Наиболее полную характеристику стойкости высокопрочных полимерных композитов к действию внешних климатических факторов (влажности, циклически изменяющейся температуре, ультрафиолетовому излучению) дают испытания образцов на сжатие. Армирующие волокна композита, ориентированные вдоль оси образца, или под острыми углами к этой оси, несут основную нагрузку при растяжении, но при сжатии упругие свойства и прочность материала образцов определяются, в основном, материалом матрицы. Образцы таких композитов изготавливаются, как правило, в форме относительно тонких прямоугольных пластин методом намотки или выкладки, что в наибольшей степени соответствует форме готовых изделий – пластин, профилей и оболочек. Такая форма образцов вызывает значительные технические трудности проведения испытаний на сжатие. Для исключения потери устойчивости образца при сжатии необходимо максимально уменьшить длину его рабочей части, которая становится недоступна для установки экстензометра. Однако, в этом случае деформации образца возможно определять только по перемещению траверсы испытательной машины, которая складывается из весьма малого сокращения длины образца и деформации упругой системы испытательной машины. Деформацию машины необходимо исключать для получения объективной информации о деформации образцов. В работе рассмотрены особенности проведения и результаты испытаний на сжатие высокопрочных углепластиков, предназначенных для эксплуатации в условиях повышенной влажности, а также особенности их разрушения, исследованные с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Ключевые слова: Полимерные композиты, слоистые композиты, климатическая стойкость, экспериментальный метод, испытания на сжатие, сканирующая электронная микроскопия

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Рассмотрены особенности формирования композиционных покрытий с осаждением слоистой матрицы с чередованием слоёв никеля и меди методом химического осаждения. Показано, что процесс осаждения носит колебательный характер, определяемый присутствием поливинилпиролидона, образующегокомплексные соединения с медью и никелем.

Ключевые слова: композиционные покрытия, химическое осаждение, никель, медь, поливинилпирролидон, колебательный процесс осаждения, комплексные соединения никеля и меди

05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

В статье исследуется влияние метода смешения изопренового каучука с нанонаполнителями на свойства нанокомпозитов. Показано, что метод (суперглубокого проникновения) SDP является более эффективным, чем смешение компонентов в расплаве.

Ключевые слова: суперглубокое проникновение, монтмориллонит, волластонит, нанонаполнители

05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

В статье дается обзор производства и применения неизоцианатных полиуретанов на основе циклических карбонатных олигомеров. Неизоцианатные полиуретановые (NIPU) сети получают путем реакции между полициклическими карбонатными олигомерами и алифатическими или циклоалифатическими полиаминами с первичными аминогруппами. Это формирует сшитый полимер с β-гидроксиуретановыми группами различного строения - полигидроксиуретановый полимер. Он рассматривается как надлежащий неизоцианатный полиуретановый и гибридный полимер, включающий другие различные олигомерные системы (HNIPU). Значительное внимание было уделено материалам на основе возобновляемых необработанных источников. Автор приводит обзор последних публикаций в данной области с более подробным описанием достижений Polymate Ltd.

Ключевые слова: неизоцианатные полиуретаны,циклические карбонаты, полигидроксиуретановый полимер.

05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Развитие новых производств, особенно в химической, нефтехимической, электронной, машиностроительной отраслях промышленности и атомной энергетике, выдвинуло необходимость в разработке покрытий полов со специфической химической стойкостью, с минимальной сорбцией при легкой дезактивации; значительно возросли потребности в беспыльных покрытиях полов. В статье определены требования к материалам для монолитных покрытий полов, учитывающие специфику работы полимерных мастик и растворов в конструкции пола, а также перечислены разработанные после этого различные составы для покрытий полов.

Ключевые слова: монолитные покрытия полов, реакционноспособные олигомеры, напряжение, деформация, состав для покрытий полов.

05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

В данной статье рассмотрена природа органоминеральных гибридных нанокомпозитов. Перспективными направлениями в области органоминеральных гибридных нанокомпозиционных материалов станут методы синтеза мультикомпонентных материалов, а также типа «сетка в сетке» и «гость-хозяин». Фундаментальной проблемой химии и физики нанокомпозитов остается зависимость «структура-свойство». Решение этой проблемы позволит перейти от исследований материалов к их целенаправленному проектированию.

Ключевые слова: нанокомпозиты, золь-гель технология, синтез, наночастицы.

05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Рассмотрены свойства водорастворимых высокомодульных силикатных систем: на основе полисиликатов щелочных металлов, называемых жидкими стеклами и цепочки их превращений из низших олигомеров в высшие, с последующим образованием коллоидных растворов - кремнезолей. Проанализированы методы получения, свойства и применение водорастворимых высокомодульных силикатных систем. Показаны возможности их использования в качестве связующего и модифицирующих добавок для получения различных наноструктурированных композиционных материалов. Представлены примеры перспективных направлений применения жидкого стекла и водных растворов высокомодульных силикатов в строительстве и промышленности. В частности показаны возможности применения жидкого стекла и водных растворов силикатов при производстве наноструктурированного силикатного полимербетона. В ракетно-космической технике для изготовления водоразрушаемых оправок, применяемых при изготовлении корпусов ракетных твердотопливных двигателей и емкостей высокого давления типа «кокон» из композиционных материалов методом намотки. Рассмотрено применение золей для получения неорганических нанокомпозитов, керамики и монолитных блоков из оксида кремния, которые могут использоваться в различных областях современной техники. Показаны возможности применения кремнезолей в качестве связующего для получения ультралегковесных огнеупорных теплозащитных материалов, применяемых для защиты оборудования от высокотемпературных воздействий. Предложены направления развития производства новых кислотостойких материалов и футеровок, для защиты химического оборудования, узлов и деталей, работающих в коррозионно активных средах.

Ключевые слова: Ключевые слова: жидкое стекло, силикатный полимербетон, добавки, силикаты органических оснований, тетрафурфурилоксисилан, фурфуриловый спирт, наноструктура, композиционные материалы, водорастворимые силикаты, кремнезоль, золь-гель переход, отверждение, кс

05.17.01 - Технология неорганических веществ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов

Resin transfer molding is a widely used composite material manufacturing process that produces high-strength and lightweight parts for various industrial applications. In order to manufacture defect-free parts with consistent material properties, it is important to control process parameters throughout the entire volume of the molded part. Usually a curing schedule includes a pre-warming to the resin viscosity reaches a minimum, further applying of pressure, and finally consolidation of resin at elevated temperature to its full polymerization. To ensure the uniformly state of the composites across the thick-walled products, we propose a model-based approach to the problem of optimal control synthesis using a mathematical model for curing an epoxy-based composite structure with varied thickness. The PDE system linking a kinetic equation with heat transfer equation takes into account an exothermic heat, a phase transition of resin from liquid to gel and further to the solid state, and well describes the cure process which is controlled by independent heat sources. To synthesize the multi-objective optimal control law, we perform the transient analysis of the developed model to calculate the coordinates of Pareto points in the 8-dimensional space of design variables. An efficiency of such approach in the manufacturing applications we demonstrate on example of cured glass-epoxy composite part with a varied thickness.

Ключевые слова: Composite material; Curing process; Optimal control; Kinetic equations; PDEs in connection with control and optimization, Finite element modeling – FEM, Pareto frontier

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.17.06 - Технология и переработка полимеров и композитов