Практичне заняття № 1

Сучасний стан та перспективні напрямки наукових досліджень в технології еластомерів. Напрямки наукових досліджень кафедри ХТПЕ УДХТУ

Мета практичного заняття – ознайомитися з науковими школами та напрямками науково-дослідницької роботи кафедри ХТПЕ УДХТУ; сформулювати тему магістерської дипломної роботи, робочу гіпотезу досліджень та об’єкт.

План практичного заняття

1.1 Наукові школи та науково-дослідницька діяльність студентів.

1.2 Наукова школа кафедри ХТПЕ УДХТУ.

3. Форма звітності з практичного заняття № 1.

1.1 Наукові школи та науково-дослідницька діяльність студентів

Зростання вимог до підготовки науково-педагогічних та наукових кадрів, а також до вищої професійної освіти вимагає якісно нового теоретичного і методичного забезпечення науково-дослідницької діяльності.

Науково-дослідницька діяльність – це інтелектуальна праця, спрямована на придбання знань, умінь і навичок.

Провідне місце в системі багатоступеневої підготовки наукових і науково-педагогічних кадрів посідають вищі навчальні заклади (ВНЗ) України. У більшості з них створені наукові школи, спеціалізовані вчені ради із захисту докторських і кандидатських дисертацій, магістратура, аспірантура, докторантура.

Наукова школа (НШ) – це неформальний творчий колектив дослідників різних поколінь, об’єднаних загальною програмою і стилем дослідницької роботи, які діють під керівництвом визнаного лідера. Це об’єднання однодумців, що розробляє життєво важливі для суспільства проблеми під керівництвом відомого в певній галузі дослідника, має значні теоретичні і практичні результати своєї діяльності, визнані у наукових колах і сфері виробництва.

У діяльності наукової школи реалізуються такі основні функції:

– виробництво наукових знань (дослідження і навчання);

– поширення наукових знань (комунікація);

– підготовка обдарованих вихованців (відтворення).

Науковій школі властива сукупність ознак, які дають змогу ідентифікувати таке творче об’єднання дослідників.

Головною ознакою НШ є ефективне засвоєння і дослідження її членами актуальних проблем з висунутих керівником наукових напрямів. Мінімальний цикл, що дає підстави фіксувати існування школи, становлять три покоління дослідників: засновник школи – його послідовник – учні послідовника.

Ключова фігура НШ – її лідер, ім’ям якого названо школу. Це – видатний, авторитетний учений, котрий розробляє фундаментальні та загальні питання науки, продукує ідеї, нові напрями досліджень, здатний об’єднати навколо себе колектив однодумців.

Серед інших ознак НШ виділяють такі:

– багаторічна наукова продуктивність що характеризується як кількісними (кількість публікацій, посилань), так і кількісними показниками (лідер і члени НШ є авторами фундаментальних наукових праць, членами редколегій провідних професійних журналів і збірників);

– широта проблемно-тематичного, географічного, хронологічного діапазонів функціонування НШ;

– збереження традицій і цінностей НШ на всіх етапах її становлення і розвитку, забезпечення спадкоємності в напрямах наукових досліджень, стилю наукової роботи;

– розвиток атмосфери творчості, новаторства, відкритості для наукових дискусій як у професійній пресі, так і в спілкуванні;

– об’єднання в НШ певного кола талановитих учених, постійне її поновлення обдарованими вихованцями – послідовниками лідера, здатними до самостійного пошуку;

– постійні комунікаційні зв’язки (горизонтальні і вертикальні) між учителем та учнями, рядовими членами школи;

– активна педагогічна діяльність (кількість здобувачів, аспірантів, докторантів, підручників, навчальних посібників, розробка нових курсів);

– офіційне визнання державою (науковою спільнотою) важливості наукових досліджень НШ (число академіків, докторів, кандидатів наук, професорів, доцентів, заслужених діячів науки, працівників).

Наукові школи є головною неформальною структурою науки, роблять значний внесок у її розвиток. Їх представники, як правило, досягають значних наукових результатів.

Зростання вимог до професійної підготовки випускників вищих навчальних закладів потребує більш активного залучення до науково-дослідницької роботи (НДР) студентів.

Науково-дослідницька діяльність студентів (НДДС) вищих навчальних закладів України є одним із основних чинників підготовки висококваліфікованих кадрів відповідного профілю.

Поняття «науково-дослідницька діяльність студентів» включає в себе два взаємопов’язаних елементи:

– навчання студентів елементам дослідницької діяльності, організації та методики наукової творчості;

– наукові дослідження, що здійснюють студенти під керівництвом професорів і викладачів.

Для НДДС вищих начальних закладів характерним є єдність цілей і напрямів навчальної, наукової і виховної роботи, тісна взаємодія всіх форм і методів наукової роботи студентів, що реалізуються в навчальному процесі та поза навчальний час. Це забезпечує їхню участь у науковій діяльності протягом усього періоду навчання, тісно пов’язану як з науково-дослідницькою діяльністю, що проводиться підрозділами ВНЗ, так і громадською діяльністю.

Зміст і структура НДДС забезпечує послідовність її засобів і форм відповідно до логіки і послідовності навчального процесу, що зумовлює спадкоємність її методів і форм від курсу до курсу, від кафедри до кафедри, від однієї дисципліни до іншої, від одних видів занять до інших, поступове зростання обсягу і складності набутих студентами знань, умінь, навичок у процесі виконання ними наукової роботи. Реалізована в комплексі науково-дослідницька діяльність студентів забезпечує вирішення таких основних завдань:

– формування наукового світогляду, оволодіння методологією і методами наукового дослідження;

– надання допомоги студентам у прискореному оволодінні спеціальністю, досягнення високого професіоналізму;

– розвиток творчого мислення та індивідуальних здібностей студентів у вирішенні практичних завдань;

– прищеплення студентам навичок самостійної науково-дослідницької діяльності;

– розвиток ініціативи, здатності застосовувати теоретичні знання у своїй практичній роботі, залучення найздібніших студентів до розв’язання наукових проблем, що мають суттєве значення для науки і практики;

– необхідність постійного оновлення і вдосконалення своїх знань;

– розширення теоретичного кругозору і наукової ерудиції майбутніх фахівців;

– створення та розвиток наукових шкіл, творчих колективів, виховання у стінах вищого навчального закладу резерву вчених, дослідників, викладачів.

1.2 Наукова школа кафедри ХТПЕ УДХТУ

Кафедра заснована у 1946 р. у Київському технологічному інституті легкої промисловості під назвою кафедри технології гуми. Завідувачем кафедри призначено кандидата технічних наук (згодом доктор хімічних наук, професор) Г.А. Блоха.

3 травня 1954 р. Міністерством вищої освіти СРСР прийнято рішення про перенесення кафедри гуми у Дніпропетровський хіміко-технологічний інститут, єдиний В Україні спеціалізований вуз в області хімічних наук та хімічних технологій. За всі роки свого існування кафедра підготувала понад 4000 спеціалістів-технологів для підприємств гумової промисловості.

З моменту створення кафедри і до 1985 року її очолював доктор хімічних наук, професор Г.А. Блох; з 1985 по 1998 рр. – доктор технічних наук, професор З.В. Онищенко; з 1998-1999 рр. – доктор хімічних наук, професор Ю.Р. Ебіч; з 1999 р. – кандидат технічних наук (зараз доктор технічних наук), доцент Ю.М. Ващенко. У 1985 р. на ПО «Дніпрошина», а у 1987 р. у НДІ ВГШ утворилися філіали кафедри.

Кафедра має великий потенціал наукових досліджень. У 1959 р. тут відкрилася аспірантура, а у 1980 р. – докторантура. За період роботи кафедри підготовлено 7 докторів та 50 кандидатів наук. У 1978 р. була створена галузева науково-дослідницька лабораторія вулканізації та модифікації еластомерів, науковими керівниками якої були професори: Г.А. Блох, З.В. Онищенко, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук М.І. Стешенко.

Колектив кафедри у співробітництві з галузевими науково-дослідними інститутами та підприємствами гумової промисловості працює над рішенням актуальних проблем в області створення нових типів гум та композиційних матеріалів на основі еластомерів, що відповідають сучасним вимогам.

Найбільш важливі теоретичні та практичні дослідження були присвячені актуальним проблемам вулканізації каучуків, механізмам дії прискорювачів вулканізації, створенню нових вулканізувальних систем, модифікації каучуків, створенню спеціальних типів гум для: шинної, гумотехнічної, газової, металургійної, кабельної та інших галузей промисловості. Наукові дослідження пов’язані з іменами таких вчених, як: докторів хімічних наук, професорів – Г.А. Блоха, Ю.Р. Ебіча, Н.М. Гаврилюк; докторів технічних наук, професорів – З.В. Онищенко, В.С. Кутяниної, Ю.М. Ващенко, В.І. Овчарова; кандидатів технічних наук – Г.В. Тархова, Г.П. Шелудько, А.Ф. Носникова, Ч.Л. Меламед, О.К. Лотакової, М.А. Васьковської, Л.О. Огнєвського, І.П. Черенюка, Ю.С. Рудого, Т.М. Радіної, Ю.Л. Котова, Р.Я. Омельченко, Ю.В. Емельянова, К.В. Шевцової, В.В. Бойко, М.М. Терещук, Н.М. Шевченко, О.Ю. Полоза, О.В. Охтіної, І.А. Качкуркіної, Л.О. Соколової, Г.В. Підгайко, С.М. Зибайло.

Значним поштовхом у розумінні процесів вулканізації каучуків сіркою, механізму дії органічних прискорювачів стало використання методу радіоактивних ізотопів. Дослідження, які були розпочаті під керівництвом професора Г.А. Блоха, дозволили визначити механізм дії вулканізувальних систем, розробити фізико-хімічні основи використання нових типів вулканізувальних агентів, прискорювачів та активаторів вулканізації. Результати досліджень були узагальнені у всесвітньо відомих монографіях професора Г.А. Блоха.

Вперше на кафедрі були проведені дослідження, пов’язані з використанням синтетичних та природних цеолітів, шаруватих силікатів та їх модифікованих (інтеркальованих) форм у гумах. Розроблені рецепти гум різного призначення, які містили цеоліти, що дозволило замінити дорогі та дефіцитні компоненти та значно підвищити комплекс властивостей вулканізатів.

Систематичні дослідження низькотемпературної вулканізації дозволили розробити вулканізувальні системи за наявності подвійних та потрійних систем прискорювачів, які забезпечують вулканізацію каучуків загального та спеціального призначення при температурі 20-100⁰С. Ці системи знайшли широке використання у шинній, гумотехнічній промисловостях, для приготування клеїв та паст, ремонту покришок, холодного стикування транспортерних стрічок.

На кафедрі вперше розпочалися роботи по використанню хлорвмісних органічних речовин у гумах різного призначення. Ці речовини знайшли широке використання: для прискорення смоляної вулканізації каучуків; активації процесів вулканізації сіркою; створення модифікуючих систем для підвищення адгезії гуми до різних типів текстильного корду та металу.

Вперше проведені роботи по впровадженню систем білої сажі та комплексу РУ для значного підвищення міцності зв’язку шинних гум з текстильним кордом. Розроблена система, під назвою НRН отримала широке використання.

Розроблені спеціальні гуми: для футерівки обладнання цементної промисловості; гумовий патрон – контейнер для транспортування гарячого металу у металургійній промисловості; рецептура рентгеностійких гум.

Цікаві роботи кафедра проводить в області фізико-хімії еластомер-олігомерних композицій. Розроблені нові методи удосконалення композиційних матеріалів радіотехнічного призначення, створені та впроваджені засоби регулювання поліруючої здатності еластомерних композицій для оброблення криштальних елементів.

Результати досліджень постійно представляються на міжнародних конференціях в Україні, Росії, Німеччині, Словаччині, Польщі.

Актуальність проведення досліджень підтверджена отриманням більш ніж 170 авторських свідоцтв та патентів. Викладачами та науковими співробітниками опубліковано більше 600 статей та 16 монографій.

Підготовка магістрів, яку розпочато на кафедрі хімії та технології переробки еластомерів УДХТУ, спрямована на створення умов для творчого розвитку обдарованої особистості і підготовку фахівців із науково-дослідним (творчим) і науково-педагогічним функціональними напрямками діяльності за слідкуючою тематикою магістерських робіт:

– модифікація гум з метою підвищення їх адгезії до армуючи матеріалів;

– нові прискорювачі та активатори сірчаної вулканізації дієнових каучуків;

– клейові та анаеробні композиції на основі еластомерів;

– одержання, модифікація та використання гумової крихти;

– композиційні інгредієнти гумових сумішей;

– природні та синтетичні мінеральні і полімернеорганічні наповнювачі та добавки еластомерних композицій;

інгредієнти із вторинної сировини для еластомерних композицій та інші.

В цілому ж, в останні десятиріччя фундаментальні та прикладні дослідження в області еластомерів вітчизняними та закордонними вченими проводились в наступних основних напрямках:

1. Фізико-хімічний напрям: структура каучуку та гуми, теорія еластичності, зв'язок між структурою та властивостями, теорія вулканізації, взаємодія еластомеру з активними наповнювачами, проблеми старіння та стабілізації.

2. Механічний напрям: гума як конструкційний матеріал, механічні властивості, теорія роботи найважливіших виробів, методи розрахунку конструкцій виробів, вивчення режимів навантаження гум, гумо-тканевих та гумо-металевих композицій у конкретних виробах, методи лабораторних та інших видів випробувань.

3. Технологічний напрям: процеси та устаткування для виготовлення гумових виробів.

3. Форма звітності з практичного заняття № 1

За даними науково-технічної літератури знайти та навести посилання на основні публікації керівника магістерської дипломної роботи (МДР) (10-20 посилань згідно діючих стандартів подання літературних джерел). Сформулювати тему МДР і зробити усне повідомлення за напрямком наукових досліджень керівника (3-4 сторінки формату А4 – до 10 хвилин повідомлення на науковому семінарі).