Досліджено вплив часу формування плівок на механічні властивості сітчастих поліуретанів, модифікованих ацетилацетонатами перехідних металів Cu<^>2+, Co<^>3+, Cr<^>3+ та динаміку нітроксильного парамагнітного зонда ТЕМПО, введеного у такі системи. Встановлено, що збільшення концентрації металокомплексного модифікатора і кількості розчинника, використаного для введення модифікатора, веде до зростання жорсткості системи, зменшення рухливості полімерного оточення зонда та зростання гетерогенності металовмісних сітчастих поліуретанів.

Встановлено наявність комплексоутворення між матрицею сітчастих поліуретанів і координаційною сполукою Cu<^>2+. Розглянуто вплив концентрації введеного металокомплексу та часу формування плівок на характер цієї взаємодії. Показано, що зі збільшенням часу формування систем відбувається зміна утворення комплексів переважно від N - H груп до комплексів з C = O і C - O - C групами. Показано, що під час модифікування сітчастих поліуретанів Cu(acac)2 спостерігається поява мікрокристалічних металовмісних утворень, форма і розмір яких залежать від умов формування систем.

Досліджено вплив співвідношення мультипротонних ортофосфорної та лимонної кислот на термостійкість епоксидних композицій. Виявлено, що прищеплення індивідуальних кислот призводить до погіршення термостійкості отверднених композицій, тоді як комбінування мінеральної та карбонової кислот помітно послаблює цей ефект. Збільшення кількості лимонної кислоти та відповідне зменшення кількості ортофосфорної кислоти у комбінованому модифікаторі веде до підвищення термостійкості систем.

Досліджено електропровідність, міцність на розрив і подовження у разі розриву композиційних матеріалів на основі сітчастих поліуретанів з багатошаровими вуглецевими нанотрубками залежно від концентрації наповнювача. Встановлено, що за вмісту наповнювача 0,0034 об. ч. спостерігається різка зміна електропровідності від 10<^>-10 (для поліуретанової матриці) до 10<^>-6 См/см (за вмісту наповнювача 0,0052 об. ч.), яка пов'язана з перколяційним переходом. Встановлено, що введення вуглецевих нанотрубок призводить до збільшення міцності на розрив і зменшення подовження у разі розриву наповнених поліуретанових композитів. Зокрема, показано, що міцність на розрив зростає до 14,3 МПа у порівнянні з вихідною матрицею (4,3 МПа), досягаючи максимуму за вмісту наповнювача 0,0042 об. ч. Значення подовження за розриву зі збільшенням концентрації наповнювача зменшуються (від 837 % для вихідного поліуретану до 423 % за вмісту наповнювача 0,0047 об. ч.), що пояснюється зміцненням поліуретанової матриці вуглецевими нанотрубками.

Використовуючи метод імпедансної спектроскопії проведено дослідження особливостей електропровідності систем на основі сітчастих поліуретанів та вуглецевих нанотрубок залежно від величини зовнішнього тиску. Встановлено, що залежність електропровідності від тиску проявляє перколяційну поведінку. Виявлено механізми нелінійної зміни електропровідності зі зростанням тиску. Показано, що досліджувані системи є перспективними п'єзорезистивними матеріалами для створення сенсорів тиску.

Дисертацію присвячено створенню поліфункціональних систем на основі сітчастих поліуретанів (СПУ) з введеними in situ багатошаровими вуглецевими нанотрубками та/або комплексами перехідних металів. Встановлено, що за введення нанотрубок в СПУ in situ спостерігається перколяційний перехід за 0,63 % вмісту наповнювача, що супроводжується зростанням електропровідності (на 4 порядки), коефіцієнта теплопровідності (в 2,5 раза) та міцності на розрив (у 3,5 раза). Введення нанотрубок у поліуретанову матрицю за присутності каталітично активних комплексів металів (зокрема, ацетилацетонату феруму (3+)) дозволяє значною мірою впливати на стабілізацію розподілу нанотрубок в об'ємі полімеру, що виявляється в перколяційному переході вже за 0,02 % вмісту наповнювача, значно підвищує електропровідність (на 7 порядків) та механічну міцність систем (у 3,5 раза), при цьому не підвищується їх теплопровідність. Показано, що шляхом регулювання кількості наповнювача та додавання комплексів металів можна одержувати матеріали з необхідним рівнем електро- та теплопровідності, механічної міцності й іншими характеристиками, які можна використовувати для створення антиелектростатичних покриттів, електропровідних адгезивів, еластичних теплопровідних матеріалів тощо.

З використанням методів електронної мікроскопії, динамічного механічного аналізу та проходження ультразвуку досліджено основні механічні характеристики систем на основі сітчастих поліуретанів та вуглецевих нанотрубок (ВНТ). Виявлено, що вони мають перколяційну поведінку і на ділянці перколяційного переходу (0,4 - 1 %) їх механічні характеристики різко змінюються. Вирішальний вплив тут мають агрегати з ВНТ. З досягненням порога перколяції утворюється розгалужена сітка з ВНТ та у досліджуваних матеріалах значно підвищуються міцність на розрив, модуль пружності та швидкість поширення ультразвуку.

Одержано композити на основі сітчастих поліуретанів, синтезованих через форполімер або аддукт, з введеними in situ багатошаровими вуглецевими нанотрубками. Досліджено впливи способу синтезу полімеру, порядку введення та кількості наповнювача на електропровідність, теплопровідність і механічні характеристики композитів. Показано, що композити на основі поліуретанів, синтезованих через форполімер та аддукт, характеризуються стрибкоподібним зростанням електропровідності з перколяційними переходами за вмісту нанотрубок у 0,65 % та вище 2,5 % відповідно. Міцність на розрив для цих систем становить 14 та 6 МПа відповідно.