Совершенствование технологий получения дисперсно-наполненных световозвращающих материалов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Вагизов Тагир Наилевич

• Вагизов Тагир Наилевич
• кандидат наук
• 2020

Оглавление диссертации кандидат наук Вагизов Тагир Наилевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Оптические и спектральные характеристики материалов

1.2 Типы подложек для получения световозвращающих материалов

1.3 Виды световозвращающих элементов

1.3.1 Микросферические световозвращатели

1.3.2 Уголковые отражатели

1.4 Методы исследования коэффициента отражения

1.5 Полимерные порошковые композиции и технологии нанесения покрытий на их основе

1.5.1 Основные типы полимерных порошковых композиций

1.5.2 Технологии нанесения порошковых покрытий

1.6 Структура и технологии получения световозвращающих материалов

1.7 Выводы по главе

ГЛАВА 2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Исходные компоненты и композиции для получения световозвращающих материалов и их характеристики

2.2 Методики подготовки образцов для испытаний

2.2.1 Методики подготовки световозвращающих материалов

2.2.2 Методы исследования исходных компонентов и

световозвращающих материалов

2.3 Статистическая обработка результатов исследований

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ И ТЕХНОЛОГИЙ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ

СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ

3.1 Исследование свойств многослойных материалов на основе микросферических световозвращающих элементов

3.2 Технологии получения гибких многослойных световозвращающих материалов

3.3 Выводы по главе

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВЫХ

КОМПОЗИЦИЙ И СТЕКЛЯННЫХ МИКРОСФЕР

4.1 Исследование свойств световозвращающих материалов на основе полимерных порошковых композиций и стеклянных микросфер

4.2 Технологии получения световозвращающих материалов

4.3 Выводы по главе

4.4 Перспективы дальнейшего развития темы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ППК - полимерная порошковая композиция ПИ - полиимид

ПММА - полиметилметакрилат

ПЭ - полиэтилен

ПП - полипропилен

ПЭТФ - полиэтилентерефталат

ПЭС - полиэфирная смола

ПТФЭ - политетрафторэтилен

ПВХ - поливинилхлорид

ПВБ - поливинилбутираль

ЭС - эпоксидная смола

ЭПЭС - эпоксиднополиэфирная смола

СВМ - световозвращающий материал

СВП - световозвращающее покрытие

СВЭ - световозвращающий элемент

МО - микросферический отражатель

УО - уголковый отражатель

КСВ - катадиоптрический световозвращатель

ИО - индикатриса отражения

КСВ - коэффициент световозвращения

ПВО - полное внутреннее отражение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологий получения дисперсно-наполненных световозвращающих материалов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Во многих областях современной техники широкое применение находят световозвращающие материалы(СВМ) в виде пленок и покрытий (СВП) различной структуры, характеризующиеся способностью обратно возвращать падающий на них поток света [1-5]. Такие материалы широко используются для контурной маркировки транспортных средств, специальной техники (гидропрессов, кран балок, мостовых кранов, электрокар, станочного оборудования, изготовления информационных знаков, разделительных полос автомагистралей, а также световозвращающих элементов лазерных локационных систем в оптико-механической, авиакосмической и других отраслях промышленности [6-10]. Например, целесообразность и эффективность использования СВМ для маркировки кузовов большегрузных автомобилей доказывает эксперимент, проведенный в ряде стран Евросоюза. По данным Европейской ассоциации страховщиков среди нескольких тысяч грузовых автомобилей с нанесенной контурной маркировкой в виде световозвращающих знаков за 1,5 года эксперимента, ассоциация не выплатила ни одной компенсации. После таких результатов использование таких материалов для контурной маркировки автотранспортных средств во многих странах стало обязательным.

Фундаментальные экспериментальные и теоретические исследования в области исследования оптических, в том числе световозвращающих свойств, разработки составов и технологии получения СВМ многофункционального назначения проведены в работах таких авторов как Барышников Н.В., Карасик В.Е.,Иванов Л.А., Слугин В.А., Кизеветтер Д.В., Малюгин В.И., Киселев Н.Н., Молохина Л.А., Филин С.А., Белкин Н.Ю., Нарусбек Э.А., Потапова Н.И., Цветков А.Д., Беляков Ю.А., Муслимов Э.Р., Пряхин Ю.А., Гарипов Р.М., Галимов Э.Р., Веснин Р.Л., Белайл Л.К., Борден Т.Р., Грунцингери Р.Э., Солимено С., Крозиньяни Б., Ди Порто П., Джерард А., Барч Дж.М. и многих других [11-20].

Теоретическим основам разработки составов и технологий нанесения

полимерных порошковых покрытий, используемых, в том числе для

5

получения СВМ, посвящены работы таких ученых как Яковлев А.Д., Машляковский Л.Н., Верещагин И.П., Белоцерковский М.А., Гоц В.А., Кракович Г.А., Белый B.A., Довгяло В.А., Юркевич О.Р., Федяев В.Л., Мюллер Б., Пот У., Ламбург Л. и многих других [21-30].

Основной задачей при разработке СВМ различной структуры является формирование заданной геометрии элементов микрорельефа поверхности, обеспечивающей необходимые световозвращающие свойства, которые определяютсямногими параметрами, в том числе конструктивными и оптическими характеристиками покрытий и пленок, длиной волны зондирующего излучения и т. п.

При разработке и исследовании световозвращающих материалов необходимо принимать во внимание особое влияние рельефа их поверхности на изменение оптических характеристик. Оптические свойства поверхности СВМ зависят от природы, количества, расположения и геометрии наполнителей, определяющих рельеф поверхности, а также от многих других факторов [9-15]. При формировании СВМ с использованием дисперсных наполнителей могут происходить процессы флокуляции и коагуляции частиц, что приводит их седиментации и флотации, то есть к изменению распределения частиц по высоте в слое покрытия, что в свою очередь влияет на рельеф поверхности. Изменение рельефа поверхности СВМ можно обеспечить путем использования различных типов световозвращателей, варьирования геометрических размеров и равномерности их упаковки, а также степенью наполнения композиции [11-16]. Известно, что диффузный характер отражения СВМ переходит в зеркальный при уменьшении высоты неровностей до значения меньше длины волны падающего света [12-14]. Такой эффект достигается нанесением на покрытие полимерного низконаполненного или ненаполненного слоя определенной толщины. Известны зависимости коэффициентов отражения от толщины пленки [17]. Систематические исследования влияния рельефа или шероховатости поверхности материалов на их оптические свойства проведены в работах многих авторов [18-23].

В связи с тем отражение света происходит на поверхности тел, то

уровень отраженного света определяется также цветом поверхности СВМ. Например, белая поверхность одинаково хорошо отражает лучи всего видимого спектра, в то время как черная их почти не отражает. Можно различать множество поверхностей, которые обладают тем или иным цветом, при этом отражается только определенная часть лучей видимого спектра, а другая часть поглощается.

В технологии производства СВМ в качестве световозвращающих элементов применяют микросферические и уголковые (призматические) отражатели, нанесенные на различные металлические и неметаллические подложки [43-45]. Следует отметить, что микросферические световозвращающие элементы в структуре многослойных СВМ в отличие от призматических, обеспечивают более низкий уровень значений световозвращения, но имеют более широкоугольную индикатрису отражения.

На основе анализа экспериментальных и теоретических материалов, посвященных исследованию взаимодействия волнового светового потока с поверхностью сферических частиц с заданным показателем преломления, позволяет делать выводы о возможности увеличения уровня световозвращающих свойств различными приемами. Поэтому исследования, направленные на изыскание способов повышения световозвращения при разработке технологических процессов получения дисперсно-наполненных многослойных материалов с использованием микросферических световозвращателей, являются своевременными и актуальными.

В настоящее время основным производителем и поставщиком СВМ, наполненных микросферическими и уголковыми отражателями, являются зарубежные фирмы: «3М» (США), «AVERY DENNISON» (Германия), «ТМ» (Китай), «ORALITE» (Германия). Однако следует отметит, что СВМ указанных фирм несмотря на их высокие оптические и другие эксплуатационные свойства, характеризуются высокой стоимостью. Поэтому возникает потребность разработки СВМ с заданными показателями на основе компонентов отечественного производства, что позволит значительно снизить себестоимость технологического процесса получения СВМ и решить частично вопрос импортозамещения.

Следует отметить, что основной проблемой при реализации технологического процесса изготовления СВМ, является отсутствие систематических исследований их световозвращающих свойств с использованием компонентов отечественного производства. Решение этой задачи позволит получать СВМ с заданными эксплуатационными свойствами, расширить области их практического применения.

В связи с изложенным выше можно сделать заключение, что исследования, направленные на разработку составов и технологии получения дисперсно-наполненных СВМ с заданными свойствами, установление особенностей и закономерностей изменения их базовых свойств от природы, содержания и соотношения исходных компонентов, структуры и режимных параметрами получения, являются актуальными.

Целью работы является разработка составов и совершенствование технологий получения дисперсно-наполненных световозвращающих материалов различной структуры в виде пленок и покрытий, обладающих повышенными эксплуатационно-технологическими свойствами.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. На основе анализа существующих технологий получения СВМ выбрать исходные компоненты для формирования дисперсно-наполненных материалов различной структуры, в том числе на основе микросферических световозвращателей и полимерных порошковых покрытий. Определить оптимальные соотношения и сочетания компонентов, а также их физико-химические характеристики (показатель преломления, дисперсность и др.).

2. Усовершенствовать экспериментальную установку, позволяющую повысить точность измерения индикатрисы отражения СВМ в широком интервале углов падения луча.

3. Исследовать влияние природы, состава, соотношения, сочетания, оптических и физико-химических характеристик исходных компонентов на изменение интенсивности световозвращения и эксплуатационных свойств многослойных СВМ на основе микросферических световозвращателей.

4. Разработать технологию получения гибких многослойных тонкопленочных СВМ различной структуры на основе стеклянных микросфер

и чередующихся в определенной последовательности функциональных слоев (отражающего, промежуточного, связующего, разделяющего и защитного). Определить структуры многослойных СВМ, обеспечивающих их максимальные световозвращающие свойства.

5. Исследовать влияние характеристик исходных компонентов на изменение интенсивности световозвращения и комплекса эксплуатационных свойств, наполненных микросферами покрытий на основе полимерных порошковых композиций. Выявить условия проявления максимума эффекта катодиоптрического световозвращения в многослойных покрытиях при изменении толщин функциональных слоев и дисперсности микросфер.

6. С использованием результатов исследований разработать практические рекомендации, направленные на разработку технологий получения СВМ различного состава и структуры с эксплуатационными характеристиками, удовлетворяющими условиям эксплуатации.

Объекты исследования. СВМ в виде пленок и покрытий, наполненные стеклянными микросферическими отражателями; технологические процессы и режимные параметры их формирования.

Методология и методика исследования. Методологической основой проведенных исследований является системный подход к разработке технологических процессов получения СВМ различного состава и структуры с заданными свойствами. При выполнении диссертационной работы выбраны стандартные и разработанные методики исследований структуры и свойств материалов.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Установлены и научно обоснованы закономерности влияния природы, состава, сочетания, характеристик исходных компонентов и режимных параметров формирования на изменение световозвращающих свойств многослойных СВМ на основе микросферических световозвращателей.

2. Разработан способ получения гибкого многослойного тонкопленочного СВМ. Показано, что повышение световозвращающих свойств возможно обеспечить за счет научно обоснованного выбора исходных компонентов с заданными оптическими свойствами, применения ряда

технологических приемов, позволяющих совершенствовать состав и структуру СВМ, а также интенсифицировать технологический процесс их формования с использованием методов физической и физико-химической модификации.

3. Установлены и научно обоснованы закономерности влияния природы, состава, соотношения, характеристик исходных компонентов на изменение и режимных параметров формирования на изменение свойств СВМ в виде покрытий на основе эпоксидных, полиэфирных и эпоксиполиэфирных порошковых композиций, наполненных стеклянными микросферами.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. В научно и экспериментально обоснованном выборе исходных компонентов СВМ различной природы и структуры, которые способны повысить уровень их технологических и эксплуатационных свойств.

2. Усовершенствована экспериментальная установка, позволяющая повысить точность измерения интенсивности световозвращения образцов СВМ в широком диапазоне углов падения луча, соответствующих эксплуатационным требованиям.

3. Разработаны технологические процессы получения СВМ с использованием микросферических световозвращателей. Определены оптимальные сочетания и соотношения компонентов, технологические особенности формирования многослойной структуры, обеспечивающие заданные свойства СВМ.

4. Показана эффективность разработки СВМ на основе эпоксидных, полиэфирных, эпоксиполиэфирных порошковых композиций и стеклянных микросфер. Разработаны варианты структур и режимные параметры формирования СВМ, обеспечивающие повышение интенсивности их световозвращения.

5. Предложены научно обоснованные рекомендации по разработке высокоэффективных и доступных технологий получения СВМ различного состава и заданной структуры с использованием компонентов отечественного производства.

Основные положения, выносимые на защиту:

- совокупность результатов экспериментальных исследований по разработке составов и режимных параметров технологических процессов получения гибких многослойных СВМ на основе микросферических световозращателей;

- совокупность результатов экспериментальных исследований по разработке составов и режимных параметров получения СВМ на основе наполненных стеклянными микросферами полимерных порошковых покрытий;

- научно обоснованные технические решения по формированию СВМ различного состава и структуры, обеспечивающие заданный уровень интенсивности световозвращения и других базовых эксплуатационных свойств.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертационная работа по своей цели, решаемым задачам, содержанию, методам исследования, научной новизне, теоретической и практической значимости соответствует паспорту специальности 05.16.09 -Материаловедение (в машиностроении) по следующим пунктам:

- п.5. Влияние режимов технологических воздействий при производстве материалов на их структуру. Оптимизация технологии получения материалов заданной структуры и свойств;

- п.9. Разработка покрытий различного назначения (упрочняющих, износостойких и других) и методов управления их качеством.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 2 публикации из перечня изданий, определенных ВАК РФ, 1 статья включена в международную базу цитирования Scopus, 5 статей и 9 тезисов докладов в материалах всероссийских и международных конференций, получен патент Российской Федерации на изобретение.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе КНИТУ-КАИ им. А.Н. Туполева при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Материаловедение и технологии новых материалов».

Личный вклад автора заключается в выборе и обосновании исходных компонентов композиционных материалов, подготовке образцов СВМ для испытаний, проведении комплексных экспериментальных

исследований,анализе полученных результатов, формулировке основных положений и выводов, подготовке материалов диссертационной работы к публикации.

Достоверность и обоснованность результатов исследований

подтверждаются их воспроизводимостью и согласованностью экспериментальных результатов, полученных с применением современного оборудования, прошедшего государственную поверку, использованием общепринятых и специальных методик, а также корреляцией полученных данных с результатами исследований, выполненных другими авторами по теме диссертационной работы.

Структура и объем диссертации определены в соответствии с необходимостью решения поставленной цели и задач. Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка литературы из 147 наименований и приложений. Работа изложена на 125 страницах текста, включающих 68 рисунков и 9 таблиц.

Во введении показана актуальность темы диссертационного исследования, определены цель и задачи работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, научная новизна, теоретическая и практическая ценность, структура и объем диссертации, дан обзор содержания диссертации.

В первой главе проведен литературный обзор по теме диссертационного исследования. Рассмотрены основные оптические и спектральные характеристики материалов, типы подложек и световозвращающих элементов в виде микросферических и уголковых отражателей. Дана классификация полимерных порошковых композиций и технологий их нанесения. Описаны существующие технологии получения СВМ различной структуры. На основе проведенного аналитического обзора сделаны обоснованные обобщения и выводы. Показано, что изучение особенностей влияния состава, структуры и технологий получения является

актуальной задачей, решение которой будет способствовать разработке научно обоснованного подхода к управлению свойствами СВМ и повышению эффективности их применения во многих отраслях промышленности, в том числе в машиностроении.

Во второй главе дано описание физико-химических характеристик исходных компонентов для получения дисперсно-наполненных СВМ, методики подготовки образцов, методов экспериментальных исследований и статистической обработки полученных данных.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований световозвращающих свойств гибких многослойных СВМ с использованием микросферических световозвращателей и функциональных слоев различной природы. Установлено, что максимальный уровень световозвращения проявляется для многослойных СВМ с определенным чередованием функциональных слоев, обладающих необходимым уровнем оптических свойств.

В четвертой главе исследованы световозвращающие свойства, определены составы, разработана технология получения СВМ с микросферическими отражателями, в которых в качестве базового связующего слоя использованы покрытия на основе полимерных порошковых композиций. Определены факторы, обеспечивающие проявление максимума эффекта катодиоптрического световозвращения в многослойных покрытиях при изменении толщины функциональных слоев и параметров микросфер. Выявлено, что ряд разработанных СВМ по уровню световозвращения приближается или даже превосходит при определенных углах освещения эталонные материалы фирмы «3М».

В приложении представлены акт апробации разработок в учебном процессе, патент РФ по теме работы.

Благодарности. Автор выражает благодарность научному руководителю, д.т.н., профессору Галимову Э.Р., в.н.с. Тукбаеву Э.Е., к.т.н., доценту Пряхину Ю.А., а также всем соавторам, принимавших участие при выполнении экспериментальных исследований и подготовке к публикации полученных экспериментальных результатов.

ГЛАВА 1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Спектральные и оптические характеристики материалов

Известно, что оптической областью в шкале электромагнитных волн является участок спектра, включающий ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение [48, 49].

Ультрафиолетовая область спектра охватывает интервал длин волн от 0,01 до 0,38 мкм, а видимая область от 0,38 до 0,76 мкм. Инфракрасная область граничит с одной стороны с видимой областью, а с другой перекрывается с субмиллиметровым диапазоном радиоволн.

Инфракрасную область обычно подразделяют на ближнюю (0,76-2,5 мкм; 13000-4000см-1), среднюю (инфракрасную) (2,5-25 мкм; 4000-400 см-1) и дальнюю (25-1000 мкм; 400-10 см-1). Следует подчеркнуть, что границы указанных интервалов спектра довольно условны, особенно для дальней области. В соответствии с рекомендациями международной организации UPAG дальняя область ограничивается интервалом от 200 до 10 см-1. Однако дальней областью принято считать интервал частот от 400 до 10см-1. Излучение в оптическом диапазоне длин волн называют светом.

Длина волны света в ультрафиолетовой и видимой областях выражается в нанометрах, а в инфракрасной области в микрометрах. При этом, рассматривая длину волны как спектральную характеристику света, имеют в виду длину волны в вакууме Х0. Положение спектральных линий в спектре определяют величиной, обратной длине волны, называемой волновым числом

~ = Т (11)

Л)

Волновые числа измеряют в обратных сантиметрах, то есть выражают числом длин волн, укладывающихся на расстоянии в один сантиметр. Различие частоты волны V от волнового числа ~ определяется множителем с, равным скорости света в вакууме:

у = с~ (12)

Для оценки oптических характеристик поверхностей различных материалов (покрытий, пленок) используют принятые Международной комиссией по освещению следующие термины и определения [48, 55]:

- индикатриса отражения (индикатриса рассеяния) - зависимость интенсивности отражения пучка света от угла падения;

- интенсивность светоотражения - это отношение интенсивности oтражения излучения от поверхности к интенсивности падающего пучка света;

- коэффициент световозвращения - это отношение силы света (или его интенсивности) отраженного материалом к произведению освещенности, создаваемой источником освещения к площади материала, определяемого размерами диафрагмы;

- катадиоптрическое отражение - это отражение, характеризующееся обратным излучением света по направлениям, близким к тому, по которому свет выходит из источника;

- угол расхождения - угол между прямыми линиями, соединяющими исходный центр с центром приемника и с центром источника света;

- угол освещения - угол между исходной осью и прямой, соединяющей исходный центр с центром источника света;

- угловая апертура светоотражающего приспособления - угол, под которым наблюдается наибольший размер видимой площади oсвещающей поверхности из центра источника света или из центра приемника.

В инженерной практике для оценки свойств СВМ используют, как правило, такие базовые характеристики, как индикатриса отражения и интенсивность светоотражения.

По виду индикатрисы отражения выделяют четыре типа поверхностей: с зеркальным (направленным) отражением; диффузным (полным рассеянным) oтражением; рассеянно-направленным отражением; световозвращением.

Зеркальное или направленное отражение, схема которого представлена на рисунке 1.1, представляет собой отражение луча, при котором излучение источника падает на поверхность, размеры неровностей которой значительно меньше, чем длина волны излучения. При этом отражённый от поверхности

луч лежит в плоскости, проходящей через падающий луч и нормаль к отражающей поверхности, построенную в точке падения. В этом случае углы отражения и падения равны.

\ \

а) б)

Рисунок 1.1 - Схема зеркального отражения: а) QO, ОР - соответственно падающий и отраженный лучи, Ог, Ог - угол падения и отражения; 1 - зеркальная поверхность; 2 - нормаль в точке падения (отражения); б) эффект зеркального отражения

Интенсивность отражённого света характеризуется коэффициентом отражения (отношением отраженного излучения к падающему потоку) и зависит от угла падения и поляризации падающего пучка лучей, а также от соотношения показателей преломления сред. При падении света по нормали к поверхности коэффициент отражения не зависит от поляризации падающего пучка. Поверхности, обладающие зеркальным отражением, описываются значением яркости при освещении поверхности под малым углом - 8 так как эти поверхности полностью отражают свет.

Диффузное или рассеянное отражение представляет собой отражение луча светового потока, падающего на поверхность, при котором отражение происходит под углом, отличающимся от падающего угла.

/ /

Рисунок 1.2 -Эффект диффузного отражения

Такое отражение проявляется при условии, когда неровности поверхности равны или превышают длину волны и расположены неупорядоченно. В связи с этим, поверхность материала может быть матовой, диффузнo-oтpажающей для видимого или ультрафиолетового излучения, но гладкой и зеркальнo-oтражающей для инфракрасного излучения. При диффузном отражении света от неровной поверхности отраженные лучи расходятся в разные стороны [53].

Сущность рассеянно-направленного отражения заключается в том, что ось отраженного пучка лучей направлена в соответствии с законом зеркального отражения. При этом телесный угол отраженного пучка лучей увеличивается за счет рассеяния неоднородностей отражающей поверхности. Pассеянно-направленное отражение характерно для матированных поверхностей прозрачных тел, в которых рассеяние света происходит на поверхности с неровностями, которые соизмеримы по размерам с длиной волны излучения.

Рисунок 1.3 -Эффект рассеянно-направленного отражения

Световозвращение представляет собой изменение направления луча света на 180° с помощью двойного отражения. Следует отметить, что эффект световозвращения отличается от светоотражения тем, что луч света при световозвращении отражается дважды (рисунок 1.4).

41

а) б)

Рисунок 1.4 -Эффект световозвращения для различных типов световозвращателей: а) углового; б) сферического

Световозвращающие материалы представляют собой композиции на основе различных по природе подложек, на поверхности которых определенным образом расположены световозвращающие элементы в виде микросферических (шаровых) или уголковых (призматических) световозвращателей. Структура таких материалов может быть различной и, как правило, они представляют собой дисперсно-наполненные микросферами или уголковыми световозвращателями многослойные композиционные материалы, состоящие из подложки и нескольких функциональных слоев, обеспечивающих заданные оптические и другие эксплуатационные характеристики СВМ.

В зависимости от природы компонентов (в том числе оптических показателей), входящих в систему, размеров частиц и длины электромагнитной волны при падении света на дисперсную систему наблюдаются следующие явления: прохождение света через систему,

преломление света частицами дисперсной фазы, отражение света частицами дисперсной фазы, рассеяние света и поглощение (абсорбция) света.

В процессе разработки СВМ следует принимать во внимание на спектральные характеристики пленкообразующих веществ в оптическом диапазоне длин волн. Например, исследование оптических характеристик пленкообразующих веществ в ультрафиолетовой и видимой областях спектра необходимо при разработке декоративных и атмосферостойких покрытий. При этом главной причиной старения покрытий в процессе эксплуатации является воздействие УФ части излучения солнечного спектра с длиной волны 0,295-0,400 мкм, составляющей 5-7 % общего солнечного излучения. Протекающие при этом сложные фотохимические процессы обусловлены поглощением квантов электромагнитного излучения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вагизов Тагир Наилевич, 2020 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. 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.

2. Галимов Э.Р. Тукбаев Э.Е., Федяев В.Л., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я., Шарафутдинов Р.Ф., Гимранов И.Р., Тахавиев М.С., Фазлыев Л.Р. Высокоэффективные технологии и оборудование для нанесения полимерных порошковых покрытий: монография. - Казань: Изд-во АН РТ. 2016. - 250 с.

3. Galimov E.R., Vagizov T.N., Belyaev A.V.Method for Synthesis of Retro-Reflective Coatings with Specified Optical Properties // Solid State Phenomena. Trans Tech Publications. Switzerland. Vol.284, 2018. - pp. 1205-1209.

4. Световозвращающие пленки [Электронный ресурс] / URL: http://amt-team.ru/svetovozvraschayuschie plenki

5. Ершов А.В., Машин А.И. Многослойные оптические покрытия. Проектирование, материалы, особенности технологии получения методом электроннолучевого испарения. - Нижний Новгород: - 2006. - 105 с.

6. Путилин Е.С. Оптические покрытия. // Научно-техническая информация. - СПб.: 2010. - 230 c.

7. Холодкова И.К., Калентьев В.К., Гарипов Р.М., Крикуненко Р.И. Световозвращающие пленки на полимерной основе (обзор) // Вестник Казанского технологического университета. 2013. - С. 145-146.

8. Губанова Л.А. Оптические покрытия. - СПб.: - 2003. - 61 с.

9. Нагмутдинова А.И., Мифтахов И.С., Вознесенский Э.Ф. Современные световозвращающие элементы и методы улучшения их технологических и эксплуатационных свойств. Ж. «Вестник технологического университета», -Казань, 2016. №11(19). - С. 79-82.

10. Белов М.Л., Городничев В.А., Козинцев В.И., Федотов Ю.В. Лазерный метод измерения толщины и показателя преломления нанопленок на подложке, основанный на определении первой производной коэффициента отражения // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2011. - №10. - С. 1-11.

11. Барышников Н.В., Бокшанский В.Б., Животовский И.В. Автоматизация измерений световозвращательных характеристик // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Лазерные и оптико-электронные системы. 2004. - С. 27-33.

12. Барышников Н.В., Карасик В.Е. Лабораторные исследования пространственно-частотных характеристик оптических световозвращающих систем // Вестник МГУ. Сер. Приборостроение. Спец. выпуск «Лазерные и оптико-электронные приборы и системы». 1998. - С. 11-15.

13. Барышников Н.В., Карачунский В.В., Свигач О.А. Современные методы проектирования систем автоюстировки высокоточных оптико-электронных приборов // Вестник МГТУ. Приборостроение. Спец. выпуск «Современные проблемы оптотехники». 2011. С. 128-142.

14. Барышников Н.В. Разработка и исследование устройств параллельного переноса пучка излучения для систем автоюстировки каналов лазерных локационных станций // Измерительная техника. №4, 2011. - С. 6570.

15. Барышников Н.В. Исследование пространственных характеристик пучка излучения лазера при его нелинейном взаимодействии со средой распространения // Вестник МГТУ. Приборостроение. №2(83), 2011. - C. 3-15.

16. Барышников Н.В., Карасик В.Е., Ширанков А.Ф. Методика проектирования тетраэдрического световозвращателя с заданными отражательными характеристиками. Известия Вузов СССР. Приборостроение, Т.34, №5, 1981. - C. 92-96.

17. Теоретические основы оптико-физических исследований. - Л.: Машиностроение, 1987. - 318 с.

18. Солимено С., Крозиньяни Б., Ди Порто П. Дифракция и волноводное распространение оптического излучения / Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 664 с.

19. Цветков А.Д. Катадиоптрический световозвращатель // Оптический журнал. Т.78, №8, 2011. - С. 21-25.

20. Джерард А., Барч Дж.М. Введение в матричную оптику / Пер.с англ. А.И. Божкова, Д.С. Власова. Под ред. В.В. Коробкина. - М.: Мир, 1979. - 341 с.

21. Яковлев А.Д., Здор В.Ф., Каплан В.И. Порошковые полимерные материалы и покрытия на их основе. - Л.: Химия, 1971. - 256 с.

22. Яковлев А.Д. Порошковые краски. - Л.: Химия, 1987. - 216 с.

23. Яковлев А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. - Л.: Химия, 1989. - 384 с.

24. Яковлев А.Д., Машляковский Л.Н. Порошковые краски и покрытия.

- СПб.: Химиздат, 2000. - 63 с.

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

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

27. Кракович Г.А., Безкоровайный К.Г. Напыление порошковых полимерных и олигомерных материалов. - Л.: Химия, 1980. - 112 с.

28. Белый B.A., Довгяло В.А., Юркевич О.Р. Полимерные покрытия.

- Минск: Наука и техника, 1976. - 416 с.

29. Сорокин М.Ф. Химия и технология пленкообразующих веществ.

- М.: Химия, 1989. - 456 с.

30. Довгяло В.Л., Юркевич О.Р. Композиционные материалы и покрытия на основе дисперсных полимеров. Технологические процессы.

- Минск: Навука i тэхшка, 1992. - 256 с.

31. Волков С.С., Гирш В.И. Склеивание и напыление пластмасс. - Л.: Химия, 1988. - 112 с.

32. Генель С.В., Белый В.А., Булгаков В.Я., Гехтман Г.А. Применение полимеров в качестве покрытий. - М.: Химия, 1968. - 238 с.

33. Гоц В.Л., Ларин А.В. Современное окрасочное оборудование. Методы распыления: практич. пособие. 2-е изд., дораб. и доп. - М.: Пэйнт-Медиа, 2005. - 175 с.

34. Евтюков Н.З., Яковлев А.Д., Ваганов Г.В. Оборудование производств лакокрасочных материалов и покрытий. - СПб.: СПбГТУ, 2010. - 83 с.

35. Технология и оборудование для нанесения полимерных покрытий в электрическом поле. Под ред. И.П. Верещагина, Л.Б. Котлярова и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 237 с.

36. Негматов С.С. Технология получения полимерных покрытий. -Ташкент: 1975. - 232 с.

37. Любимов Б.В. Специальные защитные покрытия в машиностроении,

- М.: Машиностроение, 1965. - 356 с.

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

39. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия в химических производствах. - Л.: Химия, 1973. - 336 с.

40. Мачевская Р.А., Мочалова О.С. Подготовка поверхности под окраску. - М.: Химия, 1971. - 120 с.

41. Балдаев Л.Х. Требования, предъявляемые к современному оборудованию для газотермического напыления. Химические технологии, №8, 2004. - С. 28-30.

42. Белоцерковский М.А., Азизов P.O., Саидов М.Х., Вохидова З.Ш. Анализ процесса нагрева полимерной частицы в факеле термораспылителя. Вестник ТТУ, №3, 2008. - С. 39-43.

43. Белоцерковский М.А., Федаравичус A.B. Разработка технических средств для газопламенного напыления полимерных покрытий. Машиностроитель, №12, 2002. - С. 13-15.

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

45. 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.

46. Ламбург Р. Лакокрасочные материалы и покрытия. Теория и практика. Пер. с англ. - СПб.: Химия, 1991. - 512 с.

47. Лакокрасочные покрытия. Под редакцией Х.В. Четфилда. Пер. с англ. - М.: Химия, 1968. - 640 с.

48. Борн M.B., Вольф Э. Основы оптики. Пер. с англ. - М.: Наука, 1970.

- 885 с.

49. Джерард А., Барч Дж.М. Введение в матричную оптику / Пер. с англ. А.И. Божкова, Д.С. Власова. Под ред. В.В. Коробкина. - М.: Мир, 1979.

- 341 с.

50. Троицкий А.И., Хомаза В.Ф. О возможности применения световозвращающих пленок для оптической локации объектов на полигонных испытаниях. Материалы сборника «Оптико-электронные системы визуализации и обработки оптических изображений». - М.: Меридиан, 2009.

- С. 146-206.

51. Путилин Э.С., Губанова Л.А. Перспективы развития оптики тонких пленок. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2011. Т.54. №3. С. 75-81.

52. Белоусов Д. А., Полещук А. Г., Хомутов В. Н. Устройство для измерения индикатрисы рассеяния света структурированными поверхностями // Интерэкспо Гео-Сибирь. - Новосибирск: №2(5). 2015. - С. 128-131.

53. Аберрации оптических систем: Методические указания / Сост. Н.М. Рогачев, Г.Ю. Баландина. - Самара: Изд-во Самар, гос. аэрокосм, ун-та, 2012.

- 24 с

54. Грамматин А.П., Балаценко О.Н., Романова Г.Э. Расчет и автоматизация проектирования оптических систем // Учебное пособие. - СПб.: 2013. - 133 с.

55. Фишман А.И., Филиппова Е.А., Монахова Н.И. // Методические указания к выполнению лабораторных работ общего физического практикума. Интерференция света. - Казань: 2000. - 23 с.

56. Кобак В.О. Радиолокационные отражатели. - М.: Советское радио, 1975. - 248 с.

57. Ритонь Н.Е. Оптические свойства уголковых отражателей. Оптико-механическая промышленность, №1, 1981. - С. 9-12.

58. Денисюк Г.В., Корнеев В.И. Дифракция Фраунгофера от уголкового отражателя с металлизированными отражающими гранями // ОМП, №12, 1982. - С. 1-2.

59. Коротаев В.В., Панков Э.Д. Поляризационные свойства уголковых отражателей // ОМП. №1, 1981. - С. 9-12.

60. Тетерец А.С. Оптика шероховатой поверхности. - М.: Машиностроение, 1988, - 100 с.

61. Индейкин Е.А., Звонкина И.Ю. Влияние рельефа поверхности на оптические характеристики композиционных покрытий // Лакокрасочные материалы и покрытия, №2/3, 1999. - С.25-26

62. Интерференция в тонких пленках [Электронный ресурс] / URL: http://ens.tpu.ru

63. Различные случаи падения и отражения света [Электронный ресурс] /URL:http://aco.ifmo.ru/el books/basics optics/glava-3/glava-3-3.html

64. Пат. №2131136 Российская Федерация. Световозвращающий материал [Текст] / Л.А. Молохина, С.А. Филин, заявитель и патентообладатель Л.А. Молохина, С.А. Филин. - №96121104/28; заявл. 24.10.1996 г.; опубл. 27.05.1999 г.

65. Патент РФ №2160913, 22.04.1996. МПК G02B5/124. Световозвращающий лист и изделие, обладающее световозвращающей способностью. 20.012.2000 / Араки Йошинори, Йокойама Масами.

66. Губанова Л.А., Зверев В.А. Создание интерференционных покрытий с улучшенными механическими свойствами на основе смесовых пленок. Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2012. Т.55. №4. - С. 46-49.

67. Гайнутдинов И.С., Несмелов Е.А. и др. Свойства и методы получения интерференционных покрытий для оптического приборостроения. - Казань: 2003. - 424 с.

68. ГОСТ Р 57961-2017 Микросферы стеклянные полые. Метод определения коэффициента заполнения объема и плавучести.

69. ГОСТ Р 41.3-99 Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения светоотражающих приспособлений для механических транспортных средств и их прицепов.

70. ГОСТ Р 52290-2004. Технические средства организации дорожного движения. Знаки дорожные. Общие технические требования. - М.: Стандартинформ. 2006. - 25 с.; ГОСТ12.4.281-2014 Система стандартов безопасности труда.

71. Определение показателя преломления жидкости и стекла [Электронный ресурс] / URL:http://tsput.ru/res/flzika/9/o/lr o 02.pdf

72. Беспальцева И.И., Горин С.В. Определение показателя преломления стекла. - Волгоград: 2005. - 7 с.

73. Лак АК-593 [Электронный ресурс] / URL: http: //www.infrahim. ru/products/2603/

74. Лак ХВ-784 [Электронный ресурс] / URL:https://www.himtek-yar.ru/catalog/paints/khv 784/

75. Галимов Э.Р., Мухин А.М., Галимова Н.Я., Курынцев С.В., Осадчая Д.М., Дараган М.А. Полимерные порошковые покрытия специального назначения // Материалы международной научно-технической конференции «Композиционные материалы в промышленности». - Киев: 2012. - С. 118-123.

76. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Аблясова А.Г., Зверев Э.В., Воронцов С.А. Разработка перспективных технологий нанесения порошковых покрытий специального назначения // Материалы XI Международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века». -Донецк: 2004. - С. 123-124.

77. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий с заданными свойствами // Материалы Международной НТК «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование, материалы-2015», - Казань: Фолиант, Ч.1, 2015. - С. 61-65.

78. Галимов Э.Р., Лейченко Ю.А., Пряхин Ю.А., ТукбаевЭ.Е. Поиск способов изготовления и исследование характеристик световозвращающих покрытий с микросферами //Материалы международной конференции «Прикладная оптика - 2016». - СПб.: 2016. - С. 135-136.

79. Пряхин Ю.А., Сабитов Р.С. Исследование эффекта экранирования на индикатрису отражения световозвращающих покрытий с микросферами// Материалы XI международной конференции «Прикладная оптика-2014». Ч.3, 2014. - С. 114-116.

80. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий с заданными

свойствами // Материалы международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование, материалы-2015». - Казань: Фолиант, Ч.1, 2015. - С. 61-65.

81. Санин А.В., Пегов А.И., Пряхин Ю.А. Исследование индикатрисы отражения диэлектрических микросфер большого радиуса // Материалы международной молодежной научной конференции. - Казань: КГТУ им. А.Н. Туполева. Т.5, 2011. - С. 51.

82. Пряхин Ю.А., Сабитов Р.С. Исследование эффекта экранирования на индикатрису отражения световозвращающих покрытий с микросферами// Материалы XI международной конференции «Прикладная оптика-2014». Ч.3, 2014. - С. 114-116.

83. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий с заданными свойствами // Материалы международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование, материалы-2015». - Казань: Фолиант, Ч.1, 2015. - С. 61-65.

84. Беляков Ю.М., Галин И.Ф., Зверев Э.В., Муслимов Э.Р. Исследование отражения излучения покрытия с микросферами // Материалы III международного форума «0птика-2007». - М.: 2007. - С. 43-44.

85. Беляков Ю.М., Зверев Э.В., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е. Оптическая модель световозвращателей с микросферическими отражателями // Известия ВУЗов, Проблемы энергетики, №5-6, 2007. - С. 129-133.

86. Иванов Л.А., Кизеветтер Д.В., Киселев Н.Н., Малюгин В.И., Слугин В.А. Измерение световозвращения стеклянных микрошариков для дорожной разметки // Материалы конференции «Лазеры. Измерения. Информация». - СПб.: 2005. - С. 30-31.

87. Иванов Л.А., Кизеветтер Д.В., Киселев Н.Н., Малюгин В.И., Слугин В.А. Измерение световозвращения от стеклянных микрошариков и прогноз качества световозвращающих покрытий // Оптический журнал. Т.73, №1, 2006. - С. 35-40.

88. Галимов Э.Р., Галимова Н.Я., Тукбаев Э.Е. Исследование тепловых процессов при нанесении полимерных порошковых покрытий

электростатикотермогазодинамическим способом. Проблемы энергетики, №4, 2010. - С. 25-29.

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

90. Галимов Э.Р., Галимова Н.Я., Сачкова А.С. Разработка технологии и оборудования для нанесения полимерных покрытий различного функционального назначения. Материалы международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века».

- Донецк: 2013. - С. 115-118.

91. Федяев В.Л., Тукбаев Э.Е., Фазлыев Л.Р., Галимов Э.Р., Галимова Н.Я., Моренко И.В., Янтыков А.А. Устройство для нанесения полимерных порошковых покрытий термогазоэлектростатическим способом. Материалы международной научно-практической конференции «Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в Российской авиационной и ракетно-космической промышленности». - Казань: 2014.

- C. 57-60.

92. Гимранов И.Р., Галимов Э.Р., Федяев В.Л., Моренко И.В. Высокоэффективные экологически безопасные технологии и установки нанесения полимерных порошковых покрытий на трубопроводы и оборудование газораспределительных станций. Научный сборник «Материалы Чугаевской конференции». - Казань: Газпром трансгаз Казань. 2014. - С. 156-160.

93. Корнеев В.И. Призменный уголковый отражатель с диэлектрическими покрытиями. Оптико-механическая промышленность, №12, 1985. - С. 21-23.

94. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий с заданными свойствами. Материалы международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование, материалы-2015», - Казань: Фолиант, Ч.1, 2015. - С. 61-65.

95. Галимов Э.Р., Лейченко Ю.А., Пряхин Ю.А., Тукбаев Э.Е. Поиск способов изготовления и исследование характеристик световозвращающих покрытий с микросферами. Материалы международной конференции «Прикладная оптика-2016». - СПб.: 2016. - С. 67-70.

96. Петров В.В., Шанойло С.М., Крючин А.А., Антонов Е.Е., Кравец В.Г. Моделирование свойств асимметричных световозвращающих элементов. Регистращя, збер1гания 1 обробка даних. - М.: Т.9, №2, 2007. - С. 17-23.

97. Антонов Е.Е., Шанойло С.М., Шиховец А.В., Минг Чжан, Ка Лю. Оптические характеристики световозвращающих элементов. Регистращя, збер1гания 1 обробка даних. - М.: Т.10, №2, 2007. - С. 13-22.

98. Пряхин Ю.А., Сабитов Р.С. Исследование эффекта экранирования на индикатрису отражения световозвращающих покрытий с микросферами». Материалы XI международной конференции «Прикладная оптика-2014», Ч.3, 2014. - С. 114-116.

99. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Пряхин Ю.А., Галимова Н.Я. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий с заданными свойствами. Материалы международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование, материалы-2015». - Казань: Фолиант, Ч.1, 2015. - С. 61-65.

100. Зверев Э.В. Разработка световозвращающих покрытий на основе наполненных полимерных порошковых композиций: дис. канд. техн. наук. - Н. Челны: Казанс. (Приволж.) гос. ун-т. 2011. - 151 с.

101. Зверев Э.В., Тукбаев Э.Е., Галимов Э.Р. Световозвращающие полимерные порошковые покрытия // Научно-технические ведомости СПбГПУ. №4-2(89), 2009. - С. 31-34.

102. Зверев Э.В., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Галимова Н.Я. Технология нанесения полимерных порошковых покрытий специального назначения// Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. №2, 2010. - С. 34-36.

103. Пат. №2011135509/05(052703) Российская Федерация, Устройство для нанесения микросферических световозвращающих частиц в электростатическом поле [Текст] / Э.Е. Тукбаев, Э.Р. Галимов, Э.В. Зверев,

заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (КНИТУ-КАИ). - №2017106688; заявл. 28.02.2017 г.; опубл. 25.08.2011 г.

104. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Зверев Э.В., Воронцов С.А. Устройство распылительное с встроенным источником высокого напряжения и самоочищающейся насадкой // Материалы XVI межвузовской научно-практической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». - Казань: 2004. - С. 31-34.

105. Тукбаев Э.Е., Галимов Э.Р., Воронцов С.А., Зверев Э.В. Оптические характеристики световозвращающих покрытий на основе полимерных порошковых композиций // Материалы XVI Межвузовской научно-практической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». - Казань: 2004. - С. 34 -36.

106. Тукбаев Э.Е., Галимов Э.Р., Воронцов С.А., Зверев Э.В. Опыт разработки и внедрения технологии нанесения световозвращающих покрытий на основе атмосферостойких порошковых композиций на информационные дорожные знаки // Материалы XVI Межвузовской научно-практической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессыв энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборыи методы контроля природной среды, веществ, материалови изделий». - Казань: 2004. - С. 36-38.

107. Галин И.Ф., Зверев Э.В., Муслимов Э.Р., Зверев Э.В. Экспериментальное исследование отражения излучения пленкой с микросферами // Материалы международной молодежной научно-практической конференции «XV Туполевские чтения (школа молодых ученых)». - Казань: 2007. - С. 349-350.

108. Зверев Э.В., Муслимов Э.Р. Разработка методики расчета отражения микросферой в полимерном слое // Материалы международной

молодежной научно-практической конференции «XV Туполевские чтения». (школа молодых ученых)». - Казань: 2007. - С. 350-351.

109. Беляков Ю.М., Зверев Э.В., Пряхин Ю.А., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е. Оптическая модель световозвращающих покрытий с микросферическими отражателями // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики.

- Казань: №5-6, 2007. - С. 129-133.

110. Зверев Э.В., Тукбаев Э.Е., Галимов Э.Р., Аблясова А.Г. Разработка технологии нанесения световозвращающих покрытий // Материалы XIII Международной научно-технической конференции «Машиностроение и техносфера XXI века». - Донецк: 2007. - С. 41-42.

111. Зверев Э.В. Беляков Ю.М., Галин И.Ф., Муслимов Э.Р., Пряхин Ю.А. Исследование отражения излучения покрытия с микросферами // Материалы III Международного форума «0птика-2007». - М.: 2007. - С. 49-52.

112. Зверев Э.В. Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Беляков Ю.М., Пряхин Ю.А. Световозвращающие покрытия на основе полимерных порошковых композиций и микросферических отражателей // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: 2007. - С. 97-100.

113. Зверев Э.В., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е. Технология нанесения световозвращающих покрытий на основе полимерных порошковых композиций // Материалы международной научно-практической конференции «Энергетика 2008, инновации, решения, перспективы». - Казань: 2008.

- С. 18-20.

114. Зверев Э.В., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е. Световозвращающие покрытия на основе полимерных порошковых композиций и микросферических отражателей // Материалы XX Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Электромеханические и внутрикамерные процессы в энергетических установках, струйная акустика и диагностика, приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий». - Казань: 2008. - С. 38-39.

115. Зверев Э.В., Тукбаев Э.Е., Галимов Э.Р., Воронцов С.А., Галимова Н.Я. Информационные дорожные знаки со световозвращающими покрытиями

на основе полимерных порошковых композиций и микросферических отражателей // Материалы V Международной научно-практической конференции «Автомобиль и техносфера». - Казань: 2008. - С. 249.

116. Пряхин Ю.А., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Зверев Э.В., Муслимов Э.Р. Исследование оптических характеристик световозвращающих покрытий с микросферами // Материалы VIII Международной «Прикладная оптика».

- СПб.: 2008. - С. 179-180.

117. Зверев Э.В., Воронцов С.А., Тукбаев Э.Е. Технология нанесения порошковых покрытий специального назначения // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: 2009. - С 341-346.

118. Зверев Э.В., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Галимова Н.Я. Световозвращающие покрытия на основе наполненных полимерных порошковых композиций // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». - Казань: 2011. - С. 78-82.

119. Вагизов Т.Н., Галимов Э.Р., Пряхин Ю.А. Технологии получения световозвращающих покрытий с заданными свойствами // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. Т.73, №3. 2017. - С. 49-54.

120. Вагизов Т.Н. Технологии получения и исследование свойств световозвращающих покрытий с микросферическими отражателями // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. Т.74, №2. 2018. - С. 29-36.

121. Вагизов Т.Н., Галимов Э.Р., Тукбаев Э.Е., Федяев В.Л., Галимова Н.Я., Адыева Н.А., Аблясова А.Г., Ильина О.В. Световозвращающие покрытия на основе полимерных порошковых композиций // Материалы VIII Международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2017».

- Казань: 2017. - С. 42-46.

122. Вагизов Т.Н., Валеева А.Р., Шаяхметов А.А. Способы повышения эффективности световозвращения покрытий из стеклянных микросфер // Материалы международной молодёжной научной конференции «XXIII Туполевские чтения (школа молодых ученых)». - Казань: 2017. - С. 262-268.

123. Вагизов Т.Н., Валеева А.Р., Фаткуллин А.Р. Разработка технологии получения световозвращающих покрытий и исследование их оптических свойств // Материалы международной молодёжной научной конференции «XXIII Туполевские чтения (школа молодых ученых)». - Казань: 2017. - С. 255-261.

124. Галимова Н.Я., Вагизов Т.Н., Валеева А.Р. Энергоресурсосберегающие технологии нанесения покрытий специального Сборник докладов международной конференции «Энергосбережение. Наука и образование». - Н. Челны: 2017. - С. 69-73.

125. Вагизов Т.Н., Галимов Э.Р., Галимова Н.Я., Валеева А.Р. Энергосберегающие технологии получения покрытий с повышенными световозвращающими свойствами // Сборник докладов международной конференции «Энергосбережение. Наука и образование». - Н. Челны: 2017. - С. 94-99.

126. Вагизов Т.Н. Особенности технологии получения и применения световозвращающих покрытий с заданными оптическими и эксплуатационными свойствами // Материалы I Международной научно-практической конференции «Научный потенциал молодежи и технический прогресс». - СПб.: 2018. - С. 139-140.

127. Вагизов Т.Н., Тахавиев М.С., Гимранов И.Р., Галимова Н.Я. Высокоэффективные технологии получения полимерных порошковых покрытий // Материалы IX Международной научно-технической конференции «Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2018». - Казань: 2018. - С. 169-174.

128. Вагизов Т.Н., Фазлыев Л.Р., Шарафутдинова Э.Э. Технологии получения и свойства световозвращающих покрытий // Материалы IX Международной научно-технической конференции «Инновационные

машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2018». -Казань: 2018. - С. 17-23.

129. Вагизов Т.Н., Галимова Н.Я. и др. Совершенствование составов и технологии получения световозвращающих материалов // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2019. Материалы Х Международной научно-технической конференции. - Казань: 2019. - С. 12-15.

130. Вагизов Т.Н., Галимова Н.Я., Адыева Н.А. и др. Исследование свойств световозвращающих материалов на основе зеркально-линзовых световозвращателей // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2019. Материалы Х Международной научно-технической конференции. - Казань: 2019. - С. 15-19.

131. Вагизов Т.Н., Валеева А.Р., Галимов Э.Р. Технология получения, структура и свойства многослойных световозвращающих материалов с зеркально-линзовыми световозвращателями // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых): материалы международной молодёжной научной конференции. - Казань: 2019. - С. 151-154.

132. Вагизов Т.Н., Горунов А.И. Применение лазерной очистки металлических поверхностей в технологии нанесения порошковых покрытий // XXIV Туполевские чтения (школа молодых ученых): материалы международной молодёжной научной конференции. - Казань: 2019. - С. 155157.

133.Тахавиев М.С. Совершенствование эксплуатационных свойств полимерных порошковых покрытий путем совершенствования технологических процессов их нанесения // Инновационные машиностроительные технологии, оборудование и материалы - 2019. Материалы Х Международной научно-технической конференции. - Казань: 2019. - С. 121-124.

134. Пат. №2660048 Российская Федерация. Гибкий многослойный тонкопленочный световозвращающий материал, способ получения световозвращающего материала и устройство для его получения [Текст] / Э.Е. Тукбаев, Э.Р. Галимов, Ю.А. Пряхин, Н.Я. Галимова, Л.Р. Фазлыев, А.А.

Заднев, Т.Н. Вагизов, заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (КНИТУ-КАИ). - №2017106688; заявл. 28.02.2017 г.; опубл. 28.02.2018 г.

135. Пат. №2036111 Российская Федерация. Отражательный элемент для дорожного или номерного знака [Текст] /Дж. Сундар Раджан, Винцент Джозеф Мако, заявитель и патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №4895485/12; заявл. 14.05.1991 г.; опубл. 27.05.1995 г.

136. Пат. №2160913 Российская Федерация. Световозвращающий лист и изделие, обладающее световозвращающей способностью[Текст] / Араки Йошинори, Йокойама Масами, заявитель и патентообладательМиннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №97118356/28; заявл. 22.04.1996 г.; опубл. 14.11.1996 г.

137. Пат. №1768031 США. Способ изготовления световозвращающего материала [Текст] / В.А. Виноградов, Г.И. Вайнштейн, Н.М. Мурлычев, А.Г. Соколова, В.А. Анисимов, Я.Х. Бренте, И.В. Линда, Л.С. Крикун, Н.С. Чистякова, заявитель(и) и патентообладатель(и) В.А. Виноградов, Г.И. Вайнштейн, Н.М. Мурлычев, А.Г. Соколова, В.А. Анисимов, Я.Х. Бренте, И.В. Линда, Л.С. Крикун, Н.С. Чистякова. - №3347174/23-05; заявл. 15.10.81 г.; опубл. 07.03.83 г.

138. Пат. №2065190 Российская Федерация. Световозвращающий материал (варианты) и способ его получения (варианты) [Текст] / В.В. Абрамов, В.А. Алексеев, Н.Д. Белкин, Л.А. Молохина, Э.А. Нарусбек, С.А. Филин, А.Ф. Хазанова, заявитель и патентообладатель Обособленное научно-исследовательское подразделение по солнечной и точной оптике при Научно-производственном объединении «Астрофизика». - №9393035606; заявл. 08.07.1993 г.; опубл. 10.08.1996 г.

139. Пат. №1768031 Российская Федерация. Обратноотражающий листовой материал и способ его получения [Текст] / Луис Клемент Белайл, Томас Рой Борден, Реймонд Эдвард Грунцингер, заявитель и

патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. -№833641402; заявл. 01.09.1983 г.; опубл. 11.12.1983 г.

140. Пат. №2074095 Российская Федерация. Обратно отражающий листовой материал (варианты) [Текст] / Говард Р. Толливер, Терри Р. Бейли, Дэвид Л. Бергесон, заявитель и патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №904743855; заявл. 22.05.1990 г.; опубл. 15.08. 1990 г.

141. Пат. №2182944 Российская Федерация. Гибкий листовой материал с элементами, выполненными в виде уголков куба, и компенсаторами в виде закрытых ячеек и способ его изготовления[Текст] / Яновек Джеффри Д., заявитель и патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №98119980/28; заявл. 12.03.1997 г.; опубл. 16.10.1997 г.

142. Пат. №2173471Российская Федерация. Формованный сверхгибкий композитный световозвращающий листовой материал с кубическими уголковыми элементами, имеющий заданные оптические характеристики, и способ его изготовления [Текст] / Фрей Черил М., Бенсон Олестер Дж., Звэк Джозеф Р., Марески Поль Е., Шуста Джанин М., Аткинсон Мэтью Р., заявитель и патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №98121129/28; заявл. 28.08.1996 г.; опубл. 06.11.1997 г.

143. Пат. №5315491Российская Федерация. Светоизлучающий световозвращающий лист и способ его изготовления [Текст] / Араки Йошинори, Абе Хидетоши, Мацумото Казуми, заявитель и патентообладатель Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани. - №JP-A-8-502131; заявл. 15.06.1998 г.; опубл. 10.05.2003 г.

144. Пат. №2422862 Российская Федерация. Световозвращающее покрытие (варианты) [Текст] / Хуан Кэцзянь Кевин, заявитель и патентообладатель Эвери Деннисон Копэрейшн. - №2008116329/28; заявл. 20.07.2006 г.; опубл. 27.06.2011 г.

145. Пат. №1002173 Российская Федерация. Способ изготовления световозвращающего материала [Текст] / А.В. Анисимов, Я.Х. Бренте, Г.И. Вайнштейн, В.А. Виноградов, Л.С. Крикун, И.В. Линда, Н.М. Мурлычев, А.Г. Соколова, Н.С. Чистякова, заявитель(и) и патентообладатель(и)А.В.

Анисимов, Я.Х. Бренте, Г.И. Вайнштейн, В.А. Виноградов, Л.С. Крикун, И.В. Линда, Н.М. Мурлычев, А.Г. Соколова, Н.С. Чистякова. - №3347174/23-05; заявл. 15.10.81 г.; опубл. 07.03.1983 г.

146. Пат. №2101779 Российская Федерация. Световозвращающий материал с изображением знака [Текст] / К.Б. Демидо, В.В. Гайдученко, С.И. Гафт, А.Я. Киселев, А.А. Кругляк, О.В. Фалев, заявитель(и) и патентообладатель(и) К.Б. Демидо, В.В. Гайдученко, С.И. Гафт, А.Я. Киселев,

A.А. Кругляк, О.В. Фалев. - №96109693/09; заявл. 26.04.1996 г.; опубл. 10.01.1998 г.

147. Пат. №2497091 Российская Федерация. Способ измерения параметров световозвращения [Текст] / Л.А. Иванов, Д..В. Кизеветтер, В.И. Малюгин, заявитель(и) и патентообладатель(и) Л.А. Иванов, Д.В. Кизеветтер,

B.И. Малюгин. - №2011133050/28; заявл. 02.08.2011 г.; опубл. 27.10.2013 г.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Формула изобретения

1. Гибкий многослойный тонкопленочный световозвращающий материал, содержащий верхний светопропускающий защитный слой с плоской лицевой поверхностью и тыльной стороной с нанесенным на ней информационным изображением, под которым размещен герметизирующий слой, представляющий собой сетку с множеством ячеек ортагональной или ромбической формы, в которых расположено множество светоотражающих микросферических шариков, частично углубленных в полимерный связующий слой, соединенный герметизирующим и верхним защитным светопропускающими слоями так, что между незакрытой полимерным связующим поверхностью микросферических шариков и тыльной стороной светопропускающего защитного слоя в зоне ячеек герметизирующего слоя образуется воздушная прослойка, при этом на задней от микросферических шариков поверхности связующего слоя нанесен повторяющий кривизну микросферических шариков фокусирующий слой с металлизированной поверхностью, представляющей собой отражающую поверхность относительно падения луча света на нее через верхний защитный светопропускающий слой, при этом вышеупомянутый фокусирующий слой с металлизированной поверхностью закреплен в монтирующем слое, на который нанесен клеевой слой, дублированный легкоудаляемой защитной пленкой, отличающийся тем, что фокусирующий слой выполнен в виде двухслойной диэлектрической полимерной пленки из полиимидного состава, при этом толщина полиимидной пленки на задней полусфере микросферических шариков соответствует расчетному фокусному расстоянию микросферических шариков на границе раздела полиимидной пленки и металлизированной отражающей поверхности.

2. Световозвращающий материал по п. 1, отличающийся тем, что материалы фокусирующего слоя из двухслойной диэлектрической полимерной пленки из полиимидного состава и связующего слоя имеют

показатели преломления, не превышающие значения показателя преломления микросферических шариков более чем на 0,5-0,8 %.

3. Световозвращающий материал по п. 1 или 2, отличающийся тем, что верхний защитный светопропускающий слой, герметизирующий и связующие слои выполнены из идентичных полиимидных композиций с возможностью термического или ультразвукового склеивания.

4. Световозвращающий материал по п. 1, отличающийся тем, что верхний защитный светопропускающий слой выполнен в виде пленки из полимидных связующих, содержащих гидрофобиризирующие наночастицы, способствующие формированию его гидрофобности.

5. Способ получения световозвращающего материала, включающий нанесение связующего слоя на несущую ленту, нанесение слоя микросферических стеклянных шариков с удалением их избытка с поверхности и частичным отверждением связующего слоя после наложения микросферических шариков на него, нанесение полимерного слоя на открытые поверхности микросферических шариков с противоположной стороны падения луча света на них для формирования фокусирующего слоя, затем формирование металлизированного отражающего слой, на который наносят монтирующий или армирующий слоя, накладывание на него защитной легкоудаляемой пленки с нанесенным адгезионным слоем, отличающийся тем, что после частичного отверждения связующего формирование фокусирующего слоя на задней полусфере микросферических шариков осуществляют выкладкой двухслойной диэлектрической полиимидной полимерной пленки, по мере выкладки вышеуказанную пленку подвергают нагреву с воздействием инфракрасного излучения и ультразвуковых колебаний для ее размягчения и уплотнения поверх микросфер, кроме того, в виде несущей ленты использована ткань с антиадгезионным слоем, обладающим токопроводящими свойствами.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что при нанесении микросферических шариков выполняют механическое их углубление в слой связующего с частичным проникновением в антиадгезионный слой на

несущей ткани не менее чем на одну треть диаметра микросферических шариков.

7. Установка, содержащая станину с непрерывно движущейся замкнутой несущей тканью или лентой, имеющей на рабочей поверхности антиадгезионный слой, емкость со связующим материалом для его нанесения на поверхность антиадгезионного слоя, устройство для нанесения микросферических шариков на поверхность связующего слоя, устройство нанесения фокусирующего слоя с отражающей поверхностью, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена устройством для удаления избытков микросферических шариков, образовавшихся после их нанесения, с верхних слоев, не контактирующих со связующим слоем, выполненным в виде щелевой эжекторной насадки с возможностью регулирования ее положения относительно поверхности удаляемых микросферических шариков, соединенным с циклонным уловителем.

8. Установка по п. 7, отличающаяся тем, что она снабжена в зоне выкладки фокусирующего слоя инфракрасным излучателем и устройством ультразвуковых колебаний, создающими размягчение и механическое уплотнение вышеуказанной пленки.

Приложение 2