- Разработка методов получения "низкоплавких" неорганических и гибридных полимеров при температурах синтеза органических полимеров без использования растворителей,
- Получение гибридных полимеров и смесей с полиуглеводородами через их расплавы и использование их в разработке трудногорючих и негорючих высокотермостойких материалов,
- Определение взаимосвязи свойств материалов с пространственной структурой полимеров,
- Определение возможности взаимного растворения органических и неорганических низко- и высокомолекулярных соединений, открывающего путь к пластификации полиоксидов.
- Рассмотрение неорганических олигомерных термопластов как новый класс олигомеров.
- Получение нового типа полимерных смесей на основе фторированных полиуглеводородов и полиоксидов.
При обосновании объектов исследования рассмотрен класс моноэлементных полимеров (Cn, Sin, Gen, Pn, Bn, Asn, Sbn, Bin, Ten, Sen, Sn) и их полиоксидов, проведен поиск критериев, описывающих термические и прочностные характеристики полимеров, и определена взаимосвязь с их пространственной структурой.
На основе энергетической теории выявлена корреляция равновесных межатомных расстояний полимерной цепи и энергии химической связи с температурами плавления и стеклования, коэффициентом термического расширения, теплопроводностью и упругими свойствами полимеров. Показана взаимосвязь между пространственным строением полимеров и их термическими и упругими свойствами.
Аналогичный подход реализован при обобщении свойств полиоксидов моноэлементных полимеров, сформулированы критерии выбора"низкоплавких" полиоксидов и рассмотрена их пространственная структура.
В качестве основных объектов исследований использованы:
- олигомеры оксида бора и их производные - бораты (Si, Al, Ti, Sb, Zr), полученные взаимодействием оксидов бора с алкокси-соединениями, хлороксидами, гидроксидами, оксидами,
- фосфаты (Zn, Al, Mg),
- многокомпонентные ультрафосфаты различного химического состава (K, Li, Na; Mg, Ba, Ca, Zn) с Тg ≥ 1200С.
- фторированные фосфаты олова и бора.
2.Берлин, А.А. Природные и искусственные конструкционные материалы / А.А. Берлин, А.Ю. Шаулов // Материаловедение. - 2005. - Т. 2. - С. 20.
3.Шаулов, А.Ю. Термостойкость полиэтилена в композициях с полиоксидом бора / А.Ю. Шаулов, С.М. Ломакин, А.Д. Рахимкулов, Е.В. Коверзанова, П.Б. Глушенко, А.Н. Щеголихин, Н.Г. Шилкина, А.А. Берлин // Докл. РАН. - 2004. - Т. 398. - № 3. - С. 361.
4.Шаулов, А.Ю. Синтез смеси неорганического и органического полимеров из о-борной кислоты и капролактама / А.Ю. Шаулов, В.К. Скачкова, О.Б. Саламатина, С.Н. Руднев, А.Н. Щеголихин, С.М. Ломакин, У. Айххофф, Ш. Штоернагель, А.А. Самойленко, А.А. Берлин // Высокомолек. соед. Сер. А. -2006. - Т. 48. - № 3. - С. 397.
5.Шаулов, А.Ю. Карбонизация углеводородного полимера в композициях с полиоксидом бора / А.Ю. Шаулов, С.М. Ломакин, Т.С. Зархина, А.Д. Рахимкулов, Н.Г. Шилкина, Ю.Б. Муравлев, А.А. Берлин // Докл. РАН. - 2005. - Т. 403. - № 6. - С. 772.
6.Шилова, О.А. Об ультразвуковом воздействии при гелеобразовании в системе тетраэтоксисилан – борная кислота / О.А. Шилова, И.Н.Цветкова, С.В.Хашковский, А.Ю.Шаулов // Физ. хим. стекла - 2004. - Т. 30. - № 5 - С. 638.
7.Шаулов, А.Ю. О структуре композиций на основе смесей полиоксидов бора с полиэтиленом / А.Ю. Шаулов, И.И. Алиев, А.Ю. Люмпанова, Т.С. Зархина, И.И. Барашкова, А.М. Вассерман, А.А. Берлин // Докл. РАН. - 2007. - Т. 413. -№ 2. - С. 210.
8.Цветкова, И.Н. Золь-гель синтез и исследование гибридных органо-неорганических боросиликатных нанокомпозитов // И.Н. Цветкова, О.А. Шилова, В.В. Шилов, А.Ю. Шаулов, Ю.П. Гамза, С.В. Хашковский // Физ. хим. стекла- 2006. - Т. 32. - № 2. - С. 301.
9.Муравлѐв, Ю. Б. Структура и термические превращения борной кислоты по данным ЯМР / Ю.Б. Муравлев, А.А. Самойленко, В.П. Тарасов, А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Докл. РАН. - 2007. - Т. 417. - № 5. - С. 650.
10.Чалых, А.Е. Растворимость, диффузия и фазовая структура гибридных композитов полиолефины-борная кислота / А.Е. Чалых, В.К. Герасимов, А.Д. Алиев, А.Ю. Люмпанова, А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Докл. РАН. - 2008. - Т. 423. - № 2.- С.198.
11.Шаулов, А.Ю. Неорганические полимеры / А.Ю. Шаулов. - М.: Большая Российская Энциклопедия - 2010. - Т. 22.
12.Ткаченко, Л.А. Защитные жаропрочные покрытия углеродных материалов / Л.А. Ткаченко, А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Неорг. матер. - 2012. - Т. 48. - № 3. - С. 1.
13.Шаулов, А.Ю. Неорганические и гибридные полимеры / А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Вcе материалы. Энциклопедический справочник - 2011. - № 7. - С. 10; 2011. - № 9. - С. 22.
14.Shaulov, A.Yu. Low-softening inorganic polyoxides as polymer component of materials / A.Yu. Shaulov, A.A. Berlin // Recent Res. Dev. Polym. Sci.- 2012. - V. 11.- P. 21.
15.Shaulov, A., Inorganic polyoxide thermoplastics / А. Shaulov, A. Grachev, A. Lyubimov, G. Lyubimova, E. Stegno, A. Berlin // World J. Eng. - 2011. - № 1. - P. 1009.
16.Скачкова, В.К. Оптически прозрачные теплостойкие нанокомпозиты на основе эпоксидной смолы и оксида кремния / В.К. Скачкова, А.В. Любимов, Г.В. Любимова, М.Н. Гусев, А.В. Грачев, В.М. Лалаян, А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Росс. нанотехнол. - 2013. - Т. 8. - № 1–2. - С. 72.
17.Стегно, Е.В. Особенности течения расплавов смесей полиэтилена и олигомера оксида бора / Е.В. Стегно, К.В. Зуев, А.В. Грачев, В.М. Лалаян, С.А. Патлажан, А.Ю. Шаулов, А.А. Берлин // Высокомол. соед. Сер А. - 2014. - Т. 56. - № 2. - С. 1.
18.Ilyin, S.O. Rheological properties of polyethylene boron oxide oligomer thermoplastic blends / S.O. Ilyin, A.Ya. Malkin, T.N. Filippova, V.G. Kulichikhin, A.Yu. Shaulov, E.V. Stegno, S.A. Patlazhan, A.A. Berlin // Rheologica Acta DOI: 10.1007/s00397-014-0770-6.
Зарегестрированные отчеты по Государственному контракту с Авиапромом:
«Разработка смол, олигомеров, мономеров, низкоплавких неорганических полимеров и технологичных связующих на их основе для негорючих термостойких композитов, пленочных материалов, покрытий, клеев с регулируемой пластичностью и повышенной ударной вязкостью для эксплуатации при температурах 400 – 25000С», шифр «Неорганика». 2005-2007 г. Отчет: 86 стр., 50 рис, 22 табл. Инв. № 1633-И- 2005-2007. «Разработка высокотермостойких связующих для армированных композитов» Шифр «Неорга». 2008 г. Отчет: 76 стр., 44 рис, 12 табл. Инв. № 1633-И- 2008.
«Разработка неорганических и гибридных негорючих, а также высокотермостойких полимеров для композиционных материалов» шифр «Полимер». № госрегистрации 01200905728.
2009г. Отчет: 71 стр., 54 рис, 18 табл. Инв. № 1633-И- 2009.
2010г Отчет: 99 стр., 35 рис., 22 табл. Инв. № 1633-И- 2010.
2011г. Отчет: 57 стр., 24 рис., 20 табл. Инв. № 1633-И- 2011.
2012 г. Отчет: 86 стр., 19 рис, 4 табл. Инв. № 1633-И- 2012.
Патенты.
1.Патент № 2048488 Российская Федерация МПК 6С 08 К 3/32 Способ получения композиционных материалов на основе полимерной смеси [Текст] / Шаулова А.Б., Шаулов А.Ю., Шалумов Б.З. Заявитель и патентообладатель Малое научно-исследовательское предприятие «Технология» - № 5033847/05; заявл. 14.02.92, опубл. 20.11.95. Бюлл. № 32.
2.Патент № 2028984 Российская Федерация МПК 6 С 03 С 17/34. Способ получения высокоотражающих трехслойных поленочных покрытий [Текст] / Шалумов Б.З., Дьякова В.В., Шаулов А.Ю.Заявители и патентообладатели -авторы. - № 5057127/33; заявл. 29.07.92., опубл. 20.02.95. Бюлл. № 5.
3.Патент № 2052401 Российская Федерация МПК 6 С 03 С 17/25. Способ получения пленочные титаноксидных покрытий [Текст] / Шалумов Б.З., Дьякова В.В., Шаулов А.Ю., Проделайло М.Б.Заявители и патентообладатели -авторы. - № 93055220; заявл. 10.12.93, опубл. 20.01.96. Бюлл. № 2.
4.Патент № 2493966 Российская Федерация МПК В32В 21/10 (2006.01) Способ получения неорганического многослойного облицовочного материала [Текст] / Шаулов А.Ю., Лалаян В..М., Нечволодова Е.М., Грачев А.В.,Ткаченко Л.А., Берлин А.А. Заявитель и патентообладатель Министерство промышленности и торговли РФ (Минпромторг). - № 2011141462/05; заявл. 13.10.2011; опубл.27.09.2013. Бюлл. № 27.
5.Патент № 117357 Российская Федерация МПК В32В 21/10 [Текст] / Шаулов А.Ю., Лалаян В..М., Нечволодова Е.М., Грачев А.В., Ткаченко Л.А., Берлин А.А. Неорганический тонкостенный многослойный облицовочный материал. Заявитель и патентообладатель Министерство промышленности и торговли РФ (Минпромторг). - № 2011141465/05, заявл. 13.10.2011 опубл. 27.06. 2012. Бюлл. № 18.
6.Патент № 2444540 Российская Федерация МПК С08G 77/58, С08G 77/06 [Текст] / Иванов А.Г., Копылов В.М., Иванова В.Л., Хазанов И.И., Шаулов А.Ю. Способ получения полиметаллосилоксанов. Заявитель и патентообладатель ООО «Пента-91» - № 2010142971/04; заявл. 21.10. 2010; опубл. 10.03.12. Бюлл. №7.
Список докладов на конференциях.
1. Shaulova A.B., Shaulov A.Yu., Shalumov B.Z. Synthesis of Low-softening point ultraphsphates using solutions. Eurogel. 17-20 july 1991, Saarbruken, Germany.
2. Shaulova A.B., Shaulov A.Yu., Shalumov B.Z. Synthesis of Low-softening Ultrphosphates in Solutions as a Component of Composites. Statement of the Problem. XVI Всемирный конгресс стекла. 4-9 октябрь 1992. г. Мадрид.
3. Berlin. Al.Al., Khalturinski N.A., Shaulov A.Yu. Low-Flammable Polymeric Materials. East Asian Symposium on Polymers for Advanced Technologies. EASPAT-2003. Tokyo.
4. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Неоргано-органические полимерные материалы. Получение и перспективы исследований. Ениколоповские чтения. Москва, апрель 2004 г.
5. Берлин А.А., Халтуринский Н.А., Шаулов А.Ю. Огнестойкие органические и неорганические материалы. Международная конференция по горению и взрывам (памяти Зельдовича Я.Б.) Черноголовка, 7 -11 февраль 2005.
6. Авраменко Н.В.Парфенова А.М., Шаулов А.Ю., Шилкина Н.Г, Щеголихин А.Н., Берлин А.А. Термические и релаксационные свойства гибридных полимеров на основе борной кислоты и пентаэритрита. IX Международная конференция по химической термодинамике. Москва, МГУ - 2005.
7. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Пути пластификации неорганических полиоксидов – основных компонент керамических материалов. Международный симпозиум ESPAT-2005. Самара, июнь 2005.
8.Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Можно ли сделать резиновый камень? Полимеры – 2006. Звенигород, февраль 2006.
9.Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Полиоксидные и гибридные полимеры и композиции. Международная научно-техническая конференция «Актуальные вопросы авиационного материаловедения», Москва, июнь 2007.
10. Berlin A.A. and. Shaulov A.Yu. Polyoxide and Hybrid Polymers and Composites. Polymer Congress. Slovenia – июль 2007.
11. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. К полимерной природе неорганических и гибридных материалов. XX Всероссийское совещание по температуроустойчивым функциональным покрытиям 27 - 28 ноября 2007 г. Санкт-Петербург.
12. Berlin А.А., Shaulov А.Yu. Inorganic and Hybride Polyoxides as the Evolution of Polymeric Materials. Polymerwerkstoffe 2008 Halle / Saale, 24. - 26. September 2008.
13. Глушенко П.Б., Куперман А.М., Саламатина О.Б, Скачкова В.К., Шамаев М.Ю., Шаулов А.Ю., Берлин А.А. Неорганический термопласт. Синтез и применение в высокоармированных композитах. XVI симпозиум «Современная химическая физика». Туапсе-2004.
14. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Неорганические полимеры как аналоги полиуглеводородов. Структура и свойства. XVII симпозиум «Современная химическая физика» Туапсе, сентябрь, 2005.
15. Алиев А.Д., Алиев И.И., Зархина Т.С., Люмпанова А.Ю., Муравлев Ю.Б., Щеголихин А.Н., Шаулов А.Ю, Берлин Ал.Ал. О молекулярном характере смешения гибридных композиций углеводородных полимеров и полиоксидов бора. XIX симпозиум «Современная химическая физика» Туапсе, сентябрь 2007.
16. В.К.Скачкова, А.В.Грачев, Е.А.Малинина, А.Ю. Шаулов, А.А.Берлин Модификация линейного олигомера силиката натрия. (Тез. С.276). XXII симпозиум «Современная химическая физика». Туапсе - 2012.
17. Скачкова В.К., Грачев А.В., Малинина Е.А.,Гоева Л.В., Шаулов А.Ю., Берлин А.А., Кузнецов Н.Т. Термические свойства продуктов взаимодействия силикатов натрия с декагидро-клозо-декаборатом триэтиламмония. XXIII симпозиум «Современная химическая физика». Туапсе - 2013.
18. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Неорганические олигомеры полиоксида бора XVII Международная конференция по химии и физикохимии олигомеров. «Олигомеры-2005». Одесса - 2005.
19. Шаулов А.Ю., Роговина, С.З., Новиков Д.Д., Оптов В.А., Шеголихин А.Н., Глушенко П.Б., Берлин А.А. Композиции на основе олигомеров оксида бора и органических природных и синтетических. полимеров. IX Международная конференция по химии и физике олигомеров «Олигомеры – 2005» Одесса, сентябрь 2005.
20. Скачкова В.К., Шаулов А.Ю., Саламатина О.Б., Руднев С.Н., Самойленко А.А., Ломакин С.М., Щеголихин А.Н., Берлин А.А. «Модификация полиоксида бора олигомерным амидом». XVII Международная конференция по химии и физике олигомеров «Олигомеры – 2005». Одесса, сентябрь 2005.
21. Шаулов А.Ю. Композиты на основе неорганических полимеров. XIХ Международная конференция по химии и физикохимии олигомеров. «Олигомеры-2007». Петрозаводск - июль 2007.
22. Берлин А.А., Шаулов А.Ю. Неорганические и гибридные полимеры. Х. Международная конференция по химии и физикохимии олигомеров. «Олигомеры-2009». Волгоград 7-11 сентября 2009. С. 20, 78, 248, 286.
23.Скачкова В.К., Любимов А..В., Любимова Г.В., Гусев М.Н., Грачев А..В., Лалаян В.М., Матышак В.А., Шаулов А.Ю. Органо-неорганический нанокомпозит на основе циклоалифатической эпоксидной смолы и оксида кремния// Олигомеры-2009 (Тез. С.248).
24.Грачев А.В., Лалаян В.М., Любимов А.В., Любимова Г.В., Пущаева Л.М Стегно Е.В., Щеголихин А.Н., Шаулов А.Ю., Берлин А.А. Химически активные неорганические и гибридные олигомеры. ХI. Международная конференция-школа по химии и физикохимии олигомеров. «Олигомеры-2011». Казань - 2011.
25. Стегно Е.В., Зуев К.В., Грачев А.В., Лалаян В.М., Патлажан С.А., Шаулов А.Ю., Берлин А.А. Особенности течения расплавов и механические свойства смесей органических полимеров и олигомера оксида бора. ХII Международная конференция-школа по химии и физикохимии олигомеров. «Олигомеры-2013». Ярославль - 2013.
26. Shaulov, A., Grachev, A., Lyubimov, A., Lyubimova, G., Stegno, E., Berlin, A. Inorganic Polyoxide Thermoplastics. Международная конференция ICCE – 19. Шанхай - 2011.
27. Shaulov, A., Grachev, A., Lalayan, V., Lyubimov, A., Lyubimova, G., Nechvolodova, E., Patlazhan, S., Pushchaeva, L., Skachkova, V., Stegno, E., Shevchenko, L., Berlin, A., Muller, R., Bouquey, M., and Rondin, J. New Line in Creation of Materials for Extremal Applications. Люксембург- 2011. Семинар-выставка.
28. Shaulov, A., Grachev, A., Lyubimov, A., Lyubimova, G., Stegno, E., Berlin, A. Inorganic Polyoxide Thermoplastics. Международная конференция ICCE- 19. 24- 30 июля. Шанхай - 2011.
29.Shaulov A.Yu., Berlin A.A. The Polymer Nature of Oxides. Международная конференция ICCE – 20. 24- 30 июля. Пекин - 2012.
30.Berlin A.A. and Shaulov A.Yu. Inorganic-Organic Blends. New Method for Preparation of Polymer Composites. Российско-французский семинар по композитам. С.-Петербург 2012 г.