2. posms

2. posma ietvaros turpināti pētījumi par biodegradablas matricas (termoplstiskā ciete TPC) nanokompozītiem ar slāņaino silikātu nanopildvielu. Veikta TPC nanokompozītu ar dažādām slāņaino silikātu nanopildvielas koncentrācijām (līdz 2 m.%) iegūšana, izmantojot dažādus tehnoloģiskos paņēmienus (kompaundēšana iekšējas bīdes Brabendera tipa mainsītājā un valču tipa maisītājā). Precizēti TPC nanokomozītu iegūšanas tehnoloģiskie parametri (t.sk., kompoundēšanas temperatūras, rotoru griešanās ātrumi, frikcija, cikla laiki), kas ļauj nodrošināt iespējami augstākas mehāniskās īpašības stiepē, kā arī barjeras īpašības. Izvērtēta TPC saturošo sistēmu modificēšanas iespējas ar poliolefīnu elastomēru nolūkā samazināt kompozīciju jutību pret mitruma iedarbību. Izvērtēta poliolefīnam piepotēta karboksilgrupas saturoša lielmolekulāra kompatibilizatora koncentrācijas ietekme uz TPC nanokompozītu virsmas, mehāniskajām un barjeras īpašībām. Noteikts, ka vēlamos rezultātus nodrošina 1% kompatibilizatora pievienošana. Vienlaicīgi izvērtēta arī nanokompozītu ingredientu samaisīšanas secības ietekme uz nanokompozītu ekspluatācijas īpašībām. Aprobēta metodika mālu disperģēšanai TPC matricā, kas ļauj būtiski uzlabot mālu daļiņu eksfoliāciju TPC matricā, par ko liecina ievērojams kompozītu mehānisko rādītāju (elastības moduļa un stiprības) pieaugums. Veikti TPC nanokompozītu ūdens tvaiku sorbcijas un desorbcijas, termogravimetrisko, kā arī mehānisko īpašību pētījumi pie atšķirīga relatīvā mitruma. Konstatēts, ka slāņaino silikātu daļiņu ievadīšanas rezultātā samazinās ūdens tvaiku sorbcija materiālā un uzlabojās stiprības īpašības, kamēr termiskās īpašības būtiski neizmainās.

Par šo tematiku tiek izstrādāts maģistra darbs, kura aizstāvēšana plānota 2016. gada pavasarī.

Raksturojot izstrādāto TPC matricas nanokompozītu praktisko pielietojamību, sagaidāms, ka tos varēs izmantot produktu īstermiņa iepakošanai, kā arī dārza pielietojumos.

2. posma ietvaros veikti arī pētījumi par daudzslāņu oglekļa nanocaurulīšu modificēšanu ar jonu šķidrumiem (JŠ-f-ONC), bitiofēnu (PBT-f-ONC), oktiltiofēnu (OTP-f-ONC) ar mērķi uzlabot oglekļa nanopildvielu dispersiju polimēru matricās, kā arī uzlabot iegūto termoplastiskas matricas nanokompozītu fizikāli mehāniskās, elektriskās un termiskās īpašības.

Daudzslāņu oglekļa nanocaurulīšu modificēšanai sākotnēji veikta to virsmas aktivēšana, apstrādājot ONC ar slāpekļskābes/sērskābes maisījumu – noteikts, ka kopējais karboksilēšanas reakcijā piesaistīto grupu skaits ir 9,3%. Daļa ONC-COOH funkcionalizētas, daudzpakāpju sintēzes ceļā piesaistot ONC-COOH virsmai heksadecilimidazolija grupas ar heksafluoro fosfāta anjoniem ar mērķi uzlabot JŠ-f-ONC izkliedi hidrofobo termoplastisko polimēru matricās. Ar mērķi iegūt elektrovadošas ONC hibrīdpildvielas (PBT-f-ONC, OTP-f-ONC), karboksilētām ONC ķīmiskas dabas pārvērtību rezultātā kovalenti piesaistītas specifiskas funkcionālās grupas, kas satur ar oksidatīvo metodi dzelzs (III) hlorīda klātienē ķīmiski polimerizētas elektrovadošas tiofēna atvasinājumu grupas (poli(2,2’-bistiofēnu un poli(3-oktiltiofēnu)).

Nolūkā uzlabot funkcionalizēto oglekļa nanopildvielu disperģējamību termoplastiskās matricās (etilēna-oktēna kopolimēri (EOK) ar dažādām oktēna komonomēra koncentrācijām (38 un 17 %)), izstrādāta metode polimēru nanokompozītu iegūšanai, izmantojot ultraskaņas disperģēšanu kopējā šķīdinātājā ar tai sekojošu izgulsnēto koncentrātu termoplastisko pārstrādi. Pielietojot izstrādāto kompozīciju izgatavošanas metodi tika iegūtas vairākas kompozīciju kopas (EOK17 kompozīcijas ar nemodificētām ONC, ar JŠ-f-ONC, ar PBT-f-ONC un ar OTP-f-ONC, kā arī EOK38 kompozīcijas ar nemodificētām ONC un JŠ-f-ONC) plašā nanopildvielu koncentrāciju diapazonā (līdz pat 15 m.%). Raksturota iegūto kompozīciju morfoloģija, struktūra, dinamiskās mehāniskās termiskās īpašības, kvazistatiskās mehāniskās īpašības stiepē, elektriskās/dielektriskās īpašības (elektrovadītspēja, īpatnējā pretestība, dielektriskās konstantes vērtības – permitivitāte) un termiskās īpašības.

Oglekļa nanocaurulīšu modificēšanas efektivitāte izvērtēta, veicot Ramana spektroskopijas, infrasarknās spektroskopijas un termogravimetriskās analīzes mērījumus.

EOK matricas nanokompozītu morfoloģija raksturota, izmantojot elektronu mikroskopiju. Konstatēts, ka oglekļa nanocaurulītes ir nanolīmenī vienmērīgi disperģētas EOK, turklāt starp nanopildvielu un polimēra matricu vērojama laba adhēzija, bet tukšumu daudzums ir nenozīmīgs.

Veicot EOK matricas nanokompozītu dinamiskās mehāniskās termiskās analīzes pētījumus konstatēts, ka, palielinot oglekļa nanocaurulīšu koncentrāciju, būtiski pieaug kompozītu elastības modulis (līdz pat 2 reizēm), pie tam proporcionāli lielāks mehānisko īpašību uzlabojums novērojams pie mazāka oglekļa nanocaurulīšu satura (nepārsniedzot 5%). Vienlaicīgi novērojams, ka, palielinoties oglekļa nanocaurulīšu koncentrācijai, novērojama EOC matricas stiklošanās temperatūras nobīde augstāku temperatūru virzienā, kas liecina par noteiktu nanopildvielas-polimēra matricas mijiedarbi.

Analizējot sistēmu mehānisko īpašību rādītājus, noteikts, ka JŠ-f-ONC pildvielas saturs un pielietotās kompozīcijas matrica būtiski ietekmē kompozīciju īpašību kopumu, kur būtiskāks uzlabojums salīdzinot ar nemodificētām ONC ir novērojams kompozīcijām ar samazinātu oktēna grupu saturu (EOK17). Arī PBT-f-ONC un OTP-f-ONC saturošo sistēmu stiprības-deformācijas īpašību rādītāji ir labāki, salīdzinājumā ar nemodificētas ONC saturošām sistēmām.

JŠ-f-ONC saturošo kompozīciju elektrisko/dielektrisko īpašību (elektrovadītspējas un pretestības) rādītāji liecina par izgatavoto materiālu piemērotību elektrovadošu termoplastisko kompozītu pielietojumiem, turklāt elektrovadītspējas perkolācijas slieksnis ar JŠ modificētām kompozīcijām parādās jau pie pildvielas satura 3-5 masas %, kamēr nemodificētas ONC saturošām kompozīcijām atbilstošā elektrovadītspējas īpašību pāreja no elektronevadošas sistēmas uz elektrovadošu novērojama pie augstākām ONC koncentracijām (10 m.% ). Noteikts arī, ka politiofēnu grupas pildvielas ļauj būtiski palielināt kompozīcijas elektrovadošās īpašības – elektriskā vadītspēja līdz pat 25 reizēm pārsniedz rādītājus kompozīcijām ar nemodificētu oglekļa pildvielu.

Veiktie EOK matricas nanokompozītu termogravimetriskās analīzes pētījumi ļāva secināt par pozitīvu oglekļa nanopildvielu (ONC, JŠ-f-ONC, PBT-f-ONC, OTP-f-ONC) ietekmi uz materiālu termiskās stabilitātes palielināšanos, kas acīmredzams ir saistīts ar nedegoša pārogļojoša polimēra – oglekļa nanopildvielas garozas slāņa izveidošanos, kas aizkavē degšanu veicinošu gāzu piekļuvi degšanas zonai.

2. posma ietvaros turpinot pētījumus par neaustu hibrīdkompozītmateriālu izstrādi no kaņepāju šķiedru atgājām (KA) un sintētiskajām štāpeļšķiedrām (PET, PP), t.sk., nolietotajām, iegūti vairāki hibrīdkompozītu sastāvi plašās KA, PET un PP koncentrāciju robežās. Precizēti šo kompozīciju iegūšanas tehnoloģiskie parametri. Izvērtēti šo atšķirīgo kompozīcijas raksturojošie rādītāji, t.sk., laukuma vienības masa, stiepes stiprība un sagraušanas pagarinājums, gaisa caurlaidība, un ūdens caurlaidība. Izvērtēta kontaktēšanas temperatūras, kā arī sastāva ietekme uz hibrīdkompozītu klājumu īpašībām. Konstatēts, ka palielinot kontaktēšanas temperatūru par 20 °C hibrīdkompozītu klājumu gaisa caurlaidība samazinās līdz 2 reizēm, ūdens caurlaidība samazinās līdz 2 reizēm, bet stiprība palielinās līdz 17 reizēm. Savukārt pie vienādiem izgatavošanas parametriem, palielinot kopējo PP/PET daudzumu klājumā par ~10 %, kompozīta stiprība pieaug 1,8 reizes, bet palielinot par ~20% kompozīta stiprība pieaug 2,3 reizes. Tajā pašā laikā, pie lielāka PP/PET daudzuma klājumu ūdens caurlaidība palielinās līdz pat 2,2 reizēm, bet gaisa caurlaidība samazinās 1,3 reizes.

2. posmā iegūtas arī ZnO nanopildvielu (koncentrāciju apgabalā līdz 2 m. %) saturošas polioksimetilēna (POM) un etilēna-oktēna (EOK) kopolimēra kompozīcijas. Raksturojot ZnO saturošo nanokompozītu triboloģiskās īpašības, konstatēts, ka ZnO nanodaļiņas efektīvi darbojas kā antifirikcijas piedeva, tuvinot EOK un bināro polimēru kompozīciju frikcijas koeficientus izejas POM līmenim. Veicot sistēmu konfokālās mikroskopijas analīzi, gūts apliecinājums par POM, EOK, kā arī POM/EOK nanokompozītu virsmas kvalitātes, dimensiju stabilitātes un triboloģisko īpašību uzlabošanos.

Raksturojot ZnO saturošo nanokompozītu termogravimetriskās īpašības, konstatēts, ka nanokompozītos ZnO sekmīgi darbojas kā barjera gaistošajiem produktiem, līdz ar to nanopildvielas ievadīšana samazina destrukcijas procesa ātrumu un uzlabo termisko stabilitāti.

Veikti pētījumi par termoplastiskas matricas (polikarbonāta (PK) un akrilnitrila butadiēna stirola kompolimēra (ABS) maisījuma) nanokompozītu ar slāņaino silikātu modifikatoriem (MMT) šļūdi dažādos slogojuma režīmos (stiepe, liece) un pie atšķirīga slogojuma lieluma. Pētījumu rezultātā iegūta datu kopa par trīskomponentu kompozītu ilglaicīgajām 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 silikātu nanopildvielas ievadīšanas gadījumā, kas varētu būt skaidrojams gan ar anizodiametrisko dispersās fāzes ieslēgumu haotisko orientāciju polimēra matricā, gan monoslāņu savstarpējo izslīdēšanu.

Tiek veikti trīskomponentu polimēru matricas nanokompozītu ilglaicīgās šļūdes eksperimenti, lai noskaidrotu prognozēšanas iespējas no paātrināto pārbaužu rezultātiem. Ievērojot, ka eksperimentālie rezultāti ir zemāki nekā teorētiski iespējamie, ir skaidrs, ka izstrādājamo kompozītmateriālu veiktspējas uzlabošanai ir nepieciešama to modificēšana. Uzsākta kompozītu modificēšana, pievēršoties gan kompozītmateriālu tehnoloģisko apstākļu optimizēšanai, gan polimēra matricas un slāņainās un/vai šķiedrveida nanopildvielas saskaņotai modificēšanai.

2. posmā veiktajos pētījumos ir iegūti arī polimēra nanokompozītu (PNK) saturoši paraugi, kuriem piemīt optimizēts (ar mazākiem dielektriskajiem zudumiem) pjezopermitīvais efekts. Jaunie, optimizētie paraugi, aktīvā elementa prototipi, tika izveidoti nevis no viena polimērmateriāla slāņa, kā tas tika darīts iepriekš, bet no trīs slāņiem. Vienslāņa PNK paraugu un PNK saturošu trīs slāņu paraugu pjezopermitivitātes efekta dinamikai ir izteikta saikne ar elektrisko perkolāciju kompozītā. Ja paraugs tiek veidots no viena paša PNK slāņa, tad matricas un pildvielas attiecība, kas dod lietderīgu pjezopermitivitātes efektu, atbilst pildvielas koncentrācijai, kas atrodas nedaudz virs elektriskās perkolācijas sliekšņa un daļēji perkolācijas pārejas rajonā. Šāds pildvielas daudzums tiek izvēlēts tāpēc, lai iegūtu pjezopermitīvus paraugus ar pietiekami lielu dielektrisko caurlaidību un reizē nelielu līdzstrāvas vadāmību, kas izraisa dielektriskos zudumus. Savukārt, ja aktīvais elements tiek veidots no trim slāņiem, optimālā pildvielas koncentrācija PNK slānī var būt lielāka nekā viena slāņa gadījumā, tādējādi, nodrošinot lielāku pjezopermitivitātes efektu, bet nepalielinot līdzstrāvas elektrovadāmību, t.i, dielektriskos zudumus.

Ir izpētīta polimēra nanokompozīta dielektriskās caurlaidības nemonotonā nelineārā atkarība no spiedes un stiepes deformācijas. Ir parādīts, ka noteiktā koncentrāciju apgabalā, perkolācijas sliekšņa tuvumā un virs tā PNK dielektriskā caurlaidība samazinās, pieaugot gan spiedes, gan stiepes deformācijai. Ir novērota tiešā proporcionalitāte starp oglekļa nanodaļiņu koncentrāciju polimērā un dielektriskās konstantes samazināšanās ātrumu (gan stiepes, gan spiedes gadījumā). Palielinot pildvielas koncentrāciju PNK, un, sasniedzot perkolācijas slieksni, PNK sāk uzrādīt pjezopermitīvo efektu. Pjezopermitīvo efektu izraisa PNK ģeometrijas izmaiņas un, sekojoši, elektrovadošās pildvielas, kas nosaka PNK dielektrisko caurlaidību, aglomerātu pārgrupēšanās polimēra matricā. Ja elektrovadošās pildvielas daudzums tiek palielināts virs perkolācijas sliekšņa, PNK pjezopermitīvais efekts palielinās, taču līdzstrāvas elektrovadāmības straujā pieauguma dēļ, strauji pieaug arī dielektriskie zudumi, tāpēc pildvielas koncetrācija, kas atrodas tālu virs perkolācijas sliekšņa, nav lietderīga. Kad PNK tiek mehāniski deformēts, tad samazinās ne tikai tā dielektriskā caurlaidība, bet samazinās arī dielektriskie zudumi.

Ir izstrādāts elastomēra/elastomēra kompozīta, kuram piemīt pjezopermitivitātes efekts, mehānisko svārstību enerģijas savācēja aktīvā elementa prototips. Aktīvā elementa prototipu veido trīs savā starpā savienotas polimērmateriāla kārtas un divi misiņa elektrodi. Polimērmateriāla kārtas ir sakārtotas sekojošā secībā: 1. Elektrisko strāvu nevadošs polimērs (poliizoprēns); 2. Oglekļa nanodaļiņu un poliizoprēna kompozīts (PNK) un 3. Poliizoprēns (šī kārta ir identiska pirmajai kārtai). Dažādie polimēra un polimēra kompozīta slāņi un elektrodi savā starpā tiek savienoti vulkanizējot vai, izmantojot līmi (efektīvākais dažādo slāņu un elektrodu savienošanas veids vēl tiek noskaidrots). Ārējie polimēra slāņi trīsslāņu struktūrā ir nepieciešami, lai pārtrauktu līdzstrāvas elektrovadāmību un palielinātu PNK slāņa iespējamo deformācijas pakāpi, kad paraugs tiek mehāniski slogots. Aktīvā elementa prototipam ir līdzīga nemonotonas dielektriskās caurlaidības atkarība no deformācijas kā vienslāņa PNK gadījumā, taču tam ir mazāki dielektriskie zudumi.

Iestrādājot iepriekšējā posmā sintezētā 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. Etanola tvaikus sensors praktiski nedetektē, savukārt hloroforma tvaiki izraisa salīdzinoši nelielu pretestības pieaugumu.

2. posma ietvaros veikti arī foto-termiskā pretestības izmaiņas efekta pētījumi gan nanografīta (grafitizētu oglekļa nanodaļiņu) pulvera kārtiņai, gan poliizoprēna/ nanografīta kompozīta (PNGK) 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 PNGK paraugiem novēro pozitīvu fototermisko pretestības efektu (pie tam salīdzinoši ievērojami lielāku), kad elektriskā pretestība lāzera starojuma ietekmē. Izstrādāti abu efektu teorētiskie modeļi.

Posma ietvaros noteikta arī 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 mPa·s, 500 mPa·s un 1000 mPa·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 masas %) 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 , piemēram, E = 100 V/cm konstatēts, ka elektriskā pretestība 400 s laikā samazinās aptuveni 10, 1000, 10000 reizes, ja eļļas viskozitāte attiecīgi mainās sekojoši 1000; 500; 100 mPa·s. Balstoties uz šiem rezultātiem, no polivinilacetāta šķīduma spirtā izgatavoti orientētu nanografīta pildvielu kompozīti, kuriem novērota izteikta elektriskās pretestības anizotropija - paralēli un perpendikulāri nanodaļiņu orientācijas virzienam pretestība atšķiras vismaz 5 reizes.

Nākamajā projekta posmā plānots

• Turpināt pētījumus par videi draudzīgu/biodegradablu daudzfunkcionālu polimēru nanokompozītu struktūru un īpašībām.
• Turpināt pētījumus par modificētas oglekļa nanopildvielas saturošu termoplastisku polimēru nanokompozītu struktūru un īpašībām
• Turpināt pētījumus par polimēru kompozītmateriālu izstrādi uz nolietoto polimēru un dabas šķiedru bāzes, izvērtējot kompozītmateriālu struktūru un īpašības nolūkā rast pielietojumu filtrelementu izstrādei
• Izvērtēt savstarpējās korelācijas starp polioksimetilēna (POM) matricas daudzkomponentu polimēru nanokompozītu struktūru un atsevišķām ekspluatācijas īpašībām
• Turpināt strādāt pie orientētu nanodaļiņu kompozītu izstrādes. Izstrādāt metodiku ar UV starojumu vulkanizēta polimēra orientēta nano daļiņu kompozītu ieguvei. Iegūt šādus polimērkompozītus un pētīt to īpašības.
• Turpināt strādāt pie polimēra/reducēta grafēna nanokompozītu izstrādes un īpašību izpētes. Izmērīt šo paraugu pjezorezistivitātes efektu
• Turpināt strādāt pie polimēra/ oglekļa nanodaļiņu kompozīta kā mehānisko svārstību enerģijas pārveidotāja elektriskajā enerģijā. Izvērtēt un pārbaudīt citu veidu nanopildvielu (oglekļa nanocaurules, grafēna, ZnO u.c.) izmantošanas iespējas tenzopermitivitātes efekta paaugstināšanas nolūkos.
• Iesniegt publicēšanai vienu zinātnisko rakstu.
• Sagatavot publikāciju par elektrovadošu termoplastisko nanokompozīciju īpašībām iesniegšanai SCI žurnālā
• Izpētīt termoplastiko kompozīciju ar modificētām oglekļa nanocaurulītēm termo-mehāniskās īpašības un deformatīvās īpašības pie paaugstinātām temperatūrām
• Izpētīt jonizējošā starojuma pielietojumu šķērssaistītu oglekļa nanopildvielas saturošu termoplastiko polimēru nanokompozīciju izveidei pielietojumam termonosēdelementos.
• Daudzkomponentu polimēru matricas nanokompozītu elastisko īpašību izvērtēšana un prognozēšana
• Daudzkomponentu polimēru matricas nanokompozītu elastisko īpašību prognozēšana
• Daudzkomponentu polimēru matricas nanokompozītu ilgtermiņa deformatīvo īpašību (šļūdes) rezultātu analīze un prognozēšanas iespēju izvērtēšana

Iegūtie rezultāti publicēti vairākos SCOPUS/Thomson Reuters datu bāzēs indeksētos žurnālos (6 publicētas, 2 pieņemtas publicēšanai, 2 sagatavotas), kā arī par tiem ziņots vairākās starptautiskās konferencēs (8), t.sk., Rīgā organizētajā konferencē EuroNanoForum 2015 un pašu organizētajā starptautiskajā konferencē Baltic Polymer Symposium 2015, kurā ar plenārreferātu par aktivitātēm Valsts pētījumu programmas ietvaros uzstājās projekta 1. vadītājs Mārtiņš Rutkis, kā arī RTU 56. starptautiskās konferences ietvaros īpaši rīkotajā sekcijā “Daudzfunkcionālie materiāli un kompozīti, fotonika un nanotehnoloģijas”. Šo konferenču rakstu krājumos publicēti arī atbilstošie prezentāciju materiāli (15). Par projekta tematiku tiek izstrādāti vairāki studentu kvalifikācijas darbi, t.sk, 5 disertācijas (2015. gada rudenī 1 disertācija sekmīgi aizstāvēta), 2 maģistra darbi (2015. gada pavasarī 1 maģistra darbs sekmīgi aizstāvēts) un 3 bakalaura darbi.

Pilna teksta publikācijas:

1. 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

2. Knite M., Ozols K., Fuith A., Aulika I., Orlovs R., Photo-Thermal Electrical Resistance Response of Polyisoprene/Nanographite Composites, Polymer, 85, (2016), 55-60, doi:10.1016/j.polymer.2016.01.031

3. 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

4. Жигун В. И., Плуме Э. З. Зависимость упругих и прочностных свойств углерод–углеродных композитов от структуры армирования // Механика компзитных материалов и конструкций. – 2015. –Т. 21–№ 3. –С. 301–313. http://elibrary.ru/title_about.asp?id=7897

5. 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

6. Merijs Meri R., Zicans J., Ivanova T., Bitenieks J., Reinholds I., Grigalovica A., Roja Zh. Elastic properties of UV irradiated polyethylene-octene copolymer composites with functionalized multi-walled carbon nanotubes. Integrated ferrolelectrics (submitted and accepted)

7. Reinholds, I., Roja, Z., Zicans, J., Meri, R.M., Bitenieks, J. Properties of PP/MWCNT-COOH /PP composites made by melt mixing versus solution cast /melt mixing methods IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 77 (1), 012013

8. Ivanova, T., Meri, R. M., Zicans, J., Grigalovica, A., Roja, Z., & Reinholds, I. (2016, January). Impact of non-functionalized and ionic liquid modified carbon nanotubes on mechanical and thermal properties of ethylene-octene copolymer nanocomposites. In IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Vol. 111, No. 1, p. 012019). IOP Publishing. (2015. gadā sagatavota, 2016. gadā publicēta)

9. Reinholds I., Zicans J., Merijs Meri R., Grigalovica A., Bitenieks J, Roja Zh. Polypropylene / multi-walled carbon nanotube composites made by solution cast /melt mixing method: influence of maleic anhydride graft polymer or ionic liquid modifiers on the structural, thermal and mechanical properties. Polymer Composites (iesniegts)

10. Reinholds I., Roja, Zh., Zicans J., Meris Meri, R., Abele, A. Improvement of conductive thermoplastic nanocomposite properties by functionalizing multi-walled carbon nanotubes with poly(2,2’-bistiophene). (raksts sagatavots publicēšanai Polymer-Plastics Technology and Engineering)

11. Remo Merijs Meri, Janis Zicans, Agnese Abele, Tatjana Ivanova, Martins Kalnins. Characterization of thermal destruction behavior of hybrid composites based on polyoxymethylene, ethylene-octene copolymer impact modifier and ZnO nanofiller. (raksts sagatavots, iesniegts un pieņemts publicēšanai AIP Conference Proceedings)

Konferenču rakstu krājumi:

1. 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

2. 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.

3. 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.

4. 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

5. 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

6. 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.

7. 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

8. 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

9. 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

10. 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.

11. 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/

12. 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. http://euronanoforum2015.eu/wp-content/uploads/2015/05/ENF-15 _Abstract_Maris-Knite.pdf

13. 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.

14. 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

15. 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

Referāti bez tēzēm:

1. J. Zicāns. Nanokompozītu materiāli un polimēru kompozīti viedajām tehnoloģijām un būvinženierijai, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

2. J. Blūms, K. Ozols, M. Knite, Poliizoprēna-nanostrukturētā oglekļa kompozīta izmantošana elektrostatisko enerģijas savācēju efektivitātes palielināšanai, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

3. M. Knite, V. Tupureina, K. Ozols, A. Linarts, S. Stepiņa, I. Stalte, R. Orlovs, Elektriskā lauka ietekme uz polimēra/sarežģītas struktūras oglekļa kvēpu kompozītu izgatavošanas procesu un to īpašībām, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

4. M. Knite, K. Ozols, Sarežģītas struktūras oglekļa kvēpu nanodaļiņu materiālu foto-termiskās īpašības, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

5. A. Bērziņa, V. Tupureina, R. Orlovs, D. Saharovs, J. Bitenieks, M. Knite, Izejmateriālu makrostruktūras ietekme uz no tiem iegūto reducēto grafēna oksīdu īpašībām, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

6. S. Guzlēna, G. Šakale, V. Teteris, J. Barloti, V. Tupureina, M. Knite, Silikona gumijas/nanostrukturēta oglekļa kompozīti gaistošo organisko savienojumu detektēšanai, 56. RTU Starptautiskā zinātniskā konference,14-16. oktobris, 2015, Rīgas Tehniskā universitāte, Latvija

Doktora darbu izstrāde:

1. 3. studiju gada doktorants Artis Linarts “Elastomēra/nanografīta kompozītu sensorelementu sistēmu pjezorezistīvās īpašības” (Zin. vadītājs M. Knite). Aizstāvēta Rīgas Tehniskajā universitātē, 2015. g. 9. septembrī

2. Doktorante Agnese Grigaloviča “Polioksimetilēnu, etilēna-oktēna kopolimēru un nano cinka oksīda kompozīciju struktūra un īpašības” (Zin. vadītāji M. Kalniņš, J. Zicāns) (daļēji saistīta ar projekta tematiku). Aizstāvēta Rīgas Tehniskajā universitātē, 2015. g. 3. jūnijā

3. Teorētisko kursu beigušais doktorants Juris Bitenieks „Oglekļa nanocaurulītes saturoši termoplastisku polimērkompozīti” (Zin. vadītāji M. Kalniņš, J. Zicāns)

4. 3. studiju gada doktorants Kapars Ozols, “Polimēra/neorganisku nanodaļiņu kompozītu elektriskās un optiskās īpašības” (Zin. vadītājs M. Knite)

5. 2. studiju gada doktorante Santa Stepiņa, “Inovatīvi hibrīdie polimēru nanokompozīti ķīmisko vielu sensoriem” (Zin. vadītājs M. Knite)

Maģistra darbi:

1. Aleksandrs Magdičš. Modificētu polietilēna kompozīciju ar oglekļa nanocaurulītēm termofizikālās un struktūras īpašības. Aizstāvēšana - Latvijas Universitāte, Ķīmijas fakultāte, 2015.g. pavasarī. (Zin. vadītājs I. Reinholds)

2. 2. studiju gada maģistrante Astrīda Bērziņa (Zin. vadītājs M. Knite)

Bakalaura darbi:

1. 3. studiju gada bakalaurante Inta Stalte (Zin. vadītājs M. Knite)

2. 3. studiju gada bakalaurante Guna Vugule (Zin. vadītāji J. Zicāns, R. Merijs Meri)

2. studiju gada bakalaurante Kristiāna Korsaka Mille (Zin. vadītāji J. Zicāns, R. Merijs Meri)