ЛАБОРАТОРИЯ АРМИРОВАННЫХ ПЛАСТИКОВ N1635



Заведующий лабораторией доктор технических наук Зеленский Эдуард Семенович.

Лаборатория организована в 1952 г. (Лаборатория анизотропных структур АН СССР) и вошла в состав Института химической физики в 1959 г. Состоит из 26 сотрудников - 4 докторов наук, 10 кандидатов наук, 1 гл.н.с., 5 в.н.с., 4 с.н.с., 8 н.с., 1 гл.хим., 2 инж., 4 техн., 1 ст.лаб.

Главное направление работ лаборатории - исследование влияния различных факторов на физико-механические свойства армированных пластиков с целью создания высокопрочных, высокомодульных теплостойких и ударопрочных полимерных композиционных материалов на основе непрерывных стеклянных, углеродных и органических волокон и их сочетаний, термореактивных и термопластичных матриц. Основные принципы этих работ были заложены доктором технических наук А.К.Буровым (1900-1957) и доктором химических наук Г.Д.Андреевской (1910-1994). Эти исследования включают: статистические методы оценки свойств волокон; изучение физико-механических и технологических свойств полимерных матриц и их адгезионного взаимодействия с поверхностью волокон, температурного поведения матриц и композиционных материалов на их основе; испытания армированных пластиков при различных видах напряженного состояния при статическом и динамическом нагружениях.

В результате проведенных исследований установлены границы дисперсии прочности, модуля упругости и длины волокон в волокнистых армирующих материалах. Изучено влияние дефектности волокон на их прочность и разработаны методы получения микропластиков и намотки кольцевых образцов, исключающие повреждение волокон в процессе этих операций и обеспечивающие высокое объемное содержание волокон в пластиках. Эти методы получили широкое распространение в промышленности для корректной оценки свойств волокон и армированных пластиков. Это позволяет прогнозировать потенциально-достижимые свойства материалов.

Накоплен обширный банк данных об адгезионном взаимодействии полимеров с поверхностью волокон и влиянии на адгезию самых различных факторов: модификации поверхности волокон, температуры, окружающей среды, скорости нагружения, геометрии склейки, циклических нагружений в широком температурном интервале и др. Эти данные составили основу изучения явлений на границе раздела фаз в композиционных полимерных материалах и способствовали оптимизации их свойств.

Исследование влияния свойств полимерных матриц на характеристики материалов привели к возможности полной (100%) реализации исходной прочности углеродных волокон при использовании модифицированного эпоксидного связующего ЭКТ-15Э: прочность при растяжении кольцевых образцов достигает 3200-3300 МПа. В последние годы особое внимание отдается термопластичным матрицам, перспективным с точки зрения повышения ударопрочности и теплостойкости материалов. Найдены технологические решения, позволяющие получать препреги из расплавов, несмотря на их высокую вязкость, и исключающие тем самым необходимость использования растворителей. Последнее обстоятельство важно для обеспечения экологической чистоты процесса и получаемых продуктов.

Выполненные в лаборатории исследования по развитию принципов создания высокопрочных, высокомодульных армированных пластиков легли в основу прикладных работ, в частности:
в разработке и внедрении технологии намотки крупногабаритных оболочечных конструкций;
в производстве волокнистых армирующих материалов для корректной оценки прочности волокон;
создания стекловолокнистых анизотропных материалов (СВАМ) и технологии их производства, апробированной на пилотных установках;
создания стеклопластиков на основе волокон повышенного диаметра с прочностью при сжатии более 2000 МПа.

Возможные направления совместных исследований и прикладных работ:
проведение исследований новых типов армирующих волокон, полимерных связующих и их взаимодействия;
создание новых композиционных полимерных материалов с повышенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами, в том числе трещиностойкостью и теплостойкостью.



ИХФ РАН, Отделение полимеров и композиционных материалов
Телефоны: 135-7848 (Зеленский Э.С., Куперман А.М.); 135-7876 (Горбаткина Ю.А., Иванова-Мумжиева В.Г.) Факс: (095)-137-8284;
E-mail: mechxim@glas.apc.org