- Radīt un izpētīt daudzfunkcionālus nanokompozītus, tajā skaitā polimēru hibrīdnanokompozītus
- Nanokompozītu materiāli augsti efektīviem termoelektriskajiem ģeneratoriem nelietderīgi zaudētās siltumenerģijas rekuperācijai (sadarbībā ar 2. projekta aktivitāti par termoelektriskajiem ģeneratoriem).
- Izstrādāt metodes materiālu mikro-, nano mēroga īpašību diagnostikai un kvalitātes uzlabošanai
- Radīt un izpētīt daudzfunkcionālus materiālus un kompozītus, tajā skaitā polimēru hibrīdnanokompozītus, biomateriālus, un kompozītmateriālus (t.sk., kompozītmateriālus no šķiedraugiem) ilgtspējīgai ekspluatācijai apkārtējās vides faktoru ietekmē.
Nr. p.k. | Projekta aktivitāte | Veicamās darbības | Iegūtie rezultāti |
1 | Izstrādāta biodegradabas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta iegūšanas tehnoloģija un iegūts atbilstošs polimēru nanokompozīts un/vai hibrīd-kompozīts | Tehnoloģijas apraksts un materiāla specifikācija | Izstrādāta biodegradabu polimēru (termoplastiskā ciete TPC) nanokompozītu ar slāņainajiem silikātiem (montmorillonīta māliem MMT) iegūšanas tehnoloģija. Noteikti svarīgākie TPC/MMT nanokompozītu iegūšanas tehnoloģiskie parametri (t.sk., kompoundēšanas temperatūras, rotoru griešanās ātrumi, frikcija, cikla laiki). Aprobēta metodika mālu disperģēšanai TPC matricā, nolūkā būtiski uzlabot mālu daļiņu eksfoliāciju TPC matricā. Izvērtēta jonu šķidrumu (JŠ) un poliolefīnam piepotēta karboksilgrupas kompatibilizatora (PEgMA) piemērotība TPS nanokompozītu modificēšanai. Konstatēts, ka mālu daļiņas ir disperģējušās, veidojot interkalētu struktūru, uz ko norāda spektra raksturīgo XRD maksimumu nobīde mazāku 2θ vērtību virzienā. Uz mālu daļiņu un cietes savstarpējo mijiedarbību norāda arī iegūtie FTIR dati. Konstatēts, ka JŠ sekmīgi izmantojams gan termoplastiskās cietes plastificēšanai, gan MMT modificēšanai par ko liecināja mālu starpplākšņu attāluma palielināšanās, kas nodrošināja labāku nanodaļiņu disperģēšanos polimēra matricā un līdz ar to arī samazinātu caurlaidību un difūzijas koeficientu (vairāk nekā 2 reizes), kā arī paaugstinātu elastības moduli (vairāk nekā 2 reizes) un mehānisko stiprību. Noteikts, ka TPE nanokompozītu vēlamo ekspluatācijas īpašību nodrošināšanai optimālā PE-g-MA koncentrācija ir 1%. |
2 | Izstrādāta biodegradabas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta pārstrādes tehnoloģija | Tehnoloģijas apraksts un materiāla specifikācija | Izstrādāta TPS nanokompozītu presēšanas tehnoloģija. Izvērtēta atsevišķu tehnoloģisko parametru (priekšsildīšanas temperatūra un laiks, presēšanas temperatūra, spiediens un laiks, dzesēšanas ātrums), kā arī modifikatoru (JŠ, PE-g-MA) ietekme uz TPS nanokompozītu paraugu virsmas kvalitāti, kā arī struktūras, mehāniskajām, termiskajām un mitruma sorbcijas/desorbcijas īpašībām atšķirīgos relatīvā mitruma apstākļos. Tika konstatēta materiāla barjeras, mehānisko un termisko īpašību uzlabošanās, palielinot nanomālu saturu TPC matricā. Pētījumu rezultāti ir nozīmīgi uz sintētiskiem termoplastiskiem polimēriem bāzētu inovatīvu daudzkomponentu kompozītu materiālu izstrādē ar paaugstinātu biobāzēto kompozītu saturu, jo papildus deva iespēju nodrošināt sadarbību ar Bejaia universitātes Tehnoloģiju fakultātes Moderno polimēru materiālu laboratorijas doktorantu Walid Ferma, kā arī bijis dzinulis M-ERA.NET projekta “Augstas veiktspējas īsškiedru biobāzēti hibrīdkompozīti spiedliešanas pielietojumiem” / “High performance short-fibre biobased hybrid composites for injection moulding” HyBiCo sekmīgai iegūšanai. Sagaidāms, ka pētītās kompozīcijas varēs izmantot produktu īstermiņa iepakošanai, kā arī lauksaimniecības pielietojumos. |
3 | Izstrādāta reciklējamas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta iegūšanas tehnoloģija, kā arī iegūts atbilstošs polimēru nanokompozīts un/vai hibrīd-kompozīts | Tehnoloģijas apraksts un materiāla specifikācija | Pirmo reizi veikts plašs pētījumu cikls par dažādas anizometrijas nanostrukturētas pildvielas (plākšņveida (MMT), šķiedrveida (oglekļa nanocaurulītes ONC), neregulāru (ZnO)) saturošu reciklējamu termoplastisku polimēru (dažādas ķīmiskās struktūras, molekulmasas, kristāliskuma pakāpes termoplasti tādi kā PE, etilēna-oktēna kopolimērs (EOK) ar atšķirīgu 1-oktēna saturu robežās no 17-38%, POM, ABS) saturošu kompozītmateriālu izveidi, pārstrādi, struktūru un ekspluatācijas īpašībām, kas ir nepieciešams, lai iegūtu perspektīvus funkcionālos materiālus ar plašu īpašību kopumu daudzveidīgam pielietojuma spektram. Izstrādātas tehnoloģijas šo anizodiametrisko pildvielu disperģējamības uzlabošanai polimēru matricās. Šim nolūkam izstrādāta oriģināla tehnoloģiska pieeja, kas balstās uz nanodaļiņu disperģēšanu piemērotā šķīdinātāju maisījumā, atkarībā no izvēlētās polimēra matricas un iegūtās sistēmas kombinēšanu/sonificēšanu ar matricas polimēra šķīdumu un tam sekojošu koncentrātu izgulsnēšanu, izmantojot piemērotu izgulsnēšanās aģentu. Tehnoloģija aprobēta dažāda veida polimēru matricu (t.sk., dažādas kristāliskuma pakāpes un atšķirīga 1-oktēna satura (0/17%/30%38%) poliolefīnu, kā arī ABS kopolimēra) kompozītu iegūšanai plašā nanopildvielas koncentrāciju diapazonā (0,2-15m.%), tādējādi aptverot plašu potenciālo pielietojuma spektru (materiāli ar izolatoru vai pusvadītāju īpašībām pielietojumiem būvniecībā, elektronikā, enerģētikā (tostarp, specifiskas nozīmes termolelektriskajās ierīcēs). Izmantotās iegūšanas tehnoloģijas efektivitāte izvērtēta analizējot iepriekš minēto polimēru nanokompozītu struktūru un īpašības. ZnO saturošo daudzkomponentu sistēmu morfoloģija liecina, ka nanodaļiņas labi disperģējušās gan izejas komponentu, gan bināru polimēru kompozītu matricās. Veicot EOK matricas nanokompozītu dinamiskās mehāniskās termiskās analīzes pētījumus, konstatēts, ka, palielinot oglekļa nanocaurulīšu koncentrāciju, būtiski pieaug kompozītu elastības modulis, turklāt novērojamais mehānisko īpašību uzlabojums ir proporcionāli lielāks pie mazāka oglekļa nanocaurulīšu daudzuma (nepārsniedzot 5 m.%). Vienlaicīgi novērojams, ka, palielinoties oglekļa nanocaurulīšu koncentrācijai, novērojama EOK matricas stiklošanās temperatūras nobīde augstāku temperatūru virzienā. Papildus izvērtēta arī oglekļa nanopildvielas ietekme uz polivinilspirta nanokompozītu dinamiskajām īpašībām plašā temperatūru diapazonā un konstatēta būtiska elastības moduļa palielināšanās (1,5 reizes), pieaugot nanopildvielas saturam, kas notikusi uz nanokompozīta stiklošanās temperatūras palielināšanās rēķina. Jāatzīmē, ka vienlaicīgi novērota nanokompozītu elektrisko īpašību uzlabošanās, pieaugot nanopildvielas saturam. Veiktie EOK matricas nanokompozītu termogravimetriskās analīzes pētījumi ļāva secināt par pozitīvu oglekļa nanopildvielas ietekmi uz materiālu termiskās stabilitātes palielināšanos. |
4 | Izstrādāta reciklējamas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta pārstrādes tehnoloģija | Tehnoloģijas apraksts un materiāla specifikācija | Izstrādāti risinājumi iegūto polimēru nanokompozītu pārstrādei, kuri aprobēti izgatavojot dažādu polimēru matricu nanokoponzītus, izmantojot spiedliešanas (uz POM un ABS bāzētās sistēmas) un presēšanas tehnoloģijas (tostarp uz poliolefīnu homopolimēriem un kopolimēriem, kā arī uz POM un ABS bāzētās sistēmas). Nanokompozītu iegūšanas un pārstrādes metožu efektivitāte izvērtēta vadoties pēc noteikto ekspluatācijas īpašību (t.sk., mehānisko/elastisko, triboloģisko, termogravimetrisko, siltuma pārneses, dielektrisko/elektrisko) rezultātiem. Veikti padziļināti pētījumi par polioksimetilēna (POM) kompozītu ar dažāda α-oktēna satura etilēna kopolimēriem un cinka oksīdu (ZnO) struktūras un ekspluatācijas īpašību korelāciju. Analizējot šādu kompozītu morfoloģiju atkarībā no sastāva, konstatēts, ka ZnO nanoizmēru līmenī vienmērīgi disperģēts polimēra matricā, kas ļāvis uzlabot materiālu elastiskās, triboloģiskās un termiskās īpašības. Izmantojot ar termogravimetrisko analīzi sajūgtu infrasarkano spektroskopiju, konstatēts, ka gan EOK, gan ZnO ievadīšana uzlabo POM matricas nanokompozītu termisko stabilitāti. ZnO sekmīgi darbojas kā barjera gaistošajiem produktiem, līdz ar to nanopildvielas ievadīšana samazina destrukcijas procesa ātrumu, uzlabojot materiāla termisko stabilitāti. Noskaidrots arī, ka ZnO klātbūtnē uzlabojas materiālu kvazistatiskās (elastības moduli un stiepes stiprību) un dinamiskās (krājumu moduli) mehāniskās īpašības. Vienlaicīgi ZnO ievadīšana uzlabo pētīto nanokompozītu materiālu triboloģiskās īpašības (samazinās berzes koeficients un noberze), ZnO nanodaļiņām efektīvi darbojoties kā antifirikcijas piedevai. Veicot sistēmu konfokālās mikroskopijas analīzi, gūts apliecinājums par POM, EOK, kā arī POM/EOK nanokompozītu dimensiju stabilitātes un triboloģisko īpašību uzlabošanos ZnO klātbūtnē. |
5 | Izstrādāta reciklējamas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta vairākkārtējas pārstrādes/reciklēšanas tehnoloģija | Tehnoloģijas apraksts | Izvērtējot termoplastisko polimēru matricu nanokompozīta reciklēšanas iespējas, konstatēts, ka šim nolūkam piemērojamas šī projekta ietvaros izstrādātās termoplastu matricu (gan ABS, gan poliolefīnu) un to nanokompozītu pārstrādes tehnoloģijas (t.sk., ekstrūzija, gan presēšana, gan spiedliešana, gan 3D printēšana). Izvērtēta reciklējamo termoplastisko polimēru matricas nanokompozītu vairākkārtējas pārstrādes ietekme uz to īpašībām. Šī pētījuma cikla ietvaros veikti detalizēta analīze par atsevišķu polimēru kompozīciju termodinamisko parametru maiņu atkārtotos sildīšanas/dzesēšanas procesos. Izstrādātas rekomendācijas par šādu materiālu praktisko pielietošanu |
6 | Izstrādāta polimēru kompozītmateriālu uz nolietoto polimēru un dabas materiālu bāzes iegūšanas tehnoloģija un iegūtas atbilstošās kompozīcijas | Tehnoloģijas apraksts un materiāla specifikācija | Izmantojot kaņepāju šķiedru atgājas (KA), otrreizējās polipropilēna šķiedras (PP) un otrreizējās polietilēntereftalāta (RPET) štāpeļšķiedras izstrādātas videi draudzīgas kompozīcijas filtrācijas materiālam meliorācijā. Veikti pētījumi par dažāda biezuma neaustu hibrīdšķiedru klājumu iegūšanu, izmantojot atbilstošas šķiedru priekšapstrādes un kāršanas tehnoloģijas/metodes. Izvērtētas šķiedras saturoša daudzslāņu hibrīdkompozīta iegūšanas iespējas, izmantojot piemērotu termiskās pārstrādes tehnoloģiju. Noteikti hibrīdšķiedru klājumu iegūšanas atsevišķi tehnoloģiskie parametri: temperatūra, spiediens un cikla laiks. Noteikti KA/PET/PP kompozīciju raksturojošie rādītāji, t.sk., laukuma vienības masa, stiepes stiprība un sagraušanas pagarinājums, gaisa caurlaidība, kā arī ūdens caurlaidība atkarībā no klājumu iegūšanas tehnoloģijas. Nodrošināts biodegradablās komponentes saturs līdz pat 80%, saglabājot atbilstošas mehāniskās īpašības. Pie augstākas temperatūras un zemāka spiediena iegūtais kompozīts ar lielāko blīvumu un mazāko biodegradablās šķiedras saturu, nodrošina visaugstākos stiprības-deformatīvos rādītājus, kā arī atbilstošu caurlaidību, kas ir nepieciešama pielietojumiem videi draudzīgās filtrācijas sistēmās. |
7 | Izstrādāta metodika polimēru nanokompozīta un/vai hibrīdnano-kompozīta ekspluatācijas īpašību izvērtēšanai/ prognozēšanai atkarībā no agresīviem apkārtējas vides faktoriem | Metodikas apraksts | Izstrādātas metodikas polimēru kompozītu ekspluatācijas īpašību izvērtēšanai atkarībā no agresīvu apkārtējās vides faktoru iedarbības (tostarp, paaugstināta temperatūra, UV starojuma, mitruma un kondensāta kompleksa iedarbība, jonizējošā starojuma iedarbība, pēdējā no kurām apskatīta detalizētāki arī kā paņēmiens kompozīciju specifiskai modificēšanai). Veikta polimēru nanokompozītu stiprības-deformatīvo īpašību izpēte pie paaugstinātām temperatūrām, kas kopā ar citu mehānisko/elastisko, termogravimetrisko, siltuma pārneses, dielektrisko/elektrisko un citu īpašību rādītāju noteikšanu, kā arī spektrometrisko struktūras izpētes metožu pielietošanu ļauj kompleksi izvērtēt virsmolekulārās struktūras izmaiņas, kā arī mikro un nanopildvielu ietekmi uz augstāk minētajiem polimēru nanokompozītu, ekspluatācijas īpašību rādītājiem. Noteikts, ka ONC ievadīšanas rezultātā uzlabojas poliolefīnu elastomēru (EOK) izturība pret UV un jonizējošā starojuma iedarbību par ko liecināja FTIR spektroskopijas dati (oksidācijas indeksa un karbonil indeksa samazināšanās). Izvērtējot paaugstinātas temperatūras iedarbības ietekmi, noteikts, ka ONC saturošo termoplastisko EOK nanokompozītu elastības modulis un stiprība ir mazāka nekā 25oC temperatūrā, tomēr ONC modificējošais efekts saglabājas: piemēram, pie 50oC temperatūras elastības modulis un stiprība attiecīgi pieaug 2,2 reizes 1,4 reizes. Izvērtējot jonizējošā starojuma modificējošu iedarbību stingri noteiktos vides apstākļos (absorbēto dozu intervālā no 75 kGy – 2 MGy) tika raksturotas ONC saturošo EOK un PE nanokompozītu struktūras, mehāniskās, termorelaksācijas un dielektriskās īpašības. Cita starpā konstatēts, ka pēc apstarošanas līdz 150 un 300 kGy absorbētajām dozām EOK/ONC kompozīcijām pieaug gelfrakcija, kas domājams liecina par ONC pildvielas funkcionālu iesaisti EOK telpiski šķērssaistītājā struktūrā. Radiācijas modificētām kompozīcijām palielinās kvazistatiskie un dinamiskie stiprības rādītāji, kā arī pieaug termorelaksācijas spriegumi, kas nosaka termonosēdspēkus materiāla sarukšanas procesā, kas vielaicīgi ir svarīgi termonosēdes materiālu izstrādē. Jāatzīmē, ka šķērssaistītajām EOK matricas kompozīcijām pildvielas satura diapazonā līdz 5 m.% saglabājas arī augsti deformatīvo īpašību rādītāji kas nosaka šo kompozīciju piemērotību orientētu struktūru iegūšanai termonosēdelementos izmantojamiem kompozītmateriāliem. Uzlabota termonosēdspēku noteikšanas iekārta, pielāgojot to digitālai termonosēdspēku (termorelaksācijas spriegumi izometriskas sildīšanas režīmā un paliekošie nosēdspriegumi izometriskas dzesēšanas režīmā orientētām šķērssaistītu poliolefīnu kompozīcijām bez un ar ONC pildvielām). Noteikts, ka termorelaksācijas robežsprieguma vērtības (σTR = 0.43...0.96 MPa) nemodificētam EOK proporcionāli pieaug līdz ar starojuma dozu un gelfrakciju. Vienlaikus noteikts, ka termorelaksācijas spriegumi kompozīcijām ar ONC saturu 1-5% ir 1,2 reizes lielāki, ko ietekmē pildvielu stiprinošais efekts (ONC palielina stiprības rādītājus pie paaugstinātām temperatūrām), to gan nevar skaidrot ar ONC iesaisti šķērssaistīšanās procesos, bet var attiecināt uz amorfajā fāzē izkliedēto daļiņu efektu netiešu ietekmi uz šķērssaistīto makromolekulu stiprības rādītāju pieaugumu, sekmējot termonosēdspeku palielināšanos. Vienlaikus, ievērojot, ka līdz 1-2 MGy absorbētajām dozām apstarotajām PE kompozīcijām un līdz 25 kGy absorbētajām dozām apstarotajām PP kompozīcijām ar ONC saturu 0.5-3 m.% saglabājas deformējamība >300%, var secināt, ka tās var tikt izmantotas termonosēdmateriālu izgatavošanai. |
7 | Izstrādāta metodika projekta ietvaros iegūto polimēru nanokompozītu un hibrīdkompozītu struktūras un robežprocesu raksturošanai | Metodikas apraksts | Veikts plašs pētījumu cikls par ONC modificēšanu savietojamības ar termoplastiskajām polimēru matricām uzlabošanai, kā arī ekpluatācijas īpašību paaugstināšanai, pateicoties uzlabotai mijiedarbībai, palielinātai starpfāžu adhēzijai un sinerģijai starp ONC, modifikatoru un polimēra matricu. Kopumā veikta ONC modificēšana ar 1) laboratorijā sintezētiem imidazolija un piridīnija jonu šķidrumiem (sānu atzarojumu grupas C4… C12, anjoni: Br-, PF6-), 2) laboratorijā sintezētiem 2,2’-bistiofēna, 3-oktiltiofēna un EDOT funkcionālās grupas saturošiem atvasinājumiem, 3) poliolefīnam piepotētiem maleīnskābes anhidrīda kompztibilizatoriem MA-g-P. Sintezētās struktūras raksturotas ar atbilstošām struktūrpētījumu metodēm: FTIR, Raman spektrometriju, XRF un XRD, TGA. Vienlaikus sadarbībā ar Tehniskās Fizikas institūta kolēģiem izstrādāta metode nanopildvielas elektrovadītspējas noteikšanai. Raksturota modificēto ONC ievadīšanas ietekme uz pētāmo termoplastisko polimēru matricu nanokompozītu struktūru un ekspluatācijas īpašībām (tostarp, kvazistatiskajām un dinamiskajām mehāniskajām, termiskajām, siltuma pārneses, kalorimetriskajām, elektriskajām/dielektriskajām), izmantojot atbilstošas zinātniski pētnieciskās metodes. Noteikts, ka PF6- anjonu grupas un lielāku par C4 alkilatzarojumu saturošu imidazolija JŠ (1-3 m. %) līdzīgi kā MA-g-P (3 m.%) izmantošana kompozīcijās ar ONC saturu līdz 3 masas % ļauj palielināt to elastības moduļu (līdz 12 %), deformējamību (līdz 20%), kā arī stiklošanās temperatūru (līdz 5-7 oC) vērtības. Sekojoši izstrādāta optimizēta metode ar JŠ modificētu ONC (JŠ-f-ONC) iegūšanai 8 stadiju sintēžu shēmā. Konstatēts, ka ar JŠ-f-ONC modificētās sistēmas uzrāda labākus īpašību rādītājus (gandrīz 2 reizes lielāku stiprību un 25 reižu augstāku elektrovadītspēju), salīdzinot ar tāda paša satura nemodificētas ONC saturošām kompozīcijām. Paralēli izstrādātas divas atšķirīgas elektrovadošas polimēru grupas saturošas hibrīdsistēmas, modificējot daudzslāņu ONC virsmu vairākstadiju sintēzes ceļā, kovalenti piesaistot karboksilētām oglekļa nanocaurulītēm hidroksil-tiofēna grupas, kurām, ķīmiski polimerizējoties, tika piesaistītas 2,2’-bistiofēna un 3-oktiltiofēna funkcionālās grupas (PBT-f-ONC, OTP-f-ONC). Noteikts, ka modificēšana ar tiofēna grupām ļauj vairāk nekā 10 reizes palielināt kompozīciju elektrovadāmību, salīdzinot ar nemodificētas ONC saturošu kompozīciju. Turklāt ar tiofēnu funkcionalizēto ONC klātienē līdz pat 2 reizēm pieaug stiprības robežsprieguma vērtības, kā arī saglabājas augstas trūkšanas pagarinājuma vērtības (600-700%) pie ONC satura līdz pat 10 m.%. ONC-g-PEDOT pildviela iegūta četru-stadiju ceļā: ONC karboksilēšana, acilēšana ar tionilhlorīdu, tiofēna aktīvās grupas piesaiste ar amidēšanu (caur amīda linkeri), PEDOT polimerizēšana tiofēna grupai ar klasisko oksidatīvo metodi dzelzs (III) hlorīda klātienē. Konstatēts, ka modificētās caurulītes saturošo EOK kompozīciju ekspluatācijas īpašību uzlabojumi lielā mērā saistīti ar nanokompozītu morfoloģijas uzlabošanos. Elektronu mikroskopijas pētījumos konstatēts, ka ONC ir nanolīmenī vienmērīgi disperģētas EOK matricās, turklāt starp nanopildvielu un polimēra matricu vērojama laba adhēzija, bet tukšumu daudzums ir nenozīmīgs. Vienlaicīgi konstatēts, ka modificēto oglekļa nanocaurulīšu ievadīšanas rezultātā notiek polimēra matricas, it īpaši EOK17, kristalizācijas maksimālās temperatūras, kā arī kristāliskuma pakāpes pieaugums, liecinot par oglekļa nanopildvielas ietekmi uz nukleācijas procesa norisi sistēmās. Noskaidrots, ka oglekļa nanopildvielu ievadīšanas resultātā notiek arī sistēmu termiskās difuzitātes un siltumvadāmības gandrīz lineāra palielināšanās. Jāatzīmē, ka atsevišķi pētījumi (elektronu mikroskopijas un mikrocietības) veikti sadarbībā ar Kaseles Universitāti, tādējādi vēl vairāk nodrošinot pētījumu rezultātu popularizēšanu. |
8 | Polimēra nanokompozīta ar pjezopermitīvo efektu izstrāde | Materiāla ieguves tehnoloģijas izstrāde, mikrostruktūras dizaina izstrāde, materiāla īpašību noteikšana, mikrostruktūras dizaina korekcija, ievērojot īpašību noteikšanas rezultātus | Izstrādāta polimēra un elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ar pjezopermitīvo efektu ieguves metodika. Izstrādāts šādu materiālu struktūras mikrodizains, noteiktas materiāla pjezopermitīvās īpašības un veikta dizaina mikrostruktūras dizaina korekcija. Izstrādāta oriģināla elastomēra/oglekļa nanokompozītu paraugu izgatavošanas metode vulkanizējot paraugus autoklāvā neitrālas gāzes atmosfērā gan maināmā, gan konstantā temperatūrā. Izgatavoti elastomēra/oglekļa nanodaļiņu kompozīta paraugi, kuriem konstatēts pjezopermitivitātes efekts. Pētītas mehanoelektriskās īpašības gan stiepes, gan spiedes režīmā. Nanokompozīta matricas un pildvielas attiecība, kas uzrāda optimālo pjezopermitivitātes efektu, atbilst pildvielas koncentrācijai, kas atrodas nedaudz virs elektriskās perkolācijas sliekšņa un daļēji perkolācijas pārejas rajonā. Ir novērota tieša proporcionalitāte starp oglekļa nanodaļiņu koncentrāciju polimērā un dielektriskās konstantes samazināšanās ātrumu (gan stiepes, gan spiedes gadījumā). Ir izstrādāts elastomēra, kuram piemīt pjezopermitivitātes efekts, mehānisko svārstību enerģijas savācēja aktīvā elementa prototips. Aktīvā elementa prototipu veido trīs savā starpā ar vulkanizāciju savienotas polimērmateriāla kārtas: 1. polimēra izolators (poliizoprēns); 2. ONC un poliizoprēna kompozīts un 3. poliizoprēns. Šāda kārtaina struktūra ir nepieciešama pjezopermitivitātes īpašību saglabāšanai un līdzstrāvas elektrovadītspējas novēršanai. Lai pētītu enerģijas pārveidošanas procesus, mehāniski slogojot kondensatorus ar nanostrukturēto polimerkompozītu, tika izstrādāta kontrolētās uzlādes un izlādes metodika, kas var tikt pielietota kondensatoriem ar kapacitāti no 1 nF. Metodika bāzējas uz sprieguma dalītāja shēmu ar vienlaicīgu divu parametru noteikšanu: sprieguma mērīšana starp pētāmā kondensatora klājumiem (ļauj aprēķināt kondensatorā uzkrātās/atlikušās elektriskās enerģijas daudzumu) un strāvas mērīšanu virknē pieslēgtā rezistorā (ļauj novērtēt izlādes dinamiku vai noplūdes strāvu). Metodika ļauj noteikt vairākus parametrus: uzlādes/izlādes laika konstanti un kondensatora kapacitāti, noplūdes strāvas stiprumu, fāžu nobīdes leņķi un shēmas labumu, kā arī aprēķināt kondensatora uzkratās vai atlikušās enerģijas daudzumu. Slēgumam, atkarībā no nosakāmā parametra ir jāpievada dažāda veida sprieguma impulsi: izlādes/izlādes dinamikas uzņemšanai un noplūdes strāvas noteikšanai - taisnstūra sprieguma impulsi; fāžu nobīdes leņķa noteikšanai – harmoniski mainīgs spriegums. Spriegums uz strāvas šunta tiek noteikts uzreiz pēc kondensatora uzlādes un pēc sprieguma līmeņa stabilizācijas. Izgatavoti poliizoprēna kompozītu paraugi, kuriem par pildvielu izmantoti oglekļa nanocaurules un reducēts grafēna oksīds un iegūtie rezultāti salīdzināti ar iepriekš iegūto paraugu rezultātiem. Poliizoprēna matricas kompozītu paraugiem ar dažādām elektrovadošām pildvielām (tostarp, ONC, RGO) un dažādām koncentrācijām izpētīts pjezokapacitatīvais (sekojoši, arī pjezopermitīvais) efekts frekvenču diapazonā no 20 Hz līdz 2 MHz. Papildus pjezopermitīvajam efektam AC režīmā tika izpētīts arī pjezovadāmības efekts. Salīdzinoši vislielākais pjezopermitīvais efekts tomēr piemīt NR/GNCB paraugam ar 4 m.d. elektrovadošās pildvielas (13% pie Δp = 183 kPa), taču NR/RGO kompozītam ar 10 m.d. pildvielas ir par divām kārtām augstāka elektriskā pretestība, kas dod mazāku noplūdes strāvu. Izstrādāti EOK oglekļa kvēpu (CB: 10-30 m.d.) kompozīti, kas uzrāda pašregulējošu silšanas efektu, ja tos silda tiem pieliekot elektrisko spriegumu un strāvu. Paraugi, pie konstanta pieliktā sprieguma, atkarībā no pildvielas masas daļām kompozītā, sasilst līdz noteiktai temperatūrai un uztur līdzsvara temperatūru. Paraugiem nomērīta elektriskās pretestības atkarība no temperatūras. Konstatēts, ka temperatūrās zem 273K elektriskā pretestība lēzeni samazinās palielinoties temperatūrai (negatīvs pretestības temperatūras koeficients), savukārt temperatūras apgabalam virs 273K, palielinot temperatūru, pretestība strauji palielinās (pozitīvs pretestības temperatūras koeficients). Lai varētu pārbaudīt materiāla sasilšanas pakāpi atkarībā no pieliktā sprieguma un strāvas stipruma izgatavoti arī lielizmēra EOK-CB kompozīta paraugi. Ar termo-foto-kameru noteikts temperatūras sadalījums parauga ietvaros uzsilšanas cikla laikā. Paraugiem nomērīta elektriskās pretestības atkarība no pieliktā sprieguma un rezultējošā parauga līdzsvara temperatūra sasilstot. Atkarībā no sprieguma un pildvielas masas daļām kompozītā, var regulēt līdz kādai līdzsvara temperatūrai paraugs uzsils. |
9 | Polimēra kompozītu ar orientētām 1D oglekļa nanostruktūrām (ONC) un ar orientētām 2D oglekļa nanostruktūrām (grafēns) izstrāde | Materiāla ieguves tehnoloģijas izstrāde, mikrostruktūras dizaina izstrāde, materiāla īpašību noteikšana, mikrostruktūras dizaina korekcija, ievērojot īpašību noteikšanas rezultātus | Izstrādāta polimēra un elektriskajā laukā sakārtotu (orientētu) elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ieguves metodika. Izstrādāts šādu materiālu struktūras mikrodizains, noteiktas materiāla pjezopermitīvās īpašības un veikta mikrostruktūras dizaina korekcija. Pēc modificētas Hummera metodes termiski eksfoliētais grafīts (TEG) tika oksidēts sērskābā vidē ar kālija permanganātu un nātrija nitrātu. Iegūtais TEG oksīds pēcāk tika reducēts izmantojot nātrija borhidrīdu pārejas metālu jonu – kobalta hlorīda – klātbūtnē, tādejādi iegūstot reducētu TEG oksīdu. Rezultātā, no TEG ir iegūtas elektro-vadošas nanodaļiņas, kuru elektriskā pretestība ir par kārtu zemāka, nekā pēc tās pašas metodes reducēts grafēna oksīds no komerciāli pieejama grafēna oksīda. Izstrādāta oriģināla metode 1D oglekļa nanodaļiņu agregātu orientēšanai silikoneļļā elektrostatiskajā laukā, izmantojot periodisku nanodaļiņu suspensijas (kompozīta) homogenizēšanu ar ultraskaņu. Rezultātā, iegūti kompozīti ar ilgstoši noturīgu 1D nanodaļiņu orientāciju pēc elektrostatiskā lauka izslēgšanas. Veikti foto-termiskā pretestības izmaiņas efekta pētījumi gan nanografīta (grafitizētu oglekļa nanodaļiņu) pulvera kārtiņai, gan poliizoprēna/ nanografīta kompozīta (PNK) plākšņveida paraugiem Iegūti jauni interesanti rezultāti: lāzera starojuma ietekmē nanografīta pulvera kārtiņai elektriskā pretestība samazinās (negatīvs fototermiskais pretestības efekts), bet no tā paša pulvera izgatavotiem PNK paraugiem novēro pozitīvu fototermisko pretestības efektu (pie tam salīdzinoši ievērojami lielāku). Izstrādāti abu efektu teorētiskie modeļi. Noteikta ārēja elektrostatiskā lauka intensitātes no 50 līdz 250 V/cm ietekme uz 0 D (elektrovadoši oglekļa kvēpi), 1 D (daudzsienu oglekļa nanocaurules) un 2 D (grafēna nanoplāksnes) nanografīta pildvielu orientēšanos silikoneļļas suspensijās, veicot elektriskās pretestības un optiskās mikroskopijas pētījumus. Salīdzināta dažādas viskozitātes (100 P . s, 500 P . s un 1000 P . s) silikoneļļu ietekme uz orientēta elektrovadošā tīkla veidošanos nanografīta pildvielas/silikoneļļas suspensijā ārēja elektrostatiskā lauka ietekmē. Katrs suspensiju sastāvs izgatavots ar 5 dažādām nanografīta koncentrācijām (0,0125; 0,025; 0,05; 0,1; 0,2 wt(%)) un noteikta elektrostatiskā lauka ietekme uz elektrovadāmības perkolāciju atkarībā no pildvielas veida un eļļas viskozitātes. Novērots, ka eļļas viskozitāte atstāj vislielāko iespaidu uz elektrovadošo kanālu veidošanos elektriskā lauka ietekmē. Pie nemainīgas elektriskā lauka intensitātes E= 100 V/cm konstatēts, ka elektriskā pretestība 400 s laikā samazinās aptuveni 10; 1000; 10000 reizes, ja eļļas viskozitāte attiecīgi samazinās no 1000; 500; 100 mPa·s. Balstoties uz šiem rezultātiem, izgatavoti polivinilacetāta orientētu nanografītu kompozīti, kuriem novērota izteikta elektriskās pretestības anizotropija - paralēli un perpendikulāri nanodaļiņu orientācijas virzienam pretestība atšķiras vismaz 5 reizes. Polimēra/reducēta grafēna kompozīti iegūti izmantojot iepriekš izstrādāto metodi, kurā ķīmiski reducētās nanodaļiņas tiek iejauktas polimēra hloroforma šķīdumā. Tālāk maisījums tiek valcēts un presēts cilindriskos paraugos ar misiņa elektrodiem. Konstatēts līdz šim nenovērots efekts – kompozīta elektriskās pretestības samazināšanās atkarībā no pieliktā līdzstrāvas sprieguma, ja sprieguma vērtība pārsniedz 150V. Novērots izteikts pjezorezistīvais efekts, ja kompozīta paraugam pielikts nobīdes spriegums 500V. Noteikti pjezorezistivitātes efekta parametri. Paraugi uzrāda ievērojamu relatīvās elektriskās pretestības izmaiņu (~175%), kas ir gandrīz 2 reizes lielāka, nekā labākais rezultāts šāda veida paraugiem, izmantojot cita veida nanodaļiņas. Noteikts, ka izmantojot līdzstrāvu iegūtā anizotropija polivinilacetāta un daudzslāņu ONC paraugiem ir ļoti zema – nedaudz virs 1. Izmantojot maiņstrāvu anizotropijas koeficients ir salīdzinoši augstāks – aptuveni 6. Izstrādāta metodika elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu/polimēra kompozītu dielektriskās caurlaidības noteikšanai daļiņu orientētās sakārtošanās procesa laikā. Izgatavoti arī orientētas nanodaļiņas saturoši etilēna-vinilacetāta kopolimēra (EVA) kompozītu paraugi. Iegūtajos paraugos anizotropijas koeficients nav augsts (aptuveni 3), bet izgatavotie orientētie kompozītu paraugi ir pārbaudīti kā gāzes sensori un ir novērots, ka šajos paraugos ir novērojama gāzu sensora efekta anizotropija. Iegūti orientēti sakārtotu elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu/ polimēra kompozītu optiskās mikroskopijas attēli, kas parāda oglekļa nanodaļiņu agregātu veidotās struktūras izmaiņu elektriskā lauka ietekmē. Konstatēts, ka elektriskā lauka ietekmē oglekļa nanodaļiņu agregāti izveido tīklveida struktūru, kura ir orientēta paralēli elektriskā lauka virzienam. Elektriskā lauka pakāpeniski izveidotā tīklveida struktūra dod gan kompozīta dielektriskās caurlaidības, gan elektriskās vadāmības pieaugumu par vairākām kārtām. |
10 | Kompleksas metode materiālu mikro-, nano mēroga īpašību diagnostikai un kvalitātes uzlabošanai | Uz VNPC ietvaros iegādātās AFM-mikroRaman iekārtas bāzes izstrādāt metodiku 4 atšķirīgu materiāla virsmas parametru noteikšanai mikro- un nanomērogā. | Izstrādāta metodika kvantitatīvai elektrovadošu daļiņu dispersijas pakāpes noteikšanai mikro un nano mērogā polimēra matricā, pielietojot atomu spēku mikroskopu elektrovadošās zondes režīmā. Izstrādāta metodika elektrovadošu daļiņu dispersijas kvantitatīvai raksturošanai polimēra kompozītā, izmantojot atomspēku mikroskopu elektrovadošajā režīmā (EC-AFM). Metode balstās uz to, ka nomērot paraugu ar EC-AFM, iegūstam elektrovadošo kanālu karti, kas atspoguļo kanālus, kas iziet cauri paraugam no augšējā slāņa pa kuru virzās AFM adata, līdz apakšējam elektrodam. Tālāk datus apstrādā matemātiski – ar formulām izvērtē vispārējo kanālu izkliedi pa nomērīto laukumu un pašu kanālu izmēru sadalījumu. Kanālu izkliedi pa laukumu apraksta ar dIndeksu, un to aprēķina, sadalot EC-AFM attēlu 9 kvadrātos un aprēķinot, cik procentuāli lielu laukumu aizņem elektrovadošie kanāli katrā no laukumiem. Savukārt kanālu izmēru sadalījumu apraksta ar sIndeksu, ko aprēķina, ņemot vērā lielāko un mazāko kanāla izmēru, kā arī visu kanālu skaitu. Lai šo metodi varētu pielietot lielu datu apjomu apstrādei, ir izveidota Excel macros programma, kurā ieejas dati ir brīvpieejas programmatūrā Gwyddion apstrādātie attēli no EC-AFM. |
11 | Biotehnoloģijā pielietojamu polimēra nanokompozītu ar dažādu bioķīmisko vielu sensora īpašībām izstrāde | Materiāla ieguves tehnoloģijas izstrāde, mikrostruktūras dizaina izstrāde, materiāla īpašību noteikšana, mikrostruktūras dizaina korekcija, ievērojot īpašību noteikšanas rezultātus | Izstrādāta metodika, kā ar iegūto polimēra/oglekļa nanodaļiņu kompozītu ir iespējams izšķirt dažādu vielu tvaikus, kas pamatojas uz principālās komponentes analīzes izmantošanu sensorefekta datu apstrādē. Pamatojoties uz pētīto vielu gāzu hromatogrāfijas datiem ir pierādīts, ka iegūtais kompozīts ir spējīgs detektēt degvielas pamatsastāva izmaiņas. Noskaidrots, ka iegūtie etilēna vinilacetāta un nanostrukturētu oglekļa kvēpu kompozīta (EVA-CB) paraugi ir selektīvi jutīgi pret gaistošo organisko savienojumu (GOS) tvaikiem. Selektivitātes noskaidrošanai pielietota principālās komponentes analīze. Tāpat noskaidrots, ka EVA-CB tvaiku sensorefekts (relatīvās pretestības izmaiņa GOS tvaikos) pieaug lineāri palielinoties GOS (it īpaši BTEX – benzols, toluols, etilbenzols un ksilols) tvaiku koncentrācijai. Veikta arī padziļināta EVA-CB sensorefekta degvielas tvaikos izpēte, kur pierādīts, ka EVA-CB spēj izšķirt degvielas pamatsastāva izmaiņas. Padziļināta izpēte veikta balstoties uz pētāmo degvielu gāzu hromatogrāfijas rezultātiem, kas tika iegūti pateicoties Valsts tiesu ekspertīžu birojam. Tāpat tika veikta arī paraugu pagatavošanas ietekme uz sensorefektu. Šajā posmā tika noskaidrots, ka lielāks sensorefekts ir iegūstams, izgatavojot paraugus, ar rotācijas pārklāšanas metodes palīdzību. Izmantojot dažādus rotēšanas ātrumus, tika noskaidrots, ka vislielākā relatīvās elektriskās pretestības izmaiņa novērojama paraugiem, kas veidoti izmantojot rotēšanas metodi ar 1000 rpm rotācijas ātrumu. Izgatavotajiem EVA-CB paraugiem, kas iegūti orientējot tos ar maiņstrāvu, tika noteikts sensorefekts toluola tvaikos. Rezultāti uzrādīja, ka vislielākā relatīvās elektriskās pretestības izmaiņa ir paraugiem, kur sensorefekts noteikts paralēli nanodaļiņu orientācijas virzienam. Iestrādājot reducētā termiski eksfoliētā grafīta oksīdu poliizoprēna matricā, iegūti organisko savienojumu tvaiku sensoru paraugi. Sensori tika testēti polāros, vidēji polāros un nepolāros organisko savienojumu tvaikos – attiecīgi etanola, hloroforma un toluola tvaikos. Vislielākais sensorefekts novērojams nepolārā šķīdinātāja – toluola – tvaikos. |
12 | Īslaicīgās un ilglaicīgās mehānisko īpašību pārbaudes | Projekta ietvaros izstrādāto nanokompozītus un hibrīdkompozītus īslaicīgas un ilglaicīgās īpašības raksturojošas specifikācijas | Veikta slāņaino silikātu nanopildvielu saturošu polimēru kompozītu iegūšana un noteiktas to īstermiņa un ilgtermiņa elastiskās īpašības nolūkā validēt izstrādāto prognozēšanas pieeju. Apkopoti un publicēti īpašību izpētes rezultāti divu tipu polimēru nanokompozītiem: bioloģiski degradējamām kompozīcijām no plastificētas kartupeļu cietes (KC), kas armēta ar montmorillonīta (MMT) daļiņām, un polietilēnam (PE), armētam ar oglekļa nanocaurulītēm (ONC). Konstatēts, ka KC kompozītu mehānisko īpašību rādītājus var būtiski uzlabot, ievadot salīdzinoši nelielu daudzumu MMT. Pozitīvi rezultāti iegūti arī, izveidojot PE/ONC kompozītus un izpētot to īslaicīgās un ilglaicīgās (šļūde) elastiskās īpašības. Veikti pētījumi par polikarbonāta (PK) un akrilnitrila butadiēna stirola (ABS) kompozīciju ar nanostrukturētiem slāņaino silikātu modifikatoriem (MMT) šļūdi dažādos slogojuma režīmos (stiepe, liece), kā arī pie atšķirīga slogojuma lieluma. Pētījumu rezultātā iegūta datu kopa par trīskomponentu kompozītu ilglaicīgajām viskoelastiskajām īpašībām. Izvērtēta MMT ietekme uz PK/ABS matricas kompozīciju šļūdes izturību. Konstatēts, ka nelielu MMT daudzumu ievadīšana (līdz 5 m. %), ļauj palielināt kompozīciju šļūdes izturību. Eksperimentālās iegūtās šļūdes sakarības pētītajā laika diapazonā ar pietiekošu precizitāti aproksimējamas, izmantojot pakāpes vienādojumu. Piedevu ievadīšana tomēr izraisa šļūdes ātrumu raksturojošā pakāpes vienādojuma koeficienta palielināšanos, it īpaši slāņaino MMT pievienošanas gadījumā. Īstenoti trīskomponentu polimēru matricas nanokompozītu ilglaicīgās šļūdes eksperimenti, lai noskaidrotu prognozēšanas iespējas no paātrināto pārbaužu rezultātiem. Ievērojot, ka eksperimentālie rezultāti ir zemāki nekā teorētiski iespējamie, parādīta kompozītu modificēšanas nozīme, pievēršoties gan kompozītmateriālu tehnoloģisko apstākļu optimizēšanai, gan polimēra matricas un slāņainās un/vai šķiedrveida nanopildvielas saskaņotai modificēšanai. Termoplastisku polimēru kompozītu īstermiņa un ilgtermiņa elastisko īpašību prognozēšana īstenota gan atkarībā no nanopildvielas struktūras hierarhijas pašas par sevi, gan nanopildvielas aglomerātu veidošanās tendences, gan nanopildvielas modificēšanas veida, gan nanopildvielas tilpumsatura polimēra matricā. Veikta ONC saturošu daudzkomponentu polimēru matricas nanokompozītu šļūdes rezultātu analīze mikrospiedes režīmā. Plašā nanodaļiņu sastāva diapazonā (0,5 – 15. m. %) izvērtēta gan nemodificētu, gan modificētu ONC ietekme uz dažāda daudzuma oktēna grupu satura (17% un 38%) EOK matricu mikrošļūdes īpašībām. Vienlaicīgi analizēta arī radiācijas modificēšanas ietekme uz EOK matricas nanokompozītu mikrošļūdes īpašībām. Šobrīd iegūtie rezultāti liecina, ka pieaugot nemodificētu ONC saturam EOK nanokompozītu mikrošļūde palielinās, kas varētu būt saistīts ar nepietiekamo adhēziju starp nanopildvielu un polimēra matricu. Sekojoši konstatēts, ka būtu lietderīgi veikt detalizētāku mikrošļudes procesa matemātisko analīzi salīdzinājumā ar makrošļūdi, nolūkā izstrādāt mikrošļudes prognozēšanas algoritmu ONC saturošās sistēmās atkarībā no sarežģītās nanodaļiņu struktūras hierarhijas, kā arī to disperģējamības pakāpes kompozīta virsmas slānī. |
13 | Īpašību matemātiskā modelēšana | Projekta ietvaros izstrādāto nanokompozītus un hibrīdkompozītus raksturojoši modeļi | Izstrādāts modeļa variants polimēru-silikātu elastības moduļa prognozēšanai. Modelējot daudzslāņainās daļiņas formu ar rotācijas elipsoīdu un izmantojot Mori-Tanaka metodi un Eshelby risinājumu, iegūtas galīgas analītiskas sakarības ceturtā ranga elastības tenzora komponenšu aprēķināšanai monotropam nanokompozītam, kurā daudzslāņainās daļiņas izvietotas komplanāri. Elastības konstantes izotropam kompozītam ar haotiski orientētām daļiņām noteiktas ar orientācijas viduvējošanas metodi. Tas ļauj būtiski precizēt elastības stinguma prognozēšanu polimēru-silikātu nanokompozītiem ar nepilnīgi eksfoliētām pildvielas daļiņām. Izstrādāts eksfoliētas un neeksfoliētas daļiņas saturoša reāla polimēra kompozīta elastības konstanču aprēķina algoritms, daudzfāžu sistēmas struktūras raksturošanai ieviešot eksfoliācijas pakāpi. Noskaidrots, ka palielinoties slāņaino nanodaļiņu koncentrācijai polimēra matricā, prognozējams nankompozīta elastības moduļa lineārs pieaugums, pie kam augstākas moduļa vērtības novērojamas pie augstākas eksfoliācijas pakāpes. Savukārt palielinoties slāņaino nanodaļiņu eksfoliācijas pakāpei, progonzējamas elastības moduļa nelineāras izmaiņas. Ir iespējams novērtēt kompozīta elastības moduļa pieauguma samazinājumu pateicoties daļiņu aglomerācijai, it īpaši pie lielākas pildvielas koncentrācijas polimēra matricā. Veikta izstrādātā elastības konstanšu aprēķina algoritma validācija un konstatēts, ka piedāvātais modelis teicami aproksimē slāņainos silikātus saturošu polimēru kompozītu elastības moduļu izmaiņas atkarībā no nanopildvielas satura |
14 | Rezultātu publicitātes nodrošināšana | Publicēti materiāli zinātniskajos izdevumos | Par projekta rezultātiem informācija izplatīta 9 publikācijās zinātniskajos žurnālos ar SNIP>1 (2 no tām iesniegtas); 20 publikācijās zinātniskajos žurnālos ar SNIP<1 (1 no tām iesniegta), vairāku starptautisku konferenču rakstu krājumos (kopā 80 ziņojumi), kā arī Zinātniektu nakts 2016 un 2017 ietvaros rīkotajos pasākumos |
15 | Starptautiskas konferences organizēšana | Tiks organizēta starptautiska zinātniska konference ar projekta īstenotāju nacionālo un ārvalstu sadarbības partneru piedalīšanos | 2015. gadā 16.-18. septembrī Siguldā tika organizēta starptautiska zinātniska konference Baltic Polymer Symposium 2015, kuras ietvaros ar plenārajiem, mutiskajiem un stenda referātiem par IMIS2 ietvaros izstrādāto projektu sasniegumiem uzstājās vairāki VPP izpildītāji. Kopumā konferencē piedalījās vairāk kā 150 dalībnieki, tika nolasīti 4 plenārie, 30 mutiskie un prezentēti vairāk kā 100 stenda referāti, kas ļāva sekmīgi nodrošināt IMIS2 sasniegto rezultātu izplatīšanu prominentās starptautiskajās zinātniskajās aprindās. Pateicoties sekmīgajai IMIS2 programmas prezentācijai Baltic Polymer Symposium 2015 ietvaros, ir paredzēta jaunāko programmas projektu rezultātu prezentācijai 2018. g. 12.-14. septembrī Jūrmalā notiekošajā mūsu organizētajā starptautiskajā konferencē Baltic Polymer Symposium 2018. |
ZINĀTNISKĀS PUBLIKĀCIJAS:
Žurnālos ar SNIP > 1
R1. Maris Knite; Kaspars Ozols; Armin Fuith; Ilze Aulika; Raimonds Orlovs , Photo-Thermal Electrical Resistance Response of Polyisoprene/Nanographite Composites, Polymer 85, 2016, 55-60, doi:10.1016/j.polymer.2016.01.031 (SCOPUS; SNIP= 1.252) 1,163
R2. M.Knite, A.Linarts, K.Ozols, V.Tupureina, I.Stalte, L.Lapcinskis, A study of electric field induced conductive aligned network formation in high structure carbon black/silicone oil fluids, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 526 (2017) 8-13. (SCOPUS; SNIP= 1.104) 1,016
R3. Santa Stepina, Astrida Berzina, Gita Sakale, Maris Knite, BTEX detection with ethylene vinyl acetate nanostructured carbon composite, Beilstein Journal of Nanotechnology, 2017, 8, 982–988. doi:10.3762/bjnano.8.100, SNIP = 1.233
R4. L.Lapcinskis, A.Linarts, M.Knite, I.Gornevs, J.Blums, A.Sutka, Solid-state supercapacitor application in pressure sensing, Appl. Surf. Sci., 2018 (Article in press) (SCOPUS; SNIP= 1.225)1,328
R5. R. D. Maksimov, E. Plume, and J. Jansons. The effect of partial exfoliation of multilayer silicate filler particles on the elastic properties of a polymer composite // Composite Structures, 2018, Volume 183 Pages 483-488 SNIP = 1,939/2,033.
R6. Reinholds, I., Kalkis, V., Merijs-Meri, R., Zicans, J., & Grigalovica, A. (2016). Heat shrinkable behavior, physico-mechanical and structure properties of electron beam cross-linked blends of high-density polyethylene with acrylonitrile-butadiene rubber. Radiation Physics and Chemistry, 120, 56-62, SNIP=1,020
R7. Zicāns J., Merijs Meri R., Kalniņš M., Maksimovs R., Jansons J. Modeling and experimental investigations of elastic and creep properties of thermoplastic polymer nanocomposites ZAMM Zeitschrift fur Angewandte Mathematik und Mechanik, Volume 95, Issue 10, pages 1098-1110, October 2015, SNIP=1,085
Žurnālos ar SNIP < 1
R8. Plyushch, A.O., Paddubskaya, A.G., Kuzhir, P.P., Maksimenko, S.A., Ivanova, T., Merijs-Meri, R., Bitenieks, J., Zicans, J., Suslyaev, V.I., Pletnev, M.A. Comparative Analysis of Electromagnetic Response of PVA/MWCNT and Styrene-Acrylic Copolymer/MWCNT Composites, Russian Physics Journal, 2016, 59(2), pp. 278-283, SNIP=0,706
R9. Merijs-Meri, R., Zicāns, J., Ābele, A., Ivanova, T., Kalniņš, M., Kundziņš, K. Modification of Polyoxymethylene for Increased Thermal Resistance. Polymer Engineering and Science, 2017, Vol. 57, Iss.7, 772.-778.lpp. e-ISSN 1548-2634. doi:10.1002/pen.24625, SNIP=0,835
R10. Astrida Berzina , Velta Tupureina, Igors Klemenoks, Maris Knite, A Method for Dispersion Degree Characterization Using Electro Conductive Mode of Atomic Force Microscopy, Procedia Computer Science, 104 (2017) 338–345 (SCOPUS; SNIP= 0.705)
R11. K.Ozols, M.Knite, Mechanical Pressure Induced Capacitance Changes of Polyisoprene/Nanostructured Carbon Black Composite Samples, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2015, 77, p1-5, doi:10.1088/1757-899X/77/1/01/2024 (SCOPUS; SNIP= 0.499)
R12. Stiebra, L; Cabulis, U; Knite, M, Polyurethane foams obtained from residues of PET manufacturing and modified with carbon nanotubes, Journal of Physics: Conference Series, Volume 709, Number 1, April 2016, pp. 12002-12008(7) DOI: 10.1088/1742-6596/709/1/012002 (SCOPUS; SNIP= 0.383)
R13. Lesničenoks, P., Bērziņa, A., Lukoševičš, I., Grīnberga, L., Jēkabsons, L., Kleperis, J., Knite, M., Taurins, G. Complex Multilayer Carbon Structures for Green Energetics. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2017, Vol. 66, Iss.4, pp.403-408. (SCOPUS; SNIP= 0.450)
R14. G. Vugule, I. Reinholds, J. Zicans, R. Merijs-Meri, K. Ozols, Development and Characterization of Novel Conductive Nanofiller Based on Multi-Walled Carbon Nanotubes Grafted with Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene), Key Engineering Materials, 2018, Vol.762, pp. 203-208, ISSN 1662-9795 (SCOPUS; SNIP=0.253)
R15. Reinholds, I., Kaļķis, V., Zicāns, J., Merijs-Meri, R., Bočkovs, I., Grigaloviča, A., Muizzemnieks, G. New Thermoshrinkable Materials of Radiation Modified Polypropylene-Elastomer Composites with Cross-linking Agents. Key Engineering Materials, 2014, Vol.604, 134.-137.lpp. ISSN 1662-9795. Pieejams: doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.604.134
R16. Kaļķis, V., Reinholds, I., Zicāns, J., Merijs-Meri, R., Bitenieks, J., Bočkovs, I. Radiation-Chemically Modified PP/CNT Composites. e-Polymers, 2014, Vol.14, Iss.4, 259.-265.lpp. ISSN 2197-4586. e-ISSN 1618-7229. Pieejams: doi:10.1515/epoly-2013-0092
R17. Ivanova T., Merijs Meri R., Zicans J., Grigalovica A., Roja Zh., and Reinholds I. Impact of non-functionalized and ionic liquid modified carbon nanotubes on mechanical and thermal properties of ethylene-octene copolymer nanocomposites (2016) IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Volume, 111, Number 1, pp. 1-8.http://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/111/1/012019
R18. R. Merijs Meri, J. Zicans, A. Abele, T. Ivanova, M. Kalnins. Characterization of thermal destruction behavior of hybrid composites based on polyoxymethylene, ethylene-octene copolymer impact modifier and ZnO nanofiller. AIP Conf. Proc. 1736, 020141, Naples, Italy, June 19–23, 2016, p.1.-4.; dx.doi.org/10.1063/1.4949716
R19. Roja, Ž., Reinholds, I., Zicāns, J., Merijs-Meri, R. Evaluation of Mechanical and Structure Properties of Electron Beam Cross-Linked Ethylene-Octene Copolymer Nanocomposites with Multi-Walled Carbon Nanotubes. Key Engineering Materials, Volume 721, 2017, 28.-32, Doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.721.28.
R.20. A. Bernava, S. Reihmane, J. Bitenieks, M. Manins, The Nonwovens Properties Made from Hybrid Fibres, Key Engineering Materials, Volume 721, 2017, 53-57, DOI 10.4028/www.scientific.net/KEM.721.13.
R21. I. Bochkov, R. Merijs Meri, G. Vugule, K. Korsaka-Mille and J. Zicans. Rheological properties of multi-component composites based on polymer-polymer matrix and nano-structured zinc oxide, Key Engineering Materials, Volume 721, 2017, 43-47, DOI 10.4028/www.scientific.net/KEM.721.13.
R22. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicans, M. Kalnins. Characterization of Polyvinyl Acetate/Multi Walled Carbon Nanotube Nanocomposites. Key Engineering Materials, Volume 721, 2017, 13-17, DOI 10.4028/www.scientific.net/KEM.721.13
R23. T. Ivanova, I. Reinholds, R. Merijs Meri, J. Zicans. Carbon nanotubes modified with octylthiophene derivatives for improved performance of ethylene-octene copolymer composites; Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 2017, 66, 4, 437–443
R24. A. Bernava, S. Reihmane, J. Bitenieks, R. Merijs Meri. The Properties of Mesh Reinforced Nonwoven Composites. Solid State Phenomena, Vol. 267, pp. 63-67, 2017.
R25. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, J. Bitenieks, I. Reinholds, A. Abele & Zh. Roja (2016) Elastic properties of UV irradiated polyethylene-octene copolymer composites with functionalized multi-walled carbon nanotubes, Integrated Ferroelectrics, 173:1, 147-152, DOI: 10.1080/10584587.2016.118705
R26. Reinholds, I., Roja, Z., Meri, R. M., & Zicans, J. (2017). Characterization of electron beam cross-linked ethylene-octene copolymer composites with carbon nanotubes. Proceedings of the Estonian Academy of Sciences, 66(4).
IESNIEGTĀS PUBLIKĀCIJAS:
Ri1. Zh. Roja, R. Merijs-Meri, J. Zicans I. Reinholds. Thermal, Mechanical and Dielectric Properties of Electron Irradiated Polyolefin Elastomer Filled with Multi-Walled Carbon Nanotubes. Radiation Physics and Chemistry (iesniegts), SNIP=1,020
Ri2. Zhenija Roja, Janis Zicans, Remo Merijs-Meri, Ingars Reinholds, Guna Vugule, Liga Avotina, Aleksandrs Petjukevics. Thermal, Mechanical and Dielectric Properties of Electron Irradiated Ethylene-Octene Composites Filled with Multi-Walled Carbon Nanotubes Radiation Physics and Chemistry (iesniegts), SNIP=1,020
Ri3. Zhenija Roja Janis Zicans, Remo Merijs Meri, Guna Vugule, Juris. Gabrusenoks, Ingars Reinholds, Gunta Kizane. Improvement of the mechanical and dielectric properties of ethylene-octene copolymer / multi-walled carbon nanotube composites by grafting filler particles with poly(2,2’-bitiophene) . Polymer Composites (iesniegts), SNIP=0,764
KONFERENČU RAKSTU KRĀJUMI UN TĒZES:
K1. A. Berzina, V. Tupureina, R. Orlovs, D. Saharovs, J. Bitenieks, and M. Knite, “Effect Of Chemical Reduction On Pre-Exfoliated Graphene Oxide Structure And Electrical Properties,” Advanced Research Materials, 2015, 1117, pp 187-190 www.scientific.net/AMR.1117.187
K2. Peteris Lesnicenoks, Liga Grinberga, Laimonis Jekabsons, Andris Antuzevičš, Astrida Berzina, Maris Knite, Gatis Taurins, Šarūnas Varnagiris, Janis Kleperis, Nanostructured carbon materials for hydrogen energetics, Advanced Materials Letters, 2017, 8(4), 518 -523
K3. Peteris Lesnicenoks, Liga Grinberga, Laimonis Jekabsons, Andris Antuzevičs, Astrida Berzina, Maris Knite, Gatis Taurins, Šarūnas Varnagiris, Janis Kleperis, Nanostructured carbon materials for hydrogen energetics, Advanced Materials Proceedings, 2018, 3(3), 136-141
K4. Roja, Ž., Reinholds, I., Zicāns, J., & Meri, R. M. (2017). Mechanical and Heat Shrinkable Properties of Electron Beam Irradiated Polypropylene With Bisphenol A Dimethacrylate Crosslinker. Materials Science and Applied Chemistry, 34(1), 34-37.
K5. G.Sakale, M.Knite, I.Klemenoks, S.Stepina, S.Sergejeva. Application of chemiresistive polymer films in air quality control. COST Action TD1105 - New Sensing Technologies for Air-Pollution Control and Environmental Sustainability - Third Scientific Meeting, organized by GEBZE and Bahcesehir University, Istanbul, 3-5 December 2014.
K6. R. Merijs-Meri, J. Zicans, I. Reinholds, V. Kalkis, E. Dilbeka. Modification of thermoplastic starch - nanoclay composites by means of ionic liquid. Program and Abstracts of the 2nd International Conference on Bioinspired and Biobased Chemistry & Materials N.I.C.E. 2014, October 15- 17, 2014, Nice, France, p. 291.
K7. A. Trausa, R. Bērziņa, J. Bitenieks, V. Peipiņš, A. Rudušs, R. Merijs Meri, J. Zicāns, V. Kokars. Structure and selected exploitation properties of the modified graphite nanoadditives containing polyvinyl alcohol composites. Book of Abstracts of the 55th International Scientific Conference of Riga Technical University, October 14-17, 2014, Riga, Latvia, p. 62.
K8. K.Ozols, M.Knite, Effect of Roll Mill Mixing on AC Conductance of Polyisoprene/Nanostructured Carbon Composites, Abstracts of the Riga Technical University 55th International Scientific Conference, October 14-17, 2014, Riga, Latvia, p 52
K9. Reinholds, I., Kaļķis, V., Zicāns, J., Merijs-Meri, R., Bitenieks, J. Structure and Properties of Functionalized Carbon Nanotube/Polypropylene Composites. No: 12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 9th International Conference Functional Materials and Nanotechnologies: Book of Abstracts, Latvija, Rīga, 29. Sep-2. Okt., 2014. Riga: Institute of Solid State Physics, University of Latvia, 2014, 304.-304.lpp.
K10. J. Zicāns, R. Merijs Meri, R. Bērziņa, J. Bitenieks, V. Kokars, V. Peipiņš, A. Rudušs. Dielectric and mechanical relaxation in the modified carbon nanofillers containing polyvinyl alcohol composites. Book of Abstracts of Joint 12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 9th International Conference Functional Materials and Nanotechnologies, Sept. 29. - Oct. 2., Riga, Latvia, F-50.
K11. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, A. Kokins, V. Kalkis, I. Reinholds. Structure, rheological and mechanical properties of melt compounded polypropylene nanocomposites. Book of Abstracts of Joint 12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 9th International Conference Functional Materials and Nanotechnologies, Sept. 29. - Oct. 2., Riga, Latvia, F-51.
K12. K.Ozols, M.Knite, Mechanical Pressure Induced Capacitance Changes of Polyisoprene/Nanostructured Carbon Black Composite Samples. No: Joint 12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 9th International Conference "Functional Materials and Nanotechnologies": Book of Abstracts, Latvija, Rīga, 29. September-2. Oktober, 2014. Riga: Institute of Solid State Physics, University of Latvia, 2014, p.339. ISBN 978-9984-45-875-5.
K13. Reinholds, I., Kaļķis, V., Kizane, G., Zicāns, J., Merijs-Meri, R. Thermomechanical Properties of Electron Beam Modified Elastomer/Polypropylene Composites: Insulation Materials for Nuclear Power Plant Facilities. No: 28th Symposium on Fusion Technology (SOFT 2014), Spānija, San Sebastian, 29. Sep-3. Okt., 2014. San Sebastian: 2014, 782.-782.lpp.
K14. A. Berzina, V. Tupureina, R. Orlovs, D. Saharovs, J. Bitenieks, and M. Knite, “Effect of chemical reduction on pre-exfoliated graphene oxide structure and electrical properties,” The 13th International Conference on Global Research and Education Inter-Academia 2014, Riga, Latvia, September 10-12, 2014, p.105-106 ISBN 978-9934-10-583-8.
K15. Roja Zh., Reinholds I., Zicans J., Merijs Meri R., Bockovs I. Properties of Hybrid Nanocomposites Made from Masterbatches of Polymer / Ionic Liquid Functionalized Multi-Wallled Carbon Nanotubes. Materials of the International Conference ENGINEERING MATERIALS & TRIBOLOGY BALTMATTRIB 2015, Tallinn, Estonia, November 5-6, 2015, p. 7
K16. R. Berzina, G. Vugule, K. Korsaka-Mille, J. Zicans, A. Grigalovica, J. Bitenieks, A. Ruduss, V. Kokars. Characterization of dielectric, mechanical and thermal properties of polyvinylalcohol nanocomposites with organically modified carbonaceous nanofillers Abstracts of Riga Technical University 56th International Scientific Conference. Section Material Science and Applied Cheminstry, Latvija, Rīga, 14.-16. oktobris, 2015. Rīga: RTU Izdevniecība, 2015, 39.lpp. ISBN 978-9934-10-733-7.
K17. Roja, Ž., Reinholds, I., Zicāns, J., Merijs-Meri, R., Ābele, A. Polyethylene Composites with Multi-Walled Carbon Nanotubes Irradiated with High Rates (1-2MGy) of High- Energy Electrons. Abstracts of Riga Technical University 56th International Scientific Conference. Section Material Science and Applied Cheminstry, Latvija, Rīga, 14.-16. oktobris, 2015. Rīga: RTU Izdevniecība, 2015, 37.lpp. ISBN 978-9934-10-733-7.
K18. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicans, I. Reinholds, A. Grigalovica, Zh. Roja. Elastic and dielectric properties of aged polyethylene based composites with functionalized multi-walled carbon nanotubes. Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies FM&NT 2015, Vilnius, Lithuania, October 5 - 8, 2015, p.96
K19. Zh. Roja, J. Zicans, R. Merijs Meri, A. Grigalovica, I. Reinholds. Electrical and Thermo-physical Properties of Hybrid Materials Made from Multi-Walled Carbon Nanotubes with Polymerized Thiophene Derivatives. Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies FM&NT 2015, Vilnius, Lithuania, October 5 - 8, 2015, 118
K20. J.Blums, K.Ozols, A.Linarts, M.Knite, Polymer/Nanostructured Carbon Composites for Energy Harvesting. Programme and Proceedings: International Conference Baltic Polymer Symposium 2015, September 16-18, Sigulda, Latvia, p.23.
K21. Santa Stepina, Gita Sakale, Maris Knite, Temperature influence on chemical sensor-effect of polymer nanostructured carbon composites, Programme and Proceedings: International Conference Baltic Polymer Symposium 2015, Sigulda, Latvia, September 16-18, p. 43
K22. Astrida Berzina, Velta Tupureina, Maris Knite, Polyisoprene – reduced thermally exfoliated graphene oxide composite for sensor application, Programme and Proceedings: International Conference Baltic Polymer Symposium 2015, Sigulda, Latvia, September 16-18, p.68
K23. T. Ivanova, R. Merijs Meri, J. Zicans, A. Grigalovica, Zh. Roja, I. Reinholds. Modification of carbon nanotubes with ionic liquids and characterization of mechanical and thermal properties of polyethylene based nanocomposites. Book of Abstracts of the International conference Baltic Polymer Symposium 2015, Sigulda, Latvia, September 16-18, 2015, p.107
K24. J. Zicans, R. Merijs Meri, T. Ivanova, R. Berzina, V. Kokars. Novel carbon nanostructures as modifiers of elastic and electrical properties of polyvinylalcohol composites. Book of Abstracts of ICCS18 - 18th International Conference on Composite Structures, Lisbon, Portugal, June 15-18, 2015, p. 35.
K25. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, Zh. Roja, I. Reinholds, A.Grigalovica, R. Berzina, I. Bockovs. Modification of carbon nanofillers and characterization of respective polyolefin composites. Materials of the EuroNanoForum 2015, 10-12 June 2015, Riga, Latvia, euronanoforum2015.eu/poster-sessions/
K26. M. Knite, G. Sakale, K. Ozols, A. Linarts, S. Stepina, V. Tupureina. Inovative Polymer/Nanographite composites for sensor applications. EuroNanoForum workshop 2015, 10-12 June 2015, Riga, Latvia. euronanoforum2015.eu/wp-content/uploads/2015/05/ENF-15 _Abstract_Maris-Knite.pdf
K27. M.Knite, K.Ozols, A. Fuith, I. Aulika, R. Orlovs. Photo-Thermal Resistivity Response of Polyisoprene/Nanographite Composites. Fourth International Symposium Frontiers in Polymer Science (In association with the journal „Polymer”), 22-25 May 2015, Riva del Garda, Italy.
K28. J. Zicans, R. Merijs Meri, T. Ivanova, A. Kaulina, V. Gorbatyuk. Comparison of non-woven composite materials from recycled polyethylene terephthalate fibres and natural fibers. Book of Abstracts of the 2nd International Conference on Natural Fibers - From Nature to Market ICNF, April 27.-29., 2015, San Miguel, Azores, Portugal, p. 1-2. ISBN: 978-989-98468-4-5
K29. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, Ž. Roja, I. Reinholds. Ionic liquids for modification of thermoplastic starch nanocomposites. Book of Abstracts of International Conference Book of Abstracts of the 2nd International Conference on Natural Fibers - From Nature to Market ICNF, April 27.-29., 2015, San Miguel, Azores, Portugal, p. 1-2. ISBN: 978-989-98468-4-5
K30. Ž. Roja, I. Reinholds, J. Zicāns, R. Merijs-Meri, Electron Beam Cross-Linking of Ethylene-Octene Copolymer Nanocomposites with Multi-Walled Carbon Nanotubes to Improve their Temperature Dependence of Mechanical and Thermosetting Properties. The 25th International Baltic conference of Engeneering Materials & Tribology Baltmattrib 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 3.-4. novembris, 2016. Riga: RTU Digital Print Center, 2016, 75, ISBN 978-9934-19-029-2.
K31. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicans, M. Kalnins. Characterization of Polyvinyl Acetate/Multi Walled Carbon Nanotube Nanocomposites. The 25th International Baltic conference of Engeneering Materials & Tribology Baltmattrib 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 3.-4. novembris, 2016. Riga: RTU Digital Print Center, 2016, 78, ISBN 978-9934-19-029-2.
K32. I. Bochkov, R. Merijs Meri, G. Vugule, K. Korsaka-Mille and J. Zicans. Rheological properties of multi-component composites based on polymer-polymer matrix and nano-structured zinc oxide, The 25th International Baltic conference of Engeneering Materials & Tribology Baltmattrib 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 3.-4. novembris, 2016. Riga: RTU Digital Print Center, 2016, 75, ISBN 978-9934-19-029-2.
K33. A. Bernava, S. Reihmane, J. Bitenieks, M. Manins, The Nonwovens Properties Made from Hybrid Fibres, The 25th International Baltic conference of Engeneering Materials & Tribology Baltmattrib 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 3.-4. novembris, 2016. Riga: RTU Digital Print Center, 2016, 71, ISBN 978-9934-19-029-2.
K34. R. Kovaldins, I. Reinholds, G. Ķizāne, J. Zicāns, J. Gabrusenoks, Radiācijķīmiski šķērssaistītu daudzslāņu oglekļa nanocaurulīšu - poliolefīnu nanokompozīciju struktūras izpēte un mehānisko īpašību novērtējums. Abstracts of the 32nd Scientific Conference, Latvija, Riga, 17.-19. februāris, 2016. Riga: 2016, 56.-56.lpp.
K35. I. Reinholds, Ž. Roja, J. Zicāns, R. Merijs-Meri, Application of electron beam irradiation to improve structure and physical properties of carbon nanotube elastomeric composites. The Riga Technical University 57th International Scientific Conference "Materials Science and Applied Chemistry" 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 21.-4. oktobris, 2016. P-39.
K36. J. Zicāns, M. Knite, Ž. Roja, E. Plūme, R. Merijs Meri, T. Ivanova, J. Bitenieks, A. Bernava, V. Tupureina, J. Blūms, G. Šakale, A. Linarts, A. Vrubeļskis, I. Klemenoks, K. Ozols, S. Stepiņa, A. Bērziņa, R. Orlovs, V. Teteris, I. Stalte, I. Reinholds, J. Jansons, R. Maksimovs. National Research Programme IMIS2 3rd Project Nanocomposite Materials, The Riga Technical University 57th International Scientific Conference "Materials Science and Applied Chemistry" 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 21.-4. oktobris, 2016.
K37. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicāns, M. Kalniņš. Mechanical Properties of Polyethylene/Multi-Walled Carbon Nanotube Nanocomposite The Riga Technical University 57th International Scientific Conference "Materials Science and Applied Chemistry" 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 21.-4. oktobris, 2016. P-19.
K38. A. Kokins, I. Bochkov, J. Zicans, R. erijs Meri, T. Ivanova, J. Grabis, T.Reznika. Secondary polyprolylene based nanocomposites for engineering applications, The Riga Technical University 57th International Scientific Conference "Materials Science and Applied Chemistry" 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 21.-4. oktobris, 2016. P-21.
K39. P. Lesnicenoks, L. Grinberga, J. Kleperis, L. Jekabsons, G. Taurins, M. Knite. Carbon materials for hydrogen storage and sensing The Riga Technical University 57th International Scientific Conference "Materials Science and Applied Chemistry" 2016: Abstract Book, Latvija, Riga, 21.-4. oktobris, 2016. P-1.
K40. J.Blums, K.Ozols, M.Knite, Polymer/nanostructured carbon composites with stress dependent dielectric permittivity for electrostatic energy harvesters Abstracts of EMRS Spring meeting 2016, May 2-6, 2016, Lille, France, X PII.19
K41. S. Stepina, G. Sakale, M. Knite, Benzene and its derivatives detection with ethylene vinyl acetate – nanostructured carbon composite, Abstracts of EMRS Spring meeting 2016, May 2-6, 2016, Lille, France, X.PI.42
K42. M. Knite, V. Tupureina, A. Linarts, K. Ozols, I. Stalte, The study of electric field induced conductive grid structuration in silicone oil/ carbon nanofluids, Abstracts of 6th International Colloids Conference, 19–22 June 2016, Germany, Berlin, p 195
K43. J. Blums, K. Ozols, M. Knite, Application of Polymer/Nanostructured Carbon Composites for Electrostatic Energy Harvesters, University of Latvia, Institute of Solid State Physics, Abstracts of the 32nd Scientific Conference, Latvia, Riga, February 17-19, 2016, p 111.
K44. M. Knite, V. Tupureina, I. Stalte, K. Ozols, A. Linarts, R. Orlovs, Influence of Electrostatic Field on Carbon Nanoparticle Suspension Conductivity, University of Latvia, Institute of Solid State Physics, Abstracts of the 32nd Scientific Conference, Latvia, Riga, February 17-19, 2016, p 133.
K45. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, R. Saldabola, I. Reinholds, M. Feldmann, H.P. Heim, Modification of carbon nanofillers, development and characterization of thermoplastic polyolefine elastomer nanocomposites. Abstracts of the 3rd International Conference on Bioinspired and Biobased Chemistry & Materials, October 16.-19., 2016, Nice, France, 223.
K46. J. Bitenieks, J. Zicans, R. Merijs Meri, T. Ivanova, M. Kalnins, P. Kuzhir, S. Maksimenko. Manufacturing of multi-walled carbon nanotubes containing polymer nanocomposites via latex based approach and their structural, electrical and mechanical characteristics Abstracts of the 3rd International Conference on Bioinspired and Biobased Chemistry & Materials, October 16.-19., 2016, Nice, France, 320.
K47. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicans, M. Kalnins. Mechanical and electrical characteristics of polyethylene/carbon nanotube nanocomposite. Book of Abstracts of the 16th International Conference Baltic Bolymer Symposium 2016, Klaipeda, Lithuania, September 21-24, 2016, p. 32.
K48. G. Vugule, A. Kokins, I. Bochkov, T. Ivanova, R. Merijs Meri, J. Zicans. Recycled polypropylene for development of polymer nanocomposites with ZnO. Book of Abstracts of the 16th International Conference Baltic Bolymer Symposium 2016, Klaipeda, Lithuania, September 21-24, 2016, p. 104.
K49. K. Korsaka-Mille, R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, I. Reinholds, Zh. Roja. Mechanical and Thermosetting Properties of Electron Beam Cross-Linked Ethylene-Octene Copolymer Nanocomposites with Multi-Walled Carbon Nanotubes. Book of Abstracts of the 16th International Conference Baltic Bolymer Symposium 2016, Klaipeda, Lithuania, September 21-24, 2016, p. 103.
K50. J. Zicans, R. Merijs Meri, T. Ivanova, A. Abele, M. Kalnins, J. Grabis, Maksimovs. Structural, mechanical and thermal characerization of polyoxymethylene based nanocomposites with zinc oxide. Book of Abstracts of the 19th International Conference on Composite Structures ICCS19, Porto, Portugal, September 5.-8., 2016, p. 20; DOI 10.15651/978-88-748-8977-8, ISSN 2421-2822, ISBN 97888748897782017.
K51. Remo Merijs Meri, Jānis Zicāns, Rita Berzina, Tatjana Ivanova, Ingars Reinholds, Ženija Roja, Hans-Peter Heim, Maik Feldmann. Fabrication and characterization of selected properties of the modified carbon nanotubes containing polymer composites/Modificētas oglekļa nanocaurulītes saturošu polimēru kompozītu iegūšana un izvēlētu īpašību raksturošana. Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p. 97
K52. Egils Plūme, Roberts Maksimovs, Jānis Zicāns, Remo Merijs Meri. Prediction and experimental characterization of elastic properties of polymer nanocomposites/ Polimēru nanokompozītu elastisko īpašību prognozēšana un eksperimentāla raksturošana Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p. 117
K53. Ingars Reinholds, Ženija Roja, Jānis Zicāns, Remo Merijs Meri. Electrical and mechanical properties or radiation cross-linked compositions with carbon nanotubes / Radiācijas šķērssaistītu kompozīciju ar oglekļa nanocaurulītēm elektriskās un mehāniskās īpašības Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p. 98
K54. Ženija Roja, Ingars Reinholds, Jānis Zicāns, Remo Merijs Meri, Guna Vugule. Properties of electron beam crosslinked elastomeric composites with multi-walled carbon nanotubes/Īpašību novērtējums ar elektronu starojumu šķērssaistītām elastomēru kompozīcijām ar daudzslāņu oglekļa nanocaurulītēm Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p. 120
K55. Aina Bernava, Skaidrīte Reihmane, Juris Bitenieks. The nonwoven fibres composites for geotextile / Neaustu šķiedrmateriālu kompozīti ģeotekstilam Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p.118.
K56. Guna Vugule , Juris Bitenieks, Jānis Zicāns, Remo Merijs Meri, Ingars Reinholds, Ženija Roja, Hans-Peter Heim, Maik Feldmann. Elastic, electrical and thermal properties of polymer composites with ionic liquids modified carbon nanotubes / Ar jonu šķidrumiem modificētas oglekļa nanocaurulītes saturošu polimēru kompozītu elastiskās, elektriskās un termiskās īpašības Book of Abstracts of 33rd Scientific Conference of Institute of Solid State Physics of University of Latvia, February 22th-24th, 2017, Riga, Latvia, p. 119
K57. J. Bitenieks, R. Merijs Meri, J. Zicans, M. Kalnins. Characterization of polyethylene/carbon nanotube stress-strain and rheological properties. Book of Abstracts of International Conference Baltic Polymer Symposium 2017, 20-22 September, Tallinn, Estonia, p. 67
K58. T. Ivanova, R. Merijs-Meri, J. Zicans, I. Reinholds, Zh. Roja. Radiation modification of multiwall carbon nanotubes containing composites based on ethylene-octene copolymers Book of Abstracts of International Conference Baltic Polymer Symposium 2017, 20-22 September, Tallinn, Estonia, p.119
K59. Tatjana Ivanova, Ingars Reinholds, Remo Merijs Meri, Janis Zicans , Zhenija Roja Carbon nanofillers modified with thiophene derivatives for the development of ethylene-octene copolymer composites, Book of Abstracts of International Conference Functional Materials & Nanotechnologies FM&NT 2017, 24-27 April, Tartu, Estonia, p. 98
K60. J. Zicans, R. Merijs Meri, T. Ivanova, G. Vugule, I. Reinholds, Z. Roja, R. Maksimov. Structure, stress-strain properties and thermomechanical behaviour of radiation modified polyethylene compositions with carbon nanotubes. Book of Abstracts of International Conference on Composite Structures, 4-7 September, 2017, Paris, p. 286
K61. R. Merijs Meri, J. Zicans, T. Ivanova, R.Berzina, R. Saldabola, M. Kalnins, R. Maksimovs. Selected aspects of manufacturing and properties of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and carbon nanotubes composites designed for fused filament fabrication. Book of Abstracts of International Conference on Composite Structures, 4-7 September, 2017, Paris, p.126
K62. Janis Zicans, Remo Merijs Meri, Ingars Reinholds, Guna Vugule, Ruta Saldabola, Tatjana Ivanova, Zhenija Roja, Egils Plume. Development and characterization of acrylonitrile-butadiene-styrene based composites with carbon nanotubes for smart 3d printing applications/ Proceedings of the 7th International Conference on Mechanics and Materials in Design, Albufeira/Portugal, 11-15 June, 2017, 501-502.
K63. Remo Merijs Meri, Janis Zicans, Ingars Reinholds, Tatjana Ivanova, Zhenija Roja, Robert Maksimov. Characterization of multi-walled carbon nanotubes reinforced ethylene-octene copolymer composites for design of novel heat shrinkable materials Proceedings of the 7th International Conference on Mechanics and Materials in Design, Albufeira/Portugal, 11-15 June, 2017, 499-500.
K64. Aina Bernava, Skaidrite Reihmane, Juris Bitenieks, Remo Merijs Meri. The Properties of Mesh Reinforced Nonwoven Composites. Conference Book of 26th International Baltic Conference Materials Engineering 2017, 26-27 October, 2017, Kaunas, Lithuania, p. 23-24
K65. Remo Merijs Meri, Janis Zicans, Tatjana Ivanova, Guna Vugule, Ingars Reinholds and Zhenija Roja. Acrylonitrile-butadiene-styrene based composites with multiwalled carbon nanotubes: manufacturing, characterization, applications Conference Book of 26th International Baltic Conference Materials Engineering 2017, 26-27 October, 2017, Kaunas, Lithuania, p. 29.
K66. Guna Vugule, Ingars Reinholds, Janis Zicans, Remo Merijs Meri. Development and Characterisation of Novel Conductive Nanofiller based on Multi-Walled Carbon Nanotubes grafted with Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene). Book of Abstracts of RTU 58th International Conference «Materials Science and Applied Chemistry, MSAC 2017», 20 October, Riga, Latvia, p.81
K67. A.Berzina, V.Tupureina, M.Knite, Characterization of Electrical Properties of Carbon Black and Ethylene-Octene Copolymer Composites on Macro- and Nano- Scale, Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2017, Tartu, Estonia, April 24-27, 2017, P8, p.82
K68. K.Ozols, M.Knite, Electric Field Induced Capacitance Change of Air-Gap Capacitor Filled with Silicone Oil/Carbon Black Suspension, Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2017, Tartu, Estonia, April 24-27, 2017, P39, p. 113
K69. S.Stepina, G.Sakale, A.Berzina, M.Knite, Polymer/Nanostructured Carbon Composite Characterization for Usage as VOC Vapour Sensor, Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2017, Tartu, Estonia, April 24-27, 2017, P54, p. 128
K70. P.Lesnichenoks, A.Berzina, L.Grinberga, L.Jekabsons, J.Kleperis, M.Knite, G.Taurins, Complex Multilayer Graphene Structures for Hydrogen Energetics, Book of Abstracts of the International Conference Functional Materials and Nanotechnologies 2017, Tartu, Estonia, April 24-27, 2017, P104, p. 178
K71. Stepiņa, S., Šakale, G., Vlasenko, I., Vecstaudža, J., Knite, M. Polymer/carbon nanostructure composites quantum chemo-resistive sensor material elaboration for diesel fuel vapour detection, Abstracts of International Conference Frontiers in Polymer Science 2017, May 17-19, 2017, Seville, Spain, P2.099.
K72. Bērziņa, A., Tupureina, V., Knite, M. Characterization of the Peculiarities of Piezo-Resistive Effect of Elastomer/Highly Structured Carbon Black Composites by Electro Conducting Mode of Atomic Force Microscopy, Abstracts of International Conference Frontiers in Polymer Science 2017, Spain, Seville, 17.-19. May, 2017. online: 2017, 4.-4.lpp.
K73. K.Ozols, M.Knite, A.Bērziņa, Piezocapacitance Effect in Elastomer/Carbon Allotrope Composites, Abstracts of the 33nd Scientific conference of the Institute of Solid State Physics, University of Latvia, 2017, p 116
K74. A.Bērziņa, V.Tupureina, M.Knite, Correlation Findings between Piezoresistivity of Elastomer/Electro-Conductive Nanocarbon Composite and the Spatial Dispersion of Its Filler Particles, Abstracts of the 33nd Scientific conference of the Institute of Solid State Physics, University of Latvia, 2017, p 100
K75. M. Knite, A. Linarts, K. Ozols, L. Lapcinskis, I. Stalte, Electric field induced alignment of highly structured carbon black in silicone oil suspension, Institute of Solid State Physics Institute, Abstracts of the 33rd Scientific Conference, Latvia, Riga, February 22-24, 2017, p 99
K76. Remo Merijs Meri, Janis Zicans, Ingars Reinholds, Zhenija Roja, Krisjanis Smits, Jevgenijs Grabusenoks. Fabrication and characterization of thermal, electrical and mechanical properties of ethylene-octene copolymer composites with functionalized multi-walled carbon nanotubes, Book of Abstracts of 6th World Congress and Expo on Nanotechnology and Materials Science, April 16-18, 2018, Valencia, Spain, p. 34.
K77. K. Ozols, S. Scegoleva, M. Knite, Capacitance change of silicone oil/carbon black suspension filled measurement cell induced by electric field, Institute of Solid State Physics Institute, Abstracts of the 34rd Scientific Conference, Latvia, Riga, February 20-22, 2018, p 60
K78. L. Lapčinskis, S. Stepiņa, A. Linarts, M. Knite, Multiwalled CNT alignment under DC electrical field in PVAc polymer, 34th Scientific conference of the ISSP UL, 2018, Riga, Abstracts of the 34th Scientific Conference, p. 62.
K79. Santa Stepiņa, Gita Šakale, Māris Knite Rotācijas pārklāšanas metodes ātruma ietekme uz kvantu pretestības ķīmiskā sensora īpašībām. Latvijas Universitātes Cietvielu fizikas institūta 34. zinātniskās konferences tēzes, 20.-22. februāris, 2018, Rīga, Latvija, 59. lpp
K80. Bērziņa, A., Tupureina, V., Knite, M. Carbon Black – Ethylene Octene Copolymers Composite as Self-Regulating Heating Material, Abstracts of the 34th Scientific Conference, Latvia, Riga, 20.-22. February 2018. Riga: Institute of Solid State Physics University of Latvia, 2018, 61.-61.lpp.
AIZSTĀVĒTIE PROMOCIJAS DARBI:
T1. Juris Bitenieks “Oglekļa nanocaurulītes (ONC) saturoši termoplastiski polimēru kompozīti” (Zin. vad. J. Zicāns), 2018. g. 7. martā aizstāvēta disertācija un iegūts Dr.sc.ing. grāds Ķīmijas tehnoloģijas nozarē
T2. Artis Linarts “Elastomēra / nanografīta kompozītu sensorelementu sistēmu pjezorezistīvās īpašības” (Zin. vad. M. Knite), 2015. g. 9. septembrī aizstāvēta disertācija un iegūts Dr.phys. grāds Materiālzinātnes nozarē
T3. Agnese Ābele «Polioksimetilēnu, etilēna-oktēna kopolimēru un nano cinka oksīda kompozīciju struktūra un īpašības» (Zin. vad. J. Zicāns), 2015. g. 3. jūnijā aizstāvēta disertācija un iegūts Dr.sc.ing. grāds Materiālzinātnes nozarē.
T4. Santa Stepiņa šogad ir 4. gada doktorante un viņas disertācijas “No elektrovadošiem polimēru kompozītiem izgatavoti kvantu pretestības ķīmiskie sensori degvielas un citu gaistošo organisko vielu tvaiku detektēšanai” (Zin. vad. M. Knite) priekšaizstāvēšana TFI zinātniskajā seminārā notika 17.05.2018. (Promocijas padomē plānots aizstāvēt 2018. gadā)
T5. Kaspars Ozols ir grāda pretendents un ir izstrādājis nepieciešamos materiālus disertācijai „Polimēra/neorganisku nanodaļiņu kompozītu elektriskās un optiskās īpašības” (plānots aizstāvēt 2018. gadā.)
AIZSTĀVĒTIE MAĢISTRA DARBI:
M1. Elza Dilbeka “Termoplastikās cietes nanokompozītu ar slāņaino silikātu nanopildvielām mehāniskās un barjeras īpašības” (Zin. vad. R. Merijs Meri), aizstāvēts 2016.g.
M2. Edvards Saušs “Etilēna-oktēna kopolimēra dinamiski šķērssaistīto nanokompozītu ar slāņainajiem silikātiem iegūšana un īpašību raksturojums” (Zin. vad. R. Merijs Meri), aizstāvēts 2016.g.
M3. Astrīda Bērziņa “Elektrovadošas nanopildvielas daļiņu izkliedes pētījumi elastomēra kompozītos ar atomspēku mikroskopu” /“Investigation of dispersion of electroconductive nanofiller particles in elastomer composites with atomic force microscope” (Zin. vad. M. Knite), aizstāvēts 2016.g.
M4. Aleksandrs Magdičš. Modificētu polietilēna kompozīciju ar oglekļa nanocaurulītēm termofizikālās un struktūras īpašības. Aizstāvēšana - Latvijas Universitāte, Ķīmijas fakultāte (Zin. vad. I. Reinholds), 2015.g. pavasarī.
M5. Arvis Kokins “Etilēna-oktēna kopolimēra un cinka oksīda ietekme uz reciklēta polipropilēna īpašībām” (Zin. vad. R. Merijs Meri), aizstāvēts 2015. g.
M6. Pēteris Lesničenoks “Mezoporainu lielas virsmas materiālu izmantošanas iespēju pētījumi ūdeņraža uzglabāšanas pielietojumam autoindustrijā” (Zin. vad. J. Kleperis, R. Merijs Meri), aizstāvēts 2015.g.
M7. Sandra Guzlēna “Inovatīvi silikongumijas/nanostrukturēta oglekļa kompozīti gaistošo organisko savienojumu detektēšanai” (Zin. vad. G. Šakale), aizstāvēts 2015.g.
LĪGUMDARBI:
L1. Līgumdarbs Nr. L8272 par videi draudzīgu polimēru materiālu 3D printējamības izvērtēšanu un materiālu raksturošanu ar SIA Baltic 3d.EU, EUR 4840 (vad. J. Zicāns)
L2. Līgumdarbs L8296 par videi draudzīgu polimēru materiālu 3D printējamības izvērtēšanu un materiālu raksturošanu ar SIA Baltic 3d.EU EUR 2420 (vad. J. Zicāns)
L3. Līgumdarbs Nr. L8329 (7.3.95/ID1024) “Piecu tirgū pieejamu smilšu produktu sastāva pētījumi un Latvijā pieejamo smilšu pētījumi” ar SIA “Green Industry Innovation center” par trīs dimensiju smilšu būvēšanas rotaļlietas ar inovatīva polimēra piejaukumu izstrādi. EUR 2940 (vad. J. Zicāns)
L4 Līgumdarbs Nr. L6388 par polimēru koncentrātu izveidi un raksturošanu ar SIA “Polymers” EUR 2953 (vad. J. Zicāns)
L5. Līgumdarbs Nr. L8325 par konstruktoru sistēmās izmantojamu materiālu izpēti un pētījums par polimēriem, to īpašībām, to atbilstību bērnu rotaļlietām ar SIA “Green Industry Innovation center” EUR 1355 (vad. V. Tupureina)
L6. Līgumdarbs Nr. L8308 ar SIA Controlit Factory par polimēru kompozītu materiālu īpašībām inženiertehnisko būvju seguma materiāliem EUR 968 (vad. J. Zicāns)
L7. Līgumdarbs Nr. L8307 “Grīdas antistatisko īpašību pārbaude Ventspils augsto tehnoloģiju parkā” EUR 143,20 (vad. M. Knite)
L8. Līgumdarbs Nr. L8510 “Vitrāžas stiklu paraugu caurlaidības spektra mērīšana” EUR 136,50 (vad. M. Knite)
METODIKAS, TEHNOLOĢIJAS
1. Izstrādātas biodegradabas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta iegūšanas un pārstrādes tehnoloģijas
2. Izstrādātas reciklējamas termoplastiskas polimēru matricas nanokompozīta iegūšanas un pārstrādes/reciklešanas tehnoloģijas
3. Izstrādāta polimēru kompozītmateriālu uz nolietoto polimēru un dabas materiālu bāzes iegūšanas tehnoloģija
4. Izstrādāta metodika polimēru nanokompozīta un/vai hibrīdnano-kompozīta ekspluatācijas īpašību izvērtēšanai/ prognozēšanai atkarībā no agresīviem apkārtējas vides faktoriem
5. Izstrādāta metodika ONC modificēšanai ar JŠ
6. Izstrādātas metodikas ONC modificēšanai ar tiofēna atvasinājumiem
7. Uzlabota termonosēdspēku noteikšanas iekārta
8. Izstrādāta polimēra un elektriskajā laukā sakārtotu (orientētu) elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ieguves metodika.
9. Izstrādāta metodika kvantitatīvai elektrovadošu daļiņu dispersijas pakāpes noteikšanai polimēra matricā, pielietojot atomu spēku mikroskopu elektrovadošās zondes režīmā.
10. Izstrādāta polimēra un elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ar pjezopermitīvo efektu ieguves metodika.
11. Izstrādāta polimēra un elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ar pjezopermitīvo efektu ieguves metodika.
12. Polimēra un elektrovadošu oglekļa nanodaļiņu kompozītu paraugu ar foto-termisko pretestības izmaiņas efektu ieguves metodika.
13. Izstrādāta metodika kā ar iegūto kompozītu ir iespējams izšķirt dažādu vielu tvaikus, kas pamatojas uz principālās komponentes analīzes izmantošanu sensorefekta datu apstrādē. Pamatojoties uz pētīto vielu gāzu hromatogrāfijas datiem ir pierādīts, ka iegūtais kompozīts ir spējīgs detektēt degvielas pamatsastāva izmaiņas.