Полимерные композиционные материалы на основе винилэфирных смол и вакуумная технология изготовления на их основе современных судовых корпусных конструкций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Трясунов Владимир Сергеевич

• Трясунов Владимир Сергеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Трясунов Владимир Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПКМ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ

1.1 Конструкционные ПКМ в судостроении

1.2 Исходные компоненты для конструкционных ПКМ

1.2.1 Связующие материалы

1.2.2 Армирующие материалы

1.2.2.1 Стеклянные армирующие материалы

1.2.2.2 Углеродные армирующие материалы

1.2.2.3 Арамидные армирующие материалы

1.2.3 Материалы среднего слоя

1.3 Технологии изготовления ПКМ

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Применяемые материалы

2.2 Методы исследований полимерных композиционных материалов

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ ТЕРМООБРАБОТКИ ПКМ НА ОСНОВАНИИ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ СОСТАВА ОТВЕРЖДАЮЩЕЙ СИСТЕМЫ И ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМООБРАБОТКИ НА ТЕМПЕРАТУРУ СТЕКЛОВАНИЯ СВЯЗУЮЩИХ

3.1 Исследование связующего на основе смолы марки Derakane Momentum 510C-350

3.2 Исследование связующего на основе смолы марки Dion FR

3.3 Исследование связующего на основе смолы марки ВЭ-ФАС

Выводы по главе

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПКМ И ГПКМ НА ОСНОВЕ АРМИРУЮЩИХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ

4.1 Исследование физико-механических свойств стекло-, угле- и органопластиков

4.2 Гибридные полимерные композиционные материалы

4.3 Старение полимерных композиционных материалов

Выводы по главе

5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИГОТОВЛЕНИЯ ПКМ МЕТОДОМ ВАКУУМНОЙ ИНФУЗИИ

5.1 Определение времени процесса пропитки армирующих материалов методом вакуумной инфузии

5.2 Исследование технологических свойств связующих

5.3 Исследование процессов пропитки армирующих материалов

5.4 Расчета времени и разработка схемы процесса пропитки ПКМ методом вакуумной инфузии

5.5 Расчет времени и моделирование процессов пропитки типовых крупногабаритных судовых конструкций из ПКМ методом вакуумной инфузии

5.5.1 Расчет времени и моделирование пропитки секции палубы

5.5.2 Расчет времени и моделирование процесса пропитки фрагмента обшивки

корпуса

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Полимерные композиционные материалы на основе винилэфирных смол и вакуумная технология изготовления на их основе современных судовых корпусных конструкций»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Полимерные композиционные материалы (далее -ПКМ) получили широкое применение в качестве конструкционных материалов в судостроительной отрасли для изготовления спасательных шлюпок, катеров, яхт, лодок и отдельных корпусных конструкций, устанавливаемых на судах и кораблях с корпусом из металла, начиная с 60-х годов XX века благодаря немагнитности, малому весу, высоким удельным прочностным характеристикам, стойкости к эксплуатационным воздействиям [1-4]. Отличительной особенностью ПКМ является возможность получения многофункционального материала уже непосредственно при изготовлении конструкций [5].

В 1966 г. впервые в СССР и мире на Средне-Невском судостроительном заводе построен тральщик из стеклопластика пр.1252 «Изумруд» водоизмещением 300 т. Позднее были построены тральщики «Корунд» (поставлялись для ВМС Нигерии, Индии, Ирака, Кубы), пограничные катера «Гриф», СВП Омар» [6]. Одной из задач современного «композитного» судостроения является постройка судов и кораблей из ПКМ с длиной корпуса свыше 70 м, что определяет повышенные требования к характеристикам используемых ПКМ в части прочности, жесткости, огнестойкости и обитаемости конструкций. Выполнение таких требований возможно за счет применения современных связующих на основе огнестойких винилэфирных смол, а также мультиаксиальных (продольно-поперечно-диагональных) армирующих материалов различной химической природы (стекло-, угле-, органотканей), комбинирование которых позволяет создавать гибридные ПКМ (ГПКМ).

Изготовление крупногабаритных конструкций из ПКМ возможно двумя методами: контактным формованием и закрытым вакуумным [7-10]. Контактное формование характеризуется высокой долей ручного труда, что влияет на качество изготавливаемого материала, а также не позволяет существенно увеличить объем серийного производства и снизить стоимость конечной продукции. Следует отметить еще один недостаток данного метода - выделение из полимерных связующих низкомолекулярных токсичных веществ в атмосферу рабочей зоны и

окружающую среду [11]. Применение современных вакуумных методов формования - а именно метода вакуумной инфузии позволит получить ПКМ, обладающие высокой долей объемного армирования, что в итоге приведет к повышению физико-механических свойств и снижению материалоемкости, а размер изготавливаемой крупногабаритной конструкции будет ограничиваться только размерами оснастки [10, 12]. Успешное применение метода вакуумной инфузии возможно при использовании смол с низкой динамической вязкостью и армирующих материалов с высокой проницаемостью. В связи с этим, актуальной задачей является разработка ПКМ и ГПКМ на основе современных армирующих материалов и винилэфирных смол, и технологии изготовления крупногабаритных судовых корпусных конструкций методом вакуумной инфузии, а также определить режимы отверждения для обеспечения максимальных прочностных свойств материала. Одновременно с этим необходимо выполнить замещение импортных армирующих материалов отечественными, что позволит снизить конечную стоимость ПКМ и зависимость от иностранных поставщиков.

При выполнении работы автором получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Установлены закономерности влияния армирующих и связующих материалов с коэффициентами проницаемости до 10*10-11 м2 и динамической вязкости до 1,0 Па с на время и длину пропитки армирующих материалов в методе вакуумной инфузии, обеспечившие возможность изготовления крупногабаритных судовых корпусных конструкций.

2. Предложен экспресс-метод определения режимов термообработки ПКМ и крупногабаритных судовых корпусных конструкций на основании значений температуры стеклования связующего с использованием дифференциально-сканирующей калориметрии (ДСК). Установлено, что температура термообработки в пределах 60-100 °С оказывает более существенное влияние на степень отверждения винилэфирного связующего, чем увеличение продолжительности термообработки при меньшем значении температуры, за счет более высокой скорости полимеризации. Оптимальными являются температура, соответствующая температуре стеклования связующего, и время выдержки не менее 8 часов.

3. Разработаны новые ПКМ и ГПКМ для судо- и кораблестроения на основе армирующих материалов различной химической природы, в том числе отечественного производства, и винилэфирных смол, по физико-механическими и эксплуатационными свойствами не уступающие зарубежным аналогам. Наиболее оптимальным является использование гибридных структур, позволяющее получить материал с требуемым уровнем физико-механических свойств и провести качественную пропитку армирующих материалов различной химической природы методом вакуумной инфузии.

4. Экспериментальным путем определены значения физико-механических характеристик новых ПКМ и ГПКМ на основе армирующих материалов различной химической природы, в том числе отечественного производства, и винилэфирных смол. Доказано экспериментально, что использование метода вакуумной инфузии в сравнении с методом контактного формования при изготовлении ПКМ на основе одних и тех же исходных армирующих компонентов позволяет повысить уровень физико-механических свойств материала на 15-45 % и регулировать их значения путем изменения значения уровня вакуума, при котором проводится пропитка армирующего материала.

5. Впервые в отечественном кораблестроении разработан технологический процесс изготовления за один цикл крупногабаритных конструкций из ПКМ и ГПКМ кораблей водоизмещением до 1000 тонн методом вакуумной инфузии с использованием обычной и секторной схем пропитки.

Практическая значимость работы.

1. Разработанная технология изготовления крупногабаритных судовых корпусных конструкций методом вакуумной инфузии с применением различных схем пропитки адаптирована к условиям судостроительных заводов АО «СНСЗ», ЗАО «Пелла-Фиорд», ПАО «АСЗ», имеющих в своем составе «композитное» производство.

2. Разработана нормативно-техническая документация:

2.1 Технические условия:

- ТУ 2296-123-07516250-2013 «Гибридный полимерный композиционный

материал марок ГПКМИ-31 и ГПКМИ-ВЭ-ФАС»;

- ТУ 2296-161-07516250-2015 «Материал полимерный композиционный марки РОП. Технические условия»;

- ТУ 2296-162-07516250-2015 «Винилэфирный стеклопластик марки СВИ-9300. Технические условия»;

- ТУ 2296-158-07516250-2015 «Трехслойный полимерный композиционный материал марки ТКИ-9300. Технические условия».

2.2 Монтажная инструкция АЕИШ.112.001-2017 «Технологический процесс монтажа трехслойных панелей крыши докового комплекса пр.23380».

2.3 Технологии изготовления однослойных и многослойных ПКМ и ГПКМ:

- РД 5.УЕИА.3648-2013 «Гибридный полимерный композиционный материал марок ГПКМИ-31 и ГПКМИ-ВЭ-ФАС. Технологический процесс изготовления методом инфузии. Инструкция»;

- РД 5.АЕИШ.3672-2017 «Трехслойные панели крыши докового комплекса. Технологический процесс изготовления методом вакуумной инфузии»;

- РД 5.АЕИШ.3664-2015 «Изготовление многослойного полимерного композиционного материала на основе эпоксидного связующего ЭКМ-70Т с наружными слоями из стеклопластика и средним слоем из органопластика. технологическая инструкция».

3. Разработанные материалы марок СВИ-9300, РОП заключениями НИИ КиВ ВМФ ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия» допущены к применению и успешно внедрены при строительстве заказов 20386, 23380, а материал марки ТКИ-9300 решением МВК рекомендован к применению при строительстве заказа пр. 23380.

4. Разработанные ПКМ и ГПКМ могут быть использованы для создания различных изделий машиностроения.

Методология и методы диссертационного исследования основаны на использовании комплексного подхода к решению задач диссертации, заключающегося в применении современных экспериментальных и теоретических методов исследования технологии изготовления и конечных свойств ПКМ. В

работе были применены следующие методы исследования: дифференциальная сканирующая калориметрия, физический метод исследования смол, комплекс методов анализа физико-механических характеристик ПКМ и ГПКМ.

Положения, выносимые на защиту.

1. Результаты исследования технологических свойств армирующих и связующих материалов.

2. Результаты исследований степени отверждения связующих материалов и рекомендации по выбору режимов термообработки на основании значений температуры стеклования связующих методом ДСК.

3. Технологический процесс, схемы и расчет времени процесса пропитки для изготовления крупногабаритных судовых корпусных конструкций из ПКМ методом вакуумной инфузии.

4. Результаты определения физико-механические свойств новых ПКМ и ГПКМ на основе отечественных армирующих материалов различной химической природы (стекло-, угле- и органотканей) на основе винилэфирной и эпоксидной смол.

Личный вклад автора заключается в постановке задач и обосновании выбранных исследований, а также в непосредственном выполнении основного объема теоретических и экспериментальных исследований по определению технологических свойств исходных компонентов ПКМ, разработке технологии и схем пропитки методом вакуумной инфузии, выполнении расчетов, проведении испытаний, изучении комплекса полученных характеристик ПКМ с последующим анализом и обобщением экспериментальных данных.

Степень достоверности и апробация работы. Достоверность основных результатов, положений, выводов и рекомендации обеспечивается применением стандартных средств измерений и современных общепринятых методов (согласно ГОСТ) физико-механических испытаний.

Основные положения и результаты работы были представлены на всероссийских и международных научных конференциях: Одиннадцатой конференции молодых ученых и специалистов «Новые материалы и технологии» (г. Санкт-Петербург, 2012 г.); Двенадцатой конференции молодых ученых и специалистов «Новые материалы и

технологии» (г. Санкт-Петербург, 2013 г.); V международной конференции-школе по химической технологии (г. Волгоград, 2016 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, из них 2 в журналах из перечня ВАК и 2 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 155 наименований, 5 приложений, изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 43 таблицы, 30 формул.

ГЛАВА 1 СТРУКТУРА, СВОЙСТВА И ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПКМ ДЛЯ СУДОСТРОЕНИЯ

1.1 Конструкционные ПКМ в судостроении

В «композитном» судостроении для изготовления корпусных конструкций из ПКМ применяются армированные композиты. Традиционно в качестве полимерной матрицы используют реактопласты (полиэфирные или эпоксидные смолы), отверждаемые при комнатных температурах, а в качестве наполнителей -тканные армирующие материалы (стекло-, угле-, органоткани) [1, 2, 13-15]. Такие двухмерные ПКМ эффективно работают под нагрузкой в плоскости армирования и являются наиболее распространенными [16]. Выбор исходных компонентов определяется исходя из условий эксплуатации конструкций судового назначения [2]:

- температура эксплуатации от минус 40 до 60 °С;

- влажность до 100 %;

- постоянное воздействие морской и пресной воды;

- постоянное воздействие солнечного излучения;

- знакопеременные циклические нагрузки.

Конструкционные ПКМ условно можно разделить на две подгруппы -однослойные и многослойные.

К однослойным материалам относят стеклопластики, углепластики, органопластики. Оценивая механические характеристики таких материалов необходимо отметить, что использование различных типов армирующих волокон позволяет в широких пределах изменять прочностные и упругие характеристики, а получение высоких прочностных характеристик возможно при использовании волокон с удлинением не менее 1,7 % [8, 9, 17]. Характерной особенностью стеклопластиков являются высокие прочностные характеристики при низких упругих; при этом стоимость материала наименьшая. Прочностные характеристики углепластиков выше аналогичных характеристик для стеклопластика при меньшей на 25 % плотности (1450-1550 кг/м3), при этом основным недостатком углепластиков на сегодняшний день является значительно большая стоимость и

более низкое предельное удлинение при растяжении, которое практически в 2 раза ниже аналогичной характеристики для стеклопластика. Также следует отметить, что углепластик имеет усталостную прочность приблизительно в 3 раза выше, чем у алюминиевых сплавов и в 2 раза выше, чем у высокопрочных сталей. Плотность органопластиков еще меньше и находится в интервале 1100-1300 кг/м3, упругие характеристики сравнимы со значениями для стеклопластиков, прочностные характеристики ниже. Ведутся работы и по дальнейшему снижению плотности органопластиков [17], но для судостроения это нецелесообразно ввиду возможной потери остойчивости судов и кораблей.

Структура конструкционных ПКМ для различных корпусных конструкций в судостроении определяется «Правилами классификации и постройки морских судов» [18], отраслевой нормативно-технической документацией [19] и методами расчетов прочности предприятий отрасли. Необходимо отметить, что Правила [18] распространяются в первую очередь на проектирование корпусов судов длиной 1230 м из стеклопластиков, при этом предусматриваются следующие варианты конструкции корпуса: наружная обшивка однослойная, настил палубы и полотнища прочных переборок однослойные; стенки и крыши рубок и надстроек однослойные или трехслойные. Правилами также регламентируется минимальная толщина однослойных полотнищ и обшивок, внешних несущих слоев трехслойных полотнищ и обшивок в зависимости от их назначения (например, для стеклопластиковых обшивок днища - 4 мм, борта - 3 мм, настила палубы - 3 мм, полотнищ переборок - 3 мм).

Отраслевая нормативно-техническая документация [19] допускает наряду с однослойными применение и трехслойных конструкций. К ним относятся наружные обшивки корпусов длиной до 30 м, полотнища палуб, стенки и крыши прочных и легких надстроек, переборки для корпусов длиной до 12 м, а также менее нагруженные конструкции. При этом ограничиваются и типы исходных материалов - трехслойные обшивки и полотнища должны иметь внешние несущие слои из полиэфирного стеклопластика, а средний слой из жесткого замкнутоячеистого пенопласта, имеющего плотность 100-200 кг/м3 и толщину 30-50 мм.

Как отмечено выше, мономатериалы имеют низкие упругие и(или) прочностные характеристики, что во многих случаях приводит к необходимости использования поперечной или продольно-поперечной системы набора с малой шпацией, что приводит к повышению материалоемкости конструкций. Для получения оптимальной структуры ПКМ с позиций прочности, жесткости, веса, стоимости и возможности «управления» свойствами используют гибридные материалы или ГПКМ, в которых пакеты слоев могут компоноваться из различных по типу и химической природе материалов [5, 20-23]. В целом для ГПКМ характерно проявление гибридного эффекта, который состоит в том, что может выявляться как синергическое, так и антагонистическое взаимодействие компонентов гибридного армирования. Применение таких материалов в корпусных конструкциях позволяет снизить количество обычных элементов жесткости (бимсов, карлингсов). Следовательно, масса, сэкономленная на корпусных конструкциях, позволяет увеличить полезную нагрузку, уменьшить мощность силовой установки или (и) увеличить дальность и скорость хода.

1.2 Исходные компоненты для конструкционных ПКМ

1.2.1 Связующие материалы

Связующее обеспечивает связь между компонентами армирующих наполнителей ПКМ, что определяет требования к теплостойкости связующего (исходя из необходимости обеспечения работоспособности ПКМ при температуре до 60 °С) и огнестойким свойствам.

В методе вакуумной инфузии возможно применение смол, дополнительно удовлетворяющих следующим критериям:

- динамическая вязкость смолы не более 0,75 Па с;

- минимальные температура пика экзотермической реакции и объемная усадка смолы при полимеризации для обеспечения изготовления крупногабаритных толстостенных конструкций (толщиной более 30 мм);

- полимеризация связующего при комнатной температуре, низкая эмиссия летучих веществ из отвержденного ПКМ;

- удовлетворительная теплостойкость отвержденного связующего, обеспечивающая работоспособность ПКМ при температуре до 60 °С;

- обеспечение огнестойких свойств ПКМ.

В соответствии с ГОСТ 12.1.044-89 «Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» конструкционные ПКМ должны быть трудногорючими или горючими трудновоспламеняемыми, медленно распространяющими пламя по поверхности, с удовлетворительной дымообразующей способностью и в процессе горения не выделять токсичные вещества, в количествах, превышающих допустимые значения (ПДК). Эти параметры являются основными при выборе полимерного связующего и существенно ограничивают выбор имеющихся на рынке смол [11].

С 60-х годов XX века в качестве связующего материала ддя изготовления судовых конструкций (палуб, переборок, обшивок, надстроек, элементов набора) наибольшее распространение получили ненасыщенные полиэфирные смолы. В СССР одобрены Российским морским регистром судоходства смолы марок ПН-1, ПН-3; ПН-11, ТГМ-3 [2, 6, 24-28]. Особо следует отметить смолу марки ПН-609-21М, которую можно считать одной из самых распространенных малотоксичных смол отечественного производства для судостроения в период 1970 - 2000 г.г. [2, 29-31]. Основными преимуществами связующего на основе смолы марки ПН-609-21М являются: полимеризация при комнатной температуре, низкое выделение вредных летучих веществ как при полимеризации, так и при эксплуатации готовых изделий. Связующее на основе данной смолы имеет оптимальную динамическую вязкость и время гелеобразования, необходимые для контактных методов формования конструкций.

Характеристики смол марок ПН-1, ПН-3, ПН-11, ТГМ-3 и других подробно обобщены в [31], при этом необходимо отметить, что смолы характеризуются достаточно высоким содержанием стирола (29-47 %) и высокой динамической вязкостью - до 2 Пат.

Несмотря на широкий спектр имеющихся смол, проводились работы как в направлении повышении прочности стеклопластиков за счет разработки схем сополимеризации смол [33] или оптимизации режимов отверждения [34], так и в направлении повышения теплостойкости связующих на основе смолы марки ПН-609-21М; разработанная смола получила обозначение НПС-609-26 [35], следует отметить высокую динамическую вязкость разработанной смолы.

Представленный в работе [30] обзор физико-механических свойств полиэфирных стеклопластиков, а также высокая динамическая вязкость, многокомпонентность отверждающих систем и необходимость модификации полиэфирных смол для получения огнестойких свойств [36], указывают на необходимость применения других видов смол для изготовления современных судовых конструкций из ПКМ методом вакуумной инфузии. Такими смолами являются винилэфирные смолы, получившие распространение в США и Европе с 70-х г. XX века, а в Российской Федерации по состоянию на 2013 год только ООО «Волгоградпромпроект» начато изготовление опытных партий винилэфирных смол на основе отечественных исходных компонентов, свойства которых находятся на уровне лучших зарубежных аналогов.

Винилэфирные смолы получают взаимодействием эпоксидных смол с акриловой и метакриловой кислотами, в основе практически всех смол лежит бисфенол-А [37]. Структурная формула такой смолы показана на рисунке 1 [38].

Рисунок 1 - Структурная формула винилэфирной смолы.

Низкая динамическая вязкость винилэфирных смол обусловила их применение при изготовлении изделий из ПКМ методами инжекции и вакуумной инфузии. Для

снижения динамической вязкости смол применяют разбавитель, в качестве последнего наиболее широкое распространение получил стирол [39]. Химическая природа винилэфирных смол обеспечивает хорошие физико-механические характеристики ПКМ, высокую химическую и гидролитическую стойкость, возможность модификации состава и свойств связующего в зависимости от назначения изготавливаемых изделий и конструкций [37]. Исследования, проводимые крупнейшими производителями, привели к получению в конце XX века винилэфирных смол на основе эпоксиноволака [40].

На рынке композитов фирмы Reichhold OY (Швеция), Ashland (США), Scott Bader Company Ltd (Великобритания) и Gray Valley (Франция) занимают лидирующее положение в мире по поставкам полимерной продукции: смол, гелькоутов, паст и т.д. Для изготовления крупногабаритных конструкций из ПКМ можно рекомендовать различные марки смол [41], но несмотря на то, что большинство винилэфирных смол за рубежом одобрены различными классификационным обществами, фактически ни одна смола не отвечает в полной мере предъявляемым в Российской Федерации в судостроении, а тем более в кораблестроении, требованиям, поскольку это прежде всего связано с разными подходами к обеспечению пожаробезопасности и условий обитаемости конструкций из ПКМ. Так, смолы, имеющие низкую динамическую вязкость, не обладают требуемыми огнестойкими свойствами, а смолы, содержащие в своем составе антипирены, имеют более высокую динамическую вязкость. Кроме того, содержание в смолах стирола в количестве 3545 % отрицательно сказывается на санитарно-химических характеристиках готовых ПКМ на их основе, а смолы содержащие антипирены требуют более высокую температуру термообработки, необходимую для стабилизации физико-механических свойств и обеспечение условий обитаемости жилых помещений, что не соответствует технологическим возможностям заводов-строителей.

Для применения в судостроении при изготовлении корпусных конструкций можно рассмотреть следующие отечественные и иностранные смолы:

Камфэст-15 ВЭС (ОАО «Пермские полиэфиры») - химически стойкая бисфеиольная винилэфириая смола, выпускающаяся в вариантах низкой (не более 0,25 Па с) и средней (не более 0,55 Па с) динамической вязкости [42];

РП-14С (ОАО «Жилевский завод пластмасс) - винилэфириая смола средней реактивности на основе метакрилированных эпоксидов [41];

ВЭ-ФАС (ООО «Волгоградпромпроект), свойства которой изложены в настоящей работе;

AME 6000 INF (фирма Ashland) - предускоренная, нетиксотропная винилэфириая смола на для использования в вакуумных методах изготовления конструкций в кораблестроении. Обеспечивает композиту высокую теплостойкость, хорошее качество поверхности, превосходную стойкость к гидролизу [43];

Derakane Momentum 510C-350 (фирма Ashland) - эпоксидный полимер сложных бромированных винилэфиров, обеспечивающий высокую степень огнезащиты (класс 1 по ASTM Е-84) при высокой химической стойкости и прочности. Смола Derakane Momentum 510C-350 обеспечивает стойкость к действию самых разных кислот, щелочей, отбеливателей и органических веществ и применяется в различных областях химической промышленности [44];

Derakane 510A-40 (фирма Ashland) - винилэфириая смола предназначенная для обеспечения максимальной степени пожаростойкости в сочетании с улучшенной кислотостойкостью и прочностью. Широко применяется в стеклопластиковых газопроводах, вытяжных трубах и лайнерах вытяжных труб, в тех сферах применения, где происходит работа смеси воздуха и горячих газов или потенциально опасных жидкостей [45];

Dion FR 9100 (фирма Reichhold OY) - неускоренная бисфеиольная винилэфириая смола, обеспечивающая превосходную химическую стойкость в широком диапазоне кислых и щелочных сред при высоких механических свойствах. Благодаря очень низкому водопоглощению и эта винилэфириая смола является оптимальным выбором для применения в качестве барьерного покрытия в судостроении [46];

Dion FR 9102 (фирма Reichhold OY) - неускоренная бисфенольная винилэфирная смола с более низким молекулярным весом и меньшей динамической вязкостью по сравнению со смолой марки Dion FR 9100 (обеспечивается повышенным содержанием стирола - до 50 %). Благодаря низкой динамической вязкости данная смола широко применяется в методе RTM [46];

Dion FR 9300 (фирма Reichhold OY) - огнестойкая бромированная винилэфирная смола, обеспечивающая высокую степень огнезащиты (класс 1 по ASTM Е-84), коррозионную стойкость к различным кислотам и щелочам. Данная смола рекомендована для изготовления ПКМ с высокими ударными и усталостными свойствами [46];

Dion FR 9500 (фирма Reichhold OY) - специальная бисфенольная винилэфирная смола, имеющая дополнительные сшивающие связи в цепи полимера и в системе мономера. Высокая плотность сшивающих связей позволяет смоле иметь высокую температуру тепловой деформации (HDT), превосходное сопротивление растворителям и кислотным средам, и хорошо сохранять физические свойства при повышенных температурах [46];

Atlac E-Nova MA 6215 (фирма DSM) - смола, основанная на ненасыщенных полиэфирах и винилэфирах. Разработана специально для технологий вакуумной инфузии и инжекции, обладает низкой динамической вязкостью, превосходной смачиваемостью и более длительным временем гелеобразования [47].

Из рассмотренного выше перечня винилэфирных смол для проведения дальнейших исследований в рамках настоящей работы выбраны винилэфирные смолы марок Derakane Momentum 510C-350 и ВЭ-ФАС, а также принятая для изготовления корпусных конструкций тральщика пр.12700 методом контактного формования смола марки Dion FR 9300. Смолы марок РП-14С и КАМФЭСТ-15ВЭС, AME 6000inf, Dion FR 9500 и 9102 не пригодны ввиду отсутствия огнестойких свойств, кроме того смола марки Dion FR 9102 характеризуется повышенным содержанием стирола, что делает ее непригодной для применения в обитаемых помещениях. Традиционная смола марки ПН-609-21М с антипиреном

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Трясунов Владимир Сергеевич, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Орыщенко A.C., Неметаллические материалы и защита от коррозии / A.C. Орыщеико и др. // Освоение морских глубин. Сборник статей. - М.: Издат. дом «Оружие и технологии». - 2018. - С.242-248.

2. Томашевский, В.Т. Машиностроение. Энциклопедия. Расчет и конструирование машин. Раздел IV. Корабли и суда. T.IV-20. Проектирование и строительство кораблей, судов и средств океанотехники. Кн. 2 /, В.М. Пашин, В.Л. Александров и др; под общ. ред. В.Т. Томашевского, В.М. Пашина. - СПб.: Политехника, 2004. - 882 с.

3. Соломенко, Н.С. Состояние и перспективы применения полимерных композиционных материалов в образцах транспортной техники нового поколения / Н.С. Соломенко, В.М. Школьников // Вопросы материаловедения. - 1995.- № 3. - С. 3-12.

4. Мещеряков, В.В. Некоторые вопросы технологической прочности конструкционных стеклопластиков / В.В. Мещеряков // Сб. «Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля». - 1974. - вып. 3. - С. 5-17.

5. Фролов, С.Е. Полимерные и металлополимерные сэндвич-композиции со средним слоем из многослойных армированных сферопластиков для судовых корпусных конструкций / С.Е. Фролов // Вопросы материаловедения. - 2000. -№ 2. - С. 45-54.

6. Жуйков, Ю.Г. Начало пластмассового судостроения / Ю.Г. Жуйков, В.В. Кушелев, Н.П. Лукьянов // Вестник технологии судостроения. - 1997. - № 3. -С. 63-70.

7. Середохо, В.А. Проблемы выбора полимерного связующего для изготовления крупногабаритных конструкций из композита методом инфузии /

B.А. Середохо, Ю.А, Горев, B.C. Трясунов // Сборник «ВОКОР-2011». - 2012 г. -

C. 158-163

8. Васильев, В.В. Композиционные материалы: справочник / В.В. Васильев, В.Д. Протасов, В.В. Болотин и др.; под общ. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнпольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

9. Преображенский, А.И. Стеклопластики - свойства, применение, технологии / А.И. Преображенский // Главный механик. - 2010. - № 5. - С. 26-37.

10. Афанасьев, Д.В. Безавтоклавные технологии / Д.В. Афанасьев, М.Ю. Ощепков // Композитный мир. - 2010. - № 5. - С.28-37.

11. Власов, В.А. Экспериментально-статистические модели оценки и прогнозирования показателей токсичности неметаллических судостроительных материалов при горении / В.А. Власов // Рос.хим.ж. (Ж. Рос. Хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - T. LIII. - № 4. - С.125-133.

12. Софронов, А.Ю. Моделирование структуры элементов корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов / А.Ю. Софронов, H.H. Федонюк // CAD/CAM/CAE Observer. - 2013. - №2. - С. 22-27.

13. Елисеев, Ю.С. Неметаллические композиционные материалы в элементах конструкций и производстве авиационных газотурбинных двигателей: Учеб. пособие для вузов. / Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, С. А. Колесников, Ю.Н. Васильев. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 368 с.

14. Резник, C.B. Передовые технологии производства / под общей ред. C.B. Резника. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 295 с.

15. Niu, C.Y. Composite airframe structure: practical design information and data / C.Y. Niu. - Conmilit press ltd., 1992.

16. Справочник по композиционным материалам: в 2-х кн. /под общей ред. Дж. Любина. - М.: Машиностроение, 1988. - 1032 с.

17. Железина, Г.Ф. Конструкционные органопластики / Г.Ф. Железина, H.H. Матвеева, Т.П. Машинская // Авиационные материалы и технологии. Выпуск: Полимерные композиционные материалы. - 2002. - С. 58-63.

18. Правила классификации и постройки морских судов. Том № 1. - СПб.: РМРС, 1999. - 471 с.

19. РД 5.1186-90 Корпуса и корпусные конструкции из стеклопластика. Правила проектирования и указания по расчетам прочности. - Л.: Изд. ФГУП ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 1991. - 220 с.

20. Фролов, С.Е. /Трехслойные полимерные и металлополимерные композиционные материалы с объемно-армированным средним слоем для безнаборных полотнищ и обшивок корпусов судов / С.Е. Фролов // Вопросы материаловедения. - 2000. - №2. - С. 36-45.

21. Способ изготовления среднего слоя трехслойной панели // Патент РФ № RU 02445228C1. 20.03.2012 /Аникина Т.А., Бирюкова М.Н., Бунас Д.Л. [и др.].

22. Способ получения трехслойного полимерного композиционного материала (ТСПКМ) // Патент РФ № RU0002507071C1. 20.02.2014 / Бирюкова М.Н., Веденецкий А.В., Кадилов А.В. [и др.].

23. Хильярд Н.К. Прикладная механика ячеистых пластмасс / Под общ. ред. Н.К. Хильярда. - М.: Мир, 1985. - 360 с.

24. Dholakiya, B. Unsaturated polyester resin for specialty applications // Polyester/ -2012/ - P. 167-202

25. Baley, C. Mechanical properties of composited based on low styrene emission polyester resins for marine applications / C. Baley, Y. Perrot, P. Davies, A. Bourmaud, Y. Grohens // Applied Composite Materials. - 2006. - V. 13. - № 1. - P. 1-22.]

26. Смирнова, M.K. Прочность корпуса судна из стеклопластика / М.К. Смирнова, Б.П. Соколов, Я.С. Сидорин, А.П. Иванов. - Л.: Судостроение, 1965.

- 332 с.

27. Михайлин, Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы. 2-е изд. / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Научные основы и технологии, 2010.

- 822 с.

28 . Новикова, Т.В. Ненасыщенные полиэфирные смолы / Т.В. Новикова, В.Б. Голыкина. - Л.: ЛДНТП, 1966. - 34 с.

29. Альшиц, И.М. Полиэфирные стеклопластики для судостроения / И.М. Альшиц. - Л.: «Судостроение», 1964. - 287 с.

30. Способ получения отвержденных полиэфиров // Патент СССР № SU649729. 28.02.1977 / Иванчев С.С., Альшиц ИМ., Сыров А.А. [и др.].

31. Полиэфирные смолы. - М.: Химия, 1967. - 8.

32. Горев, Ю.А. Композиционные материалы на основе полиэфирных смол для судовых корпусных конструкций / Ю.А. Горев, В. Н. Ривкинд // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - т. LIII. - № 4. - С. 19-34.

33. Цубина, Х.В. Сополимеризация а, ß-ненасыщенных олигоэфиров с мономерами / Х.В. Цубина, B.C. Спорыхина, Т.А. Аникина, Л.А. Миркинд, И.М. Альшиц // Пластические массы. - 1979. - № 1. - С. 6-8.

34. Ольховик, O.E. Влияние условий сополимеризации олигоэфирмалеината с диметакрилатом триэтиленгликоля на структуру полимеров / O.E. Ольховик, Т.А. Аникина, Х.В. Цубина, И.М. Альшиц // Пластические массы. - 1982. - № 5. - С. 9-11.

35. Цубина, Х.В. Связующее для стеклопластиков на основе некоторых сополимеров с олигоэфиракрилатами в сб. «Труды ЦНИИТС» / Х.В. Цубина, И.М. Альшиц, Т.А. Аникина, Л.З. Соколова. - Л.: «Судостроение», 1974. - Выпуск 138. -С. 47-52.

36. Новаков, И.А Модифицирование полиэфирных связующих стеклопластиков фосфорсодержащими метакрилатами для снижения их горючести / И.А. Новаков, Г.Д. Бахтина, Б.А. Кочнов, Ю.В. Ветютнева, Т.А. Аникина, С.А. Шокова // Рос.хим.ж. (Ж. Рос. Хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - т. LIII. -№ 4. - С. 35-40.

37. Шульцева, ЕЛ. Современные связующие для изготовления крупногабаритных конструкций из полимерных композиционных материалов / ЕЛ. Шульцева, Ю.А. Горев // Труды конференции молодых учёных и специалистов ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 17-19 июня 2013 г. - СПб.: ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей», 2014. - С. 54 - 61

38. Эпоксивинилэфирные смолы на основе Бисфенол А [Электронный ресурс]. - 2014. - Режим доступа http://www.composite.ru/materialy1/ derakane/bisphenola/.

39. Николаев, А.Ф. Технология пластических масс / А.Ф. Николаев. - Л.: «Химия», 1977. - 368 с.

40. Edward, G. Fundaments of High Performance Concrete. Sec. ed. / G. Edward, P. Nawy. - Willy, 2001. - 302 p.

41. Деряева, Е.В. Композиционные строительные материалы на основе винилэфирной смолы РП-14С : дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05 / Деряева Елена Викторовна. - Саранск, 2015. - 234 с.

42. Смола «Камфэст 15 ВЭС» [Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: http://www.poliefiry.ru/products/smola-kamfest- 15-ves/.

43. Ashland Technical Data Sheet AME 6000 INF, Document 716-1 v1. -2005. - 2 p.

44. Ashland Technical Data Sheet Derakane Momentum 510C-350, Document 1200 V3 F2. - 2011. - 5p.

45. Ashland Technical Data Sheet Derakane Momentum 510A-40, Document 1775 V2 F2. - 2011. - 4p.

46. NORPOL Dion - винилэфирные и бисфенольные смолы [Электронный ресурс] - 2018. - Режим доступа: http://polyrus.by/norpol-dion-vinilefirnye-i-bisfenolnye-smoly#b.

47. AME Product Data Sheet Atlac E-Nova MA-6215, v.012074/5.0. - 2011. - 1p.

48. Ли, X. Справочное руководство по эпоксидным смолам / X. Ли, К. Невилл. - М.: Энергия, 1973. - 416 с.

49. Плакунова, Е. В. Модифицированные эпоксидные смолы / Е.В. Плакунова, Е.А. Татаринцева, Л.Г. Панова // Пластические массы. - 2003. - № 2. -С. 39-40.

50. Гаевой, Б.А. Эпоксидные смолы и отвердители / Б.А. Гаевой // Композитный мир. - 2008. - № 6. - с. 14-20.

51. Бобылев, В.А. Новые эпоксидные системы от ЗАО «Химэкс Лимитед» /

B.А. Бобылев, А.И. Иванов, Н.Ю. Соколова // Композитный мир. - 2008. - № 6. -

C. 10-12.

52. Еселев, А.Д. Состояние и перспективы развития производства эпоксидных смол и отвердителей для клеев в России / А.Д. Еселев, В.А. Бобылев // Клеи. Герметики. Технологии. - 2006. - №7. - С. 28.

53. Райхлин, Л. А. Сертифицированные пожаробезопасные системы / Л. А. Райхлин // Композитный мир. - 2015. - № 3. - С. 28-30.

54. Райхлин, Л.А. Сертифицированные пожаробезопасные системы / Л.А. Райхлин // Композитный мир. - 2015. - № 1. - С. 22-27.

55. Марков, А.В. Принципы выбора полимерных материалов для изготовления изделий / А.В. Марков, С.В. Власов // Полимерные материалы. Изделия, оборудование, технологии. - 2004. - № 6. - С. 17-19.; № 7. - С. 26,28,29.; № 8. - С. 20, 22-24.

56. Plazek D. J., Frund Z. N. Epoxy resins (DGEBA): the curing and physical aging process //Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics. - 1990. - T. 28. - №. 4. -C. 431-448.

57. Hernandez-Pereza, A. Effective properties of multiwalled carbon nanotube/epoxy composites using two different tubes / A. Hernandez-Pereza, F. Avilesa, A. May-Pata, A. Valadez-Gonsaleza, P. Herrera-Francoa, P. Bartolo- Perez // Composites science and technology. - 2008. - V.68. - P. 1422-1431.

58. Бабкин А.В. Высокотермостойкие фталонитрильные матрицы и полимерные композиционные материалы на их основе : дисс. ...канд. хим. наук 02.00.06 / Бабкин Александр Владимирович. - М., 2016. - 143 с.

59. Оснос, М.С. Применение материалов из базальтовых волокон в автомобильной промышленности / М.С. Оснос, С.П. Оснос // Композитный мир. -2015. - № 3. - С. 66-74.

60. Mileiko, S. Metal and Ceramic based composites / S. Mileiko, W. Watt, B. Petrov // Handbook of composites. - 1997. - V.1. - 704 p.

61. Конин, A.A. Полиолефиновые волокна / A.A. Конин, М.П. Зверев. -M.: Химия, 1966. - 280 с.

62. Rozen, B. Tensile failure of fibrous composites / B. Rozen // AIAA J. - 1964. - V. 2. - № 11. - P. 1985-1991;

63. Zweben B., Rozen B. // J. Mech. Phys. Sol. - 1970. - V.18. - № 3. - P.189-206.

64. Чу, Т.-В. Тканые конструкционные композиты. Пер. с англ. / под общ. ред. Т.-В. Чу, Ф. Ко. - М.: Мир, 1991. - 432 с.

65. Ашкенази, Е.К. Анизотропия конструкционных материалов. Справочник / Е.К. Ашкенази, Э.В. Танов. - Л., 1980. - 247 с.

66. Присяжнюк, B.K. К решению плоской задачи теории упругости для многослойного ортотропного композита / В.К. Присяжнюк, И.Б. Зайвелев // Механика композиционных материалов. - 1991. - № 2. - С. 206-214.

67. Рикардс, Р.Б. О конечно-элементном методе определения эффективных механических характеристик пространственно-армированных волокнистых композитов / Р.Б. Рикардс, A.M. Красников, В.А. Кушневский // Механика композиционных материалов. - 1991. - № 4. - С. 656-661.

68. Добрынин, B.C. Влияние структурных параметров на механические свойства перекрестно армированных композитов / B.C. Добрынин, Е.Ю. Филиппова, А.Х. Хайретдинов // Механика композиционных материалов. - 1990. -№ 5. - С. 831-835.

69. Перепелкин, К.Е. Полимерные волокнистые композиты, их основные виды, принципы получения и свойства / К.Е. Перепелкин // Химические волокна. -2005. - № 4. - С. 7-22; 2006. - № 5. - С. 55-69.

70. Гареев А.Р. Разработка и исследование трехмерно-армированных углепластиков на основе стержневых структур наполнителя : дис. ... канд. техн. наук : 05.16.06 / Гареев Артур Радикович. - М., 2015. - 113 с.

71. Проценко А.Е. Повышение прочностных свойств стеклопластика путем регулирования процесса отверждения : дис. ... кан. техн. наук : 05.16.09 / Проценко Александр Евгеньевич. - Комсомольск-на-Амуре, 2016. - 134 с.

72. Скала, Е. Характеристики волокон и конструирование композиций / Е. Скала // Волокнистые композиционные материалы. - 1967. - С. 157-186.

73. Неметаллические конструкции и материалы : учеб. пособие / Бобович Б.Б. - М.: МГИУ, 2009. - 384 с.

74. Липатов, Ю.С. Межфазные явления в полимерах / Ю.С. Липатов. - Киев: Наукова думка, 1980. - 260 с.

75. Композиционные материалы. Т.6: Поверхности раздела в полимерных композиционных материалах / под. ред. Э. Плюдемана. - М.: Мир, 1978. - 294 с.

76. Трофимов, H.H. Анализ физико-химических процессов, проходящих в переходном слое системы стекловолокно-аппрет-связующее / H.H. Трофимов, А.Н.

Каленчук, М.З. Канович // Химическая промышленность. Сер. Стекловолокно и стеклопластики. - М.: НИИТЭХИМ, 1991. - Т. 1. - № 1. -С. 1-105.

77. Ходаковский, М. Д. Производство стеклянных волокон и тканей / под ред. М.Д. Ходаковского. - М.: «Химия», 1973. - 312 с.

78. Берлин, A.A. Основы адгезии полимеров / A.A. Берлин, В.Е. Басин. - М.: «Химия», 1969. - 317 с.

79. Саргсян A.C. Высокопрочные стеклопластики на основе теплостойких и термостойких полимерных связующих для изделий судовой электротехники автореферат : автореф. дисс. ... канд. техн. наук : 05.16.09 / Саргсян Артем Самвелович. - СПб., 2016. - 27 с.

80. Горюнова, В.Н. Рынок углеродного волокна / В.Н. Горюнова // Композитный мир. - 2014. - № 1. - С.28-30.

81. Берлин, А. А. Современные полимерные композиционные материалы / A.A. Берлин // Соровский образовательный журнал. - 1995. - № 1. - С. 57-65.

82. CnMaMypa, С. Углеродные волокна. Пер. с япон. / С. Симамура. - М.: Мир, 1987. - 304 с.

83. A. Fjeldly, T. Olsen, J.H. Rysjedal, J.E. Berg. Influence of the fiber surface treatment and hot-wet environment on the mechanical behavior of carbon/epoxy composites. Composites: Part A 32 (2001) P. 373-378.

84. Конкин, A.A. Механические и физико-химические свойства углеродных волокон / A.A. Конкин, Н.Ф. Коннова // ЖВХО им. Д.И. Менделеева. - 1978. - Т.З. - № 3. - С. 259-263.

85. Булкин, В.А. Применение перспективных композиционных материалов в надводном судостроении / В.А Булкин, H.H. Федонюк, A.B. Шляхтенко // Морской вестник. - № 1. - 2013. - С.7-8/

86. Инновационный катамаран стартует на Неве [Электронный ресурс]. -2017. - Режим доступа: http://www.nanonewsnet.ru/news/2017/innovatsionnyi-katamaran-iz-ugleplastika-startuet-na-neve.

87. Бахарева В.Е, Высокопрочные полифункциональные полимерные композиционные материалы в машиностроении / В.Е. Бахарева, Г.И. Николаев, H.A. Панфилов // Вопросы материаловедения. - 1999. - №3 (20) - С. 261-276.

88. Бахарева, В.Е., Технология изготовления судовых подшипников из полимерных материалов / В.Е. Бахарева, М.Б. Рубин, Н.Л. Сидоров // Технология изготовления судовых подшипников из полимерных материалов. - Л.: ЦНИИ «Румб», 1980. - 82 с.

89. Бахарева, В.Е. Влияние структуры углеродных волокон на износостойкость углепластиков антифрикционного назначения / В.Е. Бахарева, В.Н. Кузьмин, Г.И. Николаев, Е.П. Холупко // Судостроительная промышленность. Сер. Материаловедение: Полимерные композиционные материалы. - 1991. - Вып. 17. - С. 94-98.

90. Ефремова, А.И. О тепловом расширении арамидных волокон / А.И. Ефремова, Л. А. Дудина // Механика композитных материалов. - 1985. - №2 3. - С. 542.

91. Разработка, экспериментальная проверка и внедрение метода оптимизации системы ТЗМП-силовая оболочка из КМ корпуса РДТТ при совместном воздействии силовых и тепловых нагрузок : отчет о НИР. - Хотьково, ЦНИИСМ, 1987. - 101 с.

92. Шуль, Г.С. Прочность сцепления эпоксидных матриц с органическим волокном СВМ / Шуль Г.С. // Сб. Композиционные материалы (органопластики). -1984. - С.25.

93. Авакян, P.A. Растяжение и сжатие стекло- и органопластиков при комнатной и криогненной температурах / P.A. Авакян // Механика композиционных материалов. - 1983. - № 1. - с.72-76.

94. Сударева, Н.Г. Отечественные теплоизоляционные материалы для судостроения / Н.Г. Сударева, Л. А. Смыслова // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - т. LIII. - № 4. - С. 54-61.

95. Современные машиностроительные материалы. Неметаллические материалы: Справ./ A.B. Анисимов, В.Е. Бахарева, И.В. Блышко и др.; под общей ред. И.В. Горынина и A.C. Орыщенко. - СПб. НПО «Профессионал», 2014. - 916 с.

96. Юдин В.Е., Влияние структуры и формы наночастиц наполнителя на физические свойства полиимидных пенопластов / В.Е. Юдин, В.М. Светличный // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2009. - т. LIII. - № 4. - С. 75-85.

97. Бейдер, Э. Я. Пенополиимиды / Э.Я. Бейдер, Е.В. Гуреев, Г.Н. Петрова // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2012. - № 6. - С. 2-8.

98. Нелюб, В.А. Применение прямых методов формования при производстве крупногабаритных деталей из стеклопластика / В.А. Нелюб, Д.В. Гращенков, Д.И. Коган, И. А. Соколов // Химическая технология. - 2012. - Том 13. - № 12. - С.735- 739.

99. Park, J. A Numerical simulation of the resin film infusion process / J. Park, M. K. Kang //Composite Structures. - 2003. - Т. 60. - №. 4. - С. 431-437.

100. Григорьев, С.Н. Перспективы изготовления изделий из полимерных композиционных материалов способом намотки / Григорьев С.Н. // Композитный мир. - 2011. - №3. - С.22-24.

101. Ваганов, A.M. Проектирование корпусных конструкций из стеклопластика/ A.M. Ваганов, А.П. Калмычков, М.А. Фрид. - Л.: «Судостроение», 1972. - 272 с.

102. Sutter J. K., Kenner W. S., Pelham L., Miller S.G., Polis D. L., Nailadi C., Hou T. H., Guade D. J., Lerch B. D., Lort R. D., Zimmerman T. J., Walker J., Fikes J., and Bowman C. Comparison of autoclave and out-of-autoclave composites for heavy lift launch vehicles //Proceedings of SAMPE fall technical conference 2010 (Salt Lake City, Utah October 11-14, 2010). - C. 11-14.

103. Centea, T. A review of out-of-autoclave prepregs - Material properties, process phenomena, and manufacturing considerations / T. Centea, L.K. Grunenfelder, S.R. Nutt // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing Volume 70, March 2015, Pages 132-154.

104. Leggett, M. Vacuum Resin Infusion - A Brief History / M. Leggett // Connection Magazine. - № 23. - 2010. - P.4-5.

105. ООО «Русский ветер». Производство лопастей» [Электронный ресурс]. - 2018. - Режим доступа: http://www.russianwind.su/uslug/proizvodstvo-lopastej.html.

106. Альшиц, Л.И. Эффективность применения метода RTM в судостроении / Л.И. Альшиц, В.А. Ершов В.А. // Катера и яхты. - 2006. - № 2. - С. 150-152.

107. Переработка полимерных материалов; Пер. с англ. - М.: Химия, 1979. -

304 с.

108. Производство изделий из полимерных материалов. Учеб. пособие / В.К. Крыжановский, МЛ. Кербер, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко. - СПб.: Профессия, 2004. - 464 с.

109. Технология полимерных материалов: учеб. пособие / А.Ф. Николаев,

B.К. Крыжановский, В.В. Бурлов и др.; под общ. ред. В.К. Крыжановского. - СПб.: Профессия, 2008. - 544 с.

110. Хозин, В.Г. Усиление эпоксидных полимеров / В.Г. Хозин. - Казань: ПИК «Дом печати», 2004. - 446 с.

111. Gillham, J.K. Formation and properties of termosettings and High Tg Polimeric materials / J.K. Gillham // Polym. Eng. Sci. 1986. - V.26. - N.20. - P. 1429-1433.

112. Иржак, В.И. Сетчатые полимеры (синтез, структура, свойства) / В.И. Иржак, Б.А. Розенберг, Н.С. Ениколопян. -М.: Наука, 1979. - 248 с.

113. Ростиашвили, В.Г. Стеклование полимеров / В.Г. Ростиашвили, В.И. Иржак, Б.А. Розенберг. - Л.: Наука, 1987. - 246 с.

114. Ягер, М. Мировой опыт применения стеклокомпозитных емкостей в коррозионных средах / М. Ягер, Д. Келли // Композитный мир. - 2011. - № 3. -

C. 16-19.

115. Рынок стекло- и базальтокомпозитных труб в России // Композитный мир. - 2011. - № 3. - С.44-45.

116. Зубаиров Т.Р. Развитие технологий изготовления и применения труб из полимерных композитных материалов : дисс. .канд. техн. наук 07.00.10 / Зубаиров Тимур Артурович.- Уфа, 2015. - 125 с.

117. Реактопласты против термопластов // Композитный мир. - 2011. - № 3. - С. 34-37.

118. ГОСТ 25271-93 Пластмассы. Смолы жидкие, эмульсии или дисперсии. Определение кажущейся вязкости по Брукфильду. - М.: Издательство стандартов, 1994. - 11 с.

119. ASTM-D 2196-15 Standard test method for rheological properties of Non-Newtonian materials by rotational viscometer. - West Conshohocken: ASTM International, 2015. - 5 p.

120. ГОСТ 15139-69 Пластмассы. Метод определения плотности (Объемной массы). - М.: Издательство стандартов, 1988. - 17 с.

121. ГОСТ 23816-79 Стеклопластики конструкционные для судостроения. метод определения содержания связующего и плотности. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 3 с.

122. ГОСТ 4650-2014 Пластмассы. методы определения водопоглощения. -М.: Стандартинформ, 2014. - 15 с.

123. ГОСТ 23804-79 Стеклопластики конструкционные для судостроения. Метод определения разрушающего напряжения при межслойном сдвиге. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 3 с.

124. ГОСТ 4648-71. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. -М.: Издательство стандартов, 1992. - 11 с.

125. ГОСТ 23803-79Стеклопластики конструкционные для судостроения. Метод определения разрушающего напряжения при сжатии. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 5 с.

126. ГОСТ 23802-7 9Стеклопластики конструкционные для судостроения. Метод определения разрушающего напряжения при растяжении. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 4 с.

127. ГОСТ 23813-79 Стеклопластики конструкционные для судостроения. Метод определения модуля упругости. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 5 с.

128. ГОСТ 23814-79 Стеклопластики конструкционные для судостроения. Метод определения модулей сдвига. - М.: Издательство стандартов, 1979. - 5 с.

129. ГОСТР 55135-2012 (ISO 11357-2:2009) Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия (ДСК). Часть 2. Определение температуры стеклования. - М.: Стандартинформ, 2014. - 11 с.

130. Roe, R.-J. Physical aging in polystyrene: comparison of the changes in creep behavior with enthalpy relaxation / R.-J. Roe, G.M. Millman // Polymer Eng.&Sci. -1990. - vol.23. - № 6. - P. 318-322.

131. Горев Ю.А., Оценка степени отверждения полимерного связующего при изготовлении композиционных материалов методом дифференциально-сканирующей калориметрии // Ю.А. Горев, B.C. Трясунов // Композитный мир. -2010. - С. 40-43.

132. Vyazovkin, S. Isoconversional kinetic analysis of thermally stimulated processes in polymers / S. Vyazovkin, N. Sbirrazzuoli //Macromolecular Rapid Communications. - 2006. - T. 27. - №. 18. - C. 1515-1532.

133. Crane, L.W. Analysis of curing kinetics in polymer composites / L.W. Crane, P.J. Dynes, D.H. Kaelble //Journal of Polymer Science: Polymer Letters Edition. - 1973.

- T. 11. - №. 8. - C. 533-540.

134. Lorenzo, A.T. DSC isothermal polymer crystallization kinetics measurements and the use of the Avrami equation to fit the data: guidelines to avoid common problems / A.T. Lorenzo, M.L. Arnal, J. Albuerne, A.J. Müller // Polymer testing. - 2007. - T. 26.

- №. 2. - C. 222-231.

135. Cui, H.W. Using Agrawal integral equation, dynamic mechanical analysis (DMA), and differential scanning calorimeter (DSC) methods to study the glass transition kinetics of nanocomposites of polybenzoxazine and exfoliated montmorillonite from a polyhedral oligomeric silsesquioxane surfactant and click chemistry / H.W. Cui, S.W. Kuo //Applied Clay Science. - 2014. - T. 91. - C. 1-5.

136. Ramis, X. Kinetic study by FTIR, TMA, and DSC of the curing of a mixture of DGEBA resin and y-butyrolactone catalyzed by ytterbium triflate / X. Ramis, J.M. Salla, C. Mas, A. Mantecon, A. Serra //Journal of applied polymer science. - 2004. - T. 92. - №. 1. - C. 381-393.

137. Осипов, П.В. Разработка и регулирование свойств армированных материалов на основе эпоксидных олигомеров : автореферат. дисс. ... канд. техн. наук : 05.17.06 / Осипов Павел Владимирович. - М., 2011. - 19 с.

138. Dr. Rudolf Riesen /Thermosets // Mettler-Toledo Collected Applications. Vol.2. - 176 p.

139. Черноуцан, А.И. Физические свойства процесса стеклования / А.И. Черноуцан // Соровский образовательный журнал. - 2001. - Т. 7. - №2 3 - С. 103-109.

140. Трясунов B.C., Органопластик для судовых корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов, эксплуатирующихся в морской среде / B.C. Трясунов, М.С. Галактионов, Е.Л. Шульцева, A.M. Баганик // Вопросы материаловедения. - 2018. - № 2, С.155-160.

141. Федонюк, H.H. Проектирование корпусных конструкций из гибридных полимерных композиционных материалов по прототипу и результаты исследований по выбору их рациональных составов и структур / H.H. Федонюк // Труды ЦНИИ им.акад. А.Н. Крылова. - 2011. - № 58. - С.59-90.

142. Иванов, Н.С. Естественное старение полиэфирных стеклопластиков в атмосферных условиях, морской воде, топливе и масле / Н.С. Иванов, B.C. Новикова, Г.И. Шмелева // Сб. «Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля». - 1974. - Выпуск № 3. - С. 49-59.

143. Стопницкий, A.C. Длительная прочность полиэфирных тканевых стеклопластиков в агрессивных средах / A.C. Стопницкий // Сб. «Свойства судостроительных стеклопластиков и методы их контроля». - 1974. - Выпуск № 3. - С.79-91.

144. Ландау, Л. Д. Курс общей физики. Механика и молекулярная физика / Л. Д. Ландау, А.И. Ахиезер, Е.М. Лифшиц. - М.: МГУ, 1965. - 405 с.

145. Рыжиков, Н.И. Экспериментальное исследование динамики захвата частиц и изменения проницаемости при фильтрации суспензии через пористую среду : дисс. .канд. физ-мат. наук 25.00.10 / Рыжиков Никита Ильич. - М., 2014. - 150 с.

146. Добрего, K.B. Физика фильтрационного горения газов / К.В. Добрего, С.А. Жданок. - Институт тепло- и массообмена им .A.B. Лыкова НАНБ, Минск, 2002. - 203 с.

147. Основы подземной гидродинамики: учебное пособие / В.П. Пятибрат. -Ухта: УГТУ, 2012. - 123 с.

148. Agnes Ragondet Experimental characterization of the vacuum infusion process, PHD Thesis, UNIVERSITY OF NOTTINGHAM SCHOOL OF MECHANICAL, 2005. - 180 p.

149. Сафонов, A.A. Методы проектирования электродинамических экранов из полимерных композиционных материалов : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.12.04 / Сафонов Андрей Александрович. - М., 2011 - 24 с.

150. Штиллер, В. Уравнение Аррениуса и неравновесная кинетика: Пер. с англ. / В. Штиллер - М., Мир, 2000 - 176 с.

151. Анисимов, A.B. Эпоксивинилэфирное связующее для огнестойких стеклопластиков судостроительного назначения / A.B. Анисимов и др. // Вопросы материаловедения. - 2017. - № 4 (92). - С. 120-129.

152 Связующее на основе эпоксивинилэфирной смолы и огнестойкий полимерный композиционный материал на его основе // Патент РФ RU2549877 10.05.2015 / Мудрый Ф.В. [и др.]. - Бюл.№ 13.

153. Эпоксивинилэфирная смола и огнестойкий полимерный композиционный материал на ее основе // Патент РФ RU2573003 20.01.2016 / Аникина Т.А. [и др.]. -Бюл. № 16.

154. Трясунов B.C., Расчет технологических параметров вакуумного метода изготовления крупногабаритных конструкций из полимерных композиционных материалов // B.C. Трясунов, Ю.А. Горев // Труды 11 конференции молодых ученых и специалистов ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей». - 2013. - С.61-67.

155. Постнов, В.И. Особенности подготовки полимерного связующего для снижения пористости стеклопластиков, получаемых методом вакуумного формования / В.И. Постнов, Е.А. Вешкин, П.А. Абрамов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2011. - Т.13. - № 4. - С. 462-468.

Научно-исследовательский институт кораблестроения и вооружения Военно-Морского Флота федерального государственного военного образовательного учреждения высшего профессионального образования Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота «Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова» (НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA»)

«УТВЕРЖДАЮ»

Врио начальника ЦИИ К и В ВМу доктор технике

профессор

trf>. Землянов

2015 г.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

о допуске композиционного материала марки РОП, изготовленного контактным методом, к применению в составе корпусных конструкций (обтекателей ГАС) на

изделиях 22

НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA» рассмотрена представленная ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» техническая документация на материал полимерный композиционный марки РОП (ТУ 2296-161-07516250-2015, ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей») с целью его допуска на заказы ВМФ в соответствии с «Положением об организации допуска неметаллических материалов на корабли (суда) Военно-Морского Флота»:

ТУ 2296-161-07516250-2015 «Материал полимерный композиционный марки

РОП»;

- Программа межведомственных физико-механических испытаний органопластика на основе ткани из арамидногс волокна арт. 12036 и эпоксидной смолы марки ЭКМ-70Т и механических испытаний многослойных опытных конструкций включающих органопластик № 07516250-ПР11/8-1-2015;

РД 5.АЕИШ.3364-2015 «Изготовление многослойного полимерного композиционного материала на основе эпоксидного связующего ЭКМ-70Т с наружными слоями из стеклопластика и средним слоем из органопластика. Технологическая инструкция»;

2

- Акт межведомственных испытаний опытных образцов

органопластика и многослойных опытных конструкций, включающих органопластик, утвержденный Председателем МВК по неметаллическим материалам Г.И. Николаевым 18.09.15 г.;

Решение от 02.10.15 г. рабочей группы секции №2 МВК по рассмотрению результатов испытаний по «Программе межведомственных физико-механических испытаний органопластика на основе ткани из арамидного волокна арт. 12036 и эпоксидной смолы марки ЭКМ-70Т и механических испытаний многослойных опытных конструкций включающих органопластик»;

Решение №2-01-2015 от 02.10.15 г. секции №2 МВК по неметаллическим материалам по рассмотрению результатов испытаний по «Программе межведомственных физико-механических испытаний органопластика на основе ткани из арамидного волокна арт. 12036 и эпоксидной смолы марки ЭКМ-70Т и механических испытаний многослойных опытных конструкций включающих органопластик». утвержденное Председателем МВК по неметаллическим материалам Г.И. Николаевым 18.09.15 г.;

ТИ№ 112/15-01 «Технологическая инструкция. Технологический процесс изготовления многослойного полимерного композиционного материала на основе эпоксидного связующего ЭКМ-70Т с наружными слоями из стеклопластика и средним слоем из органопластика»;

Протоколы испытаний физико-механических характеристик №№ПР-125-15/112, 127-15/112, 4-2-15/112, 4-4-15/112, 4-6-15/112, 9-15/112, 11-15/112, 10-15/112. 4-115/112, 4-3-15/112, 4-5-15/112, 104-15/112, 106-15/1 12, 94-15/112. 105-15/112, 107-15/112, 108-15/112. 109-15/1 12. 1 10-15/112, 111-15/112. 1 12-15/112, 113-15/112, 114-15/112. 11515/112, 116-15/112. 1 17-15/112, 118-15/112, 1 19-15/112, 120-15/112, 121-15/112, 122-15/112, 93-15/112, 123-15/112. 136-15/112, 124-15/1 12. ПР-135-15/112, ПР-126-15/112, 5-15/112, 128-15/112. 130-15/1 12, 131-15/1 12, 132-15/112. 133-15/112, 134-15/112. 141-15/112.

По результатам рассмотрения отчетных материалов по испытаниям, технических условий, технологических инструкций, заключений отмечаем следующее:

1. Материал марки РОП представляет собой композиционный материал на основе ткани технической из арамидных нитей арт. 12036 и эпоксидного связующего ЭКМ-70Т, изготовленный контактным способом формования. Материал марки РОП предназначен для применения в составе конструкций, работающих в морской среде (обтекателей ГАС) заказов 22.

3

Материал марки РОП является средним слоем типовой трехслойной конструкции с защитными слоями из стеклопластика марки СПО ЭКМ-10-14 по ТУ 2256078-07502259-2002. принятого МВК (Решение № 2-1-92 от 10.09.1992г. секции № 2 МВК. Решение № 1-1-2004 от 15.06.2004г. секции № 1 МВК).

2. Состав материала марки РОП:

-ткань техническая из арамидных нитей арт. 12036 (ТУ 8378-013-18059169-2004 «Ткань техническая из арамидных нитей с водоотталкивающей пропиткой»);

- эпоксидное связующее марки ЭКМ-70Т состава: смола эпоксидно-диановая ЭД-20 (ГОСТ 10587); смола эпоксидная алифатическая Э-181 (ТУ 2225-606-11131395); отвердитель - аминобензиланилин Бензам АБА (ТУ 2225-415-04872688): отвердитель -триэтаноламинтитанат ТЭАТ-1 (ТУ 6-09-11-2119), аэросил неуплотненный А-300. А-380 (ГОСТ 14922) или Аэросил 300. Аэросил 380 (ТУ У 24.1-05540209-003).

Структура армирования материала марки РОП параллельная, диагональная или параллельно-диагональная.

3. Результаты испытаний

Физико-механические испытания проводились по «Программе межведомственных физико-механических испытаний органопластика на основе ткани из арамидного волокна арт. 12036 и эпоксидной смолы марки ЭКМ-70Т и механических испытаний многослойных опытных конструкций включающих органопластик», № 07516250-ПР11/8-1-2015, разработанной ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей» и согласованной с НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA» и в соответствии с ГОСТ 23802-79-ГОСТ 23805-79. ГОСТ 23813-79-ГОСТ 23816-79, ГОСТ 4647-80, ГОСТ 4648-71, ГОСТ 15139-69, ГОСТ 15150-69. ГОСТ 11262-80, ГОСТ 9.707-81, ОСТ 5.9310-78 и методикой испытаний

ИМЯН.363116.650ПМ-2010 г.

Результаты проведенных испытаний показали, что композиционный материал марки РОП отвечает требованиям OTT 6.1.15 - 2003, часть И. РОП обладает достаточной прочностью и работоспособностью для использования в качестве среднего слоя в составе трехслойных корпусных конструкций (обтекателей ГАС) изделий 22.

Проведенные исследования технологичности изготовления трехслойных конструкций с использованием в качестве среднего слоя композиционного материала марки РОП при проведении опытных работ ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» показали их соответствие заявленному уровню.

Экз. М<

Научно-исследовательский институт кораблестроения и вооружения Военно-Морского Флота федерального государственного военного образовательного учреждения высшего образования Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота «Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова» (НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA»)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

о допуске винил эфирного стеклопластика марки СВИ-9300 к применению в составе корпусных конструкций пр.23380

НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA» рассмотрена представленная НИЦ «Курчатовский институт»-ЦНИИ КМ «Прометей» и ФГУП «Крыловский государственный научный центр» техническая документация на винилэфирный стеклопластик марки СВИ-9300 (ТУ 2296-162-07516250-2015, ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей») с целью его допуска на заказы ВМФ в соответствии с «Положением об организации допуска неметаллических материалов на корабли (суда) Военно-Морского Флота» и Федерального закона РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения», «Медико-техническими требованиями по обитаемости»:

Программа сертификационных испытаний образцов новых ПКМ на основе отечественных армирующих материалов и связующего Dion FR 9300 и выполненных из них типовых конструкций и узлов, этапы МВИ №№ 1+3, (Приложение к «Типовой программе ...» ИМЯН.362141.554.ПМ02);

Протоколы сертификационных испытаний образцов новых ПКМ на основе отечественных стеклоармирующих материалов и связующего Dion FR 9300 и выполненных из них типовых конструкций и узлов № ИН-139С, № ЭР-125, № ВИ-96;

ТУ 1916-033-61664530-2013 «Ткани мультиаксиальные стеклянные»;

- ТУ 1916-037-61664530-2013 «Стеклянная ткань - полотно-1250-Т30-290»;

- ТУ 2296-162-07516250-2015 «Стеклопластик марки СВИ-9300. Технические

«УТВЕРЖДАЮ» Заместитель начальника НИИ

условия»;

2

- ТУ 2296-005-07521156-2015 «Стеклопластик марки СПИ-К-9300», АО «СНСЗ»;

- ТУ 2296-158-07516250-2015 «Трехслойный полимерный композиционный материал марки ТКИ-9300. Технические условия», ФГУП «ЦНИИ КМ «Прометей»;

«Стеклопластик марки СПИ-К-9300. Технологический процесс изготовления методом инфузии. Инструкция», ПЕИВ.25260.00005. АО «СНСЗ»;

- Заключение ФГУП «Крыловский государственный научный центр» по результатам сертификационных испытаний новых ПКМ на основе армирующих материалов отечественного производства и связующего DION FR 9300.

Решение от 30.10.15 г. секции №2 MBK по неметаллическим материалам по рассмотрению результатов испытаний новых ПКМ на отечественных армирующих материалах и связующего марки Dion FR 9300, утвержденное Председателем МВК по неметаллическим материалам Г.И. Николаевым 06.11.15 г.;

- Заключения НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА» о допуске стеклопластиков марок СПИ-9300 и СПИ-К-9300, изготовленных вакуумным формованием, к применению в составе корпусных конструкций (обшивки корпуса, конструктивных связей, палуб, переборок и противопожарных конструкций класса F-30) на изделиях 22;

- Протокол технического совещания № АЕИШ.112.008-2016 по применению материала марки СВИ-9300 для докового комплекса проекта 23380.

По результатам рассмотрения представленных материалов по испытаниям, технических условий, технологической инструкции, заключений, протокола технического совещания отмечаем следующее:

1. Стеклопластик на основе винилэфирной смолы Dion FR 9300 и ее модификаций, стеклотканей См-42019 или Ст-62004 предназначен для изготовления несущих слоев трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 по ТУ 2296-158-07516250-2015, предназначенного для изготовления панелей крыши докового комплекса пр.23380.

2. Состав материала марки СВИ-9300:

Огнестойкая винилэфирная смола марки Dion FR 9300 и ее модификации (фирма OY Reichhold АВ, Финляндия, официальный дилер в РФ ООО «Альтаир Руспол», описание технических и физико-механических свойств смолы, сертификат Lloyd's Register № MATS/2844/1); стеклотканей марок См-42019 (ТУ 1916-033-61664530-2013) или Ст-62004 (ТУ 1916-037-90160486-2013) производства АО «Препрег-CKM» (Россия),

з

катализатора Norpol Peroxide № 24 (РД 5.АЕИШ.3672-2017), ускорителя Norpol 9802Р (РД 5.АЕИШ.3672-2017).

3. Результаты испытаний

3.1 В соответствии с протоколом технического совещания № АЕИШ.112.008-2017 межведомственные испытания стеклопластика марки СВИ-9300 не проводились, поскольку в состав стеклопластика марки СВИ-9300 входят те же исходные армирующие и связующие материалы, которые используются для изготовления стеклопластика марки СПИ-К-9300 по ТУ 2216-005-07521156-2015, а именно стеклоткани марок См-42019 и Ст-62004 и связующее марки Dion FR 9300; изготовление стеклопластика марки СВИ-9300 осуществляется по такому же технологическому процессу - методом вакуумной инфузии. Это позволяет распространить результаты испытаний стеклопластика марки СПИ-К-9300 на основе стеклотканей марок См-42019 и Ст-62004 на стеклопластик марки СВИ-9300 на основе таких же стеклотканей. Физико-механические характеристики стеклопластика марки СВИ-9300 в ТУ 2296-162-07516250-2015 приняты равными характеристикам стеклопластика марки СПИ-К-9300 по ТУ 2216-005-07521156-2015 с учетом используемых исходных материалов для проекта 23380.

3.2 Физико-механические испытания образцов стеклопластика марки СПИ-К-9300, элементов конструкций и узлов соединений проводились в соответствии с «Программой сертификационных испытаний образцов новых ПКМ на основе отечественных армирующих материалов и связующего Dion FR 9300 и выполненных из них типовых конструкций и узлов, этапы МВИ №№ КЗ, (Приложение к «Типовой программе ... ИМЯН.362141.554.ПМ02)», разработанной ФГУП «Крыловский государственный научный центр» и согласованной НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА».

Испытания проводились на испытательной базе ФГУП «Крыловский государственный научный центр» в соответствии с требованиями стандарта предприятия СТП ИМЯН.083-2013, положениями типовых методик ИМЯН 307-256-00 МИ и РД 5.ИМЯН 31-350-07 МИ. положениями стандартов ГОСТ 23801-79-ГОСТ 23805 -79, ГОСТ 23808 - 79, ГОСТ 23809 - 79,

ГОСТ 23813 -79, ГОСТ 23814 - 79, ГОСТ 4648-71. ГОСТ 25.601-80, ГОСТ 25.602-80, ГОСТ 25.604-82, ОСТ 5.9310 - 78.

3.3 Анализ результатов испытаний стеклопластика марки СПИ-К-9300 по ТУ 2216-005-07521156-2015. распространенных на стеклопластик марки СВИ-9300 по

4

ТУ 2296-162-07516250-2015, показал, что полимерный композиционный материал марки СВИ-9300 отвечает требованиям ОТТ 6.1.15 - 2003, часть И. Стеклопластик марки СВИ-9300 обладает достаточной прочностью и работоспособностью для использования в составе несущих слоев трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 по ТУ 2296-158-07516250, предназначенного для изготовления панелей крыши докового комплекса пр.23380.

3.4 В соответствии с Решением от 30.10.15 г. секции №2 МВК по неметаллическим материалам по рассмотрению результатов испытаний новых ПКМ на отечественных армирующих материалах и связующего марки Dion FR 9300, утвержденным Председателем МВК по неметаллическим материалам Г.И. Николаевым 06.11.15 г., испытания на показатели пожароопасности стеклопластика СПИ-К-9300 на основе связующего Dion FR 9300 зачтены с учетом Заключения НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА» о допуске стеклопластика марки СПИ-9300, изготовленного методом вакуумной инфузии. С учетом п. 3.1 настоящего Заключения характеристики пожароопасности стеклопластика марки СВИ-9300 приняты аналогичным характеристикам стеклопластика марки СПИ-К-9300: относится к группе горючих трудновоспламеняемых материалов с медленным распространением пламени по поверхности и умеренной дымообразующей способностью, что определяет возможность использования стеклопластика СВИ-9300 на основе связующего Dion FR 9300 в составе несущих слоев трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 по ТУ 2296-158-07516250, предназначенного для изготовления панелей крыши докового комплекса пр.23380.

3.5 В соответствии с Решением от 30.10.15г. секции №2 МВК по неметаллическим материалам по рассмотрению результатов испытаний новых ПКМ на отечественных армирующих материалах и связующего марки Dion FR 9300, утвержденным Председателем МВК по неметаллическим материалам Г.И. Николаевым 06.11.15 г. санитарно-гигиенические и токсикологические испытания стеклопластика СПИ-К-9300 на основе связующего Dion FR 9300 зачтены с учетом Заключения НИИ К и В ВМФ ВУНЦ ВМФ «ВМА» о допуске стеклопластика марки СПИ-9300, изготовленного методом вакуумной инфузии. С учетом п. 3.1 настоящего Заключения санитарно-эпидемиологические и токсикологические показатели стеклопластика марки СВИ-9300 приняты аналогичным характеристикам стеклопластика марки СПИ-К-9300, что определяет возможность использования стеклопластика СВИ-9300 на основе связующего Dion FR 9300 в составе несущих слоев трехслойного полимерного

5

композиционного материала марки ТКИ- 9300 по ТУ 2296-158-07516250. предназначенного для изготовления панелей крыши докового комплекса пр.23380.

1. Винилэфирный стеклопластик марки СВИ-9300 (ТУ 2296-162-07516250-2015) имеет комплект документов, соответствующий требованиям ВМФ.

винил эфирного стеклопластика СВИ-9300 (ТУ 2296-162-07516250-2015) на основе стеклотканей марок См-42019 или Ст-62004 и смолы Dion FR9300 и ее модификаций в составе несущих слоев трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 по ТУ 2296-158-07516250. предназначенного для изготовления панелей крыши докового комплекса пр.23380 при следующих условиях:

- насыщенности 2,85 м2/м3, температуре эксплуатации от минус 40 °С до 60 °С, при относительной влажности до 100 %;

- сроке выдержки материала в условиях микроклимата в соответствии с требованиями технологической документации перед проведением дополнительных формовочных работ при сборке и монтаже конструкции 24 часа.

Заключение разработал: Согласовано:

Начальнг — - - - К и В ВМФ

ВЫВОДЫ

НИИ кораблестроения и вооружения ВМФ допускает применение

кандидат

« _-

к. доцент

О. Пушкарев

2017 г.

А. Смуров

Экз.

УТВЕРЖДАЮ

Председатель. МВК

еским материалам-

Г.И. Николаев 2017 г.

Решение № /-/-20/У

секции № 1 МВК по рассмотрению результатов испытаний образцов трехслойного материала марки ТКИ-9300 и крупномасштабных макетов трехслойных панелей с узлами крепления

г. Санкт-Петербург

Присутствовали: Председатель секции № 1 МВК Секретарь секции № 1 МВК

Члены секции № 1 МВК:

Маханько Алексей Владимирович (в т.ч. по поручению Фадеева М.А.) Трясунов Владимир Сергеевич

Баганик Андрей Михайлович (по поручению Серого П.В.) Репешев Игорь Васильевич (в т.ч. по поручению Смурова A.B.) Федонюк Николай Николаевич (по поручению Лаврова A.B., Дульнева А.И.) Рыжкин Анатолий Евгеньевич

Федорова Ольга Евгеньевна Сударева Наталья Григорьевна

Груздова Нина Петровна (по поручению Лебедева В.Л.) Якушев Вадим Евгеньевич Юдович Вадим Михайлович (по поручению Дуна В.А.) Румянцев Константин Андреевич (по поручению Таубина А.Г.)

«02» августа 2017 г.

Федонюк H.H. Лабренцева И.В.

АО «ЦКБ МТ «Рубин»

НИЦ «Курчатовский институт»- ЦНИИ КМ «Прометей»

НИЦ «Курчатовский институт»- ЦНИИ КМ «Прометей»

НИИ КиВ ВМФ ВУНЦ ВМФ «BMA»

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»

ФГУП «Крыловский государственный научный центр» АО «ЦТСС»

НИЦ «Курчатовский институт»- ЦНИИ КМ «Прометей»

НИЦ «Курчатовский институт»- ЦНИИ КМ

«Прометей»

Отдел 178 ВП МО РФ

АО «Концерн «Морское подводное оружие-Гидроприбор»

ФГУП «Крыловский государственный научный центр»

Приглашенные:

Задумов Андрей Владимирович ФГУП «Крыловский государственный

научный центр» Клубов Павел Александрович АО «ЦКБ МТ «Рубин»

Полежаев Дмитрий Владиславович АО «ЦКБ МТ «Рубин»

Протоколом от 10.03.2017 г. №1 заседания рабочей группы секции № 1 МВК рекомендовано утвердить «Программу и методику межведомственных испытаний образцов материалов и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления» № ПИ 112-2-540687/2015 и допустить проведение испытаний крупномасштабных макетов с узлами крепления.

В соответствии с Протоколом от 21.06.2017 г. № 2 на заседании рабочей группы секции № 1 МВК рассмотрены результаты испытаний образцов трехслойного материала и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления. Рабочая группа отметила, что работы по испытаниям выполнены в полном объеме в соответствии с п.п. 5.1, 5.3 «Программы и методики...» № ПИ 112-2-540687/2015, и рекомендовала рассмотреть на заседании секции № 1 МВК применение в составе крыши докового комплекса пр.23380 материал марки ТКИ-9300, разработанную конструкцию трехслойных панелей и узлов крепления к металлическим ферменным конструкциям.

На заседание секции № 1 МВК по рассмотрению результатов испытаний образцов трехслойного материала и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления представлены:

1. Техническое задание на составную часть ОКР шифр «Стапель-Композит» № БЛИЦ.360029.483 с дополнениями № 1 - 4.

2. «Программа и методика межведомственных испытаний образцов материалов и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления» № ПИ 112-2-540687/2015, инв. № 10925.

3. «Рабочая программа межведомственных испытаний крупномасштабных макетов трехслойных панелей с узлами крепления» № ИМЯН 363000.552.Д02.

4. ТУ 2296-162-07516250-2015 «Винилэфирный стеклопластик марки СВИ-9300».

5. ТУ 2296-158-07516250-2015 «Трехслойный полимерный композиционный материал марки ТКИ-9300».

6. РД 5.АЕИШ. 3672 - 2017 «Трехслойные панели крыши докового комплекса. Технологический процесс изготовления методом вакуумной инфузии».

7. ТИ № АЕИШ.112.001-2017 «Технологический процесс монтажа трехслойных панелей крыши докового комплекса пр.23380»;

8. Акт № 1 об изготовлении трехслойных образцов (ООО «Композит-Проф»).

9. Акт № 2 об изготовлении крупномасштабных макетов трехслойных панелей с узлами крепления (ООО «Композит-Проф»).

10. Технологические паспорта на крупномасштабные макеты трехслойных панелей с узлами крепления (ООО «Композит-Г1роф»).

11. Протокол технического совещания по применению материала марки СВИ-9300 для докового комплекса проекта 23380, № АЕИШ.112.008-2016.

12. Протокол № 1 заседания Рабочей группы секции № 1 МВК от 10 марта

2017 г.

13. Протокол № 2 заседания Рабочей группы секции № 1 МВК от 21 июня

2017 г.

14. Протокол № ИН-149С-3 испытаний образцов трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 толщиной 75 мм на укороченный изгиб при кратковременном статическом нагружении.

15. Протокол № ИН-149С-4 испытаний образцов трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300 толщиной 75 мм на типовой изгиб при кратковременном статическом нагружении.

16. Протокол № ЭР-314-136 испытаний по определению эквивалентной плотности трехслойного полимерного композиционного материала марки ТКИ-9300.

17. Протокол № ЭР-317.П.1 повторно статических испытаний крупномасштабного макета трехслойных панелей с узлом крепления типа 1 А.

18. Протокол № ЭР-317.Г1.2 повторно статических испытаний крупномасштабного макета трехслойных панелей с узлом крепления типа 1Б.

19. Протокол № ЭР-317.П.3 повторно статических испытаний крупномасштабного макета трехслойных панелей с узлом крепления типа 2А.

20. Протокол № ЭР-317.П.4 повторно статических испытаний крупномасштабного макета трехслойных панелей с узлом крепления типа 2Б.

21. Заключение ФГУП «Крыловский государственный научный центр» по результатам испытаний трехслойного материала марки ТКИ-9300 и крупномасштабных макетов трехслойных панелей с узлами крепления.

22. Проект Решения секции № 1 МВК.

Рассмотрев представленные документы, секция №1 МВК РЕШАЕТ:

1. Утвердить «Программу и методику межведомственных испытаний образцов материалов и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления» № ПИ 112-2-540687/2015.

2. Считать выполненными испытания образцов трехслойного материала и крупномасштабных макетов трёхслойных панелей с узлами крепления в полном объеме в соответствии с п.п. 5.1, 5.3 «Программы и методики...» № ПИ 112-2-540687/2015.

3. Рекомендовать к применению в составе крыши докового комплекса пр.23380 материал марки ТКИ-9300, разработанную конструкцию трехслойных панелей и узлов крепления к металлическим ферменным конструкциям.

¡ель генерального директора

2018 г.

А.Ю. Софронов

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Трясунова Владимира Сергеевича

«Полимерные композиционные материалы на основе винилэфирных смол и вакуумная технология изготовления на их основе современных судовых корпусных конструкций»

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Трясунов Владимир Сергеевич в рамках диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук, принимал участие в работах по выбору винилэфирных смол и армирующих материалов различной химической природы, обладающих более высокими прочностными и эксплуатационными свойствами. Также принимал участие в разработке режимов термообработки корпусных конструкций с использованием метода дифференциально-сканирующей калориметрии, что позволило с учетом технологических возможностей АО СНСЗ» использовать рациональную температуру термообработки для достижения комплекса требуемых свойств.

Полученные результаты применяются в настоящее время для изготовления корпусных конструкций кораблей ближней морской зоны пр. 12700, пр.10750Э, пр.20380.

Результаты эксплуатации головного заказа пр. 12700 «Александр Обухов» позволят сделать вывод об эффективности применяемой технологии по изготовлению судовых корпусных конструкций методом вакуумной инфузии за один технологический цикл из ПКМ на основе винилэфирной смолы и стеклянных армирующих материалов различной номенклатуры (в том числе, отечественного производства), что позволяет сделать вывод о перспективности их внедрения при проектировании других объектов морской техники.

Технический директор

А.С. Лопатин

Заместитель технического директора по композитным технологиям

Начальник опытного производства

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора

»

внедрения результатов диссертационной работы

Трясунова Владимира Сергеевича

«Полимерные композиционные материалы на основе винилэфирных смол и вакуумная технология изготовления на их основе современных судовых корпусных конструкций» на соискание ученой степени кандидата технических наук

В результате исследований, выполненных Трясуновым B.C. в рамках диссертационной работы на соискание ученой степени кандидата технических наук, были разработаны полимерные композиционные материалы на основе армирующих материалов и винилэфирных смол, обладающие высокими прочностными и эксплуатационными свойствами, разработана технология изготовления корпусных конструкций из полимерных композиционных материалов на основе винилэфирных смол и армирующих материалов методом вакуумной инфузии с использованием различных схем пропитки.

АО «ЦКБ МТ «Рубин» в проектную документацию обшивки крыши докового комплекса проекта 23380 включен трехслойный полимерный композиционный материал марки ТКИ-9300 по ТУ 2296-158-07516250-2015, имеющий в составе стеклопластик марки СВИ-9300 по ТУ 2296-162-07516250-2015 (материал несущих слоев). Данная композиция создана в НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей» на основе результатов диссертационной работы Трясунова B.C. Изготовление материала марки ТКИ-9300 осуществляется методом вакуумной инфузии за один технологический цикл по РД 5.АЕИШ.3672-2017.

Применение композиционных материалов позволило получить приемлемые для проекта 23380 массогабаритные характеристики конструкции крыши.

Главный конструктор по корпусу

и судовым устройствам