Учёные ФГБОУ ВО «Самарского государственный технический университет» - член Ассоциации СРСО - создают уникальные композиционные материалы 

Сделать более экологичной, удобной и дешёвой, чем фанерный ящик, тару для перевозки химической продукции или облегчить корпусные детали аэрокосмической техники – эти и другие задачи решают в научной лаборатории кафедры «Химия и технология полимерных и композиционных материалов» (ХТПКМ) Самарского государственного технического университета.

Сотрудники и студенты работают над получением новых материалов, применяя аддитивные технологии и самое современное оборудование. Причём технологический процесс основан не на производстве, а на переработке уже синтезированных веществ во всевозможные композиции.

Весь цикл реализуется в лаборатории по исследованиям и испытаниям пластмасс и композиционных материалов, изготовленных на основании полимерной матрицы. А начинается он с подбора компонентов, оценки и прогнозирования того материала, который учёные хотят получить.

Занимаются здесь как термопластичными материалами, так и реактопластами. Термопласты могут быть определенной формы, например, в форме нитей, которые используются в 3-D печати. Однако наши химики-технологи рассчитывают найти им применение в области геофизики.

– Нити, то есть полимерная матрица, наполняются разными веществами, которые придают определенные свойства готовому изделию, – поясняет профессор, и.о. заведующего кафедрой «Химия и технология полимерных и композиционных материалов» СамГТУ, доктор технических наук Илья Нечаев. – Эта работа ведётся совместно с учёными Самарского университета и позволит создать приборы, с помощью которых в геофизике можно будет оценивать производительность, или дебит, нефтяной скважины.

Ещё одно направление работы специалистов лаборатории – поиск композиционных материалов, которые способны заменить металл в корпусных деталях аэрокосмической техники, например, мини-спутниках. Важно облегчить конструкцию, сделать её производство более экономичным и при этом сохранить устойчивость к особо ощутимым нагрузкам, таким как перепады температур и механические воздействия. Для этих целей в лаборатории уже подобрали матрицу на основе полиамида и сделали образцы с определенными свойствами для испытаний. Эта работа выполняется силами междисциплинарной проектной команды «Разработка композиционных материалов с уникальными свойствами, в том числе для аддитивных технологий». В неё входят экономист, радиотехники, электронщики, химики-технологи по переработке пластмассы.

Трудятся учёные и над реактопластами: изготавливается материал на основе ячеистых структур с заполнителями из картона, а также бумаги с различными композиционными материалами на поверхности. Задача – заменить фанеру в тарных изделиях, чтобы снизить потребление древесины и не наносить вред лесам. Экологичность – не единственное достоинство материала, по своим свойствам он превосходит качество традиционных фактур и требует меньших затрат в производстве. Разрабатывают его учёные по запросу ПАО «Тольяттиазот», которое нуждается в таре нового поколения для перевозки каучуковой крошки. Кроме того, материал решает задачу импортозамещения.

Во всех этих технологических процессах задействовано самое современное оборудование. Из гранул создаются образцы разных форм, которые проходят целый комплекс испытаний – на термостойкость, износ, разрыв, сжатие, ударную нагрузку, механическую прочность. Затем полученная «смесь», если она соответствует ГОСТу или заданным требованиям, загружается в экструдер и за счёт вращения шнека превращается в нить, которая наматывается на бобину.

Получаемые материалы с уникальным набором свойств остро востребованы в современной промышленности, ведь отечественных аналогов подобных композитов не существует. Ожидается, что уже в этом году сотрудники лаборатории представят готовые продукты, которые можно будет использовать для массового – российского – производства.