Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Oznaka poročila: ARRS_ZV_RPROG_ZP_2008/241 ZAKLJUČNO POROČILO O REZULTATIH RAZISKOVALNEGA PROGRAMA V OBDOBJU 2004-2008 A. PODATKI O RAZISKOVALNEM PROGRAMU 1. Osnovni podatki o raziskovalnem programu Šifra programa P2-0145 Naslov programa Polimeri in polimerni materiali s posebnimi lastnostmi Vodja programa 6126 Majda Žigon Obseg raziskovalnih ur 45.050 Cenovni razred D Trajanje programa 01.2004 - 12.2008 Izvajalke programa (raziskovalne organizacije in/ali koncesionarji) 104 Kemijski inštitut 1858 SAVATECH družba za proizvodnjo in trženje gumenotehničnih proizvodov in pnevmatike d.o.o. B. REZULTATI IN DOSEŽKI RAZISKOVALNEGA PROGRAMA 2. Poročilo o realizaciji programa raziskovalnega programa1 Program dela, ki smo si ga zastavili v prejšnjem programskem obdobju, smo uspešno realizirali z dosežki, ki so mednarodno priznani. Tako smo postavili trdno osnovo za nadaljevanje kvalitetnega raziskovalnega dela na trenutno najbolj aktualnih področjih polimerov in polimernih materialov. Rezultati in vpetost v domačo in mednarodno znanstveno in razvojno sfero dokazujejo, da so bili naša vizija za razvoj področja, program in cilji dela realni. Raziskovalni program je bil zastavljen multidisciplinarno, nova znanja pa so pomembna za trajnostni razvoj tako v mednarodnem merilu kot tudi za domače okolje. Tematika raziskovalnega programa P2-0145 so bile raziskave novih funkcionalnih polimerov in polimernih materialov s posebnimi lastnostmi. Na področju funkcionalnih polimerov smo raziskave usmerili v sintezo in karakterizacijo novih polimerov za izbrane aplikacije: biorazgradljivi polimeri kot nosilci zdravilnih učinkovin na osnovi poliesteramidov, okoljsko razgradljivi poliestri, visoko razvejeni poliestri, prevodni polimeri na osnovi substituiranih anilinov, supramolekularni tekočekristalinični poliuretanski polimeri, tekočekristalinični poliestri in delno prepletene polimerne mreže poliuretanov in akrilatov. Raziskali smo njihove lastnosti v odvisnosti od sestave, strukture, arhitekture, morfologije in stopnje zamreženja polimera. Raziskave na področju polimernih materialov so bile usmerjene v pripravo ionsko prevodnih kompozitnih membran za gorivne celice, pripravo nanokompozitov iz polimernih in elastomernih matric ter nanopolnil v talini, raztopini ali in-situ s ciljem izboljšati lastnosti v primerjavi s konvencionalnimi kompoziti (kemijska odpornost, toplotna in UV obstojnost ter mehanske lastnosti). Na področju recikliranja polimerov smo iz razgradnih produktov polietilentereftalata sintetizirali polimere za kompozitne materiale, na področju polimerov iz obnovljivih virov pa smo razvili postopke za utekočinjanje lesa, s katerimi smo pripravili produkte, primerne za sintezo polimerov za različne materiale, predvsem veziva (npr. poliestri, poliuretani). V nadaljevanju sledijo poudarki za posamezne sklope raziskav. Visoko razvejeni poliestri: komercialno dosegljivim visoko razvejenim poliestrom Boltorn treh psevdogeneracij z različnim teoretskim razmerjem jedro/monomer smo opredelili molsko Program P2-0145 Stran 1 69 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 maso, sestavo in strukturo, ter vpliv navedenih paramerov na njihove termične in reološke lastnosti. Termično in reološko vedenje poliestrov je posledica urejanja strukture preko H-vezi med linearnimi sekvencami, ki so nepravilnosti v strukturi. Urejenost je največja pri poliestrih nižje molske mase z odprto strukturo in najnižjo stopnjo razvejanja. Kinetiko nastajanja H-vezi smo opisali s kinetiko kristalizacije. Biorazgradljivi polimeri: sintetizirali smo biorazgradljive in biokompatibilne amfifilne kopolimere iz hidrofilnega (poliaspartatni blok) in hidrofobnega dela (polimlečni blok), ki kažejo potencial za uporabo za nosilce za kontrolirano in ciljano sproščanje zdravilnih učinkovin. Pri pripravi kopolimerov smo uporabili dva različna postopka sinteze. V talini smo iz L,L-laktida in asparginske kisline sintetizirali delno razvejeni poli(laktid-ko-aspartat) iz več blokov različne dolžine. Poli(laktid-ko-aspartat) iz dveh blokov kontrolirane dolžine pa smo sintetizirali v raztopini s polimerizacijo z odpiranjem obroča L,L-laktida na primarno aminsko končno skupino koiniciatorja poli(b-benzil L-aspartata) ob Sn(Oct)2 kot iniciatorju. Podrobno smo raziskali sposobnost sintetiziranih kopolimerov za vezavo cinkovih ionov, ki je ključna za predvideno uporabo kopolimerov kot nosilcev zdravilnih učinkovin. Razvili smo novo metodo za določanje koncentracije cinka s fluorescenčno spektroskopijo. Vezava cinka je odvisna od vsebnosti aspartatnih enot v kopolimeru. Okoljsko razgradljivi polimeri: razvili smo metodo za določitev povprečij in porazdelitev molskih mas polihidroksialkanoatnih kopolimerov in terpolimerov s SEC-MALS tehniko in opredelili mikrostrukturo oz. porazdelitev komonomernih enot (sekvenc) v kopolimerih poli(3-hidroksibutirat-co-3-hidroksivalerat) z NMR visoke ločljivosti (600 MHz) in z večstopenjsko masno spektrometrijo z elektrorazpršilno ionizacijo (ESI-MS) ter dobili primerljive rezultate. Raziskali smo vpliv mikrostrukture na termične lastnosti PHA. Supramolekularni stranskoverižni poliuretani: raziskali smo vpliv strukture polimera z veznim mestom v glavni ali stranski verigi na stabilnost supramolekularnih poliuretanskih kompleksov, vpliv dolžine oligometilenske verige 4-alkoksibenzojskih kislin na stabilnost mezogenih struktur supramolekularnih poliuretanov, nastanek kompleksov z azofenolnimi derivati in vpliv končnih -CN in -OMe skupin na stabilnost polimernih kompleksov. Stranskoverižni poliestri: pripravili smo stranskoverižne poliestre z mezogenimi enotami na diolni kot tudi na kislinski komponenti. Kot diol smo uporabili dietanolamin, kot kislinsko komponento pa dimetilester hidroksi-izo-ftalne kisline in nanju preko alkilne verige s 6, 8, ali 10 metilenskimi skupinami vezali nitroazobenzensko ali metoksiazobenzensko mezogeno skupino. Poliestre smo sintetizirali s preestrenjem s kombinacijo 6 različnih diolov in estrov izoftalne kisline. Poliestri so v odvisnosti od sestave kristalinični, amorfni ali tekočekristalinični. Iz metil- in oktildietanolamina ter kislinskih kloridov smo pripravili poliestrske hidrokloride, s katerimi smo modificirali montmorilonit (MMT). Na debelino plasti MMT ni vplivala velikost kislinskega ostanka v poliestru, pač pa dolžina alkilne stranske verige. Eno od smol pa smo delno kvarternizirali z benzilkloridom in tudi s kvarterniziranim poliestrom uspešno modificirali MMT. Delno prepletene polimerne mreže (semi-IPN): Z metodo ESR spektroskopije smo raziskali molekulsko dinamiko delno prepletenih poliuretanskih in poliakrilatnih mrež v odvisnosti od koncentracie komplementarnih funkcionalnih skupin. Odvisna je od kompleksnih interakcij med funkcionalnimi skupinami, ki vplivajo na heterogenost segmentnega gibanja in na fazne prehode. Ugotovili smo, da je pri mejni koncentraciji funkcionalnih skupin (0,25 mmol/g) segmentno gibanje postane manj ovirano, kar smo pripisali spremembam v strukturi in lokalni gostoti zlaganja polimernih verig. Prevodni polimeri in polimerni kompoziti: (a) Za polimerizacijo anilinov smo namesto običajne stehiometrične kemijske polimerizacije uporabili katalitski sistem Fe3+/H2O2 in raziskali vpliv substituentov na lastnosti polimerov. Homopolimere in kopolimere različnih 2- in 3-substituiranih anilinov smo dopirali z večjimi protonskimi kislinami (oksalno kislino, p-toluensulfonsko kislino, 5-sulfosalicilno kislino, HClO4) in polimernimi dopanti (poliakrilna kislina, poli(asparaginska kislina-ko-mlečna kislina) in H4SiW12O40 x 39 H2O). S polimernimi dopanti smo pripravili prevodne filme z dobrimi mehanskimi lastnostmi, medtem ko so imeli filmi, dopirani s protonskimi kislinami, nekoliko slabše mehanske lastnosti. (b) Pripravili smo ionsko prevodne kompozitne membrane za gorivne celice na osnovi aromatskih in fluoriranih polimerov z dodatki anorganskih nanostrukturnih polnil ter ionomernih primesi. (c) Pripravili smo nanostrukture polianilina z uporabo okolju prijazne ionske tekočine imidazolnega tipa kot mehkega templata in študirali vpliv koncentracije ionske tekočine na tvorbo nanostruktur. Ugotovili smo, da so za pripravo nanostruktur bolj primerne razredčene vodne raztopine ionske tekočine, saj nastanejo nanodelci z nižjo stopnjo agregacije kot v bolj koncentriranih raztopinah . Polimerni nanokompoziti: (a) nanokompozite iz modificiranega montmorilonita (MMT) in polimetilmetakrilata (PMMA) smo pripravili v talini z dvopolžnim ekstruderjem, v raztopini in z enostopenjsko in situ polimerizacijo. Pri interkalaciji v raztopini smo uporabili vrsto topil z različno polarnostjo. Z zniževanjem polarnosti topila se je povečevala debelina plasti MMT oziroma Program P2-0145 Stran 2 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 interkalacija polimera med plasti MMT. Pri interkalaciji v talini smo dosegli vedno približno enako debelino plasti MMT v nanokompozitih (3,5 nm), kljub temu, da smo uporabili štiri različno modificirane MMT in različne pogoje priprave (temperatura, število vrtljajev). Enostopenjska in situ polimerizacija je nov postopek priprave polimernih nanokompozitov, pri katerem istočasno potekajo modifikacija MMT, polimerizacija in interkalacija. Nastanejo interkalirani nanokompoziti, katerih termična stabilnost je bistveno izboljšana v primerjavi s PMMA. (b) V sodelovanju z raziskovalci Instituta Jožef Stefan smo pripravili nanokompozite z nanodelci titanovega dioksida in nanokompozite z visoko koncentracijo superparamagnetnih nanodelcev v matrici PMMA. Nanokompoziti ohranijo superparamagnetne lastnosti pri koncentraciji delcev do 48 %. (c) Pripravili smo kompozite in nanokompozite iz kavčuka EPDM in polnila ZnO ali MMT. Raziskali smo vpliv procesnih parametrov na porazdelitev delcev v elastomerni matrici in na lastnosti vulkanizatov. (d) V sodelovanju s podjetjem Julon d.d. smo raziskali vpliv procesnih parametrov in dodatka kompatibilizatorja na porazdelitev poliamida 6 (PA6) v matrici polipropilena in na mehanske lastnosti. Velikost delcev PA6 pada s povečanjem koncentracije kompatibilizatorja do 8 %. (e) Po poliolni metodi smo sintetizirali kovinske nanodelce in nanodelce kovinskih oksidov velikosti 20 nm - 10mm ter raziskali vplive sintetskih parametrov in dodatkov na velikost in strukturo delcev ter funkcionalizacijo njihove površine. Razvili smo pripravo nanokompozitov PMMA/ZnO po postopku polimerizacije v masi in raziskali vpliv deleža in velikosti delcev ZnO na njihove termične in optične lastnosti ter na reakcijo polimerizacije. PMMA/ZnO nanokompoziti z 0,1 - 1,0 % ZnO učinkovito absorbirajo UV svetlobo, so transparentni v vidnem delu spektra, izboljša pa se tudi njihova termična stabilnost. Temperatura razpada se poviša za 30 - 40 °C, kar pripisujemo vplivu nanodelcev ZnO na spremembo načina zaključka rasti polimerne verige. ZnO z velikostjo delcev do 100 nm vpliva tudi na hitrost polimerizacije - konstanta reakcijske hitrosti se z deležem ZnO povečuje (aktivacijska energija pada). Polimeri iz obnovljivih virov: (a) znanje s področja degradacije polimerov smo prenesli na področje lesa za pripravo utekočinjenega lesa. Pri tem smo razvili metodo utekočinjanja s sočasno sintezo poliestrov, kjer kot regente uporabljamo glikole in anhidride organskih kislin. Za utekočinjanje smo uporabili tudi mikrovalove, kar je omogočilo hitrejšo rekcijo. Ugotovitve so bile zaščitene s tremi slovenskimi patenti. Prav tako smo utekočinjeni les uporabili kot surovino za sintezo nasičenih in nenasičenih poliestrov. (b) Proces utekočinjenja lesa smo optimizirali z zamenjavo žveplove kisline s p-toluensulfonsko kislino kot katalizatorja, pri čemer smo dosegli stopnjo utekočinjenja več kot 95 %. Iz utekočinjenega lesa in odpadnega papirja smo z adipinsko kislino sintetizirali linearni poliester za pripravo trdih poliuretanskih pen. Rezultati meritev natezne trdnosti pri 10% strižnih silah so pokazali, da imajo pene podobne lastnosti kot trde pene za izolacijo v gradbeništvu. (c) Potekajo preliminarne raziskave o uporabi utekočinjenega lesa kot alternativnega goriva. Specifična sežigna toplota je okrog 22MJ/kg, kar je mnogo več od rjavega premoga. Glede na to, da so sodobni polimerni materiali kompleksne večkomponentne zmesi, ki jih sestavljajo polimeri različne kemijske sestave, strukture in stopnje polimerizacije, smo za njihovo karakterizacijo uporabili širok spekter naprednih instrumentalnih tehnik in po potrebi razvili ustrezne metode. 3. Ocena stopnje realizacije zastavljenih raziskovalnih ciljev2 Zastavljene cilje raziskovalnega programa smo v celoti dosegli. Raziskave v okviru programa so bile usmerjene na različna področja, kot je razvidno iz prejšnje točke. Izkazalo se je, da smo v delovnem programu pravilno predvideli trende razvoja v svetu, tako da je skupina učikovito prešla na najbolj aktualne tematike v polimerni znanosti. Rezultati skupine kažejo, da je programska skupina vrhunsko kvalificirana za kvalitetno raziskovalno delo na področju polimerov in polimernih materialov in je hkrati sposobna nuditi vrhunsko podporo za potrebe naše družbe. 4. Utemeljitev morebitnih sprememb programa raziskovalnega programa3 5. Najpomembnejši znanstveni rezultati programske skupine4 Znanstveni rezultat Program P2-0145 Stran 3 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 1. Naslov SLO ANG Vpliv staranja na reološke in termične lastnosti alifatskih visoko razvejenih poliestrov na osnovi 2,2-bis(metilol)propionske kisline Effect of Annealing on the Rheological and Thermal Properties of Aliphatic Hyperbranched Polyester Based on 2,2-Bis(methylol)propionic Acid Opis SLO ANG Pokazali smo, da visoko razvejeni (VR) poliestri na osnovi 2,2-bis(metilol) propionske kisline, ki jih uvrščamo med amorfne materiale, pri določenih pogojih staranja tvorijo mikrostrukturo različne stopnje urejenosti, ki močno vpliva na njihove termične in reološke lastnosti. Pomembnost dosežka je v poznavanju korelacije med strukturo in lastnostmi VR komercialno dosegljivih alifatskih poliestrov, pomembne za njihove aplikacije. Vpliv omenjenega dosežka na zainteresirano javnost izkazuje vrsta vabljenih in krajših predavanj na tujih in domačih znanstvenih konferencah ter število citacij. We have shown that hyperbranched (HB) polyesters based on 2,2-bis (methylol)propionic acid, which are amorphous materials, develop during annealing a microstructure of different degree of ordering that influences their thermal and rheological properties. The importance of the results of this study is understanding the relation between the hyperbranched structure and the properties of commertially available hyperbranched polyesters. The importance of the mentioned results is reflected in many invited and keynote lectures at international and national scientific conferences, and citations. Objavljeno v Ema Žagar, Miroslav Huskić, Jože Grdadolnik, Majda Žigon, Andreja Zupančič-Valant: Effect of Annealing on the Rheological and Thermal Properties of Aliphatic Hyperbranched Polyester Based on 2,2-Bis(methylol) propionic Acid. Macromolecules, 2005, 38, 3933-3942. JCR IF: 4.024, x: 1.376; polymer science; 3/77 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 3262490 2. Naslov SLO ANG Določitev porazdelitve sekvenc v kopolimerih poli(3-hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) z NMR in MS Sequence Distribution in Microbial Poly(3-hydrxybutyrate-co-3-hydrxyvalerate) Co-polyesters Determined by NMR and MS Opis SLO ANG V članku obravnavamo študij mikrostrukture poli(3-hidroksibutirat-ko-3-hidroksivalerat) kopolimerov (PHBV) in mešanice dveh PHBV kopoliestrov s 13C NMR in ESI-MS. Rezultati so bili med seboj primerljivi. Raziskali smo tudi vpliv mikrostrukture na termične lastnosti PHBV. Kompleksno obnašanje kopoliestrov nakazuje, da so PHBV zmes več kopolimerov s široko porazdelitvijo komonomerov. Pomembnost dosežka je v prikazu komplementarnosti metod NMR in ESI-MS za opredelitev mikrostrukture in poznavanje vpliva mikrostrukture na termične lastnosti PHBV kopoliestrov. The microstructure of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) copolymers (PHBV) and mixture of two PHBV was studied by 13C NMR and ESI-MS. The results of both methods were in good agreement. We also studied the influence of microstructure on PHBV thermal properties. Complex melting transition indicates that PHBV are the mixtures of copolymers with broad comonomer distribution. The results demonstrate complementary of both methods for microstructure determination and influence of microstructure on the thermal properties of PHBV copolyesters. Objavljeno v Ema ŽAGAR, Andrej KRŽAN, Grazyna ADAMUS, Marek KOWALCZUK: Sequence Distribution in Microbial Poly(3-hydrxybutyrate-co-3-hydrxyvalerate) Co-polyesters Determined by NMR and MS. Biomacromolecules, 2006, 7, 2210-2216. JCR IF: 3.664, x: 1.42; polymer science; 4/75 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 3544346 3. Naslov SLO ANG Porazdelitev molskih mas komercialnega alilfatskega visoko razvejenega poliestra na osnovi 2,2-bis(metilol)propionske kisline Molar Mass Distribution of a Commercial Aliphatic Hyperbranched Polyester Based on 2,2-bis(methylol)propionic acid V članku je opisan razvoj metodologije za določevanje absolutnih povprečij molskih mas visoko razvejenih (VR) poliestrov z izključitveno kromatografijo Stran 4 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Opis SLO ANG v povezavi z detektorjem na sipanje svetlobe, SEC-MALS, s podporo NMR spektroskopije in DSC. VR alifatski poliestri so topni na molekularnem nivoju le, če jih predhodno termično obdelamo pri temperaturi 140 °C, jih nato hitro ohladimo na temperaturo tekočega dušika in takoj raztopimo v topilu. Poznavanje povprečne molske mase, njene porazdelitve in strukturnih značilnosti je izrednega pomena za razumevanje njihovih lastnosti. The article describes the development of the methodology for absolute molar mass determination of hyperbranched (HB) polyesters by size exclusion chromatography coupled to a multi-angle light scattering (SEC-MALS) assisted by NMR and DSC. HB polyesters are soluble on a molecular level only if they are thermally pre-treated by heating at 140 °C, then submerged into liquid nitrogen and immediately dissolved in a solvent. The knowledge of their average molar masses and distributions as well as their structural characteristics is highly important for the understanding of their properties. Objavljeno v Ema Žagar, Majda Žigon: Molar Mass Distribution of a Commercial Aliphatic Hyperbranched Polyester Based on 2,2-bis(methylol)propionic acid. J. Chromatogr. A, 2004, 1034, 77-83. JCR IF: 3.359, x: 1.651; chemistry, analytical; 7/70 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 2983962 4. Naslov SLO ANG Nanožičke bakrovega(I) oksida, pripravljene s poliolno metodo brez dodatkov Cuprous Oxide Nanowires Prepared by an Additive-free Polyol Process Opis SLO ANG V članku je prvič opisana priprava nanožičk Cu2O pri redukciji Cu(II) acetata v di(etilen glikolu). Kemijska sestava je potrjena s FTIR spektroskopijo in rentgensko praškovno difrakcijo – XRD, struktura nanožičk pa z vrstično in presevno elektronsko mikroskopijo (SEM, TEM) in s selektivno površinsko elektronsko difrakcijo - SAED. Predpostavljen je bil reakcijski mehanizem nastanka Cu2O nanožičk preko bakrovih glikolatov. Pomembnost dosežka je v definiranih pogojih nastanka teh struktur, kar je osnova za njihove nadajnje raziskave in tudi za praktično uporabo. For the first time we described the formation of Cu2O nanowires (NW) during the reduction of Cu(II) acetate in di(ethylene glycol). The chemical composition is confirmed by FTIR and powder X-ray diffraction (XRD) while the NW structure is confirmed by scanning and transmission electron microscopy (SEM, TEM) and selected-area electron diffraction (SAED). The reaction mechanism of Cu2O NW formation through copper glycolates was proposed. The importance of this achievement is in the defined conditions of the Cu2O NW formation which is a basis for their further research and practical application. Objavljeno v Zorica Crnjak Orel, Alojz Anžlovar, Goran Dražić, Majda Žigon: Cuprous Oxide Nanowires Prepared by an Additive-free Polyol Process. Crystal Growth & Design, 2007, 7, 453-458. JCR IF: 4.046, x: 1,511; crystallography; (1/25) Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 3645978 5. Naslov SLO ANG Mikrovalovna kataliza in rotacijsko vroče reaktivne zvrsti Microwave catalysis through rotationally hot reactive species Opis SLO ANG Članek predstavlja teoretsko študijo osnovnih razlogov za učinek mikrovalov na kemijske reakcije, ki pogosto vodi do drugačnih produktov kot pri konvekcijskem dovajanju toplotne energije. Predpostavka je, da mikrovalovi selektivno vzbujajo polarne molekularne skupke topila, ki preko trkov povzročijo neravnovesno povečanje rotacijske energije sistema, kar pomeni, da so rotacije pri višji temperaturi kot druge oblike gibanja. Predpostavka je dokazana z uporabo računalniške simulacije za primer hidrolize estra in primerjavo z eksperimentalnimi rezultati solvolize poliestra. We present a theoretic study of causes for microwave effects on the chemical reaction, which often leads to different products than at classical convection heating. The hypothesis used was that microwaves cause selective excitation of solvent assemblies that transfer the energy through collisions resulting in a non-equilibrium increase of rotational energy of the system meaning that rotations are formally at a higher temperature than other modes of motion. The hypothesis was supported with the use of computer simulations for the Program P2-0145 Stran 5 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 case of ester hydrolysis in comparison to experimental results. Objavljeno v Urban Bren, Andrej Kržan, Janez Mavri: Microwave catalysis through rotationally hot reactive species. J. phys. chem., A Mol. spectrosc. kinet. environ. gen. theory, 2008, 112, 166-171. JCR IF (2007): 2.918, x: 1.791; physics, atomic, molecular & chemical; 6/32 Tipologija 1.01 Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID 3846938 6. Najpomembnejši družbeno-ekonomsko relevantni rezultati programske skupine5 Družbeno-ekonomsko relevantni rezultat Naslov SLO Organizator mednarodne znanstvene konference Evropski polimerni kongres 2007 (EPF-2007) ANG Organizer of the international scientific conference European Polymer Congress 2007 (EPF-2007) Opis SLO Organizacija Evropskega polimernega kongresa 2007 (EPF-2007) je bila poverjena Sloveniji in prof. Majdi Žigon, ki je bila predsednica Evropske polimerne federacije v letih 2006-2007. bila je glavni organizator konference in predsednica organizacijskega in programskega odbora. Na kongresu je bilo 824 udeležencev iz 49 držav s skupno 850 prispevki v osem tematskih sklopih, od tega je bilo15 plenarnih in 90 vabljenih predavanj. Organizirana je bila tudi okrogla miza o visokošolskem izobraževanju na področju polimerov z vidika prednosti in pomanjkljivosti bolonjskega procesa. ANG The organization of the European Polymer Congress 2007 was given to Slovenia and Prof. Majda Žigon, a president of the European Polymer Federation (EPF) in years 2006-2007. She was the organizer of the conference and head of Scientific as well as organizing Committees. The Congress hosted 824 participants from 49 countries with altogether 850 contributions in the eight sessions, among which there were 15 plenary and 90 invited lectures. A round table on polymer education was also organized providing some observations on the advantages and drawbacks of implementing the Bologna process. Šifra B.01 Organizator znanstvenega srečanja Objavljeno v http://www.e-polymers.org/index.php? option = com_content&task=view&id = 52; ŽIGON, Majda (ur.), KUNAVER, Matjaž (ur.). European polymer congress, 2-6 july, 2007, Congress centre Bernardin, Portorož, Slovenia. Slovenian Chemical Society, 2007. Ljubljana. 1 el. optični disk (CD-ROM) Tipologija 2.31 Zbornik recenziranih znanstvenih prispevkov na mednarodni ali tuji konferenci COBISS.SI-ID 28753669 Naslov SLO Ionsko prevodne kompozitne membrane ANG Ion-conducting composite membranes Opis SLO Patent opisuje pripravo inovativne protonsko prevodne polimerne membrane za uporabo v gorivni celici. Inovacija je v sestavi, ki temelji na zmesi fluoriranega polimera ali drugih visoko odpornih topnih polimerov in kompleksne zmesi organske soli, heteropoli kisline in nanodelcev silike. Funkcionalna prednost membrane je visoka protonska prevodnost pri nizki vlažnosti ali v odsotnosti vode ter pri temperaturah nad 100 °C, kar je cilj večine raziskav protonsko prevodnih membran za gorivne celice. Patent je pomemben za proizvodnjo nove generacije visokotemperaturnih protonsko prevodnih membran. ANG The patent describes the preparation of an innovative proton conducting polymer membrane for use in fuel cells. The innovation is in its composition that is based on a blend of a fluorinated polymer or other highly stable soluble polymers and a complex mixture of organic salts, a heteropoly acid and silica nanoparticles. The functional advantage of the membrane is a high proton conductivity at low humidity or in the absence of water above 100 °C. The patent is important for the production of a new generation of high-temperature proton conducting membranes. Program P2-0145 Stran 6 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Šifra F.32 Mednarodni patent Objavljeno v HOČEVAR, Stanko, KRŽAN, Andrej: Ion-conducting composite membranes. Patent no. WO2005045976, publication date 19 May 2005 : application number WO2004EP12629, date 05 November 2004 : priority number EP20030292786, date 06 November 2003. Rijswijk: European Patent Office: PCT, 2003/2005. Tipologija 2.24 Patent COBISS.SI-ID 2986522 3. Naslov SLO ANG Vabljena predavanja na mednarodnih znanstvenih konferencah s tematiko karakterizacije visoko razvejenih poliestrov Invited lectures on the topic of hyperbranched polyesters at international scientific conferences Opis SLO ANG Vabljena predavanja za dosežke na področju visoko razvejenih polimerov potrjujejo prepoznavnost skupine v mednarodnem znanstvenem prostoru: IUPAC International symposium on advanced polymers for emerging technologies, Busan, Koreja, 2006; 3rd International symposium on the separation&characterization of natural&synthetic macromolecules, Amsterdam, Nizozemska, 2007; 2nd International symposium on nanostructured and functional polymer-based materials and composites, Lyon, Francija, 2006; 1st European chemistry congress, Budapest, Madžarska, 2006; European polymer congress 2007, Portorož. Invited lectures for achievements in the field of hyperbranched polymers are international recognition of of the group: IUPAC International symposium on advanced polymers for emerging technologies, Busan, Korea, 2006; 3rd International symposium on the separation & characterizatin of natural&synthetic macromolecules, Amsterdam, The Netherlands, 2007; 2nd International symposium on nanostructured and functional polymer-based materials and composites, Lyon, France, 2006; 1st European chemistry congress, Budapest, Hungary, 2006; European polymer congress 2007, Portorož, Slovenia. Šifra B.04 Vabljeno predavanje Objavljeno v Glavni avtorji: Ema Žagar, Miroslav Huskić in Majda Žigon, Knjige povzetkov konferenc Tipologija 1.06 Objavljeni znanstveni prispevek na konferenci (vabljeno predavanje) COBISS.SI-ID 3648794 4. Naslov SLO ANG Članstvo v generalni skupščini Evropske polimerne federacije in polimerne sekcije IUPAC (Mednarodno združenje čiste in uporabne kemije) Membership in the general assembly of EPF and Polymer Division of IUPAC (International union of Pure and Applied Chemistry). Opis SLO ANG M. Žigon je bila nacionalna predstavnica v Evropski polimerni federaciji (European Polymer Federation, EPF) od 2000 do 2008 in predsednica EPF 2006-2007. M. Žigon je v letih 2008-2009 tudi nacionalna predstavnica (od skupno 10) v Polimerni sekciji IUPAC (Mednarodno združenje za čisto in aplikativno kemijo). M. Žigon has been a national representative to European Polymer Federation (EPF) in 2000-2008 and was a president of EPF in 2006-2007. She has also been a national representative (of all together 10) to Polymer Division of IUPAC in 2008-2009. Šifra D.03 Članstvo v tujih/mednarodnih odborih/komitejih Objavljeno v ŽIGON, Majda. V evropskem merilu so slovenski dosežki primerljivi: intervju: Majda Žigon, predsednica Evropske polimerne federacije. IRT 3000. - ISSN 1854-3669. - #Letn. #2, #št. #9 (2007), str. 128-130. http://www.iupac.org/web/ins/400; http://www.iupac.org/web/per/zigon Tipologija 1.22 Intervju COBISS.SI-ID 3821594 5. Naslov SLO ANG Razvoj inovativnega vlakna Matrix Development of an innovative fibre Matrix S podjetjem Julon d.d. smo sodelovali pri izvedbi projekta »Matrix, Program P2-0145 Stran 7 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Opis SLO inovativno vlakno prihodnosti MTX«. Novo vlakno združuje dobre lastnosti polipropilenskih vlaken in ga lahko barvamo kot poliamidna vlakna. V sklopu projekta smo preučili vpliv procesnih parametrov na morfologijo vlaken in s tem povezane mehanske lastnosti. Novo vlakno pomeni velik kvalitativni preskok v proizvodnji podjetja in tehnološko prednost, s katero bo omogočen prodor predvsem na področje športne konfekcije. ANG In cooperation with the company Julon d.d. we worked on the project "Matrix, inovative fiber of future, MTX". New fibre combines good properties of propilen fibres and can be coloured as polyamide fibre. In this project we have studied the influence of processing parameters on the morphology of the fibres and mechanical properties. New fibre is a big qualitative step in production as well as technological advantage, which will enable Julon d.d. to enter sport confection market. Šifra F.06 Razvoj novega izdelka Objavljeno v HUSKIĆ, Miroslav, ŽIGON, Majda, ANŽLOVAR, Alojz. Matrix - inovativno vlakno prihodnosti MTX: zaključno poročilo za ESRR projekt, (Delovno poročilo KI, 2399). Ljubljana: Kemijski inštitut, 2007. 57 f. Tipologija 2.13 Elaborat, predštudija, študija COBISS.SI-ID 3730458 7. Pomen raziskovalnih rezultatov programske skupine6 7.1. Pomen za razvoj znanosti2 SLO Razvoj polimerov s posebnimi lastnostmi sledi ciljem specifičnih namenov uporabe v modernih tehnologijah. Odpirajo se vedno nova področja uporabe, zato imajo velik aplikativni pomen za razvoj novih, tehnološko zahtevnih, vendar visoko profitabilnih materialov. Med le-te lahko uvrstimo tudi polimere, polimerne in elastomerne materiale, ki smo jih raziskovali in razvili v okviru programa. Nekatere raziskave, ki smo jih začeli v okviru prejšnjega programa (tekočekristalinični polimeri, prepletene polimerne mreže), smo zaključili, nekatere nadaljevali (visoko razvejeni, okoljsko razgradljivi in električno prevodni polimeri), odprli pa smo nova področja biorazgradljivih polimerov in priprave nanodelcev ter polimernih in elastomernih nanokompozitov. Glede na znanstvene rezultate, t.j. objave v najboljših revijah področij, lahko izpostavimo predvsem področja visoko razvejenih polimerov (objave v revijah Macromolecules, Polymer, J. Chromatogr. A, Macromol. Chem. Phys.), okoljsko razgradljivih polimerov (Biomacromolecules, Chemosphere, Polym. Degr. Stab.), prepletenih polimernih mrež (Polymer, Eur. Polym. J.) in priprave nanodelcev in nanokompozitov (Crystal Growth&Design, Eur. Polym. J.). S temi objavami dokazujemo, da se enakovredno vključujemo v mednarodni znanstveni prostor, rezultat pa so vabljena predavanja na mednarodnih znanstvenih konferencah, sodelovanje pri EU projektih, sodelovanje z mednarodno uveljavljenimi raziskovalnimi skupinami in prijave novih skupnih projektov. V nadaljevanju sledijo poudarki za posamezne sklope raziskav. Visoko razvejeni polimeri: natančno smo raziskali komercialne visoko razvejene poliestre, HB-PES (Boltorn HX, Perstorp) treh psevdogeneracij z različnim teoretičnim razmerjem jedro/monomer in jih opredelili glede na molsko maso, sestavo in strukturo. Zaradi samo-kondenzacije monomera kot glavne stranske reakcije pri sintezi teh poliestrov nastajajo visoko razvejene strukture brez jedra, ki močno znižajo povprečja molskih mas v primerjavi s teoretičnimi vrednostmi in vplivajo na lastnosti. To smo prikazali z raziskavami vpliva staranja poliestrov pri različnih temperaturah in časih na reorganizacijo strukture, termične in reološke lastnosti. Čeprav HB polimere v splošnem uvrščamo med amorfne polimere, smo ugotovili, da med staranjem nastane mikrostruktura različne stopnje urejenosti. Termične in reološke lastnosti poliestra so posledica urejanja strukture preko H-vezi med linearnimi sekvencami, ki so v HB-PES prisotne kot nepravilnosti v strukturi. Viri: COBISS.SI-ID 2983962, 3262490, 3409434, 3741722. Objave tega sklopa imajo največje število citacij. Okoljsko razgradljivi polimeri: strukturno smo analizirali polihidroksialkanoatne kopolimere in terpolimere z NMR visoke ločljivosti (600 MHz) in ESI-MS spektrometrijo. Podrobno smo opisali porazdelitev posameznih monomernih enot in jo korelirali z lastnostmi. Viri: COBISS.SI-ID 2983194, 3544346. Nanodelci in nanokompoziti: nanodelce in nanožičke ZnO in Cu2O smo sintetizirali po poliolnem postopku v glikolih. Z ZnO smo pripravili nanokompozite iz polimetilmetakrilata (PMMA) po postopku polimerizacije v masi. Ostanki diola na površini delcev ZnO delujejo kot organofilni modifikatorji in so zato ZnO nanodelci homogeno porazdeljeni po polimerni matrici. Viri: COBISS.SI-ID 3645978, 3589146, 3669018, 3829530. Nanokompozite PMMA/montmorilonit Program P2-0145 Stran 8 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 (PMMA/MMT) smo pripravili z enostopenjsko in situ interkalacijsko polimerizacijo s sočasno potekajočo modifikacijo MMT s kvarterno amonijevo soljo, polimerizacijo MMA in interkalacijo polimera v plasti MMT. Vir:COBISS.SI-ID 3827482. Ionsko prevodni polimerni kompoziti: razvili smo membrano iz kompozitnega materiala za gorivne celice in jo patentirali. Vir: COBISS.SI-ID 2986522. Polimeri iz obnovljivih virov: razvili smo metodo za sočasno utekočinjanja lesa in sintezo poliestrov ter jo patentirali skupaj s postopki za sintezo različnih polimerov. Viri: COBISS.SI-ID 1405065, 1405321, 1405577. ANG_____________________________________________________________________________________________________________ Development of specialty polymers as high performance materials is driven by a number of selected specific applications using advanced technologies. Such new, technologically demanding, small volume, but highly profitable »high-tech« materials are gaining more and more importance. Polymers, polymer and elastomer materials that we have been investigated and developed during the program followed the same goals. Some of the research topics that were a continuation of our previous research work program were finished (liquid crystalline polymers, interpenetrating polymer networks), some were continued (hyperbranched, environmentally degradable and electrically conductive polymers), while we also started work in several new fields (biodegradable polymers, preparation of nanoparticles and polymer nanocomposites. Regarding scientific results, e.g. papers in the best journals of the scientific field, some topics can be exposed: hyperbranched polymers (Macromolecules, Polymer, J. Chromatogr. A, Macromol. Chem. Phys.), environmentally degradable polymers (Biomacromolecules, Chemosphere, Polym. Degr. Stab.), IPN (Polymer, Eur. Polym. J.) and nanoparticles & nanocomposites (Crystal Growth&Design, Eur. Polym. J.). These contributions rank among the best in international science community and have resulted in invited lectures at international conferences, collaboration in EU projects, collaboration with internationally recognized research groups, and research project applications. Some important emphases follow below: Hyperbranched polymers: commercially available hyperbranched polyesters, HB-PES (Boltorn HX, Perstorp), of three pseudo-generations with different theoretical core/monomer ratio were characterized with respect to molar mass, composition, and structure. HB structures without a core molecule are formed due to monomer self-condensation as the main side reaction in the synthesis of Boltorn polyesters. They considerably decrease the number average molar masses as compared to theoretically values and influence polyester properties, as demonstrated by investigating the effects of annealing on their structural, thermal and rheological properties. Though HB polymers are generally considered to be amorphous materials, we confirmed that thermal and rheological behavior of HB-PES is a consequence of structural ordering through formation of H-bonds between linear sequences, which are present in the HB structure as defects. Sources: COBISS.SI-ID 2983962, 3262490, 3409434, 3741722. Publications related to this topic have the highest number of citations. Environmentally degradable polymers: a detailed structural characterization of hydroxyalkanoate copolymers was performed using high resolution NMR and ESI-MS. The distribution of monomer units in the copolymers was correlated to their properties. Sources: COBISS.SI-ID 2983194, 3544346. Nanoparticles and nanocomposites: ZnO and Cu2O nanoparticles and nanowires were synthesized by polyol method using various glycols. ZnO particles were further used in the preparation of poly(methyl methacrylate) (PMMA) nanocomposites by polymerization of MMA in bulk. Since residual glycols on the ZnO nanoparticle surface act as organophilic modifiers they are homogeneously dispersed in polymer matrix. Sources: COBISS.SI-ID 3645978, 3589146, 3669018, 3829530. PMMA/montmorillonite (PMMA/MMT) nanocomposites were prepared by one-step in situ intercalative solution polymerization involving simultaneous modification of MMT with quaternary ammonium salts, polymerization of MMA and polymer intercalation into MMT layers. Source: COBISS.SI-ID 3827482. Ion-conducting polymer composites: we developed and patented a polymer composite membrane for fuel cells. Source: COBISS.SI-ID 2986522. Polymers from renewable resources: we developed and patented a procedure for simultaneous wood liquefaction and synthesis of polyesters as well as for the synthesis of different polymers. Sources: COBISS.SI-ID 1405065, 1405321, 1405577. 7.2. Pomen za razvoj Slovenije5 SLO Izvajanje programa je potekalo v sodelovanju z Razvojnim inštitutom podjetja Savatech. Program je pomembno povezan s slovensko kemijsko industrijo, ki ustvarja velik delež narodnega dohodka ravno na področju polimernih materialov (okoli 40% prihodka kemijske industrije), število raziskovalcev in strokovnjakov na tem področju pa žal ne ustreza temu Program P2-0145 Stran 9 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 deležu in je premajhno. Program je bil zasnovan tako, da je ob vključevanju v najbolj aktualne raziskave v svetu, katerih skupni cilj je razvoj novih polimernih materialov z izboljšanimi lastnostmi in večjo sonaravnostjo polimernih materialov, ustvarjal novo znanje, potrebno za napredek slovenske industrije in predvsem za vzgojo kvalitetnih kadrov. V raziskovalno delo skupine so bili vključeni mladi raziskovalci in dodiplomski študenti, ki so se po končanem izobraževanju in pridobljenih akademskih stopnjah kvalificirano vključili v raziskovalno-razvojno delo. Ob nesporni znanstveni odličnosti raziskav (publikacije v najboljših revijah področij, organizacija največjega evropskega polimernega kongresa EPF 2007 z 800 udeleženci s celega sveta) je iz programa izšlo tudi devet patentov in patentnih prijav, kar kaže na inovativnost rezultatov in usmerjenost raziskav v aplikativno zanimiva področja tako za slovensko kot tudi mednarodno gospodarstvo. Eno od področij (polimeri iz obnovljivih surovin - utekočinjenega lesa) je bilo izbrano za predstavitev na prireditvi Hevreka 2006. Rezultati raziskav programa so bili podlaga za bolj intenzivno sodelovanje z industrijskimi partnerji, s katerimi smo uspešno izvedli nekaj razvojnih, industrijskih, Eureka in COST projektov, dva od teh v okviru sofinanciranja ESRR (Julon, Ljubljana; Savatech, Kranj). K temu so pripomogla tudi precejšnja finančna vlaganja v infrastrukturo (laboratorijski ekstruder, detektor na sipanje svetlobe, elektronski mikroskop na poljsko silo, krio-ultramikrotom). Aktivni smo bili tudi pri aktivnostih grozda Plasttehnika in pri organizaciji delovanja tehnološke platforme Napredni materiali in tehnologije (NaMaT), ki združujeta vizijo in povezujeta razvojne kapacitete industrijskih partnerjev in raziskovalnih inštitucij. Raziskave v okviru programa so dolgoročno pomembne za številne razvojne cilje Slovenije: spodbujanje konkurenčnosti in gospodarske rasti z racionalizacijo proizvodnje in razvojem novih proizvodov, procesov in tehnologij; varstvo okolja, učinkovita raba energije, izboljšanje kvalitete življenja in zdravja. ANG_____________________________________________________________________________________________________________ This program has been realized in close collaboration with Savatech's Research & Development Institute. The research program is closely connected to the Slovenian chemical industry, which creates a substantial part of the national income in the area of polymer materials (around 40% of income of the whole chemical industry). Unfortunately, the number of polymer researchers and experts is much smaller than the share of polymer industry in the Slovenian chemical industry. The program was designed to be involved in the most important research activities in polymer science with the goal to develop novel polymeric materials with enhanced properties. Through this work we created new knowledge needed for the progress of the Slovenian polymer industry and especially for the education of high quality specialists in the area. Young researchers (Ph.D. students) and under-graduate students were involved in the research activities of the group to become qualified for a successful entry into the R&D activities in Slovenian industry after their education is finished. Scientific excellence of the executed research work is manifested in the papers published in the best journals of research fields, two years presidency of the European Polymer Federation in 2006-07 and organization of the largest European Polymer Congress in 2007 with 800 participants from all over the world. Nine patents and patent applications indicate innovative ideas and results confirming our orientation towards applied research. The field of polymers from renewable resources-liquefied wood was presented at fair Heureka 2006. Intensive collaboration with industrial partners has also been established. Several research&development, industrial, Eureka and COST projects were successfully realized, two of them within EU structural funds (Julon, Ljubljana; Savatech, Kranj). This was achieved also due to significant investments into new infrastructure (twin-screw extruder, laser light scattering detector, field-emission electron microscopy, crio-ultramicrotom). In addition, we participated in the activities of the Plasttechnic cluster and technology platform Advanced Materials and Technologies, both joining the vision and development capacities of industrial partners and research institutions. Research activities within the program are of long-term importance for development and economic growth of the Republic of Slovenia: increased competitiveness and economic growth with the production rationalization and development of novel products, processes and technologies; protection of environment, efficient energy consumption, improvement of quality of life and health. 8. Zaključena mentorstva članov programske skupine pri vzgoji kadrov9 Vrsta izobraževanja Število mentorstev Od tega mladih raziskovalcev - magisteriji 2 1 Program P2-0145 Stran 10 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 - doktorati 3 2 - specializacije Skupaj: 5 3 9. Zaposlitev vzgojenih kadrov po usposabljanju Organizacija zaposlitve Število doktorjev Število magistrov Število specializantov - univerze in javni raziskovalni zavodi 2 - gospodarstvo 1 2 - javna uprava - drugo Skupaj: 3 2 0 10. Opravljeno uredniško delo, delo na informacijskih bazah, zbirkah in korpusih v obdobju10 Ime oz. naslov publikacije, podatkovne informacijske baze, korpusa, zbirke z virom (ID, spletna stran) Število * 1. KUNAVER, Matjaž (ur.). Mednarodni strokovni seminar Barva in premazi, Bled, 21.-22.06.2005. Zbornik referatov. Ljubljana: Kemijski inštitut; Maribor: Društvo koloristov Slovenije, 2005. 1 zv. (loč. pag.), graf. prikazi. ISBN 961-90948-4-0. [COBISS.SI-ID 220896000] 16 2. KUNAVER, Matjaž (ur.), KLANJŠEK GUNDE, Marta (ur.). 4. mednarodni seminar Barve in premazi = 4th International Seminar Colour and Coatings, 15. in 16. november 2007, Bled, Slovenija. Zbornik razširjenih povzetkov. Ljubljana: Kemijski inštitut, 2007. 72 str., ilustr. ISBN 978-961-6104-09-8. [COBISS.SI-ID 235974656] 16 3. European polymer congress [also] epf, 2-6 july, 2007, Congress centre Bernardin, Portorož, Slovenia : [urednika Majda Žigon, Matjaž Kunaver]. Ljubljana: Slovenian Chemical Society, 2007. 1 el. optični disk (CD-ROM) [COBISS.SI-ID 28753669] 832 4. European Polymer Congress [tudi] EPF 2007, Portorož, Slovenia, July 2-6, 2007 [urednika Ida Poljanšek, Majda Žigon]. Ljubljana: Slovenian Chemical Society, 2007. 1 el. optični disk (CD-ROM). Programme and book of abstracts. Ljubljana: Slovenian Chemical Society, 2007. 324 str., ilustr. ISBN 978-961-90731-7-9. [COBISS.SI-ID 233752576] 832 5. Acta chimica slovenica. Žigon, Majda (član uredniškega odbora 2001--). [Tiskana izd.]. Ljubljana: Slovensko kemijsko društvo: =Slovenian Chemical Society, 1993-. ISSN 1318-0207. http://acta.chem-soc.si/. [COBISS.SI-ID 14086149] 6. Materiali in tehnologije. Žigon, Majda (področni urednik 2000-). Ljubljana: Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, 2000-. ISSN 1580-2949. http://www.imt.si/materiali-tehnologije/. [COBISS.SI-ID 106193664] 7. E-polymers. Žigon, Majda (član uredniškega sveta 2001-). [Online ed., http://www.e-polymers.org/ ]. [Eltville]: B. Jung, 2001-. ISSN 1618-7229. [COBISS.SI-ID 2553882] 8. IJPAC. International journal of polymer analysis and characterization. Žigon, Majda (član uredniškega odbora 2006-). Lausanne: Gordon and Breach, 1995-. ISSN 1023-666X. Program P2-0145 Stran 11 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 [COBISS.SI-ID 655386] 9. Surface coatings international, Part B, Coatings transactions. Kunaver, Matjaž (član uredniškega odbora 2001-). Wembley: SURFEX Limited, 2001-2006. ISSN 1476-4865. [COBISS.SI-ID 23326213] 10. Pigment & resin technology. Kunaver, Matjaž (član uredniškega odbora 2003-). London: Sawell Publications. ISSN 0369-9420. [COBISS.SI-ID 6575621] *Število urejenih prispevkov (člankov) /število sodelavcev na zbirki oz. bazi /povečanje obsega oz. število vnosov v zbirko oz. bazo v obdobju 11. Vključenost raziskovalcev iz podjetij in gostovanje raziskovalcev, podoktorandov ter študentov iz tujine, daljše od enega meseca Sodelovanje v programski skupini Število - raziskovalci-razvijalci iz podjetij 1 - uveljavljeni raziskovalci iz tujine - podoktorandi iz tujine - študenti, doktorandi iz tujine Skupaj: 1 12. Vključevanje v raziskovalne programe Evropske unije in v druge mednarodne raziskovalne in razvojne programe ter drugo mednarodno sodelovanje v obravnavanem obdobju11________________________________________________________________________________ Mednarodni in evropski projekti: - NANOFUN-POLY, 2004 - 2008, mreža odličnosti v 6. OP EU: "Nanostructured and functional polymer-based materials and nanocomposites", NMP3-CT-2004-500361 - Wheypol, 2002-2004: integrirani projekt v 5. OP EU, Dairy industry waste as source for sustainable polymeric material production, G5RD-CT-2001-00591 - Apollon, 2001-2004: integrirani projekt v 5. OP EU, Advanced PEM Fuel Cells, ENK5-CT-2001-00572 - Nemesis, 2001-2004: razvoj protonsko prevodne polimerne membrane, Naročnik Renault SA Francija - NanoBioPharmaceutics, integrirani projekt v 6. OP EU, 2006-2009: "Nanoscale functionalities for targeted delivery of biopharmaceutics", - COST 868, Functionalization of Renewable Polymeric Materials (2006-2010) - Eureka, 2007-2008: E!4116 - THERMOSET-REUSE; Razvoj novih materialov in aplikacij iz odpada duroplastičnih mas (Kolektor Sikom) - Industrijski projekt s PPG, ZDA: raziskovalno-razvojno sodelovanje, 2005-2006. Bilateralna sodelovanja: - Srbija in Črna Gora, 2004-2005: BI-SCG/04-05/31; Biorazgradljivi polimeri - Češka 2005-2006: BI-CZ/05-06/018; Prevodni polimeri s heteroatomi v glavni verigi: sinteza in lastnosti polprevodnih in prevodnih polimernih mešanic in kompozitov - Češka 2007-2008: BI-CZ/07-08/003; Nanostrukturni polimerni kompozitni sistemi za uporabo v sončnih celicah in elektronskih napravah - Velika Britanija, 2005: Partnership in science, PSP 14/2005: A synthesis and characterisation of polymers from renewable sources - Italija 2003-2004: Okoljsko razgradljivi polimerni materiali in plastika v Sloveniji - Hrvaška, 2003-2004: Struktura in dinamika prepletenih polimernih mrež - Hrvaška, 2005-2006: Polimerni nanokompozitni materiali na osnovi montmorilonita - Hrvaška, 2007-2008: Priprava polimernih nanokompozitov s plastovitimi silikati modificirani s poliioni, šifra projekta BI-HR/07-08-039 - Poljska, 2008-2009: Blok-kopolimeri na osnovi polilaktida in poliaminokislin kot nosilci za učinkovine 13. Vključenost v projekte za uporabnike, ki potekajo izven financiranja ARRS12 Program P2-0145 Stran 12 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 - Termo, d.d., industrija termičnih izolacij, Škofja Loka, 2005: Raziskovalno-razvojno sodelovanje - Kolpa, Proizvodnja in predelava plastičnih mas, d.d., Metlika, 2007, Raziskovalno-razvojno sodelovanje - Saturnus Embalaža, d.d., Ljubljana, 2003-2004, sodelovanje na področju optimizacije proizvodnih procesov - Julon, d.d., Ljubljana, 2006-2007, ESRR: MTX - inovativno vlakno prihodnosti - Savatech, d.o.o., 2006-2007, ESRR: Povečanje konkurenčne sposobnosti izdelkov na osnovi multifunkcionalnih polimernih materialov - Lek farmacevtska družba, d.d., Ljubljana, 2006-2008, raziskovalno-razvojno sodelovanje - ZORD, Ljubljana: raziskovalno-razvojno sodelovanje 2007-2008 - Belinka Perkemija, d.o.o., Ljubljana, raziskovalno-razvojno sodelovanje 2008-2009 - Gozdno gospodarstvo Postojna, 2008-2009, raziskovalno-razvojno sodelovanje - CRP Znanje za varnost in mir, 2006-2010, M2-0106: Samočistilni fotokatalitski premazi in prevleke - CRP Konkurenčnost Slovenije 2006-2013: Slovenija in prehod na ekonomijo vodika (akronim SPEV) 2007-08, V1-0297: 14. Dolgoročna sodelovanja z uporabniki, sodelovanje v povezavah gospodarskih in drugih organizacij (grozdi, mreže, platforme), sodelovanje članov programske skupine v pomembnih gospodarskih in državnih telesih (upravni odbori, svetovalna telesa, fundacije, itd.) Člani programske skupine sodelujemo v naslednjih povezavah gospodarskih (proizvajalci, predelovalci in/ali uporabniki polimernih materialov) in raziskovalno-izobraževalnih organizacij: - Grozd "Plasttehnika" - Tehnološka platforma "Napredni materiali in tehnologije", NaMaT - Tehnološka mreža "Inteligentni polimerni materiali in pripadajoče tehnologije", IPMT Člani programske skupine sodelujemo v naslednjih pomembnih gospodarskih in državnih telesih: - M. Žigon in T. Kos: Svet za konkurenčnost, 3. razvojna skupina za materiale in nanotehnologije, 2008 - A. Kržan: Komisija za oceno vlog, Tehnološki park Ljubljana, 2008 - M. Huskić: predsednik SIST/TC PMA Polimerni materiali in izdelki, 2001-2007 - M. Žigon: predsednica Evropske polimerne federacije, 2006-2007 - M. Žigon: predsednica Sekcije za polimere Slovenskega kemijskega društva, 2000-2008 - M. Žigon: članica znanstvenega sveta mreže odličnosti v 6. OP EU Nanofun-poly, 2006-2007 - M. Žigon: nacionalna predstavnica v IUPAC, Polimerna sekcija, 2008-2009 15. Skrb za povezavo znanja s slovenskim prostorom in za slovensko znanstveno terminologijo (Cobiss tip 1.04, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.17, 1.18, 2.02, 2.03, 2.04, 2.05, 2.06)13 Naslov Izid učnega gradiva o polimerih s slovensko znanstveno terminologijo Opis Tekst obravnava osnovne značilnosti polimerov (sestava, struktura, reakcije polimerizacije), lastnosti polimerov, pomembnejše tehnike za njihovo karakterizacijo ter sistematično opisuje značilnosti najpomembnejših predstavnikov polimerov. Je učno gradivo za študente kemijskega inženirstva in kemije, pa tudi drugih študijskih usmeritev. Objavljeno v ŽIGON, Majda. Uvod v polimere : zapiski predavanj. Ljubljana: Kemijski inštitut, 2006. IV, 133 str., graf. prikazi COBISS.SI-ID 3450394 16. Skrb za popularizacijo znanstvenega področja (Cobiss tip 1.05, 1.21, 1.22, 2.17, 2.19, 3.10, 3.11, 3.12)14 Naslov Utekočinjeni les kot surovina za pripravo polimerov Opis Uporaba biomase je pomemben del trajnostnega vidika novih polimernih materialov. Ena novejših metod je utekočinjenje lesa in drugih lignoceluloznih biomas ter uporaba produktov za pripravo novih polimerov. Program P2-0145 Stran 13 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Na to temo so imeli sodelavci programske skupine nekaj intervjujev v časnikih in na radiu. Objavljeno v KUNAVER, Matjaž, TIŠLER, Vesna, KRŽAN, Andrej. Gorivo in surovina, ki nadomešča nafto : uporabnost utekočinjenega lesa. Delo (Ljubl.), 25. jan. 2007, leto 49, št. 20, str. 17. KUNAVER, Matjaž. Plastika bo v prihodnje "lesena" : v sintezi polimerov lahko del surovin nadomestimo z obnovljivimi viri. Finance, 27. okt. 2008, št. 207, str. 30. KUNAVER, Matjaž. Utekočinjeni les iz gozdov : oddaja Pogledi na sodobno znanost. Ljubljana: Radio Slovenija 3, program ARS, 21. jan. 2008. COBISS.SI-ID 3911706 17. Vpetost vsebine programa v dodiplomske in podiplomske študijske programe na univerzah in samostojnih visokošolskih organizacijah v letih 2004 – 2008 1. Naslov predmeta Organska kemijska tehnologija I Vrsta študijskega programa univ.; kemijsko inženirstvo Naziv univerze/ fakultete Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Univerza v Ljubljani 2. Naslov predmeta Tehnologija plastike Vrsta študijskega programa univ.; industrijsko oblikovanje Naziv univerze/ fakultete Akademija za likovno umetnost in oblikovanje, Univerza v Ljubljani 3. Naslov predmeta Struktura in stereokemija polimerov Vrsta študijskega programa podiplomski; kemijska tehnologija, materiali Naziv univerze/ fakultete Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo, Univerza v Ljubljani 4. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Naziv univerze/ fakultete 5. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Naziv univerze/ fakultete 6. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Program P2-0145 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 Naziv univerze/ fakultete 7. Naslov predmeta Vrsta študijskega programa Naziv univerze/ fakultete 18. Označite potencialne vplive oziroma učinke vaših rezultatov na navedena področja: Vpliv Ni vpliva Majhen vpliv Srednji vpliv Velik vpliv G.01 Razvoj visoko-šolskega izobraževanja G.01.01. Razvoj dodiplomskega izobraževanja r r a r G.01.02. Razvoj podiplomskega izobraževanja r r r (S G.01.03. Drugo: r r r r G.02 Gospodarski razvoj G.02.01 Razširitev ponudbe novih izdelkov/storitev na trgu r r (S r G.02.02. Širitev obstoječih trgov r r (S r G.02.03. Znižanje stroškov proizvodnje r r (S r G.02.04. Zmanjšanje porabe materialov in energije r r C r G.02.05. Razširitev področja dejavnosti r r (S r G.02.06. Večja konkurenčna sposobnost r r r (S G.02.07. Večji delež izvoza r r (S r G.02.08. Povečanje dobička r r (S r G.02.09. Nova delovna mesta r r (S r G.02.10. Dvig izobrazbene strukture zaposlenih r r r (S G.02.11. Nov investicijski zagon c r r (S G.02.12. Drugo: r r r r G.03 Tehnološki razvoj G.03.01. Tehnološka razširitev/posodobitev dejavnosti r r r C G.03.02. Tehnološko prestrukturiranje dejavnosti r r (S r G.03.03. Uvajanje novih tehnologij r r r (S G.03.04. Drugo: r r r r G.04 Družbeni razvoj G.04.01 Dvig kvalitete življenja r r r a G.04.02. Izboljšanje vodenja in upravljanja <• r r r Izboljša nje delovanja administracije Program P2-0145 Stran 15 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 G.04.03. in javne uprave a r r r G.04.04. Razvoj socialnih dejavnosti a r r r G.04.05. Razvoj civilne družbe (S r r r G.04.06. Drugo: r r r r G.05. Ohranjanje in razvoj nacionalne naravne in kulturne dediščine in identitete r (S r r G.06. Varovanje okolja in trajnostni razvoj r r r (S G.07 Razvoj družbene infrastrukture G.07.01. Informacijsko-komunikacijska infrastruktura r r a r G.07.02. Prometna infrastruktura (S r r r G.07.03. Energetska infrastruktura a r r r G.07.04. Drugo: r r r r G.08. Varovanje zdravja in razvoj zdravstvenega varstva r r (S r G.09. Drugo: r r r r Komentar^ Program dela, ki smo si ga zastavili v prejšnjem programskem obdobju, smo uspešno realizirali z dosežki, ki so mednarodno priznani. Tako smo postavili trdno osnovo za nadaljevanje kvalitetnega raziskovalnega dela na trenutno najbolj aktualnih področjih polimerov, polimernih in elastomernih materialov. Rezultati in vpetost v domačo in mednarodno znanstveno in razvojno sfero dokazujejo, da so bili naša vizija za razvoj področja, program in cilji dela realni. Raziskovalni program je bil zastavljen multidisciplinarno in s sodelovanjem raziskovalca iz industrije, nova znanja pa so pomembna za trajnostni razvoj tako v mednarodnem merilu kot tudi za domače okolje. V raziskovalno delo so bili vključeni mladi raziskovalci in dodiplomski študenti, ki so se po zaključenem usposabljanju kvalificirano vključili v raziskovalno-razvojno delo. Sodelavci programske skupine smo organizirali ali sodelovali pri organizaciji seminarjev in konferenc s področja polimerov in polimernih materialov in na ta način prispevali k vseživljenskemu izobraževanju strokovnjakov na tem področju. Raziskave v okviru programa so dolgoročno pomembne za številne razvojne cilje Slovenije: spodbujanje konkurenčnosti in gospodarske rasti z racionalizacijo proizvodnje in razvojem novih proizvodov, procesov in tehnologij; varstvo okolja, učinkovita raba energije, izboljšanje kvalitete življenja in zdravja. C. IZJAVE Podpisani izjavljam/o, da: • so vsi podatki, ki jih navajamo v poročilu, resnični in točni • se strinjamo z obdelavo podatkov v skladu z zakonodajo o varstvu osebnih podatkov za potrebe ocenjevanja, za objavo 5., 6. in 7. točke na spletni strani http://sicris.izum.si/ ter obdelavo teh podatkov za evidence ARRS • so vsi podatki v obrazcu v elektronski obliki identični podatkom v obrazcu v pisni obliki Podpisi: zastopniki oz. pooblaščene osebe Program P2-0145 Stran 16 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 vodja raziskovalnega programa raziskovalnih organizacij in/ali koncesionarjev Majda Žigon in/ali Kemijski inštitut SAVATECH družba za proizvodnjo in trženje gumenotehničnih proizvodov in pnevmatike d.o.o. Kraj in datum: Ljubljana 19.4.2009 Oznaka poročila: ARRS_ZV_RPROG_ZP_2008/241 1 Napišite kratko vsebinsko poročilo, kjer boste predstavili raziskovalno hipotezo in opis raziskovanja. Navedite ključne ugotovitve, znanstvena spoznanja ter rezultate in učinke raziskovalnega programa. Največ 21.000 znakov vključno s presledki (približno tri in pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 2 Največ 3000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 3 Samo v primeru bistvenih odstopanj in sprememb od predvidenega programa raziskovalnega programa, kot je bil zapisan v predlogu raziskovalnega programa. Največ 3.000 znakov vključno s presledki (približno pol strani, velikosti pisave 11). Nazaj 4 Navedite največ pet najpomembnejših znanstvenih rezultatov programske skupine, ki so nastali v času trajanja programa v okviru raziskovalnega programa, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, navedite, kje je objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. PRIMER (v slovenskem jeziku): Naslov: Regulacija delovanja beta-2 integrinskih receptorjev s katepsinom X; Opis: Cisteinske proteaze imajo pomembno vlogo pri nastanku in napredovanju raka. Zadnje študije kažejo njihovo povezanost s procesi celičnega signaliziranja in imunskega odziva. V tem znanstvenem članku smo prvi dokazali… (največ 600 znakov vključno s presledki) Objavljeno v: OBERMAJER, N., PREMZL, A., ZAVAŠNIK-BERGANT, T., TURK, B., KOS, J.. Carboxypeptidase cathepsin X mediates ß2 - integrin dependent adhesion of differentiated U-937 cells. Exp. Cell Res., 2006, 312, 2515-2527, JCR IF (2005): 4.148 Tipopologija: 1.01 - Izvirni znanstveni članek COBISS.SI-ID: 1920113 Nazaj 5 Navedite največ pet najpomembnejših družbeno-ekonomsko relevantnih rezultatov programske skupine, ki so nastali v času trajanja programa v okviru raziskovalnega programa, ki je predmet poročanja. Za vsak rezultat navedite naslov v slovenskem in angleškem jeziku (največ 150 znakov vključno s presledki), rezultat opišite (največ 600 znakov vključno s presledki) v slovenskem in angleškem jeziku, izberite ustrezen rezultat, ki je v Šifrantu raziskovalnih rezultatov in učinkov (Glej: http://www.arrs.gov.si/sl/gradivo/sifranti/sif-razisk-rezult.asp), navedite, kje je rezultat objavljen (največ 500 znakov vključno s presledki), izberite ustrezno šifro tipa objave po Tipologiji dokumentov/del za vodenje bibliografij v sistemu COBISS ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Navedeni rezultati bodo objavljeni na spletni strani http://sicris.izum.si/. Nazaj 6 Pomen raziskovalnih rezultatov za razvoj znanosti in za razvoj Slovenije bo objavljen na spletni strani: http://sicris.izum.si Nazaj 7 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj Program P2-0145 Stran 17 od 18 Zaključno poročilo o rezultatih raziskovalnega programa v obdobju 2004-2008 8 Največ 4.000 znakov vključno s presledki Nazaj 9 Za raziskovalce, ki niso habilitirani, so pa bili mentorji mladim raziskovalcem, se vpiše ustrezen podatek samo v stolpec MR Nazaj 10 Vpisuje se uredništvo revije, monografije ali zbornika v skladu s Pravilnikom o kazalcih in merilih znanstvene in strokovne uspešnosti (Uradni list RS, št. 39/2006,106/2006 in 39/2007), kar sodi tako kot mentorstvo pod sekundarno avtorstvo, in delo (na zlasti nacionalno pomembnim korpusu ali zbirki) v skladu z 3. in 9. členom istega pravilnika. Največ 1000 znakov (ime) oziroma 150 znakov (število) vključno s presledki. Nazaj 11 Navedite oziroma naštejte konkretne projekte. Največ 12.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 12 Navedite konkretne projekte, kot na primer: industrijski projekti, projekti za druge naročnike, državno upravo, občine ipd. in ne sodijo v okvir financiranja pogodb ARRS. Največ 9.000 znakov vključno s presledki. Nazaj 13 Navedite objavo oziroma prevod (soobjavo) članov programske skupine strokovnega prispevka v slovenskem jeziku, ki se nanaša na povezavo znanja s slovenskim prostorom in za slovensko znanstveno terminologijo (Cobiss tip 1.04, 1.06, 1.07, 1.08, 1.09, 1.17, 1.18, 2.02, 2.03, 2.04, 2.05, 2.06). Napišite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), kratek opis (največ 600 znakov vključno s presledki), navedite, kje je objavljen/a (največ 500 znakov vključno s presledki) ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Nazaj 14 Navedite objavo oziroma prevod (soobjavo) članov programske skupine, povezano s popularizacijo znanosti (Cobiss tip 1.05, 1.21, 1.22, 2.17, 2.19, 3.10, 3.11, 3.12). Napišite naslov (največ 150 znakov vključno s presledki), kratek opis (največ 600 znakov vključno s presledki), navedite, kje je objavljen/a (največ 500 znakov vključno s presledki), ter napišite ustrezno COBISS.SI-ID številko bibliografske enote. Nazaj 15 Komentar se nanaša na 18. točko in ni obvezen. Največ 3.000 znakov vključno s presledki. Nazaj Obrazec: ARRS-ZV-RPROG-ZP/2008 v1.00a Program P2-0145 Stran 18 od 18