Отечественные предприятия очень часто используют импортные связующие для производства стеклопластиков. В связи с этим ученые МИЦ «Композиты России» МГТУ имени Баумана решили заняться подбором отечественных связующих, которые по своим свойствам будут превосходить импортные материалы.
Для увеличения эксплуатационных характеристик применяют многокомпонентные полимерные системы, в составе которых есть основная смола, отвердитель и модифицирующие добавки, придающие специфические свойства.
«Наши ученые провели ряд работ по исследованию эпоксидных матриц, модифицированных термопластичными полимерами, для замены аналогичных импортных полиэпоксидов, используемых для изготовления изделий из стеклопластиков, — рассказывает Владимир Нелюб, директор МИЦ «Композиты России». — Для модифицирования матрицы ученые добавили в нее теплостойкие термопласты. В процессе исследований мы убедились, что жесткоцепные термопласты увеличивают трещиностойкость, устойчивость к агрессивным средам, иногда теплостойкость эпоксидных матриц».
Для практического исследования физико-механических свойств специалисты МИЦ «Композиты России» использовали импортные D.E.R. 330 (Dow Chemical Company) и отечественные ХТ-711 («Химекс Лимитед») эпоксидные матрицы, в том числе модифицированные полисульфоном или полиэфиримидом.
«Вместе со связующим ХТ-711 мы использовали отвердитель изо-МТГФА (изо-метилтетрогидрофталевой ангидрид) и модификаторы композиции ПСК-1 или полиэфиримид Ultem-1010, — говорит Нелюб. – Полимеры растворяли в эпоксидной смоле при температуре 100-120°С в течение 2-5 часов, непрерывно перемешивая. Далее связующее охлаждали до 60-80°С и добавляли отвердитель. Образцы изготавливали свободным литьем в силиконовые формы. Перед заливкой образцов связующее вакуумировали для удаления пузырьков воздуха, образовавшихся при смешивании, а затем охлаждали по ступенчатому режиму».
Проводились физико-механические испытания образцов на динамическом механическом анализаторе, а также исследовалась стойкость эпоксидных матриц к агрессивным средам: дистиллированной воде, гидроксиду натрия, соляной кислоте и керосину.
«Образцы помещались в агрессивную среду на трое суток, затем промывались водой до полного смывания реагента, высушивались при температуре 70°С в течение 4 часов», — сказал Владимир Нелюб.
После проведенных исследований, ученые МИЦ «Композиты России» создали связующие, способные превышать на 15-30°С температуру стеклования импортных материалов. Модуль упругости отечественной разработки на 30-60% выше, водопоглощение не превышает 0,07%, обладает высокой стойкостью к агрессивным средам, а потеря массы в 5-6 раз меньше, чем у импортных аналогов.
Межотраслевой инжиниринговый центр «Композиты России» – это структурное подразделение МГТУ им. Н.Э. Баумана созданное 15 июня 2011 года для содействия в разработке, производстве и коммерциализации высокотехнологичных решений университета (новые материалы, композиты, нанотехнологии, информационные технологии), формирования научного задела и современных образовательных технологий и программ. Центр реализует «замкнутый цикл» инжиниринговых и научно-образовательных услуг, от разработки до внедрения технологий и промышленной продукции в ключевые сектора экономики РФ, такие как: транспортная, строительная, ЖКХ, энергетическая, нефтегазовая, медицинская и ИТ.
МГТУ им. Н.Э. Баумана — Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана — Первый технический университет в России. Обучение в МВТУ им. Н.Э. Баумана ведется на 19 факультетах дневного обучения. Работает аспирантура и докторантура, два профильных лицея. МВТУ им. Н.Э. Баумана осуществляет подготовку более 19 тысяч студентов практически по всему спектру современного машино- и приборостроения. Научную и учебную работу ведут более 320 докторов и около 2000 кандидатов наук. Всего Университет выпустил около 200 тысяч инженеров. Основными структурными подразделениями университета являются научно-учебные комплексы, имеющие в своем составе факультет и научно-исследовательский институт.