурами склування та стабільних «постійних» (permanent) доменів. Встановлено, що суміш 50 мас.% ПП / 50 мас.% ПС реалізує виражений потрійний ЕПФ з можливістю налаштування температур активації. При цьому модуль пружності та міцність зростають у 1,3–1,6 раза без використання хімічних компатибілізаторів. Другий підхід полягає в in situ фібриляції мінорної фази (на прикладі системи полілактид/біополіамід — ПЛА/ПА). Керований перехід мінорної фази ПА (5 мас.%) від нанокрапель до нановолокон дозволяє створити фізично сплутану нанофібрилярну сітку з високим аспектним відношенням, яка виконує роль ефективної «постійної» фази. Це суттєво посилює міжфазну взаємодію, внаслідок чого модуль пружності ПЛА зростає в 1,4 раза, а відносне подовження при розриві — у 30 разів. Параметри ЕПФ також значно покращуються: коефіцієнт фіксації підвищується до 97,4%, а коефіцієнт відновлення — до 94,0%. На основі розроблених нанокомпозитів ПЛА/ПА методом надкритичного CO2 - фоумінгу було отримано легкі пористі матеріали. Нанофібрилярна морфологія сприяє формуванню дрібноклітинної структури з вузьким розподілом пор, що скорочує час відновлення та покращує характеристики фіксації форми піни.
Висновок. Запропоновані підходи створюють наукові основи для проєктування «розумних» матеріалів: інтенсивна деформація оптимізує роботу switching-доменів, а in situ фібриляція зміцнює permanent-фазу.
Registration Date
2026-07-13
popup.nrat_date
2026-07-13 / 2026-09-04
