Технология получения радиопрозрачных изделий из армированных стеклопластиков на основе 3D- модели структурной ячейки и эпоксидных связующих с активными разбавителями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Трофимов Дмитрий Александрович

• Трофимов Дмитрий Александрович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Трофимов Дмитрий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ

ЭПОКСИДНЫХ МАТРИЦ

1.1 Характеристики эпоксидных связующих для создания высокоэффективных технологий получения армированных полимерных композиционных материалов

1.2 Структура и свойства конструкционных стеклотканей для получения АрПКМ радиопрозрачного назначения

1.3 Технология получения армированных полимерных композиционных материалов и радиопрозрачных изделий специального назначения

1.4 Программное обеспечение для реализации геометрических моделей 3Э структур и расчета физико-механических характеристик анизотропного материала

ГЛАВА 2 ОБЬЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Объекты исследования: эпоксидные олигомеры, активные разбавители, конструкционные стеклоткани и АрПКМ

2.2 Методы исследования физико-химических, реологических, реокинетических, технологических и эксплуатационных свойств эпоксидных олигомеров и систем с активными разбавителями

2.3 Метод рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) структуры АрПКМ для создания 3Э-модели элементарной структурной ячейки

2.4 Метод определения комплекса физико-механических характеристик эпоксидных олигомеров с активными разбавителями и армированных полимерных композиционных материалов

ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АКТИВНЫХ РАЗБАВИТЕЛЕЙ

ЛАПРОКСИДОВ И ЛАПРОЛАТОВ НА КОМПЛЕКС СВОЙСТВ

ЭПОКСИДНЫХ СВЯЗУЮЩИХ И РАЗРАБОТКА ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ

СОСТАВОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ИХ

ОСНОВЕ

3.1 Исследование физико-химических характеристик эпоксидных олигомеров с

активными разбавителями для создания высокотехнологичных связующих

3.2. Определение комплекса реологических характеристик эпоксидных олигомеров, активных разбавителей и систем эпоксидных олигомеров с

активными разбавителями

3.3 Определение реокинетики эпоксидных олигомеров и систем эпоксидных олигомеров с активными разбавителями при отверждении

3.4 Исследование кинетики усадки при отверждении эпоксидных олигомеров с

активным разбавителем

3.5. Изучение кинетики нарастания и уровня остаточных напряжений при отверждении эпоксидных олигомеров с активными разбавителями

ГЛАВА 4 ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА, ПАРАМЕТРЫ И СВОЙСТВА

КОНСТРУКЦИОННЫХ СТЕКЛОТКАНЕЙ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

РАДИОПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

4.1 Иерархические уровни организации структуры, параметры и комплекс физико-механических характеристик конструкционных стеклотканей

ГЛАВА 5 ПОСТРОЕНИЕ 3Э-МОДЕЛИ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ СТРУКТУРНОЙ

ЯЧЕЙКИ АрПКМ, ОТПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОГО ПРОСТРАНСТВА И

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АНИЗОТРОПНОГО

МАТЕРИАЛА

5.1 Исследование построения структуры АрПКМ методом рентгенокомпьютерной томографии и построение 3Э- модели элементарной структурной ячейки анизотропного материла

5.2 ЭЭ-модель свободного пространства армирующем материале и оптимизация процесса пропитки при получении конструкционных изделий из АрПКМ

5.3 Расчет физико-механических характеристик армированных пластиков с использованием 3Э-модели и современных вычислительных комплексов

Глава 6 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗ АрПКМ НА ОСНОВЕ

ИННОВАЦИОННЫХ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНЫХ ЭПОКСИДНЫХ

СВЯЗУЮЩИХ

6.1 Технология получения армированных пластиков и радиопрозрачных изделий на основе инновационных высокотехнологичных эпоксидных связующих

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Технология получения радиопрозрачных изделий из армированных стеклопластиков на основе 3D- модели структурной ячейки и эпоксидных связующих с активными разбавителями»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Армированные полимерные композиционные материалы (АрПКМ) используют для создания высокопрочных конструкций и радиопрозрачных изделий (РПИ), работающих, как правило, в экстремальных условиях.

Высокие требования к комплексу тактико-технических свойств РПИ, включающих радиофизические, физико-механические и др. характеристики АрПКМ, предопределяют пристальное внимание к вопросам проектирования составов и технологии производства АрПКМ и изделий на их основе.

Организация построения структуры АрПКМ в технологических процессах является основой для научно-обоснованного выбора исходных компонентов, их структуры и создания изделий с комплексом требуемых свойств. Для радиопрозрачных изделий специального назначения наибольшее распространение получили стеклопластики на основе эпоксидных матриц.

Комплекс физико-механических свойств АрПКМ определяется в основном армирующим элементом структуры (нити, ровинги, ткань и т. д.), а полимерная матрица, заполняет свободное пространство и фиксирует форму изделия, а также придает материалу монолитность и передает распределяет внешние нагрузки на армирующие элементы структуры.

Анализ структур различных армирующих стеклянных тканей показал, что при проектировании радиопрозрачных изделий используют в основном параметры, указанные в технической документации на материалы, которых явно недостаточно для решения практических задач.

Создание высокотехнологичных низковязких полимерных связующих на основе эпоксидных олигомеров (ЭО) и активных разбавителей (АР) всегда является актуальной задачей. Однако отсутствие необходимого объема данных о комплексе физико-химических, реологических, реокинетических и технологических свойств существенно сдерживает решение оптимизационных задач по разработке инновационных составов связующих.

При создании АрПКМ и радиопрозрачных изделий на их основе в первую очередь следует уделять внимание построению, анализу структуры и параметров армирующих систем непосредственно в изделии с помощью современных методов исследования, что, как правило, практически не используется разработчиками в настоящее время.

Развитие современных средств 3D проектирования, цифровизации и систем инжиниринговых программ и расчетов позволяет разрабатывать модели для сложных анизотропных структур АрПКМ и изделий, выполнять исследования и расчеты комплекса технологических и физико-механических свойств. К сожалению, отсутствие данных о параметрах реальной структуры АрПКМ в изделиях разной конструкции и конфигурации, адекватных моделей АрПКМ не позволяют с достаточной точностью проводить расчеты и проектировать изделия с комплексом требуемых свойств.

В целом, представленные направления исследований, направленные на разработку технологии получения АрПКМ и радиопрозрачных изделий общего и специального назначения, являются актуальными научно-техническими задачами.

Цель работы является создание технологии получения АрПКМ и радиопрозрачных изделий с высоким уровнем тактико-технических характеристик на основе высокотехнологичных эпоксидных связующих с активными разбавителями и 3Э-модели элементарной структурной ячейки анизотропного композиционного материала и методов расчета комплекса физико-механических и структурных характеристик анизотропных материалов.

Для выполнения назначенной цели необходимо решить основные научно -технические задачи:

1. Изучить комплекс физико-химических характеристик (поверхностное натяжение, статический и динамический углы смачивания) систем ЭО + АР (Лапроксиды, Лапролаты) с различной функциональностью и содержанием;

2. Исследовать реологические и реокинетические свойства ЭО и АР разного строения, функциональности, молекулярной массы и вязкости, а также систем ЭО + АР в широком диапазоне температур для получения связующих с оптимальным

комплексом технологических свойств;

3. Изучить комплекс технологических характеристик (усадка, кинетика усадки и нарастания остаточных напряжений) систем ЭО + АР + отвердитель при разных температурах для получения связующих с оптимальным комплексом технологических свойств;

4. Провести анализ типов структур, параметров и характеристик конструкционных стеклотканей различных марок для научно обоснованного выбора марки конструкционной стеклоткани при конструировании современных АрПКМ для изделий радиотехнического назначения;

5. Изучить параметры структуры АрПКМ методами рентгеновской компьютерной томографии (РКТ), разработать 3Э-модель элементарной структурной ячейки анизотропного АрПКМ и провести расчеты физико -механических характеристик АрПКМ с использованием 3D моделирования, возможностей систем автоматизированного проектирования (CAD) и инжиниринговых вычислительных комплексов (САЕ);

6. С помощью 3D-моделей элементарной структурной ячейки анизотропного материала и современных методов вычислительной техники, 3D моделирования и возможностей CAD программ описать распределение свободного пространства в структуре армирующей системы и провести расчеты процесса пропитки армирующих материалов полимерными связующими;

7. Провести оценку влияния активного разбавителя на физико-механические характеристики эпоксидной матрицы в АрПКМ экспериментальным путем и расчетными методами - с помощью элементарной структурной ячейки анизотропного материала АрПКМ и современных методов вычислительной техники, 3D моделирования и возможностей CAD программ;

8. Апробировать полученные результаты и расчетные методы на примере практического изготовления радиопрозрачных изделий из АрПКМ специального назначения с применением новых высокотехнологичных эпоксидных связующих в производственных условиях.

Научная новизна работы заключается в следующим:

• Установлены основные закономерности влияния строения, структуры и содержания АР (лапроксиды и лапролаты) на комплекс физико-химических (поверхностное натяжение, углы смачивания), реологических, реокинетических, технологических (усадка, остаточные напряжения), физико-механических свойств, что позволяет направленно регулировать параметры технологических процессов;

• Разработаны оптимальные составы высокотехнологичных эпоксидных связующих на основе ЭД-20 + лапроксид Э-181 (ДЭГ-1) с вязкостью не более ~0,2 Пас, с минимальной объемной усадкой (до ~ 3 %), уровнем остаточных напряжений не более ~1,0 МПа и регулируемой реокинетикой для получения АрПКМ и радиопрозрачных изделий;

• Впервые с использованием современных методов рентгеновской компьютерной томографии, систем инжиниринговых программ и возможностей CAD программ построена цифровизованная 3Э-модель элементарной структурной ячейки анизотропного композиционного материала, адекватно описывающая структуру и свойства АрПКМ;

• Впервые с использованием 3D-модели элементарной структурной ячейки анизотропного композита и вычислительных инжиниринговых комплексов ( CAE) выполнены виртуальные эксперименты по определению распределения свободного пространства в структуре армирующей системы, которые были положены в основу технологии пропитки, и расчета комплекса физико-механических характеристик АрПКМ и радиопрозрачных изделий;

• Оптимизированы составы, технологические параметры, количество стадий и предложены инновационные технологии, а на АО «НПО Стеклопластик» организовано на основе высокотехнологичных эпоксидных связующих производство радиопрозрачных изделий из конструкционных стеклопластиков для работы в составе авиакосмической, морской и сухопутной техники и объектов специального назначения.

Практическая значимость работы:

Получены данные о комплексе физико-химических, реологических, реокинетических, технологических, механических и др. физико-технические свойства и показана возможность направленного регулирования характеристик эпоксидных связующих с активными разбавителями разной природы.

Предложены высокотехнологичные составы эпоксидных связующих для получения АрПКМ на основе эпоксидных олигомеров ЭД-20 и DER-330 и Лапроксидов различных марок ДЭГ-1, 701, Э-181, 201Б и Лапролата 301.

Разработан алгоритм построения 3D-модели элементарной структурной ячейки анизотропного композита на основе современных методов рентгеновской компьютерной томографии, возможностей CAD программ.

С использованием 3D-модели элементарной структурной ячейки анизотропного композиционного материала разработан метод расчета физико-механических характеристик, распределения свободного пространства в объеме, определение размеров эквивалентных диаметров каналов армирующей структуры, по различным направлениям движения фронта полимерного связующего при пропитке и получении АрПКМ.

Разработаны инновационные технологии и на предприятии АО «НПО Стеклопластик» на основе высокотехнологичных эпоксидных связующих организовано производство радиопрозрачных изделий из конструкционных стеклопластиков для работы в составе авиакосмической, морской и сухопутной техники (Акты).

Предлагаемая методика расчета является альтернативой экспериментальным методам исследования и определения комплекса физико-механических характеристик анизотропных материалов и изделий, которая успешно была внедрена в АО «НПО Стеклопластик» при разработке инновационной технологии радиопрозрачных изделий различного назначения (Акт 1, см. Приложение).

Разработанные высокотехнологичные связующие были использованы в АО «НПО Стеклопластик» для создания слоистых армированных тонкостенных конструкций радиотехнического назначения с улучшенным комплексом тактико-

технических характеристик (Акт 2, см. Приложение).

В рамках Государственного оборонного заказа была разработана, конструкция, документация и инновационная технология изготовления изделия радиопрозрачного обтекателя СПР.1011.000 с присвоением литеры «О1» для организации серийного производства (Акт 3, см. Приложение).

Исследования были выполнены в ФГБОУ ВО МИРЭА-Российский технологический университет (Институт тонких химических технологий имени М. В. Ломоносова) на кафедре химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов и на предприятии АО «НПО Стеклопластик» (п. Андреевка, Московская область) в соответствии с заданиями от Гособоронзаказов и других ведомств.

ГЛАВА 1 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ МАТРИЦ

Решение большого числа задач, которые встают радиоэлектронной, авиакосмической, судостроительной, автомобильной, электротехнической и других отраслей промышленности, невозможно без разработки новых материалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками и новыми функциональными возможностями.

Создание армирующего полимерного композиционного материала (АрПКМ) на основе высокотехнологичных эпоксидных связующих, разработки ЭЭ-модели элементарной структурной ячейки анизотропного композита и расчетов процесса пропитки, комплекса физико-механических характеристик армированных пластиков и изделий с высоким уровнем тактико-технических требований, является фундаментальной задачей, которая существенно сократит расходы и время на разработку инновационной продукции с комплексом требуемых характеристик.

1.1 Характеристики эпоксидных связующих для создания высокоэффективных технологий получения армированных полимерных композиционных материалов

В качестве полимерных матриц для получения ПКМ могут применяться различные виды полимеров, как реактопласты, так и термопласты. Однако физико-механические свойства термопластов, имеющих линейную и разветвленную структуру, явно уступают материалам класса реактопластов, имеющих трехмерную структуру. Кроме того, многие термопласты быстро стареют: через 2 - 3 года, а иногда и раньше термопласты выходят из строя - трескаются, разрушаются, охрупчиваются.

Поэтому предпочтение, в качестве полимерных связующих для АрПКМ, следует отдать реактопластам. Они более стабильны во времени под воздействием различных внешних факторов.

Наилучшими эксплуатационными и технологическими характеристиками является эпоксидные полимеры, которые чаще всего используются для создания АрПКМ.

Эпоксидные олигомеры в качестве связующих и матриц для армированных пластиков за частую используются в авиакосмической технике, судо- и машиностроении, электротехнической, радиоэлектронной промышленности, в строительстве и т. д. [1-4].

Эпоксидные олигомеры использующиеся в промышленности состоят из смеси отдельных фракций олигомеров с разными значениями молекулярной массы (ММ), изменяющейся от сотен до нескольких тысяч, с различным молекулярно-массовым распределением (ММР) [5 - 14].

Общая структурная формула эпоксидного олигомера представлена на рисунке 1.1.

СНз

Рисунок 1.1 - Структурная формула эпоксидного олигомера

На мой взгляд, лучше привести более полную структурную формулу

где п - принимает значение от 0 до 15 и более.

Следует учитывать, что в промышленности используются эпоксидные связующие, клеи, герметики с широким спектром требований по технологическим свойствам скоростям отверждения и эксплуатационным характеристикам (таблица 1.1).

Марка смолы Массовая доля, % Динамическая вязкость, Пас, при 25 °С Время гелеобразования, ч., не менее*

Эпоксидных групп Гидроксильных групп, не более Летучих веществ, не более

ЭД-22 22,1 - 23,6 1,0 0,1 8 - 12 18,0

ЭД-20 20 - 22,5 1,7 0,2 13 - 20 8,0

ЭД-16 16,0 - 18,0 2,5 0,2 15 - 20* 4,0

ЭД-8 8 - 10 -- 0,3 -- 2,5

* При температуре 50 °С.

Для отверждения (полимеризации) эпоксидных связующих используют различные отвердители (аминного, ангидридного, каталитического типа и т. д.).

С целью регулирования комплекса физико-химических, реологических и технологических характеристик эпоксидных связующих в их состав вводят разбавители и модификаторы [15 - 19].

Пропитка волокнистых наполнителей является одной из основной стадией получения армированных полимерных композиционных материалов и изделий на эго основе. Технология пропитки и качество пропитки армирующего наполнителя существенно зависят от вязкости полимерного связующего и его физико-химических характеристик (угол смачивания, поверхностное натяжение и др.) [18]. Отметим, что в научно-технической литературе практически отсутствуют сведения о поверхностном натяжении, статическом и динамическом угле смачивания армирующих наполнителей для АР и систем на основе эпоксидного олигомера с активными разбавителями (ЭО + АР).

Установлено, что вязкость полимерного связующего для обеспечения качественной пропитки волокнистого наполнителя должна составлять не более 0,1 -0,2 Па с [20]. Однако, как следует из таблицы 1.1, вязкость наиболее распространенных марок эпоксидных олигомеров, представленных в таблице 1.1, существенно выше. Такая высокая вязкость не гарантирует качественную пропитку

волокнистых наполнителей, что будет влиять на технологические свойства связующих и эксплуатационные характеристики изделий.

Введение низковязких разбавителей позволяет существенно уменьшить вязкость связующих, что улучшает условия пропитки и качество получаемых материалов.

В качестве разбавителей могут быть использований активные растворители и инактивные растворители.

Часто используемые инактивные разбавителей приведены в таблице 1.2. Таблица 1.2 Характеристики инактивных растворителей_

Растворитель ГОСТ Структурная формула Плотность при 20 оС, г/см3 Температура кипения, оС

Ацетон 2768-84 -Л, 0,790 56,24

Спирт этиловый 5962-2013 н3с-сн2-он 0,789 78,39

Толуол 5789-78 5 0,867 110,6

Инактивные растворители не участвуют в реакции отвержения (полимеризации, поликонденсации) эпоксидных олигомеров. При их введении в связующее инактивные растворители должны быть удалены из трёхмерной структуры эпоксиполимера в технологическом процессе (десорбция, сушка).

В технологическом процессе пропитки испарение инактивного растворителя приводит к повышению вязкости связующего, что ухудшает его технологические свойства. Остаточное содержание легколетучих растворителей в полимерной матрице приводит к образованию пор, сорбции влаги, снижению комплекса физико-механических, электрофизических и других характеристик композиционных материалов [21].

В этом случае для снижения вязкости таких систем желательно применять активные разбавители (АР), лишенные недостатков, присущих инактивным разбавителям.

Активный разбавитель снижает вязкость полимерного связующего и встраивается в структуру полимера в процессе отверждения, что исключает необходимость стадии удаления разбавителя (сушки) при получении стеклопластиков.

Ниже приведена структурная формула одного из активных разбавителей -Лапроксида [14]:

К(ОСН2СНСН,)и

где R - алифатический радикал, остаток моно- или полифункционального спирта или алкилфенола; п = 1 - 3.

Другая группа эпоксидных модификаторов - Лапролаты - отличаются от Лапроксидов наличием концевых циклокарбонатных групп [14]:

Лапроксиды и Лапролаты хорошо совместимы эпоксидным олигомером. Введение их в состав эпоксидного связующего позволяет существенно снизить вязкость полимерного связующего, улучшить технологические свойства связующего.

Однако в научно-технической литературе для получения связующих с оптимальным комплексом технологических свойств мало данных о реологических свойствах активных разбавителей - Лапролата и Лапроксидов разного строения, вязкости, молекулярной массы, функциональности, и систем на основе ЭО + АР различного состава.

Кроме положительного эффекта по улучшению технологических свойств эпоксидного связующего (снижение вязкости, улучшение смачивающих свойств и др.), использование Лапролатов, Лапроксидов позволяет улучшить некоторые физико-механические характеристики отвержденных полимеров и изделий на их основе.

Это объясняется тем, что в процессе реакции отверждения эпоксидных связующих активные разбавители реагируют как с эпоксидными олигомерами, так и с отвердителями, встраиваясь в трехмерную структуру отверждаемого эпоксидного олигомера. В процессе отверждения эпоксидного полимера с активным разбавителем сопровождается образованием новых химических связей, изменением структуры материала матрицы.

Из литературных источников [16-25] следует, что использование АР в составе эпоксидных связующих приводит к повышению эластичности полимера, увеличению предельного относительного удлинения при растяжении.

Эпоксидные олигомеры модифицированные Лапролатами имеют повышенную жизнеспособностью, увеличивающейся с ростом содержания циклокарбонатных групп. Повышается стойкость к гидролизу и термоокислительной деструкции [16-25]. Появляется возможность получать эпоксиуретановые материалы без использования токсичных изоцианатов и регулировать их эксплуатационные свойства [16,17].

Важными характеристиками материала полимерной матрицы являются такие показатели, как усадка, остаточные напряжения. С увеличением интенсивности усадочных явлений, при больших значениях остаточных напряжений может наблюдаться растрескивание и разрушение полимерных композиционных материалов.

При введении АР в состав эпоксидного связующего интенсивность усадочных явлений, остаточные напряжения в полимере снижаются [23-25].

На основе исследований, представленных в работах [22-29], имеется возможность разработать и оптимизировать составы смесей ЭО с комплексом заданных (улучшенных) свойств.

Однако до настоящего времени практически отсутствуют установленные закономерности о влияния активных разбавителей на комплекс технологических характеристик смесей ЭО + АР, таких как реология, реокинетика, кинетика усадки и остаточные напряжения, что существенно сдерживает их направленное регулирование и разработку современных технологий формования радиопрозрачных изделий.

1.2 Структура и свойства конструкционных стеклотканей для получения АрПКМ радиопрозрачного назначения

Для изготовления изделий радиотехнического назначения (радиопрозрачные обтекатели, укрытия) на частую используются стеклотнанные армирующие материалы, обладающие хорошими упруго-прочностными, диэлектрическими свойствами.

В отечественной промышленности выпускается большое число стеклотканей, различающихся строением, структурой, плетением и т. д., а также комплексом физико-механических характеристик [30,31].

Такое разнообразие тканей направлено в первую очередь на то, чтобы облегчить изготовителю АрПКМ и изделий а их основе поиск необходимого технологического оптимума и по возможности удовлетворить потребности разработчика и изготовителя и потребления.

К АрПКМ предъявляется широкий спектр требований по стойкости к внешним воздействиям: влаги, солнечной радиации, ветровых, силовых, динамических, температурных и других факторов [32-35]. Высокие требования к комплексу тактико-технических свойств подразумевают проведение анализа параметров, организацию построения структуры и комплекса свойств тканей для целевого научно-обоснованного выбора стеклоткани из достаточно большого ассортимента.

Армирующий элемент структуры (ткань) АрПКМ воспринимает на себя большую часть внешней силовой нагрузки, это предопределяет повышенные требования к их прочности.

Иерархическую структуру тканей формирует элементарное волокно и комплексная нить [36-39].

Элементарное волокно - это однонаправленное непрерывное волокно, сформованное из одного отверстия фильеры.

Комплексная нить - текстильная форма волокон, полученная компоновкой без крутки или скручиванием двух или более непрерывных элементарных волокон в один пучок.

Для производства стеклянного волокна, применяемого в качестве основы армирующего материала в производстве радиопрозрачных изделий, используют стекла различного химического состава представленных в таблице 1.3: алюмоборосиликатные марки Е, магнийалюмосиликатные (высокопрочные, высокомодульные), кремнеземные стекла, кварцевые и др. [37,38].

Таблица 1.3 Составы стекол, применяемых в производстве стеклянных волокон

Содержание основных компонентов стекла, % масс.

д ¿75 т О п < О 03 О МяО т О т О + О сч К! £ т О сч <и Рч 9 т О 03 т сч о н сч N сч О £

Бесщелочное, алюмоборосиликатное стекло типа Е

52-55 14 - 15 17-22 2 - 4 7 - 10 0 - 1 0,4 - - - - -

Стекло для изготовления кремнеземного волокна

72 0,2 6 4 - 17 0,1 - - - - -

Высокопрочное, высокомодульное стекло типа 8:

ВМ-1

55-57 24 - 26 - 14 - 16 - - - - - 1,3 - 2,7 - -

ВМП

58-73 15 - 25 - 4 - 15 - - - - - 0,3-2,8 - -

Стекло с низкой диэлектрической проницаемостью типа Д-4,5

51-71 1 - 5 - - 25 - 45 3 - - - - - -

Стекло с высокой диэлектрической проницаемостью:

свинцовосилиткатное

34 3 - - - 0,5 - 3,5 - - - - - 60

П Промышленностью выпускаются стеклянные волокна диаметром 4 - 20 мкм, высокой прочностью при растяжении - от 1500 до 6000 МПа, модулем упругости от 50 до 95 ГПа, с температурами эксплуатации от 500 до 1200 оС

Количество элементарных волокон в нитях может достигать до 12000 шт.

Почти 90 % всех стеклянных волокон, которые выпускаются сегодня в мире это стекловолокно марки Е.

Стекло Е было разработано более 80 лет назад и применяется для изготовления конструкционных, электроизоляционных, радиотехнических материалов.

Большинство марок стекловолокна получили свое название благодаря своим специфическим свойствам:

- S (strength) / ВМП (высокомодульное, высокопрочное) - с высоким модулем упругости и высокой прочностью;

- C (chemical) - высокой химической стойкости;

- M (modulus) - высокой упругости;

-А (alkali) - высокое содержание щелочных металлов, известково-натриевое стекло;

- AR (alkali resistant) - высокая щелочестойкость.

Основные характеристики стеклянных и кварцевых волокон разного состава (таблица 1.4), используемых для создания армирующих полимерных композиционных материалов пропитанных ЭО, приведены в работах [39 - 44].

Таблица 1.4 Характеристики стеклянных волокон

Волокна на основе стекол различного состава

Характеристики Алюмоборосиликатное марки Е Известковонатриевое марки А Магнийалюмосиликатное высокопрочное марок ВМП, S Щелочно- кислотостойкое марки С, марки 7А Свинцовое для радиационной защиты марки L Кварцевое

Плотность, кг/м3 2540 2490 2580 2560 2610 2210

Разрушающее напряжение 3000 - 4200 - 2000 -

при растяжении, МПа 3500 2400 4900 2800 1680 6000

Модуль упругости

при растяжении, ГПа 73 66 95 70 - 74 51 74

Относительное удлинение при 4,8 - 5,4

растяжении, % 4,8 4,0 3,6 3,8 3,0

Коэффициент линейного

термического расширения,

а 10 -6, 1/оС 5,0 6,0 2,5 7,7 5,5 0,55

Температура размягчения, оС 845 800 970 750 770 1670

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) на основе армирующих волокон из стекла (стеклопластики) занимают доминирующее положение в области производства полимерных композитов. Области применения стеклопластиков и их свойства достаточно полно представлены в научно-технической литературе [45 -59].

Организация структуры конструкционных стеклотканей - волокно, нить, плетение ткани, существенно влияет на комплекс технологических и физико-механических характеристик.

Задача изготовления современных АрПКМ является не только многофакторной, т. е. зависящей от множества свойств армирующего материала, но и многокритериальной, так как требования, которым должно удовлетворять изделие из АрПКМ, может содержать большое число требований и показателей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Трофимов Дмитрий Александрович, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Гуртовник И.Г., Соколов В.И., Трофимов Н.Н., Шалгунов С.И. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков. МИР, 2002. С. 368.

2. Симонов-Емельянов И. Д., Соколов В. И., Трофимов А. Н., Шалгунов С. И., Смотрова С. А. / Организация процессов пропитки волокнистых заготовок полимерными связующими при изготовлении конструкций безавтоклавными методами формования / Конструкции из композиционных материалов. Выпуск №4, 2017. С. 7 - 19.

3. Кочнова З.А. Эпоксидные смолы и отвердители: промышленные продукты / З.А. Кочнова Е.С. Жаворонок, А.Е. Чалых. - М.: Пэйнт-медиа, 2006. - 200 с. Эпоксидные смолы и материалы на их основе. Каталог НИИТЭХИМ. -Черкассы, 1984. - 44 с.

4. Бабаевский П.Г. Отверждающиеся олигомер - олигомерные и олигомер -полимерные композиции / П.Г. Бабаевский // Пластические массы, -1981.- № 4. -С. 37-41.

5. Иржак В.И. Сетчатые полимеры. Синтез, структура, свойства / В.И. Иржак, Б.А Розенберг, Н.С. Ениколопян. - М.: Наука, 1979. - 248 с.

6. Пакен А.М. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы / А.М. Пакен; пер. с немецкого под ред. Л.Ф. Эфроса. - Л.: Госхимиздат, 1962. - 963 с.

7. Зайцев Ю.С. Эпоксидные олигомеры и клеевые композиции / Ю.С. Зайцев, Ю.С. Кочергин, М.К. Пактер, Р.В. Кучер. - Киев: Наук. думка, 1990. - 200 с.

8. Mark Herman F. Encyclopedia of polymer science and technology / Herman F. Mark. - Wiley, 2004. - p. 827.

9. Межиковский С. М. Химическая физика отверждения олигомеров / С.М. Межиковский. - М.: Наука, 2008. - 269 с.

10. Межиковский С.М. Физикохимия реакционноспособных олигомеров/ С.М. Межиковский. — М.: Наука, 1998.-470 с.

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

12. Фомин Г. С. Лакокрасочные материалы и покрытия. Энциклопедия международных стандартов. — М.: Пэйнт-Медиа, 2008. 752 с.

13. Малкин А. Я. / Реология в процессах образования и превращения полимеров // Учеб. Пособие. М.: Химия , 1985. 240с.

14. Петрова А. П., Малышева Г. В. / Клей, клеевые связующие и клеевые препреги/ Учеб. пособие. М.: ВИАМ, 2018. 742 с.

15. Суриков П.В. Влияние молекулярных характеристик эпоксидных олигомеров и их смесей на реологические свойства / П.В. Суриков, А.Н. Трофимов, Е.И. Кохан, И.Д. Симонов-Емельянов, Л.К. Щеулова, Л.Б. Кандырин // Пластические массы. - 2009. - № 9. - С. 3-7.

16. Дебердеев Т. Р., Горинов Р. М., Сычова М. В., Улитин Н. В., Фомин А. А., Иржак В. И. / Описание топологической структуры модифицированных циклокарбонатом эпоксидных систем // Вестник Казанского технологического университета. №5, 2008. С. 112 - 118.

17. Дебердеев Т. Р., Гарипова Л.Р.,Гаринов Р. М., Иржак В. И. / моделирование процесса отверждения эпоксидных композиций, содержащих активные модификаторы// Сб.: Структура и динамика молекулярных систем. Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2003, вып. 10 ч. 1

18. Киселёв В. И., Соколов В. И., Шалгунов С. И. / Способ измерения коэффициента поверхностного натяжения и статического и динамического краевых углов смачивания// Патент РФ 2 244 288 С1, 2004.04.01.

19. Кулезнев В.Н. / Смеси и сплавы полимеров. СПб.: Научные основы и технологии, 2013. 216с.

20. Симонов-Емельянов И.Д. Обобщенные зависимости влияния молекулярных характеристик и гетерогенности структуры эпоксидных олигомеров и их смесей на вязкостные и реокинетические свойства / И.Д. Симонов-Емельянов, А.Ю. Зарубина, А.Н. Трофимов, П.В. Суриков, Л.К. Щеулова // Пластические массы. - 2010. - № 11. - С. 14-20.

21. Трофимов Д.А., Шалгунов С.И., Симонов-Емельянов И.Д. / Десорбция инактивного растворителя из эпоксидных компаундов // Клеи. Герметики.Технологии. №10, 2020. С. 24-31.

22. Симонов-Емельянов И.Д. Влияние молекулярных характеристик и начальной структурной неоднородности эпоксидных олигомеров на кинетику усадки при отверждении / И.Д. Симонов-Емельянов, А.Н. Трофимов, П.В. Суриков, Н.В. Апексимов, А.К. Хомяков // Пласт. массы. - 2010. - №12. - С. 13-17.

23. Симонов-Емельянов И.Д. Олигомерные эпоксидные связующие с регулируемыми молекулярными характеристиками: реокинетика отверждения / И.Д. Симонов-Емельянов, П.В. Суриков, А.Н. Трофимов, Л.Б. Кандырин, А.Ю. Зарубина, Н. В. Апексимов // Клеи. Герметики. Технологии. - 2012. - №11. - С. 7-13.

24. Симонов-Емельянов И.Д. Олигомерные эпоксидные связующие с регулируемыми молекулярными характеристиками: усадка при отверждении / И.Д. Симонов-Емельянов, П.В. Суриков, А.Н. Трофимов, Л.Б. Кандырин, А.Ю. Зарубина, Н.В. Апексимов// Клеи. Герметики. Технологии. - 2012. - №12. -С. 1113.

25. Трофимов А.Н. Кинетика напряжений при отверждении эпоксидных олигомеров с разными молекулярными характеристиками / А.Н. Трофимов, И.Д. Симонов-Емельянов, Н.В. Апексимов, Т.Р. Дебердеев // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. - Т.17. - №19. - С. 136 - 139.

26. Trofimov A.N. Oligomer epoxy binders with controllable molecular characteristics: curing rheokinetics / A.N. Trofimov, I.D. Simonov-Emel'yanov, P.V. Subkov, L.B. Kandyrin, A.Y. Zarubina // Polymer Science. - Series D. - 2013. - V.6.

- № 2. - P. 134-139.

27. Trofimov A.N. The kinetics of an increase in stress upon curing of epoxide oligomers with various molecular properties and heterogeneity / A.N. Trofimov, I.D. Simonov-Emel'yanov, N.V. Apeksimov, N.S. Shulaev // Polymer Science. - Series D.

- 2015. - V. 8. - № 3. - P. 188-192.

28. Симонов-Емельянов И.Д. Особенности реокинетики процесса отверждения диановых эпоксидных олигомеров промышленных марок аминным отвердителем / И.Д. Симонов-Емельянов, А.Ю. Зарубина, А.Н. Трофимов, П.В. Суриков // Вестник МИТХТ. - 2010. - Т. 5. - №3. - С. 102-108.

29. Симонов-Емельянов И.Д. Олигомерные эпоксидные связующие с регулируемыми молекулярными характеристиками, гетерогенностью структуры и свойствами / И.Д. Симонов-Емельянов, П.В. Суриков, А.Н. Трофимов, А.Ю. Зарубина, Н.В.Апексимов // Доклад на 4-ой Международной конференции-школе по химии и физикохимии олигомеров «Олигомеры - 2011». - Т. 2. - 2011. - С. 16.

30. Трофимов Н.Н., Бадалова Э.И., Доброскокин Н.В., Корнев С.Н. Наука и производство стекловолокна и стеклопластиков // Сборник статей посвящен 60-летию ВНИИСВ-ВНИИСПВ-НПО «Стеклопластик», 2006. С.- 262.

31. Николаев С.Д., Мартынова А.А., Юхин С.С., Власова Н.А. Методы и средства исследования технологических процессов в ткачестве. М., 2003. С. 336.

32. Михайлин Ю.А. Полимерные композиционные материалы. Структура. Технология. Свойства / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Профессия, 2008. - 558 с.

33. Трофимов Н.Н. Основы создания полимерных композитов / Н.Н. Трофимов, М.З. Канович. - М.: Наука, 1999. - 539 с.

34. Канович М.З. Сопротивление композиционных материалов / М.З. Канович, Н.Н. Трофимов. - М.: Мир, 2004. - 504 с.

35. Трофимов А.Н. Стеклопластики на основе смесей эпоксидных олигомеров с регулируемыми молекулярными характеристиками и улучшенным комплексом свойств. Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.06 / Трофимов Александр Николаевич. -М., 2011. - 175 с.

36. Перепелкин К. Е. «Армирующие волокна и волокнистые полимерные композиты». Издательство С-Пб. «НОТ», 2009. С. 380.

37. Соколов В.И. Материалы, технология и конструирование радиопрозрачных изделий из стеклопластиков. Дис. ... д-ра техн. наук: 05.17.06 / Соколов Владимир Иванович. - М., 2005. - 353 с.

38. ГОСТ 19170-2001 Стекловолокно. Ткань конструкционного назначения. Технические условия.

39. Гуртовник И.Г. Стеклопластики радиотехнического назначения / И.Г. Гуртовник, В.Н. Спортсмен - М.: Химия, 1987. -160 с.

40. Альперин В.И. Конструкционные стеклопластики / В.И. Альперин, Н.В. Корольков, А.В. Мотавкин, С.Л. Рогинский, В.А. Телешов. - М.: Химия, 1979. -360 с.

41. Лапицкий В.А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков / В.А. Лапицкий, А.А. Крицук. - Киев: Наукова думка, 1986. -96 с.

42. Филатов И.С. Диэлектрические свойства полимерных материалов в различных климатических условиях / И.С. Филатов. - Новосибирск: Наука, 1979. - 129 с.

43. Пластики конструкционного назначения (реактопласты) / Под ред. Е.Б. Тростянской. - М.: Химия, 1974. - 304 с.

44. Соколов В.И. Диэлектрические характеристики стеклопластиков при эксплуатации в атмосфере повышенной влажности / В.И. Соколов, С.И. Шалгунов, И.Г. Гуртовник, Л.Г. Михеева, И.Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. - №1. - 2005. - С. 24 - 27.

45. Тростянская Е.Б. Диэлектрические свойства отвержденных фенолоформальдегидных и эпоксидных смол в средах различной влажности / Е.Б. Тростянская, О.Д. Черникова // Пластические массы. - 1976. - №2. - С. 94 -96.

46. Соколов В.И. Водостойкость и сорбционные характеристики стеклопластиков для радиопрозрачных изделий / В.И. Соколов, С.И. Шалгунов, Л.Г. Михеева, И.Д. Симонов-Емельянов // Пластические массы. - № 3. - 2005. -С. 24 - 25.

47. Акутин М.С. Исследование свойств стеклопластиков при длительном воздействии высоких температур / М.С. Акутин, М.З. Циркин, Г.М. Дулицкая // Электротехника. - 1974. -№ 9. -С. 3 - 5.

48. Образцов И.Ф. Научные основы и методы управления технологическими процессами переработки полимерных композиционных материалов в изделия машиностроения / И.Ф. Образцов, В.Т. Томашевский. - Архангельск: Правда Севера, 2002. - 428 с.

49. Головкин Г.С. Армированные пластики /Г.С. Головкин. - М.: МАИ, 1997. -404 с.

50. Трофимов Н.Н. Физика композиционных материалов /Н.Н. Трофимов, М.З. Канович, Э.М. Карташов, В.И. Натрусов, А.Т. Пономаренко, В.Г. Шевченко, В.И. Соколов, И.Д. Симонов-Емельянов. - М.: Мир, 2005. - Т.1. - 456 с.

51. Гуняев Г.М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов / Г.М. Гуняев. - М.: Химия, 1981. - 327 с.

52. Гуняев Г.М. Конструирование высокомодульных полимерных композитов / Г.М. Гуняев. - М.: Машиностроение, 1977. - 160 с.

53. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов / В.В. Васильев - М.: Машиностроение, 1988. - 272 с.

54. Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А. /Пространственно-армированные композиционные материалы: Справочник — М.: Машиностроение, 1987. 224 с.

55. Рабинович А.Л. Введение в механику армированных полимеров - М. «НАУКА», 1970. 482с/

56. Черняк К.Н. Эпоксидные компаунды и их применение / К.Н. Черняк. - Л.: Судостроение, 1967. - 399 с.

57. Матвеев И.И. Эпоксидные смолы и их применение / И.И. Матвеев, Н.Н. Настай, Е.К. Перминова - Л.: ЛДНТП, 1957. - 28 с.

58. Князев В.К. Эпоксидные композиционные материалы в машиностроении / В.К. Князев. - М.: Машиностроение, 1977. - 183 с.

59. Финкельштейн М.И. Промышленное применение эпоксидных лакокрасочных материалов / М.И. Финкельштейн. - Л.: Химия, 1983. -120 с.

60. Кербер М.Л., Виноградов В.М., Головкин Г.С., Горбаткина Ю.А., Крыжановский В.К., Куперман А.М., Симонов-Емельянов И.Д., Халиулин В.И., Бунаков В.А. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие. 5-е изд., испр. и доп. / под общ. ред. Берлина А. А. // С-Пб.: ЦОП «Профессия», 2019. С. 624.

61. А. А. Берлина, И. Д. Симонов-Емельянов. Полимерные композиционные материалы. Состав. Структура. Свойства «Технология получения дисперсно-наполненных пластических масс»;. - СПб.: Профессия, 2009. - 314-354 с.

62. С.В. Соколов, И.Д. Симонов-Емельянов, С.И. Шалгунов, В.В. Николаев, В.И. Соколов.Уплотнение дисперсных, волокнистых и слоистых наполнителей под давлением и формирование структуры ПКМ / // Пластические массы. - 2007. -№3. - С. 10-13

63. Тарнопольский Ю.М., Жигун И.Г., Поляков В.А. /Пространственно-армированные композиционные материалы: Справочник — М.: Машиностроение, 1987. 224 с.

64. Ашкенази Е.Н., Ганов Э.В. / Анизотропия конструкционных материалов: Л.: Машиностроение, 1980. 247с.

65. Лехницкий С.Г. Теория упругости анизотропного тела // М. Наука, 1977. 416 с.

66. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике для научных работников и инженеров // М. Наука Главная редакция физико-математической литературы, 1984. С. - 832.

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

68. Симонов-Емельянов И.Д. Сборник аналитических и проблемных задач по курсу «Принципы создания композиционных материалов» / И.Д. Симонов-Емельянов, Л. Б. Кандырин. - М.: МИТХТ, 1999. - 85 с.

69. Михайлин Ю.А. Специальные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Изд-во НОТ, 2009. - 659 с.

70. Трофимов А.Н. Стеклопластики на основе смесей эпоксидных олигомеров с регулируемыми молекулярными характеристиками и улучшенным комплексом свойств. Дис. ... канд. техн. наук: 05.17.06 / Трофимов Александр Николаевич. -М., 2011. - 175 с.

71. Михайлин Ю.А. Конструкционные полимерные композиционные материалы / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Изд-во НОТ, 2008. - 822 с.

72. Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы / Ю.А. Михайлин. - СПб.: Профессия, 2006. - 624 с.

73. Промышленные композиционные материалы / Под ред. М. Ричардсона. - М.: Химия, 1980. - 472 с.

74. Современные композиционные материалы / Под ред. Л.М. Браутмана. -М.: Мир, 1970. - 672 с.

75. Композиционные материалы / Под. ред. В.В. Васильева, Ю.М. Тарнопольского. - М.: Машиностроение, 1990. - 512 с.

76. Кербер М.Л. Полимерные композиционные материалы. Свойства. Структура. Технологии / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин и др.; под ред. А.А Берлина. - С.Пб.: Профессия, 2008. - 560 с.

77. Бахарева В.Е. Полимеры в судовом машиностроении / В.Е. Бахарева, И.А. Канторовская, Л.В. Петрова. - Л.: Судостроение, 1975. - 237 с.

78. Крыжановский В.К. Технические свойства полимерных материалов: учебно-справочное пособие / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко Ю.В. Крыжановская. - СПб.: Профессия, 2003. - 240 с.

79. Зеленский Э.С. Армированные пластики. Современные конструкционные материалы / Э.С. Зеленский, А.М. Куперман, Ю.А. Горбаткина, В.Г. Иванова-Мумжиева А.А. Берлин // Российский химический журнал (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2001. - т. XLV. - С. 56-74.

80. Симонов-Емельянов И.Д., Шалгунов С.И. / Построение структур армированных полимерных композиционных материалов в обобщенных и приведенных параметрах, свойства и методы переработки в изделия // Пластические массы - 2022 - №1-2. С.5-9.

81. Bai L, Wang M, Li Z, Yang H, Peng Z, Zhao Y. Fabrication of a novel composite nanofiltration membrane with excellent acid resistance and water flux via the selective bond dissociation method. J Membr Sci 2022;643:120012. https:// doi.org/10.1016/j.memsci.2021.120012.

82. .H. P. J. de Vries, Development of generic composite box structures with prepreg preforms and RTM, NLR-TP-2002-019, National Aerospace Laboratory NLR, Amsterdam, January 2002.

83. Pei N, Wu Q, Long L. Comparison of off-axis angle on the low velocity impact behaviors for carbon-fiber-reinforced polymer laminates. J Compos Mater 2022. https://doi.org/ 10.1177/00219983221099109. 002199832210991.

84. Dey T, Jansen E, Kumar R, Rolfes R. Instability characteristics of variable stiffness laminated composite curved panels under non-uniform periodic excitation. ThinWalled Struct 2022;171:108735. https://doi.org/10.1016/ j.tws.2021.108735.

85. Huang S-M, Liu S-M, Ko C-L, Chen W-C. Advances of hydroxyapatite hybrid organic composite used as drug or protein carriers for biomedical applications: a review. Polymers 2022;14(5):976. https://doi.org/10.3390/ polym14050976.

86. Samuel BO, Sumaila M, Dan-asabe B. Modeling and optimization of the manufacturing parameters of a hybrid fiber reinforced polymer composite PxGyEz. Int J Adv Manuf Technol 2021;118(5e6):1441e52. https://doi.org/10.1007/ s00170-021-07930-6.

87. Qu C-B, Xiao H-M, Huang G-W, Li N, Li M, Li F, et al. Effects of cryo-thermal cycling on interlaminar shear strength and thermal expansion coefficient of carbon fiber/graphene oxide-modified epoxy composites. Compos Commun 2022;32:101180. https://doi.org/10.1016/j.coco.2022.101180.].

88. Hanafee ZM, Khalina A, Norkhairunnisa M, Syams ZE, Ern LK. The effect of different linear robot travel speed on mass flowrate of pineapple leaf fibre (PALF) automated spray up composite. Compos B Eng 2019;156:220e8.

89. Cao D, Malakooti S, Kulkarni VN, Ren Y, Liu Y, Nie X, et al. The effect of resin uptake on the flexural properties of compression molded sandwich composites. Wind Energy 2021;25(1):71e93. https://doi.org/10.1002/we.2661.

90. Чернин И.З. Эпоксидные полимеры и композиции / И.З. Чернин, Ф.М. Смехов, Ю.В. Жердев. - М.: Химия, 1982. - 232 с.

91. Liquid Resin Infusion: FACC setting new standards // Take Off. FACC Customer Magazine. - 2011. - Issue 28. - P. 8.

92. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. - Л.: Химия, 1970. - 624 с.

93. Бородулин А.С. Совершенствование технологии процесса пропитывания волокнистых наполнителей полимерными и олигомерными связующими: автореф. дис. .. .канд.техн.наук: 05.17.06 / Бородулин Алексей Сергеевич. - М., 2016. - 16 с.

94. Белов П.А. Кинетика пропитывания волокон жидкостями, моделирование в рамках обобщения уравнений Навье-Стокса / П.А. Белов, Л.П. Кобец, А.С. Бородулин // Материаловедение. - 2014. - № 3. - С.29-33.

95. Бородулин А.С. Моделирование кинетики процессов пропитки тканых наполнителей при производстве изделий из стеклопластиков / А.С. Бородулин, А.Н. Марычева, Г.В. Малышева // Физика и химия стекла. - 2015. - Т. 41. - № 6.

- С. 892-898.

96. Симонов-Емельянов И.Д. Влияние молекулярной массы диановых эпоксидных олигомеров промышленных марок на кинетику усадки при отверждении / И.Д. Симонов-Емельянов [и др.] // Вестник МИТХТ. - 2011. - Т.6.

- № 4. - С. 89-92.

97. Simonov-Emel'yanov I.D., Oligomeric epoxy binders with controllable molecular characteristics: shrinkage upon curing/ I.D. SimonovEmel'yanov [et al.] // Polymer Science - Series D. - 2013. - Т. 6. - № 3. - С. 202 - 206.

98. Malkin, A.Y. Rheokinetics: Rheological Transformations in Synthesis and Reactions of Oligomers and Polymers. / A.Y. Malkin, S.G Kulichikhin. - John & Sons, Incorporated, 1998. - 326 с.

99. С. И. Шалгунов. Исследование физико-химических основ процесса пропитки стекловолокнистых наполнителей полимерными связующими. Дис. ... канд. техн. наук. Москва, МИТХТ им. М. В. Ломоносова, 1995 г.

100. Трофимов Д. А., Симонов-Емельянов И.Д., . Шалгунов С.И, Соколов В. И. / Исследование поверхностного натяжения и углов смачивания для эффективных полимерных связующих на основе эпоксидных олигомернов с активными разбавителями // Тонкие химические технологии 2020 том 15 №3 С. 47 - 57

101. Нагорная Я.А., Трофимов Д. А., Шалгунов С. И., Симонов-Емельянов И. Д., Соколов В. И. / Реологические свойства эпоксидных олигомеров с активными разбавителями - Лапроксидами и Лапролатом // Клеи. Герметики. Технологии. 2020, №7. С. 21 - 27.

102. Зарубина А.Ю., Кожевников В.С., Трофимов А.Н., Павлова Т.М., Симонов-Емельянов И.Д. Влияние активного разбавителя на реокинетику теплостойкого связующего на основе полифункционального эпоксидного // Тонкие химические технологии. 2013. Т. 8, №4. С. 99 - 102.95

103. Трофимов А. Н., Апексимов Н. В., Симонов-Емельянов И. Д., Прохорова Ю. С. / Влияние разбавителей на кинетику объемной усадки и напряжений при отверждении эпоксидиановых олигомеров //Тонкие химические технологии. Т. 11, № 6, 2016. С. 103 - 107.

104. Бресская А.Д., Трофимов Д.А., Шалгунов С.И., Симонов-Емельянов И.Д. Кинетика усадки при отверждении и оптимизация составов эпоксидных олигомеров с активными разбавителями- Пластические массы. 2022, № 1 - 2. С. 16 - 19.

105. Трофимов Д.А., Бресская А.Д., Шалгунов С.И., Симонов-Емельянов И.Д. Кинетика нарастания и уровень остаточных напряжений при отверждении эпоксидных олигомеров с активными разбавителями - Пластические массы -2022. - №.3-4. - С.34 - 37.

106. Трофимов Д.А., Шалгунов С.И., Симонов-Емельянов И.Д. Иерархические уровни организации структуры, параметры и комплекс физико-механических характеристик конструкционных стеклотканей // Все материалы. Энциклопедический справочник - 2022. - №.5. - С.24-31.

107. Шалгунов С.И., Трофимов Д.А., Соколов В.И., Симонов-Емельянов И.Д. Модель, анализ ЭО-структуры и метод расчета физико-механических характеристик армированных полимерных композиционных материалов конструкции из композиционных материалов - Конструкции из композиционных материалов - 2022. - №.Э. - С.10-14.

108. Алямовский А.А. SolidWorks Simulation инженерный анализ для профессионалов: задачи, методы, рекомендации - М. ДМК Пресс, 2015.

109. Трофимов Д.А., Шалгунов С.И., Симонов-Емельянов И.Д. / Модель и анализ построения свободного пространства в армирующем материале и оптимизации технологии получения конструкционных изделий из полимерных композитов // Конструкции из композиционных материалов. №.Э, 2022. С. 19 - 23.

АКТ №1

ПРИЛОЖЕНИЯ

Акционерное общество

НПО Стеклопластик

ВНИИ стеклопластиков и стекловолокна (ВНИИСПВ)

Россия, 141551, Московская обл., Russia, 141551, Moscow Region, г. Солнечногорск, р. п. Андреевка, к. ЗА g.Solnechnogorsk, r/p Andreevka, к ЗА

ИНН 5044000039 КПП 504401001 ОГРН 1035008852097 ОКПО 18087444 Тел./факс: [phone] E-mail: [e-mail] Phone/Fax: [phone]

Утверждаю Главный инженер

.у «А - - \

А ь АО «НПО Стеклопластик»

о внедрении расчетного комплекса в АО «НПО Стеклопластик» по результатам диссертационной работы Трофимова Д.А. при разработке армирующих полимерных композиционных материалов

В АО «НПО Стеклопластик» при разработке армирующих полимерных композиционных материалов (АрПКМ) были использованы результаты диссертационной работы Трофимова Д.А.

Предложенная адекватная обощенная ЗО-модель элементарной структурной ячейки, неразрушающие методы оценки параметров структурной организации АрПКМ и расчетный комплекс представляет собой фундаментальную научно-техническую базу для исследования и проектирования структур и свойств конструкционных материалов и изделий, который существенно сокращает расходы и время на разработку инновационной продукции с комплексом требуемых характеристик. Методика, предложенная в работе Трофимова Д.А., составляет основу разрабатываемого АО «НПО Стеклопластик» компьютерного программного расчетного комплекса для АрПКМ и изделий специального назначения.

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ

Ученый секретарь

АО «НПО Стеклопластик», к.х.н

Н.М. Демина

га

Акционерное общество

"НПО Стеклопластик

ВНИИ стеклопластиков и стекловолокна (ВНИИСПВ)

Россия, 141551, Московская обл., Russia, 141551, Moscow Region, г. Солнечногорск, р. п. Андреевка, к. ЗА g.Solnechnogorsk, r/p Andreevka, к ЗА

ИНН 5044000039 КПП 504401001 ОГРН 1035008852097 ОКПО 18087444 Тел./факс: [phone] E-mail: [e-mail] Phone/Fax: [phone]

Утверждаю

Главный инженер

АО «НПО Стеклопластик»

: г.

.it

Ч

Ту,

'Of

ТЕХНИЧЕСКИЙ АКТ об использовании в АО «НПО Стеклопластик» результатов диссертационной работы Трофимова Д.А. при разработке армирующих полимерных композиционных материалов

В АО «НПО Стеклопластик» при разработке армирующих полимерных композиционных материалов (АрПКМ) были использованы результаты

диссертационной работы Трофимова Д.А.

Технологические рекомендации по изготовлению АрПКМ на основе высокотехнологичных эпоксидных связующих с минимальными поверхностными натяжениями, углами смачивания, вязкостью, усадками и остаточными напряжениями, предложенные в работе Трофимова Д А., положены в основу разрабатываемых АО «НПО Стеклопластик» радиопрозрачных изделий специального назначения.

Ученый секретарь

АО «НПО Стеклопластик», к.х.н

Н.М. Демина

УИНРЖДАК)

й директор АО 11К1>А

А.13. Хомяков

2023 г.

АКТ

об использовании результатов кандидатской диссер!анионной рабочы I рофимова Дмитрия Александровича

Настоящий акт устанавливает, что результаты диссертационной работы «Технология получения радиопрозрачных изделий из армированных стеклопластиков на основе 31)- модели структурной ячейки и эпоксидных связующих с активными разбавителями» были использованы при разработке обтекателей радиопрозрачных СПР. 1011.000, ГИКФ.301265.030, входящих в состав многофункциональных радиолокационных станций 1РС2-1ФМ ЗРАК ЗМ87-1Ф и IРС2-3 ЗР11К «11анцирь-СМ».

Использование указанных результатов позволило обеспечить серийное изготовление обтекателей, обеспечивающих требуемые технические параметры в условиях эксплуатации.

Обтекатели в составе радиолокационных станций выдержали все виды испытаний. Решением ДОГОЗ комплекту КД на обтекатели присвоена литера «0|».

И настоящее время радиопрозрачными обтекателями СПР. 1011.000. ГИЕФ.301265.030 комплектуются серийно изготавливаемые изделия

11астоящий акт не является основанием для выплаты вознаграждения.

Смирнов С.1 .