Все преподаватели кафедры активно работали и работают над усовершенствованием учебного процесса. Наиболее значимые учебники, монографии и учебные пособия, подготовленные преподавателями кафедры:

1. Тагер А.А. «Высокомолекулярные соединения». М.: Химия, 1951.

2. Тагер А.А. «Физико-химия полимеров». М.: Химия, 1965, 1968, 1978.

3. Тагер А.А. «Физико-химия полимеров». М.: Научный мир, 2007.

4. Tager А.А. «Physical Chemistry of Polymers». М. Мир, 1968, 1978.

5. Вшивков С.А. «Методы исследования фазового равновесия растворов полимеров». Свердловск. Изд-во Урал. ун-та, 1991.

6. Тагер А.А. «Основы учения о растворах неэлектролитов». Свердловск. Изд-во Урал. ун-та, 1992.

7. Вшивков С.А., Русинова Е.В. «Фазовые переходы в полимерных системах, вызванные механическим полем». Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2001.

8. Суворова А.И., Тюкова И.С., Сафронов А.П., Адамова Л.В. «Высокомолекулярные соединения. Лабораторный практикум». Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2006.

9. Русинова Е.В. Теория горения и взрыва. Екатеринбург. Изд-во УрИ ГПС МЧС России, 2010.

10. Вшивков С.А. Фазовые превращения и структура жидкокристаллических наносистем в магнитном и механическом полях. Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2010, 2011.

11. Адамова Л.В. Учебный курс повышения квалификации преподавателей и научных работников высшей школы по направлению «Нанотехнологии», «Сорбционный метод исследования пористой структуры наноматериалов и удельной поверхности наноразмерных систем» (2010). www.nanoobr.ru.

12. Вшивков С.А. Учебный курс повышения квалификации преподавателей и научных работников высшей школы по направлению «Нанотехнологии» «Фазовые и структурные превращения жидкокристаллических наносистем» (2010). www.nanoobr.ru.

13. Адамова Л.В. Процессы на поверхности раздела фаз. Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2008.

14. Суворова А.И., Тюкова И.С. «Вторичная переработка полимеров и создание экологически чистых полимерных материалов» по ИОНЦ «Экология природопользования». Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2008.

15. Лирова Б.И., Русинова Е.В. «Анализ полимерных композиционных материалов» по ИОНЦ «Экология природопользования». Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2008.

16. Лирова Б.И, Суворова А.И. Проблемы экологии производства и применения полимерных материалов. Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2007.

17. Вшивков С.А., Тюкова И.С. «Технология получения композиционных полимерных наноматериалов», 2011. http://elar.usu.ru/handle/1234.56789/3568.

18. Вшивков С.А., Зубарев А.Ю., Сафронов А.П. «Самоорганизация, фазовые переходы и свойства анизотропных сред в магнитном и механическом полях». Екатеринбург. Изд-во АМБ, 2011.

19. Vshivkov S.A. Phase transitions of polymer systems in external fields. Ekaterinburg. AMB Press. 2015. 324 p.

20. Вшивков С.А. Фазовые переходы и структура полимерных систем. Lambert Academic Publishing. Dusseldorf. 2018. 258 с.

21. Вшивков С.А. Фазовые переходы полимерных систем во внешних полях. Санкт-Петербург: Лань, 2013. 368 с.

22. Вшивков С.А., Сафронов А.П., Русинова Е.В., Адамова Л.В., Надольский А.Л., Тюкова И.С., Терзиян Т.В., Галяс А.Г. «Методы исследования полимерных систем». Екатеринбург: Изд-во Урал. федер. ун-та, 2016. 232 с.

Общие и специальные курсы лекций, впервые разработанные для студентов химического, биологического и физического факультетов УрГУ: «Теория растворов» (Тагер, 1952), «Высокомолекулярные соединения» (Тагер, 1958), «Физико-химия полимеров» (Тагер, 1958), «Строение молекул и химическая связь» (Суворова, 1968), «Квантовая химия» (Суворова, 1972), «Физика полимеров» (Вшивков, 1975), «Физические методы исследования» (Лирова, 1977), «Полимерные композиционные материалы» (Вшивков, 1985), «Экология производства и применения полимерных материалов» (Лирова, 1994), «Анализ полимеров» (Русинова, 1995), «Ядерный магнитный резонанс полимерных систем» (Лирова, 1990), «Проблемы спектроскопических методов исследования полимеров» (Лирова, 1995), «Расчётные методы в термодинамике полимеров» (Сафронов, 1997), «Термохимия и теплофизика полимерных систем» (Сафронов, 1997), «Проблемы экологии производства и применения полимерных материалов» (Суворова, Лирова, 1998), «Механизм и термодинамика образования макромолекул» (Вшивков, 1998), «Полимерные смеси и сплавы» (Адамова, 2000), «Термодинамика растворов и смесей полимеров» (Сафронов, 2002), «Массоперенос в полимерных системах» (Тюкова, 2003), «Экологически чистые полимерные материалы» (Тюкова, Адамова, Суворова, 2000), «Фазовые переходы полимерных систем во внешних полях» (Вшивков, 2002).

 

Общее направление научных работ, проводимых в настоящее время, базируется на ранее созданном фундаменте и связано c изучением структуры, термодинамики образования, фазовых переходов и свойств многокомпонентных полимерных систем. Термодинамика смешения полимеров — каучуков, полимерных стекол, аморфных полимеров с кристаллическими, синтетических полимеров с природными — плодотворно изучается в работах профессора А.И. Суворовой, профессора А.П. Сафронова, доцентов Л.В. Адамовой и аспирантов. В этих работах обнаружено влияние химической природы, соотношения компонентов, надмолекулярной структуры полимеров и способов получения полимерных композиций на их термодинамическую устойчивость. Показано влияние кристалличности и стеклообразности полимера на термодинамические параметры смесей. Установлена корреляция между термодинамической совместимостью компонентов и механическими характеристиками материалов, полученных из смесей полимеров. Показано влияние на фазовое равновесие и термодинамические характеристики смесей полимеров химической природы аморфного компонента, степени сшивания каучуков и их стереорегулярности. Полученные в последние годы (1999—2002) результаты опубликованы в журналах «Высокомолекулярные соединения», «Polymer International», «Polymer».

Исследованию влияния механического поля на фазовые переходы в растворах и смесях полимеров посвящены работы профессоров С.А. Вшивкова, Е.В. Русиновой и аспирантов. Ими установлена взаимосвязь между макроявлением — смещением при деформировании бинодалей и кривых ликвидуса и микроявлением — изменением размеров макромолекул, обнаружено проявление принципа температурно-временной суперпозиции в фазовых переходах полимерных смесей, доказано подавление кристаллизации полимеров механическим стеклованием деформируемого аморфного полимера — матрицы, обнаружена смена типа фазового распада систем с кристаллического на аморфное при деформировании. Полученные результаты обобщены в монографии: «Методы исследования фазового равновесия растворов полимеров» (Вшивков С.А. Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 1991, 100 с.) и учебном пособии  «Фазовые переходы в полимерных системах, вызванные механическим полем» (Вшивков С.А., Русинова Е.В., Екатеринбург. Изд-во Урал. ун-та, 2001, 172 с.)

С 2001 года начаты исследования фазовых и структурных превращений жидкокристаллических полимерных систем в магнитном и механическом полях. Обнаружено для жидкокристаллических растворов эфиров целлюлозы, что наложение магнитного поля приводит к смене типа жидких кристаллов с холестерического на нематический, образованию доменов в растворах и к значительному (на десятки градусов) повышению температуры образования ЖК фаз. С увеличением молекулярной массы полимера способность его макромолекул к ориентации в магнитном поле уменьшается. Растворы эфиров целлюлозы являются «системами с памятью», то есть после прекращения воздействия поля ориентация макромолекул и повышенная температура фазового перехода сохраняются в течение многих часов. Магнитное поле приводит и к увеличению в несколько раз размеров ассоциатов жёсткоцепных макромолекул и вязкости растворов.

Важное место занимают исследования свойств экологически безопасных смесей синтетических и природных полимеров, выполняемые профессорами А.И. Суворовой, А.П. Сафроновым, доцент И.С. Тюковой, аспирантами и дипломантами. Впервые определены термодинамические функции смешения природного полисахарида крахмала с производными целлюлозы. Показано влияние состава смесей и природа взаимодействующих групп полимеров на изменение энергии Гиббса, энтальпии и энтропии систем во всей области составов. Для систем крахмал—сополиамиды показано влияние содержания крахмала в смеси на реологические характеристики, определяющие возможность формования из смесей изделий, и на способность пленок смесей к биодеградации. Начаты работы по изучению комплекса свойств биоразлагаемых смесей, содержащих другой полисахарид — хитозан и пектины различного растительного происхождения.

Проводятся исследования (доцент Т.В. Терзиян) ион-полимерного взаимодействия, структурных переходов и электрических явлений в водных растворах и гелях природных и синтетических полимеров. Показано, что взаимодействие компонентов таких систем сопровождается существенными тепловыми эффектами обусловленными как кулоновскими взаимодействиями, так и различными типами гидратации с участием гидрофильных и гидрофобных групп полимеров. Изучается влияние магнитного поля на свойства гелей.

Вопросы обеспечения экологической безопасности производства и применения полимерных композиций (ПК) изучались доцентом Б.И. Лирова и старшим научным сотрудником Е.А. Лютиковой до 2014 года. На базе метода ИК-спектроскопии была разработана уникальная методика изучения кинетики процесса выделения низкомолекулярных веществ из полимерных материалов, позволяющая осуществить новые подходы к целенаправленному регулированию экологической надежности и эксплуатационных свойств ПК. Установлены закономерности влияния химической природы и содержания пластификатора и наполнителя на кинетику и механизм процессов их миграции из пластифицированных композиций на основе ПВХ. Показано, что различие в эффективных коэффициентах диффузии пластификаторов определяется сложным конкурирующим взаимодействием компонентов в системе, природой образующихся сольватокомплексов и их прочностью, а также степенью молекулярной упорядоченности полимерной матрицы. Полученные результаты использованы ОАО «Стройпластполимер» для оптимизации составов ПВХ пленочных материалов. Научные исследования кафедры поддержаны грантами РФФИ и CRDF.

Работы кафедры связаны с исследованиями, проводимыми в институтах Москвы (Академия тонкой химической технологии, Академия Биотехнологии), Санкт-Петербурга (Институт высокомолекулярных соединений), Иркутском государственном университете, Уральском отделении РАН. Образованы совместные лаборатории: с лабораторией элементорганических олигомеров и полимеров Института органического синтеза УрО РАН и с Институтом теплофизики УрО РАН (лаборатория фазовых переходов), а также кафедральные лаборатории — «Анализ и сертификация полимерных материалов» и «Лаборатория молекулярной спектроскопии», в которых студенты проходят практику, выполняют бакалаврские, дипломные и магистерские работы.

За последние 5 лет преподаватели кафедры опубликовали 152 статьи в отечественных и международных журналах, более 200 тезисов докладов на российских и международных научных конференциях.