РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ И НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Шарафутдинов Руслан Фаритович

• Шарафутдинов Руслан Фаритович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Шарафутдинов Руслан Фаритович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. 1 Производство ПВХ, модификаторов и композиций на их основе

1.1.1 Общие сведения о способах получения и свойствах ПВХ

1.1.2 Модифицирующие добавки ПВХ композиций

1.1.3 Производство и применение ПВХ композиций

1.2 Особенности переработки полимеров методом экструзии

1.3 Эффективность применения полимерных порошковых покрытий

1.4 Выводы

ГЛАВА 2 МЕТОДИКИ ПОДГОТОВКИ КОМПОНЕНТОВ,

КОМПОЗИЦИЙ, ОБРАЗЦОВ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Исходные компоненты

51

2.2 Методики подготовки композиций и образцов для исследований

53

2. 3 Методы исследований

2.4 Статистическая обработка результатов исследований

ГЛАВА 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ

ОБСУЖДЕНИЕ

3. 1 Исследование влияния модификации и режимов

термопластикации на процессы структурообразования

3.1.1 Сканирующая зондовая микроскопия

3.1.2 Оптическая микроскопия

3.1.3 Сканирующая электронная микроскопия

3.1.4 Влияние режимов термопластикации на процессы

структурообразования ПВХ композиций

3.2 Исследование влияния модифицирующих добавок на базовые

свойства ПВХ композиций

3.2.1 Исследование вязкоупругих свойств расплавов

3.2.2 Влияние модификаторов на механические свойства

3.2.3 Исследование диэлектрических свойств

3.3 Математическое описание течения вязкоупругих жидкостей

в формующих каналах экструдеров

3.3.1 Численное моделирование гидродинамических процессов при формовании изделий методом экструзии

3.3.2 Исследование влияния вязкоупругих свойств полимеров и длины выходного канала головки экструдера на гидродинамику процесса течения

3.3.3 Двухслойное течение расплавов полимеров в каналах головки экструдера

3.4 Выводы

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ

4.1 Технология получения покрытий комбинированной электротермовакуумной обработкой

4.2 Технология нанесения покрытий комбинированной термообработкой

4.3 Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

Поливинилхлорид - ПВХ

Диоктилфталат - ДОФ

Трикрезилфосфат - ТКФ

Гидролизный лигнин - ГЛ

Гидролизный лигнин хлорированный - ГЛХ

Гидролизный лигнин окисленный - ГЛО

Щелочной сульфатный лигнин - ЩСЛ

Щелочной сульфатный лигнин хлорированный - ЩСЛХ

Щелочной сульфатный лигнин окисленный - ЩСЛО

Отходы литейного производства - ОЛП

Предел прочности при растяжении - ов

Относительное удлинение при разрыве - £

Модуль упругости - Е

Долговечность - N

Напряжение сдвига - т

Скорость сдвига - у

Эффективная вязкость - цэ

Коэффициент разбухания экструдата - к

Диэлектрическая проницаемость - £

Тангенс угла диэлектрических потерь - tgд

Удельное объемное электрическое сопротивление - ру

Полимерные порошковые композиции - ППК

Инфракрасное излучение - ИК излучение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «РАЗРАБОТКА МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫХ КОМПОЗИЦИЙ, СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ И НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»

ВВЕДЕНИЕ

Потребности современной промышленности в новых материалах и высокоэффективных ресурсосберегающих технологиях предусматривают разработку полимерных композиционных материалов и покрытий с заранее заданным комплексом технологических и эксплуатационных свойств, уровень и сочетание которых обусловлены функциональным назначением изделий, конструкций и условиями их эксплуатации.

Поливинилхлорид и чрезвычайно широкий ассортимент композиционных материалов на его основе в виде винипластов, пластикатов, пластизолей, порошковых композиций и др. по объему производства и применения занимают одно из ведущих мест среди крупнотоннажных промышленных полимеров. Доступность сырья и налаженность промышленного производства, возможность получения различных марок ПВХ, особенности надмолекулярной структуры, повышенная способность к модификации, огромная номенклатура применяемых изделий определяют техническо-экономическую эффективность применения композиций в различных отраслях производства, в том числе в машиностроении [1-12].

Все без исключения ПВХ композиции являются многокомпонентными системами и могут содержать до десяти и более компонентов, что обусловлено не только потребностями в материалах с различными технологическими и эксплуатационными свойствами, но и специфическими особенностями самого полимера - сравнительно низкая температура начала разложения ПВХ, сложный механизм его термической деструкции и повышенная вязкость расплава. Указанные особенности обуславливают необходимость использования в рецептурах композиций модифицирующих компонентов в виде стабилизаторов, наполнителей, пластификаторов и других целевых добавок, обеспечивающих повышенную термическую стабильность и перерабатываемость

композиций, а также заданные эксплуатационные свойства изделий на их основе.

Модификация представляет собой сложный физико-химический и технологический процесс, базирующийся на таких направлениях современного полимерного материаловедения как механика, физикохимия, физика дисперсных систем, термодинамика и т. п. [13-37].

Основными факторами, определяющими эффективность модификации, а также свойства материалов на основе ПВХ являются технологическая наследственность, обусловленная сохранением после полимеризации микрогетерогенной глобулярной структуры ПВХ; природа, содержание и соотношение модифицирующих добавок; процессы, протекающие в формующих каналах перерабатывающего оборудования (экструдерах, литьевых машинах, установках нанесения порошковых покрытий и т. п.).

Применительно к полимерным порошковым композициям, в том числе и на основе ПВХ, следует отметить, что они находят широкое применение для нанесения антикоррозионных, защитно-декоративных, электроизоляционных и специальных видов покрытий на изделия машиностроения [13-19].

Степень разработанности темы. Перспективными направлениями в области модификации ПВХ, переработки и применения композиций на его основе являются улучшение технологических и эксплуатационных свойств за счет использования новых типов модифицирующих добавок, в том числе полифункционального действия; снижение себестоимости и удешевление продукции путем использования в рецептурах композиций доступных модификаторов в виде неиспользуемых промышленных отходов; усовершенствование оборудования для переработки композиций в направлении повышения их производительности и качества продукции с использованием методов математического моделирования [1-12].

Теоретические и практические основы модификации полимерных материалов разработаны многими отечественными и зарубежными учеными (Тагер А.А., Гуль В.Е., Кулезнев В.Н., Липатов Ю.С., Гузеев В.В., Штаркман

Б.П., Минскер К.С., Папков С.В., Козлов П.В., Заиков Г.Е., Готлиб Е.М., Аб-драхманова Л.А., Гроссман Ф., Саммерс Дж., Уилки Ч., Даниэлс Ч. и др.). Их работы способствовали созданию физико-химических основ модификации и принципов разработки полимерных композиционных материалов, в том числе и на основе ПВХ.

Проблемам разработки реологических уравнений для описания течения вязкоупругих жидкостей, математического моделирования технологических процессов их переработки в изделия, конструирования формующих элементов перерабатывающего оборудования посвящены работы таких отечественных и зарубежных ученых как Гарифуллин Ф.А., Тазюков Ф.Х., Снигерев Б.А., Дебердеев Р.Я., Володин В.П., Шрагер Г.Р., Баранов А.Г., Минаков С.А., Армстронг Р., Гиезекус Н. др.

Следует отметить, что сравнительно мало изученным остается вопрос разработки математических моделей, достаточно точно описывающих процессы гидродинамики и тепломассопереноса в многокомпонентных полимерных композициях, в том числе с дисперсными включениями в виде модификаторов. При разработке оптимальных составов материалов и оптимизации режимов их переработки необходимо проведение исследований вязко-упругих свойств расплавов, а также использование общих реологических закономерностей. Таким образом, актуальными являются вопросы, связанные с созданием математических моделей течения расплавов в формующих каналах оборудования.

Проблемам разработки технологий нанесения покрытий на основе полимерных порошковых композиций посвящены работы отечественных и зарубежных ученых (Яковлев А.Д., Верещагин И.П., Гоц В.А., Белоцерков-ский, Галимов Э.Р., Негматов С.С., Мюллер Б., Пот У. и др.). Однако существующие технологии и оборудование не всегда позволяют наносить функциональные покрытия на изделия со сложной геометрией, в том числе крупногабаритные. Перспективным направлением в этой области исследований является разработка комбинированных высокоэффективных технологий по-

лучения покрытий с повышенной надежностью и долговечностью с использованием специализированных установок. Поэтому исследования, проводимые в данном направлении, являются актуальными для всех отраслей промышленности, в том числе машиностроения.

Целью работы является разработка модифицированных ПВХ композиций с заданными свойствами, совершенствование технологий формования изделий методом экструзии с использованием методов математического моделирования и нанесения покрытий на основе полимерных порошковых композиций.

Достижение цели потребовало решения следующих задач:

- осуществить модификацию ПВХ, оценить влияние режимов термопластикации, природы и содержания модификаторов на процессы структуро-образования жестких и пластифицированных ПВХ композиций;

- установить закономерности изменения вязкоупругих свойств модифицированных композиций в широком диапазоне температур, режимов деформирования;

- установить закономерности изменения механических свойств модифицированных композиций при статических и малоцикловых испытаниях;

- установить влияние модификаторов на изменение комплекса диэлектрических свойств ПВХ композиций;

- выявить основные закономерности гидродинамики течения при формовании изделий на основе результатов математического моделирования течения вязкоупругих жидкостей в каналах экструзионных головок; определить влияние вязкоупругих свойств, температурных режимов, геометрии фи-льерных насадок на форму выходящей струи и напряженно-деформированное состояние, расходно-напорные характеристики течения двухслойных потоков;

- разработать новую технологию нанесения покрытий на основе полимерных порошковых композиций электротермовакуумной обработкой;

- разработать новую технологию нанесения полимерных порошковых покрытий комбинированной термообработкой,

- провести промышленную апробацию предложенных разработок.

Научная новизна работы.

1. Установлены закономерности изменения вязкоупругих, механических и диэлектрических свойств модифицированных ПВХ композиций. Обнаружено полифункциональное действие ряда модифицирующих компонентов, проявляющееся в аномальном изменении базовых свойств в области небольших содержаний модификаторов.

2. Установлены закономерности гидродинамики течения вязкоупругих жидкостей при формовании изделий, разработан численный алгоритм расчета течений с учетом вязкоупругих характеристик при различных режимах течения и конструктивных параметрах формующих головок экструдеров с использованием методов математического моделирования.

3. Разработаны новые комбинированные технологии и установки для нанесения покрытий различного функционального назначения на основе полимерных порошковых композиций.

Положения, выносимые на защиту:

- особенности модификации ПВХ для разработки рецептур жестких и пластифицированных композиций с заданным уровнем свойств;

- закономерности изменения вязкоупругих, механических и диэлектрических свойств модифицированных композиций;

- теоретическое описание гидродинамики процессов течения вязко-упругих жидкостей с использованием методов математического моделирования, численный алгоритм расчета течений при различных режимах и конструктивных параметрах формующих головок экструдера;

- определение оптимальных режимов технологических процессов и конструктивных параметров установок для нанесения покрытий на основе полимерных порошковых композиций.

Методология и методы исследования. Для достижения поставленной цели было использовано сочетание экспериментально-теоретических и вычислительных методов. Методологической основой решаемых в работе задач и положений являются фундаментальные исследования в области изучения процессов структурообразования, разработки методов модификации и переработки полимерных материалов, а также способов нанесения полимерных порошковых покрытий. При этом использовались современные методы изучения структурных превращений, определения свойств материалов и покрытий, а также методы математического моделирования.

Теоретическая и практическая ценность работы:

- обоснована и подтверждена эффективность модификации ПВХ функциональными добавками для получения композиций с заданным уровнем базовых технологических и эксплуатационных свойств;

- предложены доступные модифицирующие добавки в виде дисперсных наполнителей, представляющие собой неиспользуемые отходы промышленных производств, определены интервалы оптимального содержания модификаторов и их смесей в рецептурах ПВХ композиций, обеспечивающие необходимый уровень технологических и эксплуатационных свойств;

- разработаны математические модели, описывающие течение вязко-упругих жидкостей в формующих каналах экструдеров;

- разработаны технологии и установки, определены оптимальные режимные и конструктивные параметры, обеспечивающие получение покрытий с требуемым комплексом эксплуатационных свойств.

- провести промышленную апробацию предложенных разработок.

Объекты исследования. Модифицированные ПВХ композиции, полимерные порошковые композиции и покрытия.

Предмет исследования. Рецептурно-технологические параметры регулирования структурой и свойствами ПВХ композиций; модели течения вяз-коупругих жидкостей в формующих каналах экструдеров; режимы техноло-

гических процессов и конструктивные параметры установок для нанесения полимерных порошковых покрытий.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационная работа соответствует паспорту специальности 05.16.09 - Материаловедение (в машиностроении) по следующим пунктам:

- п. 3 - исследованы процессы формирования надмолекулярной структуры ПВХ при модификации различными добавками, обеспечивающими получение композиций с заданными свойствами;

- п. 5 - исследовано влияние режимов термопластикации на процессы структурообразования, определены оптимальные режимные параметры получения композиций заданной структуры и свойств;

- п. 9 - разработаны математические модели, описывающие течение вязкоупругих жидкостей в формующих каналах экструдеров;

- п. 11 - разработаны способы получения функциональных покрытий на основе полимерных порошковых покрытий, а также методы управления их качеством.

Апробация работы. Основные теоретические и практические результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и Международных конференциях: Международной молодежной научной конференции «Туполевские чтения» (Казань, 2015 и 2016 г.г.); Международной НПК «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в Российской авиационной и ракетно-космической промышленности» (Казань, 2014 г.); Международной НТК «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики» (Казань, 2014-2016 г.г.); Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы» (Казань, 2014-2016 г.г.); Четвертых Воскресенских чтениях «Полимеры в строительстве» (Казань, 2014 г.); XVII Международной НПК «Техника и технология: Новые перспективы развития» (Москва, 2015 г.); International Scientific-Methodological Conference «How to teach material sciences: new approaches and experiences from the MMATENG project»

(Krakow, 2015 г.); International Scientific and Methodological Conference «Uni-versiti - 2016» (Mariupol, 2016 г.); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли» (Казань, 2016 г.).

Реализация работы. Результаты работы используются при проведении занятий в КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева по дисциплинам: «Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов», «Композиционные материалы и технологии их производства», «Энергоресурсосберегающие технологии», «Новые технологии получения, обработки и переработки материалов».

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследований подтверждаются воспроизводимостью и корреляцией экспериментальных данных, полученных с применением независимых и взаимодополняющих современных методов исследований, использованием апробированных вычислительных методов и реологических моделей, согласованностью полученных результатов с опубликованными работами отечественных и зарубежных исследователей.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 20 работ: в том числе 2 монографии (в соавторстве), 3 статьи в журналах, определенных ВАК РФ, 3 статьи, индексируемые в базах данных Scopus, получено 3 патента РФ на изобретение.

Личный вклад автора заключается в подготовке образцов; участии в проведении экспериментальных исследований и построении математических моделей; анализе, обобщении и интерпретации данных, формулировке основных положений; опубликовании результатов исследований.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы из 174 наименований и приложения. Работа изложена на 158 страницах текста, включающих 6 таблиц и 63 рисунка.

В первой главе представлен литературный обзор по теме исследования. Дана характеристика поставленной задачи, изложены предпосылки и необходимость проведения исследований в данной области. Рассмотрены вопросы, связанные с состоянием и перспективами производства и применения ПВХ, модифицирующих добавок и композиций на их основе. Показано современное состояние технологии переработки полимерных материалов методом экструзии, рассмотрены особенности конструирования экструзионных головок. Рассмотрена эффективность использования полимерных порошковых композиций для получения функциональных покрытий.

Во второй главе дано описание исходных компонентов, методики подготовки образцов, методов исследований ПВХ композиций и покрытий. В качестве модификаторов ПВХ были использованы наполнители органической и неорганической природы, промышленные пластификаторы и стабилизаторы. Для исследования влияния модификаторов и режимов термопластикации на надмолекулярную структуру и свойства ПВХ композиций использовались современные методы микроскопии, а также методы исследования вязкоупругих, механических и диэлектрических свойств. Исследования свойств покрытий проводили стандартными методами в соответствии с нормативно-техническими документами.

В третьей главе исследовано влияние природы, содержания и соотношения модифицирующих добавок, а также режимов термопластикации на процессы структурообразования ПВХ композиций методами сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ), сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и оптической микроскопии (ОМ). Показана определяющая роль микрогетерогенной глобулярной структуры ПВХ на формирование свойств многокомпонентных полимерных систем. Проведены экспериментальные исследования влияния модификаторов на вязкоупругие, механические и диэлектрические свойства ПВХ композиций. Определены закономерности и интервалы изменения базовых свойств модифицированных композиций. С использованием представлений о морфологической модели строения ПВХ и меха-

низмах модификации дана интерпретация результатов исследований. Приведены результаты численного моделирования гидродинамических процессов при течении вязкоупругих жидкостей в формующих головках экструдеров.

В четвертой главе разработаны новые технологии нанесения порошковых покрытий комбинированными способами, определены режимы технологических процессов и конструктивные параметры установок, обеспечивающие получение покрытий с заданными свойствами.

В приложении представлены акты промышленной апробации разработок и использования результатов исследования в учебном процессе, а также патенты РФ, полученные на разработки по теме диссертации.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, д.т.н., профессору Галимову Э.Р., ведущему научному сотруднику Института Механики и машиностроения КазНЦ РАН, д.т.н. Снигереву Б. А., сотрудникам научно-образовательного центра нанотехнологий и наноматериа-лов КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева; а также всем соавторам, принимавших участие в выполнении работы, обсуждении, анализе и публикации полученных результатов.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Производство ПВХ, модификаторов и композиций на их основе 1.1.1 Общие сведения о способах получения и свойствах ПВХ

ПВХ получают радикальной полимеризацией винилхлорида в массе, суспензии или эмульсии. При полимеризации образуются линейные макромолекулы с небольшой степенью разветвления (примерно 2-5 разветвлений на 1000 атомов углерода). Степень разветвленности полимера определяется режимами полимеризации и другими факторами [8-11].

ПВХ представляет собой высокодисперсный порошкообразный материал белого цвета с молекулярной массой (6-160) 10 и плотностью 13403

1460 кг/м . В зависимости от условий проведения реакции степень полимеризации (п) изменяется в широких пределах (от 100 до 2500). Поэтому молекулярную массу ПВХ характеризуют не численным значением, а константой Фикентчера (Кф), которая изменяется от 50 до 80 и определяется по соотношению Кф= 1000к. Значение к определяется по выражению

¡8 Потн = [(75к2С)/(1+1,5 кС)] + к, где цотн - относительная вязкость при 25°С, С - концентрация ПВХ в г/100 мл растворителя.

ПВХ с низкими и средними значениями константы (Кф < 65) применяют для получения жестких материалов, а с высокими значениями (Кф > 65) -для получения пластифицированных композиций.

При нагревании ПВХ сохраняет свойства до 50°С и размягчается при 60-70°С. Температура текучести находится в диапазоне от 150 до 220°С. При 120°С происходит заметное выделение хлористого водорода, а при 150-180°С скорость процесса резко возрастает и происходит быстрое разложение полимера, протекающее до 330-350°С. Разложение ПВХ ускоряется в присутствии кислорода, соляной кислоты и некоторых солей, а также под действием УФ

облучения и значительных механических воздействий. Чем ниже температура полимеризации, тем выше температура текучести ПВХ, которая примерно равна или даже несколько выше температуры, при которой начинают протекать с заметной скоростью процессы деструкции полимера [8-11].

ПВХ характеризуется невысокой степенью кристалличности (не более 10%), что обусловлено нерегулярным строением макромолекулярных цепей. Зерна суспензионного ПВХ, полученные в процессе полимеризации, представляют собой монолитные или пористые образования. Зерна эмульсионного ПВХ могут быть в виде полых грушевидных и компактных частиц.

Наиболее широкое применение получил суспензионный ПВХ, состоящий из пористых гранул размером 100-300 мкм. Полимер характеризуется узким молекулярно-массовым распределением, малой степенью разветвлен-ности, низким водопоглощением, хорошими диэлектрическими свойствами.

Условное обозначение полимера включает: наименование продукта -ПВХ; способ полимеризации - С (суспензионный); первые две цифры - значение Кф, третья цифра - насыпная плотность в г/см : 0 - без данных; 1 -(0,30-0,40); 2 - (0,35-0,45); 3 - (0,40-0,50); 4 - (0,40-0,65); 5 - (0,45-0,55); 6 -(0,50-0,60); 7 - (0,55-0,65); 8 - (0,60-0,70); 9 - более 0,65; четвертая цифра -остаток после просева на сите № 0063 в %: 0 - без данных; 1 - менее или равно 1; 2 - (1-10); 3 - (5-20); 4 - (10-50); 5 - (30-70); 6 - (50-90); 7 - (70-100); 8 - (80-100); 9 - (90-100); сорт ПВХ: буквы - Ж, М, У характеризуют соответственно условия переработки (без пластификаторов, с пластификаторами, с пластификаторами или без них).

ПВХ является исходным сырьем для получения свыше трех тысяч материалов и изделий, находящих широкое применение в машиностроительной, электротехнической, химической, строительной и других отраслях промышленности. ПВХ обладает рядом преимуществ перед другими крупнотоннажными термопластичными полимерами, в том числе полиолефинами (полиэтилен, полипропилен и их сополимеры). По объемам производства и потребления ПВХ занимает третье место (17% выпуска всех пластических

масс) и на его долю приходится 25-30% общего количества всех перерабатываемых полимеров.

На рисунке 1. 1 показана примерная структура мирового потребления, а на рисунке 1.2 структура потребления ПВХ в России по состоянию на 2014 г.

Рисунок 1.1 - Мировая структура потребления

Рисунок 1.2 - Структура потребления в России (ППИ - профильно-погонажные изделия)

Композиции на основе ПВХ перерабатываются в изделия или полуфабрикаты всеми термодеформационными методами, в том числе экструзией, литьем под давлением, прессованием, каландрированием, выдуванием из трубчатых и литьевых заготовок, ротационным формованием и др. [8-11].

В России ПВХ получают суспензионным и эмульсионным методами. Однако приоритетным направлением является производство суспензионного ПВХ, объемы производства, переработки и применения композиций на его основе увеличиваются ежегодно примерно на 20% [20-24]. Рост объемов применения ПВХ композиций сопровождается значительным увеличением доли конструкционных материалов, что обусловлено повышенным спросом на изделия ответственного (силового) назначения во многих отраслях промышленности, особенно в машиностроении [8-11].

Российский рынок ПВХ и композиций на его основе в значительной мере зависит от импорта, доля которого в 2012 году составила 44,8%. В первую очередь это касается суспензионного полимера - 76,8% от общего импорта всех марок полимера. Кроме того, на сегодняшний день практически все компоненты для производства и переработки ПВХ композиций, представленные на российском рынке, являются импортными. Например, дорогие компоненты для производства ПВХ композиций закупаются в различных фирмах Европы (Reagens, Kaneka и др.), а более дешевые приобретаются, как правило, в турецкой компании Akdeniz. Стоимость компонентов ПВХ композиций в Китае и странах Юго-Восточной Азии на 30-40% ниже европейских. Однако импортные поставки из этих стран вызывают определенные трудности вследствие сложной логистики и поэтому востребованными для рынка РФ являются, в первую очередь, продукты из стран Западной Европы и Турции.

Одним из перспективных направлений решения проблемы импортоза-мещения является применение в рецептурах ПВХ композиций отечественных модифицирующих добавок, в том числе в виде неиспользуемых промышленных (техногенных) отходов, которые могут оказывать, как показали много-

численные исследования, полифункциональное действие на полимер [39-41]. В связи с этим актуальной задачей является уменьшение зависимости от иностранных компаний и повышение конкурентоспособности отечественных компонентов и производимой продукции на основе ПВХ.

Требования, предъявляемые к композиционным материалам и покрытиям очень разнообразны, зависят от условий получения и эксплуатации изделий, которые должны обладать высокими технологическими и эксплуатационными свойствами, а также соответствовать критериям "стоимость-эффективность" и экологичность [1-3]. С экологической точки зрения материалы на основе ПВХ считаются безопасными [25-26]. Кроме того, получение и применение ПВХ вносит определенный положительный вклад в защиту окружающей среды вследствие того, что для его производства используется около 25% мирового производства хлора.

1.1.2 Модифицирующие добавки ПВХ композиций

Основным и доступным способом регулирования комплекса технологических и эксплуатационных свойств полимеров является физико-химическая модификация, основанная на введение в рецептуры композиций различных по природе и функциональному назначению модифицирующих добавок. Наиболее значимыми компонентами в ПВХ композициях являются наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и смазки [1-8], которые вводятся в рецептуры композиций в определенных сочетаниях и соотношениях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шарафутдинов Руслан Фаритович, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Каблов Е.Н. Развитие материаловедения [Электронный ресурс] / Е.Н. Каблов - Режим доступа: Мр://^^^ slaviza.ru/873-materialy-osnova-lyubogo-dela.html.

2. Симонов-Емельянов И.Д. и др. Наполнение как метод модификации полимеров и особенности технологии их переработки / И.Д. Симонов-Емельянов, В.Н. Кулезнев // Сб. Основные достижения научных школ МИТХТ им. М.В. Ломоносова. - М.: МИТХТ, - 2000. - С. 255-263.

3. Современные проблемы модификации природных и синтетических волокнистых и других полимерных материалов: теория и практика / Под ред. А.П. Морыганова, Г.Е. Заикова. - СПб.: Научные основы и технологии, -2012. - 446 с.

4. Штаркман Б.П. Основы разработки термопластичных полимерных материалов. - Н. Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, - 2004. -328 с.

5. Тагер А. А. Физикохимия полимеров / 4-е изд., перераб. и доп. под ред. А. А. Аскадского. - М.: Научный мир, - 2007. - 573 с.

6. Берлин А.А., Вольфсон С.А., Ошмян В.Г., Ениклопов Н.С. Принципы создания композиционных полимерных материалов. - М.: Химия, - 1990. -240 с.

7. Саммерс Дж., Уилки Ч., Даниэлс Ч. ПВХ (Поливинилхлорид). Получение, добавки и наполнители, сополимеры, свойства, переработка. Пер. с англ. под ред. Г.Е. Заикова. - СПб.: Профессия, - 2007. - 728 с.

8. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ / Под ред. Ф. Гроссмана. 2-е издание. Пер. с англ. под ред. В.В. Гузеева. - СПб.: Научные основы и технологии, - 2009. - 608 с.

9. Гузеев В.В. Структура и свойства наполненного поливинилхлорида. -СПб.: Научные основы и технологии, - 2012. - 284 с.

10. Ульянов В.М., Рыбкин Э.П., Гуткович А.Д., Пишин Г.А. Поливинилхлорид. - М.: Химия, - 1992. - 288 с.

11. Штаркман Б.П. Пластификация поливинилхлорида. - М.: Химия, -1975. - 248 с.

12. Пахомов С.И., Трифонова И.П., Бурмистров В.А. Поливинилхло-ридные композиции. Учебное пособие. - Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет, - 2010. - 104 с.

13. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. -СПб.: Химиздат, - 2008. 448 с.

14. Порошковые краски. Технология покрытий. Пер. с англ. под ред. А. Д. Яковлева. - СПб.: Химиздат, - 2001. 253 с.

15. Яковлев А. Д., Машляковский Л.Н. Порошковые краски и покрытия. - СПб.: Химиздат, - 2000. - 63 с.

16. Мюллер Б., Пот У. Лакокрасочные материалы и покрытия. Принципы составления рецептур. Пер. с нем. под ред. А.Д. Яковлева. - М.: Пейнт-Медиа, - 2007. - 237 с.

17. Любимов Б.В. Специальные защитные покрытия в машиностроении. - М.: Машиностроение, - 1965. - 356 с.

18. Чеботаревский В.В., Кондрашов Э.К. Технология лакокрасочных покрытий в машиностроении. - М.: Машиностроение, - 1978. - 294 с.

19. Денкер И.И. Технология окраски изделий в машиностроении. - М.: Высшая школа, - 1984. - 288 с.

20. Брагинский О.Б. Мировая нефтехимическая промышленность. - М.: Наука, - 2003. - 556 с.

21. Рынок полимеров винилхлорида (поливинилхлорида). Текущая ситуация и прогноз на 2015-2019 г.г. - М.: Инфомайн, - 2015. - 171 с.

22. Гришин А.Н. и др. Современные тенденции развития производства ПВХ / А.Н. Гришин, А.Д. Гуткович, В.В. Шебырев // Пласт. массы, - №1, -2004. - С. 29-33.

23. Шварев Е.П. и др. Состояние рынка поливинилхлорида в России и странах СНГ / Е.П. Шварев, Е.С. Клюжин, В.В. Гузеев, В.Б. Мозжухин // Международные новости мира пластмасс, - №5-6, - 2004. - С. 36-37.

24. Черепова Г.Б. Исследование состояния рынка в производстве поли-винилхлорида // Международные новости мира пластмасс, - №9-10, - 2005. -С. 12-13.

25. Чалая Н.М. Производство продукции из ПВХ - реальность и перспективы (обзор материалов научно-практического семинара) // Пласт. массы, - №1, - 2006. - С. 4-7.

26. Коврига В.В. Поливинилхлорид - ясная экологическая перспектива // Пласт. массы, - №7, - 2007. - С. 52-55.

27. Цвайфель Х., Р.Д. Маер, М. Шиллер. Добавки к полимерам. Справочник. Пер. с англ. В.Б. Узденского, А.О. Григорова. - СПб.: Профессия, -2010. - 1138.

28. Обзор рынка пластификаторов в СНГ. - М.: Инфомайн, - 2014.

29. Обзор рынка кабельных пластикатов и сырья для их производства в СНГ. - М.: 4 издание, - 2014. - 170 с.

30. Обзор рынка природного тонкодисперсного мела в СНГ. - М.: Инфомайн, - 2015. - 151 с.

31. Wilkes C.E., Daniels C.A., Summers J.W. PVC Handbook. Hanser Ed, -2006. - 700 p. Chapter 5.

32. Tullo A.H. Chemical & Engineering News, - Vоl.83. - №46, - 2005. - Р.

29-31.

33. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. -М.: Химия, - 1991. - 260 с.

34. Минскер К. С., Федосеева Г. Т. Деструкция и стабилизация поливи-нилхлорида. - М.: Химия, - 1979. - 272 с.

35. Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С. и др. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. Учебное пособие / Под ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, - 2009. - 500 с.

36. Крыжановский В.К. Бурлов В.В., Паниматченко А.Д. и др. Технические свойства полимерных материалов. Учебно-справочное пособие. 2-е изд., испр. и доп. - СПб.: Профессия, - 2005. - 248 с.

37. Николаев А.Ф., Крыжановский В.К. Технология полимерных материалов. - СПб.: Профессия, - 2008. - 544 с.

38. Гузеев В.В. и др. Структура композиций на основе ПВХ и нанораз-мерного карбоната кальция / В.В. Гузеев, Л. А. Шулаткина, Т.П. Мухина, Л.И. Батуева // Пласт. массы, - №8, - 2007. - С. 14-17.

39. Низамов Р.К. Полифункциональные наполнители поливинилхлори-да. - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, - 2005. - 234 с.

40. Галимов Э.Р. Композиционные материалы на основе поливинил-хлорида и промышленных отходов. - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева. -1995. - 184 с.

41. Низамов Р.К., Абдрахманова Л.А., Хозин В.Г. Строительные материалы на основе поливинилхлорида и полифункциональных техногенных отходов. - Казань: КГАСУ. - 2008. - 181 с.

42. Решетов В. А. и др. Физико-химические основы применения многокомпонентного природного и техногенного сырья в производстве функциональных композиционных материалов / В. А. Решетов, В.В. Морковин, Д.В. Мызников, И.А. Казаринов // Изв. вузов. Строительство, - №11, - 2000. - С. 32-39.

43. Лелякин И.В. и др. ПВХ-композиции конструкционного назначения / И.В. Лелякин, С.Е. Артеменко, О.М. Сладков // Пласт. массы, - №9, - 2005. -С. 40-42.

44. Wollastonite is the effective filler for rubber and polyvinylchloride / E. Gotlib and etc. // Scientific Israel-Technological Advantages, - №2, - 2013. - Р. 30-34.

45. Мамбиш С.В. Минеральные наполнители в промышленности пластмасс // Пласт. массы, - №12, - 2007. - С. 3-5.

46. Мамбиш С.Е. Карбонатные наполнители фирмы OMYA в поливи-нилхлориде. Часть 1. Непластифицированный поливинилхлорид // Пласт. массы, - №1, - 2008. - С. 3-5.

47. Мамбиш С.Е. Карбонатные наполнители фирмы ОМУЛ в поливи-нилхлориде. Часть 2. Карбонаты в пластифицированном поливинилхлориде // Пласт. массы, - №2, - 2008. - С. 5-10.

48. Лирова Б.И. и др. Влияние мела на свойства поливинилхлоридных пленок, содержащих различные пластификаторы / Б.И. Лирова, Е.А. Лютико-ва, Б.А. Беркута, М.И. Прусский // Пласт. массы, - №6, - 2011. - С. 49-52.

49. Масюров В.Ю. и др. Исследование влияния наполнителя на свойства ПВХ композиций / В.Ю. Масюров, В.С. Осипчик, П.Г. Егоров, Е.Д. Лебедева // Пласт. массы, - №2, - 2005. - С. 44-45.

50. Готлиб Е.М., Ильичева Е.С., Соколова А.Г. Волластонит как эффективный наполнитель композиционных материалов. Учебное пособие. - М.: -2013. - 87 с.

51. Гришин А.Н. и др. Взаимодействие поливинилхлорида с различными пластификаторами / А.Н. Гришин, С.А. Гуткович, А.Я. Пессина // Пласт. массы, - №2, - 2009. - С. 7-9.

52. Садиева Н.Ф. и др. Новые пластификаторы для поливинилхлорида / Н.Ф. Садиева, С.А. Искандерова, Э.Б. Зейналов, Б.К. Агаев // Пласт. массы, -№2, - 2011. - С. 53-55.

53. Готлиб Е.М., Соколова А.Г. Новые пластифицированные поливи-нилхлоридные и поливинилацетатные материалы. Учебное пособие. - М.: -2001. - 113 с.

54. Готлиб Е.М. и др. Изучение процессов миграции пластификаторов из диацетатцеллюлозных и поливинилхлоридных пленок / Е.М. Готлиб, Е.С. Ильичева, А.Г. Соколова // Вестник Казанского технологического университета, - №15, - 2001. - С. 119-123.

55. Готлиб Е.М., Кожевников Р.В., Садыкова Д.Ф. ПВХ линолеум: Классификация, способы производства, анализ рынка, рецептуры, свойства. Монография. - Казань: КНИТУ, - 2015. - 136 с.

56. Готлиб Е.М., Соколова А.Г. Композиционные материалы пластифицированные ЭДОСом. - М.: Палеотип, - 2012. - 235 с.

57. Кожевников Р.М. и др. Модификация циклокарбонатами эпоксиди-рованных растительных масел ПВХ композиций для изготовления линолеума / Р.В. Кожевников, Е.М. Готлиб, Д.Г. Милославский, А.Г. Соколова, Р.Ф. Шайхутдинов // Вестник Казанского технологического университета, - Т.17, -№8, - 2014. - С. 139-140.

58. Готлиб Е.М. Пластификация каучуков, линейных и сетчатых полимеров. Монография. - Казань: КНИТУ, - 2008. - 286 с.

59. Готлиб Е.М. и др. К вопросу модификации рецептур ПВХ линоле-умов / Е.М. Готлиб, Р.В. Кожевников, Е.С. Ильичева, А.Г. Соколова // Вестник Казанского технологического университета, - Т.16, - №4, - 2013. - С. 151153.

60. Милославский Д.Г. и др. Циклокарбонаты на основе эпоксидиро-ванных растительных масел / Д.Г. Милославский, А.Г. Лиакумович, Р.А. Ах-медьянова Р.А., К.Е. Буркин, Е.М. Готлиб // Вестник Казанского технологического университета, - Т.16, - №9, - 2013. - С. 138-141.

61. Троицкий И. Д. и др. Поливинилхлоридные пластики и их применение в кабельной технике / Под ред. И.Д. Троицкого. - М.: Энергия, - 1978. -152 с.

62. Гуткович С. А. Влияние молекулярной массы поливинилхлорида на показатель текучести расплава пластифицированной композиции // Пласт. массы, - №9, - 2006. - С. 6-7.

63. Кирин Б.С. и др. Регулирование технологических свойств ПВХ материалов продуктами на основе модифицированного низкомолекулярного полибутадиена / Б.С. Кирин, Н.Н. Тихонов, В.С. Глуховской // Пласт. массы, - №9, - 2009. - С. 7-9.

64. Абдуллин М.И. и др. Влияние 1,2-полибутадиенов на реологические свойства ПВХ композиций / М.И. Абдуллин, А.Б. Глазырин, Б.У. Сали-хов, В.А. Крайкин // Пласт. массы, - №6, - 2010. - С. 5-8.

65. Нафикова Р.Ф. и др. Переработка непластифицированных ПВХ композиций с использованием металлсодержащих лубрикантов / Р.Ф. Нафи-кова, Л.А. Мазина, Р.Я. Дебердеев // Пласт. массы, - №12, - 2008. - С. 45-46.

66. Нафикова Р.Ф. и др. Одностадийный энерго- и ресурсосберегающий способ производства металлсодержащей смазки «Викол» для ПВХ / Р.Ф. Нафикова, Л.А. Мазина, Ю.К. Дмитриев, Р.Н. Загидуллин // Химическая промышленность сегодня, - №8, - 2005. - С. 32-34.

67. Кондратьев В.В. и др. Новые термостабилизаторы ПВХ композиций / В.В. Кондратьев, Н.С. Кириллов // Пласт. массы, - №6, - 2007. - С. 19-21.

68. Степанова Л.Б. и др. Смешанные соли карбоксилатов кальция - акцепторы НС1 при старении ПВХ / Л.Б. Степанова, Р.Ф. Нафикова, Т.Р. Дебердеев, Н.В. Улитин, Р.Я. Дебердеев // Вестник Казанского технологического университета, - № 23, - 2012. - С. 84-87.

69. Степанова Л.Б. и др. Способ получения жидких кальций-цинковых стабилизирующих систем для переработки ПВХ / Л.Б. Степанова, Р.Ф. Нафикова, Т.Р. Дебердеев, Р.Я. Дебердеев // Вестник Казанского технологического университета, - №9, - 2013. - С. 150-155.

70. Степанова Л.Б. и др. Многофункциональные нетоксичные стабилизирующие системы для ПВХ композиций / Л.Б. Степанова, Р.Ф. Нафикова, Р.Я. Дебердеев // Вестник Казанского технологического университета, - №9, -2013. - С. 101-105.

71. Ахметханов Р.М. и др. Стабилизация пластифицированных поливи-нилхлоридных композиций элементной серой / Р.М. Ахметханов, Р.Ф. Нафикова, Р. А. Сараев, С.В. Колесов, Г.Е. Заиков, С. А. Шевцова // Вестник Казанского технологического университета, - №6, - 2012. - С. 81-85.

72. Ахметханов Р.М. и др. Пластифицированные полимерные композиции на основе поливинилхлорида, содержащие элементную серу / Р.М. Ахметханов, Р.Ф. Нафикова, Р.Р. Ахметханов, С.В. Колесов, Г.Е. Заиков, С. А. Шевцова // Вестник Казанского технологического университета, - №6, - 2012. - С. 85-88.

73. Ахметханов Р.М. и др. Влияние элементной серы на процессы деструкции поливинилхлорида / Р.М. Ахметханов, Э.И. Нагуманова, Н.Н. Ка-бальнова, Р.Р. Ахметханов, С.В. Колесов, Г.Е. Заиков // Пласт. массы, -№7, -

2008. - С. 38-39.

74. Бережицкий В.В. и др. О процессе образования и структуре агломератов при производстве листовых ПВХ материалов / В.В. Бережицкий, Э.Б. Ибрагимов Э.Б. и др. // Пласт. массы, - №7, - 2007. - С. 49-52.

75. Масюров В.Ю. Разработка ПВХ композиций с регулируемыми свойствами для производства профильно-погонажных изделий: дис. канд. техн. наук / В.Ю. Масюров. - М.: - 2005. - 131 с.

76. Ким В. С., Скачков В.В. Диспергирование и смешение в процессах производства и переработки пластмасс. - М.: Химия, - 1988. - 240 с.

77. Каузов П. А. Основы анализа дисперсного состава промышленных пылей и измельченных материалов. Изд. 3-е, перераб. - Л.: Химия, - 1987. -264 с.

78. Аминова Г.К. и др. Пластификаторы для поливинилхлоридных композиций строительного назначения / Г.К Аминова и др. // Промышленное производство и использование эластомеров, - №4, - 2012. - С. 29-32.

79. Маскова А.Р. Поливинилхлоридные композиции строительного назначения, пластифицированные фталатами оксилалкилированных спиртов: автореф. дис. канд. техн. наук / А.Р. Маскова. - Уфа: - 2012. - 14 с.

80. Праведникова О.Б. Модифицированные металл- и фосформеталлсо-держащими огнезамедлительными системами композиций на основе поливи-нилхлорида: автереф. дис. канд. хим. наук / О.Б. Праведникова. - М.: -

2009. - 18 с.

81. Керимов Э.Э. Оценка потребительских свойств и конкурентоспособности ПВХ линолеумов с применением функционально-стоимостного анализа: автореф. дис. канд. техн. наук / Э.Э. Керимов. - М.: - 2007. - 19 с.

82. Зотов Ю.Л. Многофункциональные стабилизирующие и стабилизирующие композиции «СИНСТАД» для изделий на основе поливинилхлорида. - Волгоград: НП ООО «СИНСТАД», - 2007. - 29 с.

83. Шрам Г. Основы практической реологии и реометрии. - М.: КолосС, - 2003. - 312 с.

84. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. - М.: Химия, -1977. - 440 с.

85. Хан Ч.Д. Реология в процессах переработки полимеров. - М.: Химия, - 1979. - 346 с.

86. Малкин А.Я., Исаев А.И. Реология: концепции, методы, приложения: авториз. пер. с англ. - СПб.: Профессия, - 2010. - 557 с.

87. Бортников В.Г. Производство изделий из пластических масс: Учебное пособие для вузов в трех томах. Т.2. Технология переработки пластических масс. - Казань: Дом печати, - 2002. - 399 с.

88. Ульев Л.М. Неизотермическое течение расплавов термопластичных полимеров в круглых формующих каналах // Теоретические основы химической технологии, - Т29, - №3, - 1995. - С. 233 - 241.

89. Микаэли В. Экструзионные головки для пластмасс и резин: конструкции и расчеты. - СПб.: Профессия, - 2010. - 472 с.

90. Лебедева Т.М. Экструзия полимерных пленок и листов. - СПб.: Профессия, - 2009. - 216 с.

91. Володин В.П. Экструзия профильных изделий из термопластов. -СПб.: Профессия, - 2005. - 480 с.

92. Раувендаль К. Экструзия полимеров. - СПб.: Профессия, - 2006. -

768 с.

93. Воронов П.В. и др. Реология вязкости композитных систем с гетерогенной структурой / П.В. Воронов, Д.Е. Жарин, А.В. Лахно, Л.Н. Шафи-гуллин // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, - №3, - 2011. - С.13-17.

94. Швеев А.И. и др. Свойства дисперсно-наполненного литьевого полиуретана / А.И. Швеёв, Л.Н. Шафигуллин, М.И. Гумеров, И.Ф. Шаехова // Автомобильная промышленность, - №2016/01, - С. 128-132.

95. Shveyov A. and etc. Investigation of Non-metallic Materials for Noise Shields used in Trucks / A. Shveyov, L. Shafigullin, A. Shafigullina, T. Shveyova, A. Logachev, A. Bobrishev // Biosciences Biotechnology Research Asia Journal, Volume - №.11 Issue No: SENOV, ISSN 0973-1245. - 2014. - Р. 247-250.

96. Shafigullin L.N. and etc. Influence of Particulate Fillers on Complex of Dielectric Properties of Rigid and Plasticized PVC Compositions / A.I. Shveyov, L.N. Shafigullin, I.F. Gumerov, M.I. Gumerov, A.F. Gumerov // World Applied Sciences Journal, - №29(5), - 2014. - Р. 610-613.

97. Shafigullin L.N. and etc. Thermophysical Properties of Modified Polyvinyl Chloride Compositions / L.N. Shafigullin, A.I. Shveyov, A.F. Gumerov and etc. // World Applied Sciences Journal, - №26(10), - 2013. - Р. 1276-1279.

98. Shveyov A.I. and etc. Light-Reflecting Coatings on the Basis of Polymeric Powder Compositions and Micro Spheric Reflectors / S.V. Kurin, E.I. Zharin, L.N. Shafigullin, A.F. Gumerov // World Applied Sciences Journal. -29(4): 2014. - Р. 555-559.

99. Shveyov A.I. and etc. Special Aspects of Preparation of Micro structure Images for Parametrization of Welding Joints/ M.M. Ganiev, L.N. Shafigullin and etc. // World Applied Sciences Journal. - 29(4), - 2014. - Р. 560-563.

100. Shveyov A.I. and etc. and etc. Investigation of Non-metallic Materials for Noise Shields used in Trucks / A.I. Shveyov, L.N. Shafigullin // Biosciences Biotechnology Research AsiaVolume - №11 Issue No.: SENOV Page. - Р 247250.

101. Ganiev M.M. and etc. Machining of Thermosetting Composites by Means of Milling and Drilling / M.M. Ganiev, I.F.Gumerov, L.N. Shafigullin, A.F. Gumerov and etc. // World Applied Sciences Journal - 26(9): - 2013. - Р. 12091213.

102. Галимова Н.Я. Композиционные материалы на основе поливинил-хлорида, дисперсных наполнителей и синтетических каучуков // Научные ведомости СПбГПУ, - №4-2(89), - 2009. - С. 34-38.

103. Фомин Д. Л. и др. Модернизация рецептур негорючих поливинил-хлоридных пластикатов / Д. Л. Фомин, Л. А. Мазина, Т.Р. Дебердеев, Н.В. Улитин, Р.Р. Набиев // Вестник Казанского технологического университета, -№18, - 2012. - С. 107-109.

104. Фомин Д. Л. и др. Пожаробезопасные свойства ПВХ композиций при использовании некоторых бромсодержащих антипиренов / Д.Л. Фомин, Л.А. Мазина, Т.Р. Дебердеев, Э.С. Ахметчин, Н.В. Улитин // Вестник Казанского технологического университета. - №18, - 2012. - С. 104-106.

105. Заикин А.Е. Оценка качества диспергирования нанонаполнителя в полимерной матрице при помощи сканирующей зондовой микроскопии // Вестник Казанского технологического университета, - №13, - 2013. - С. 102107.

106. Справочное руководство по испытаниям пластмасс и анализу причин их разрушения. 3-е издание. Пер с англ. под ред. А.Я. Малкина. - СПб.: Научные основы и технологии, - 2013. - 732 с.

107. Тейтельбаум Б.Я. О термомеханических кривых полимеров при постоянном нагружении // Высокомол. соед., - Т.А4, - №5, - 1962. - С. 655661.

108. Фатоев И.И. и др. Структура и свойства пластифицированного по-ливинилхлорида / И.И. Фатоев, Б. А. Мавланов, И.Н. Муродова // Пласт. массы, - №11, - 2007. - С. 15-17.

109. Функциональные наполнители для пластмасс / Под ред. М. Ксан-теса. Пер. с англ. под ред. В.Н. Кулезнева. - СПб.: Научные основы и технологии. - 2010. - 462 с.

110. Бобрышев А.Н., Галимов Э.Р., Воронов П.В., Лахно А.В., Зубарев П.А. Обобщенные модели деформирования и разрушения твердых тел. - Казань: Отечество». - 2013. - 225 с.

111. Галимова Н.Я. Модифицированные поливинилхлоридные композиции и порошковые покрытия специального назначения: автореф. дис. канд. техн. наук / Н.Я. Галимова. - Наб. Челны: - 2010. - 20 с.

112. Мухин А.М. Дисперсно-наполненные композиционные материалы на основе поливинилхлорида с заданными технологическими и эксплуатационными свойствами: автореф. дис. канд. техн. наук / А.М. Мухин. - Наб. Челны: - 2014. - 19 с.

113. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Влияние модификации и режимов термопластикации на процессы структурообразования в поливинилхлориде / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова, И.А. Абдуллин // Вестник Казанского технологического университета, - Т.17, - №23, - 2014. - С. 62-64.

114. Шарафутдинов Р.Ф. Процессы структурообразования при течении расплавов модифицированного поливинилхлорида // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, - №3, -2015. - С. 71-75.

115. Галимов Э.Р. и др. Процессы структурообразования и формирования свойств при модификации поливинилхлорида / Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова, А.М. Мухин, Р.Ф. Шарафутдинов. - Казань: - 2014. - 161 с.

116. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Исследование процессов структурообра-зования в дисперснонаполненных композиционных материалах на основе поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов Э.Р., А.М. Мухин и др. // Материалы Международной НПК «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в Российской авиационной и ракетно-космической промышленности». - Казань: - 2014. - С. 229232.

117. Галимов Э.Р. и др. Влияние физико-химической модификации на механические свойства ПВХ композиций / Э.Р. Галимов, Р.Ф. Шарафутди-нов, А.М. Мухин и др. // Материалы Международной НПК «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в

Российской авиационной и ракетно-космической промышленности». - Казань: - 2014. - С. 237-240.

118. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Особенности реологических свойств композиционных материалов на основе поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафут-динов, Э.Р. Галимов и др. // Материалы научных трудов Четвертые Воскресенские чтения «Полимеры в строительстве». - Казань: - 2014. - С. 56-59.

119. Галимов Э.Р. и др. Процессы структурообразования при модификации поливинилхлорида / Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова, А.Г. Аблясова, Н.А. Адыева, Р.Ф. Шарафутдинов // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2014». - Казань: - Ч.1, - 2014. - С. 36-40.

120. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Влияние технологической наследственности на реологические характеристики модифицированного поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Н.Я. Галимова, Б.А. Снигерев // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2014». - Казань: - Ч.1, - 2014. - С. 165-170.

121. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Исследование процессов структурообразования при течении расплавов модифицированного поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Б.А. Снигерев // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2015». - Казань: - Ч.1, - 2015. - С. 218-220.

122. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Влияние модификации на надмолекулярную структуру и свойства композиционных материалов на основе поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Б.А. Снигерев // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2015». - Казань: - Ч.1, - 2015. - С. 220-224.

123. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Особенности модификации и реологических свойств композиционных материалов на основе поливинилхлорида / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Б.А. Снигерев // Материалы VIII Между-

народной НТК «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: - 2015. - С. 106-110.

124. Галимова Н.Я. и др. Композиционные материалы на основе наполненного ПВХ / Н.Я. Галимова, А.А. Каримов // Материалы ХШ Международной НТК «Современная техника и технологии». - Томск: - 2007. - С. 103105.

125. Галимова Н.Я. Композиционные материалы на основе поливинил-хлорида, дисперсных наполнителей и синтетических каучуков // Научные ведомости СПбГПУ, - №4-2 (89), - 2009. - С. 34-38.

126. Галимова Н.Я. и др. Композиционные материалы на основе поли-винилхлорида, дисперсных наполнителей и синтетических каучуков / Н.Я. Галимова, А.Г. Аблясова и др. // Материалы V Всероссийской НТК «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, - 2009. - С. 329-330.

127. Низамов Р.К. и др. Модификация ПВХ композиций отходами металлургических производств / Р.К. Низамов, P.P. Галеев, Э.И. Нагуманова, Л. А. Абдрахманова, В.Г. Хозин // Известия вузов. Строительство, - вып.3-4, -2006. - С. 47-50.

128. Галимов Э.Р. и др. Оптимизация составов, технологических и эксплуатационных свойств КМ на основе ПВХ и ПХПД / Э.Р. Галимов, А.Г. Ис-маилова, Р.К. Низамов, Н.Я. Галимова // Материалы Всероссийской НТК «Композиционные материалы в авиастроении и народном хозяйстве». - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, - 1999. - С. 61-62.

129. Мухин А.М. и др. Технологические и эксплуатационные свойства композиционных материалов на основе поливинилхлорида / А.М. Мухин, Э.Р. Галимов, В.Г. Шибаков // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева, - вып.2, - №4, - 2012. - С. 47-51.

130. Muhin A.M. and etc. Functional based on modified Polyvinylchloride / A.M. Muhin, E.R. Galimov and etc. // Journal of international Scientific Publica-

tions: Materials, Method and Technologies. - Bulgaria: - Vol.7, - Part3, - 2013. - Р. 130-136.

131. Галимов Э.Р. и др. Композиционные материалы на основе поливи-нилхлорида / Э.Р. Галимов, А.М. Мухин и др. / XXXII Международная конференция «Композиционные материалы в промышленности». - Киев: УИЦ Наука. Техника. Технология, - 2012. - С. 114-117.

132. Галимова Н.Я. и др. Эффективность использования техногенных отходов в производстве поливинилхлоридных композиций / Н.Я. Галимова, Э.Р. Галимов и др. // Материалы Всероссийской НТК «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева, - 2009. - С. 544-546.

133. Мухин А.М. и др. Разработка композиционных материалов на основе поливинилхлорида и отходов промышленных производств / А.М. Мухин, Э.Р. Галимов // XXXIII Международная научно-техническая конференция «Композиционные материалы в промышленности», - Киев: УИЦ Наука. Техника. Технология, - 2013. - С. 114-117.

134. Muhin A.M. and etc. Тechnological and operational properties of composite mаterials based on modified polyvinylchloride / A.M. Muhin, E.R. Galimov and etc. // Journal of international scientific publications: Materials, Method and Technologies. - Bulgaria, - Vol.6, - Part3, - 2012. - Р. 223-230.

135. Мухин А.М. и др. Теплофизические свойства модифицированных поливинилхлоридных композиций / А.М. Мухин, Э.Р. Галимов, В.Г. Шиба-ков // Вестник Казанского технологического университета, - Т.15, - №17, -2012. - С. 113-115.

136. Muhin A.M. and etc. Filled composites based on rigid and plasticized polyvinylchloride / A.M. Muhin., E.R. Galimov, N.Ya. Galimova // Journal of international Scientific Publications: Materials, Method and Technologies. - Bulgaria, - Vol.7, - Part3. - 2013. - Р. 123-129.

137. Галимов Э.Р. и др. Механические свойства модифицированных ПВХ композиций / Э.Р. Галимов, Р.Ф. Шарафутдинов, Галимова, А.Г. Абля-

сова, Н.А. Адыева // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2014». - Казань: -Ч.1, - 2014. - С. 50-53.

138. Галимова Н.Я. и др. Диэлектрические свойства модифицированных поливинилхлоридных композиций / Н.Я. Галимова, Н.А. Адыева, А.Г. Аблясова, Э.Р. Галимов, Р.Ф. Шарафутдинов // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2014». - Казань. - Ч.1, - 2014. - С. 58-62.

139. Галимова Н.Я. и др. Особенности модификации поливинилхлори-да / Н.Я. Галимова, Э.Р. Галимов, А.Г. Аблясова, Н.А. Адыева, Р.Ф. Шара-футдинов // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы-2014». - Казань: - Ч.1, -2014. - С. 53-58.

140. Кутузов А.Г. и др. Течение упруговязких жидкостей во входном канале формующей головки экструдера / А.Г. Кутузов, Г.С. Кутузова, А.А. Нелюбин // Доклады 12-го Международного Симпозиума «Проблемы шин и резинокордных композитов». - М.: - 2001. - С. 3-12.

141. Астарита Дж., Марручи Дж. Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей. - М.: Мир, - 1978. - 311 с.

142. Гарифуллин Ф.А. Механика неньютоновских жидкостей. - Казань: ФЭН, - 1998. - 416 с.

143. Кутузов А.Г. и др. Влияние выбора реологической модели на результаты моделирования течения полимера в экструзионной головке / А.Г. Кутузов, С.А. Кутузов, Э.Р. Кутузова, М.А. Рузанова, С.Г. Кутузова // Вестник Казанского технологического университета, - Т.17, - №8, - 2014. - С. 156159.

144. Тазюков Ф.Х. и др. Влияние термокапиллярного эффекта на устойчивость струи / Ф.Х. Тазюков, А.Г. Кутузов, А.А. Нелюбин // Труды Российского национального симпозиума по энергетике. - Казань: - 2001. - С. 45-51.

145. Торнер Р.В. Основы переработки полимеров (теория и методы расчета). - М.: Химия, - 1972. - 453 с.

146. Янков В.И., Глот О.И., Труфанова Н.М., Митрофанова О.В. Течение полимеров в отверстиях фильер. Теория, расчет, практика. - Ижевск: УРС. - 2010. - 368 с.

147. Gear R.L. and etc. The shape of Newtonian jet / R.L Gear, M. Keentok, R.I. Tanner // Phys. Fluids, - Vol.26, - 2011. - Р. 7-11.

148. Nickell R.E. and etc. The solution of viscous incompressible jet and free surface flows using finite element method / R.E. Nickell, R.I. Tanner, B. Caswell // J. Fluid. Mech., - Vol.65, - 1974. - Р. 189-206.

149. Crochet M.J. and etc. Finite element analysis of die swell of highly elastic fluid / M.J. Crochet, R. Keunings // J. Non-Newtonian Fluid. Mech., -Vol.10, - 1982. - Р. 339-356.

150. Russo G. and etc. Phillips T.N. Spectral element predictions of die swell for Oldroyd fluids / G. Russo, T.N. Phillips // Comput. Fluids, - №43, - 2011.

- Р. 107-118.

151. Mitsoulis E. Extrudate swell of Boger fluids // J. Non-Newtonian Fluid. Mech., - Vol.165, - 2010. - Р. 812-824.

152. Brasseur E. and etc. The time dependent extrudate swell problem of a fluid with slip along the wall / E. Brasseur, G.C. Gergiou, M.J. Crochet // Rheol. Acta, - Vol.42, - 1998. - Р. 549-566.

153. Giesekus H. A simple constitutive equation for polymer fluids based on the concept of deformation dependent tensorial mobility // J. Non-Newtonian Fluid. Mech., - Vol.11, - №1. - 1982. - Р. 69-109.

154. Bird R.B. and etc. Dynamics of Polymeric Liquids / R.B. Bird, R.C. Armstrong, O. Hassager // Fluid. Mech. 2nd ed. New York, John Wiley and Sons, Vol.1, - 1987. - Р. 123-139.

155. Silliman W.J. and etc. Separating flow near a static contact line: slip at a wall and shape of a free surface / W.J. Silliman, L.E. Scriven // J. Comput. Phys.,

- Vol.34, - 1980. - Р. 287-313.

156. Коннор Дж., Бреббиа К. Метод конечных элементов в механике жидкости. - Л.: Судостроение, - 1979. - 264 с.

157. Снигерев Б. А. Неизотермическое ползущее течение вязкоупругой жидкости со свободной поверхностью // Экологический вестник научных центров ЧЭС, - Т.1, - 2010. - С. 61-65.

158. Снигерев Б. А. и др. Ползущее течение вязкоупругой жидкости со свободной поверхностью в условиях неизотермичности / Б.А. Снигерев, К.М. Алиев, Ф.Х. Тазюков // Известия Саратовского ун-та. Нов. серия. Математика. Механика. Информатика, - Т.11, - №3, - 2011. - С. 99-94.

159. Снигерев Б.А. и др. Моделирование неизотермической экструзии вязкоупругой жидкости / Б.А. Снигерев Б.А., Ф.Х. Тазюков, Р.С. Шайхетди-нова, Ф.А. Гарифуллин // Вестник Казанского технологического университета, - Т.15, - №6, - 2012. - С. 47-51.

160. Шарафутдинов Р.Ф. и др. Модель течения расплавов полимеров в формующих каналах экструзионных установок / Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, Б. А. Снигерев // Вестник Казанского технологического университета, - Т.17, - №21. - 2014. - С. 290-292.

161. Sharafutdinov R.F. and etc. Investigation of influence of the outlet channel length of extruder die on hydrodynamics of extrusion process / R.F. Sharafutdinov, E.R Galimov, B.A. Snigerev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 86 (2015) 012031. http:/iopscince. iop. org/1757-899X/86/1/012031.

162. Sharafutdinov R.F. and etc. Mathematical model of the flow of polymer melt in the extruder forming die / R.F. Sharafutdinov, E.R. Galimov, B.A. Snigerev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 86 (2015) 012030. http:/iopscince. iop. org/1757-899X/86/1/012030.

163. Sharafutdinov R.F. and etc. Two-layer flow of polymer melts in extruder die channel / R.F. Sharafutdinov, E.R Galimov, B.A. Snigerev // IOP Conf. Series: Materials Science Engineering 134 (2016) 012024 doi: 10.1088/1757-899X/134/1/012024.

164. Галимов Э.Р., Зверев Э.В, Тукбаев Э.Е., Галимова Н.Я., Курынцев С.В., Мухин А.М. Полимерные порошковые покрытия специального назначения. - Казань: Офсет Сервис. - 2012. - 164 с.

165. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Федяев В.Л., Шарафутдинов Р.Ф. и др. Высокоэффективные технологии и оборудование для нанесения полимерных порошковых покрытий. - Казань: - 2016. - 262 с.

166. Галимов Э.Р. и др. Разработка технологии и оборудования для нанесения полимерных порошковых покрытий электростатикотермогазоди-намическим способом / Э.Р. Галимов, С.А. Воронцов Э.Е. Тукбаев, Н.Я. Галимова // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, - №2, - 2010. - С. 44-47.

167. Патент SH N1688080 МПК F2БВ3/28, F26B9/06 от 30.10.1991 г.

168. Патент RU №2350404С2 МПК В05Д3/02 от 27.03.2009 г.

179. Патент RU № 2339461 МПК В05Д3/02 от 27.11.2005 г.

170. Патент № 2403988С2 МПК 305Д3/02 от 20.11.2010 г.

171. Патент №2367525 МПК В05Д1/12, В05Д3/06 от 20.09.2009 г.

172. Галимова Н.Я. и др. Технология и оборудование для получения комбинированных покрытий на изделиях сложной конфигурации / Н.Я. Галимова, Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Е. Тукбаев, М.С. Тахавиев, Э.Р. Галимов // International Scientific and Methodological Conference «Universiti - 2016». - Mariupol: - 2016. - С. 74-77.

173. Галимова Н.Я. и др. Разработка комбинированной технологии и оборудования для нанесения полимерных порошковых покрытий / Н.Я. Галимова, В.Л. Федяев, Э.Е. Тукбаев, Р.Ф. Шарафутдинов, Э.Р. Галимов, И.Р. Гимранов // International Scientific and Methodological Conference «Universiti -2016». - Mariupol: - 2016. - С. 71-73.

174. Шарафутдинов Р.Ф. Комбинированные технологии нанесения полимерных порошковых покрытий / Р.Ф. Шарафутдинов, Н.Я. Галимова, Д.О. Антонов // Материалы Всероссийской НПК с международным участием «Новые технологии, материалы и оборудование российской авиакосмической отрасли», Казань, - 2016. - Т.1. - С. 884-886.

ПРИЛОЖЕНИЯ

УТВЕРЖДАЮ ~ Г ный директор

О анд Проект»

Комов А.В.

АКТ

промышленной апробации материалов диссертации Шарафутдинова Руслана Фаритовича

«Разработка модифицированных поливинилхлоридных композиций, совершенствование технологий формирования изделий и нанесения покрытий для машиностроения»

Настоящим актом удостоверяется, что в ООО «Гранд Проект» проведена промышленная апробация научно-технической разработки Шарафутдинова Р.Ф. - аспиранта Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева.

Разработанные диссертацией технологии нанесения полимерных порошковых покрытий различного функционального назначения, использовались для защиты элементов двигателей внутреннего сгорания.

Результаты проведенной апробации показали эффективность применения покрытия для защиты изделий эксплуатируемых в химически-агрессивных средах и высоких температурах.

ООО «Гранд Проект»

Заместитель генерального ди

В.В.Билкжович

УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ООО «Логистические Транспортные Системы»

Сагитзянов Р.Ф.

АКТ

промышленной апробации материалов диссертации Шарафутдинова Руслана Фаритовича

«Разработка модифицированных поливинилхлоридных композиций, совершенствование технологий формирования изделий и нанесения покрытий для машиностроения»

Настоящим актом удостоверяется, что в ООО «Логистические Транспортные Системы» проведена промышленная апробация научно-технической разработки Шарафутдинова Р.Ф. - аспиранта Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева.

Проведены комплексные экспериментальные работы по нанесению полимерных порошковых покрытий на металлические изделия и конструкции, в том числе сложной геометрии, с использованием специализированного оборудования. Предложены оптимальные режимные параметры нанесения полимерных порошковых композиций, обеспечивающие формирование защитно-декоративных покрытий с заданными эксплуатационными свойствами.

Заместитель генерального директора ООО «Логистические Транспортные С

М.Г.Валеев

УТВЕРЖДАЮ:

Проректор по образовательной

[ьности КНИТУ-КАИ

Маливанов Н.Н.

2016 г.

АКТ

использования в учебном процессе результатов диссертационной работы «Разработка модифицированных поливинилхлоридных композиций с заданными свойствами, оптимизация технологий формования изделий

и нанесения покрытий»

Результаты научных исследований Шарафутдинова Руслана Фарито-вича, направленные на разработку модифицированных поливинилхлоридных композиций, технологических процессов и установок для нанесения полимерных порошковых покрытий различного функционального назначения используются при чтении лекционных курсов, проведении лабораторных и практических занятий, выполнении выпускных квалификационных работ бакалавров и магистров по направлению подготовки «Материаловедение и технологии новых материалов».

Заведующий кафедрой «Материаловедение, сварка и производственная безопасности

д.т.н., профессор

Э.Р. Галимов

ПАТЕНТ на изобретение УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Описание изобретения

Целью изобретения является повышение точности измерения деформации образца из полимерного материала. Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения механических свойств полимерных материалов, содержащем термокриокамеру, размещенные в ней подвижный и неподвижный захваты для образца, механизм деформации образца, выполненный в виде магнитогидродинамического насоса и сообщенных с ним двух гидродвигателей в виде сильфонов, один из которых сообщен с узлом крепления подвижного захвата, измерительное средство для замера усилий и деформаций, новым является то, что узел крепления подвижного захвата включает в себя стержень с возможностью перемещения по направляющим цилиндрической формы, зафиксированным в пространстве с помощью стойки, один конец стержня сообщен с сильфоном, а другой с подвижным захватом, при этом стержень проходит через рамку с установленным в ней ползуном, с возможностью передачи информации гибкой пластине для замера деформаций, один конец которой закреплен к рамке, а другой конец жестко закреплен к основанию камеры с помощью кронштейна. Направляющие цилиндрической формы, обеспечивающие прямолинейное движение стержня, состоят из резьбовой крышки, с опорной поверхностью которой связана пружина, ограниченная пластина-толкателем и роликом.

На рисунке 1 представлена общая схема устройства.

Рисунок 1 - Устройство для определения механических свойств

полимерных материалов

На рисунке 2 представлен узел крепления подвижного захвата.

а) б) в)

Рисунок 2 - Узел крепления подвижного захвата: а) - вид сбоку; б) - вид спереди; в) - в сечении

На рисунке 3 представлена схема гибкой пластины

Рисунок 3 - Схема гибкой пластины

Устройство содержит (рис. 1) термокриокамеру 1, размещенные в ней узел крепления испытуемого образца 2, узел крепления подвижного захвата 3, механизм деформации образца 4, который выполнен в виде магнитогидро-динамического насоса 5, канал 6 которого заполнен электропроводящей жидкостью, в качестве которой используется жидкий металл. Магнитогидроди-намический насос 5 сообщен с двумя гидродвигателями, которые выполнены в виде сильфонов 7, причем последний связан с узлом крепления подвижного захвата 3. В термокриокамере размещены измерительные средства, в качестве которых используется датчик силы 8 для замера усилий и пластина гибкая 9 для замера деформаций. Термокриокамера закреплена на основании 10 с помощью винтов 11.

Узел крепления испытуемого образца 2 состоит из подвижного 12 и неподвижного 13 захватов. Испытуемый образец 14 закрепляется в захваты 12 и 13 с помощью штифтового соединения (штифт 15, гайка 16, шайба 17) по меткам, определяющим положение кромок таким образом, чтобы продольные оси захватов и ось образца совпадали между собой и направлениям движения подвижного захвата.

Узел крепления подвижного захвата 3 (рис. 1) включает в себя гибкую пластину 9, закрепленную в кронштейне 18, с помощью стягивающих болтов 19, направляющие цилиндрической формы 21, внутри которых установлен стержень 22 с помощью винтов. Стержень с одной стороны сообщен с силь-фоном 7, с другой стороны с подвижным захватом 12 с помощью резьбового

соединения 23. Кронштейн 18, в свою очередь закреплен к основанию 10, с помощью анкерных болтов 20.

Направляющие цилиндрической формы 21 (рис. 4) состоят из резьбовой крышки 24, с опорной поверхностью которой связана пружина 25, которая ограничена пластина-толкателем 26 и роликом 27. Фиксирование положения направляющих цилиндрической формы 21 (рис. 2) в пространстве обеспечивается с помощью стойки 28. Она закреплена к основанию 10 с помощью винтов. На конец гибкой пластины 9 (рис. 5) приварена втулка 29, которая, в свою очередь устанавливается на рамку 30 резьбовым соединением. Для замера деформаций образца на пластину 9 приклеивается тензодатчик проволочный 31.

Устройство работает следующим образом. Испытуемый образец 14 (рис. 1) закрепляют в захватах 12 и 13, затем включают термокриокамеру 1 и задают требуемый температурный режим испытаний. Для деформации образца 14 подают на обмотку возбуждения магнитогидродинамического насоса 5 управляющий электрический сигнал, который вследствие взаимодействия электромагнитного поля обмотки с заполняющим канал 6 жидким металлом, преобразуется в механические перемещения торцов сильфонов 7 и стержня 22, который передает усилие от механизма деформации 4 на испытуемый образец 14 и вызывает изгиб гибкой пластины 9. Линейное перемещение стержня 22 осуществляется следующим образом (рис. 4): с помощью резьбовой крышки 24 создается напряжение на пружину 25. Пластина-толкатель 26 передает усилие от пружины 25 на ролик 27, равномерно распределяя усилие по образующей. Ролик 27, в свою очередь, обеспечивает прямолинейное движение стержня 22. Вместе с торцами сильфонов 7 (рис. 1) и со стержнем 22 перемещается подвижный захват 12 узла крепления испытуемого образца 2, вызывая деформацию образца 14. При деформировании исследуемого образца 14 гибкая пластина 9 изгибается вместе с рамкой 30, которая передает усилие механизма деформации 4 на испытуемый образец 14. Внутри рамки 30 помещен ползун, который передает гибкой пластине 9

информацию для замера деформаций испытуемого образца. При изгибе гибкой пластины 9 меняются показания тензодатчика 31, который преобразует величину продольной деформации испытуемого образца 14 в удобный для исследователя сигнал. При изгибе гибкой пластины 9 кронштейн 18 обеспечивает устойчивое состояние пластины 9, а датчик силы 8 позволяет измерить усилие, действующее на образец 14. Применение в узле крепления подвижного захвата гибкой пластины для замера деформаций позволяет отказаться от жесткой базы измерения, что существенно повышает точность измерения продольной деформации образца.

Формула изобретения

1. Устройство для определения механических свойств полимерных материалов, содержащее термокриокамеру, размещенные в ней подвижный и неподвижный захваты для образца, механизм деформации образца, выполненный в виде магнитогидродинамического насоса и сообщенных с ним двух гидродвигателей в виде сильфонов, один из которых сообщен с узлом крепления подвижного захвата, измерительное средство для замера усилий и деформаций, отличающееся тем, что узел крепления подвижного захвата включает в себя стержень с возможностью перемещения по направляющим цилиндрической формы, зафиксированным в пространстве с помощью стойки, один конец стержня сообщен с сильфоном, а другой с подвижным захватом, при этом стержень проходит через рамку с установленным в ней ползуном с возможностью передачи информации гибкой пластине для замера деформаций, один конец которой закреплен к рамке, а другой конец жестко закреплен к основанию камеры с помощью кронштейна.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие цилиндрической формы, обеспечивающие прямолинейное движение стержня, состоят из резьбовой крышки, с опорной поверхностью которой связана пружина, ограниченная пластина-толкателем и роликом.