ЮБИЛЕЙ
Краткая история создания и развития одного из ведущих химико-технологических вузов России – МИТХТ имени М.В. Ломоносова, который в ноябре 2025 года отмечает своё 125-летие.
Кафедра химии и технологии переработки пластмасс и полимерных композитов (ХТПП и ПК) МИТХТ им. М.В. Ломоносова – история, люди, наука. Достижения за 65 лет и планы на будущее.
В работе рассматривается влияние геометрических параметров структуры рубленого кремнезёмного волокна в составе термостойкого полимерного композиционного пресс-материала на основе кремнийорганической матрицы, представляющей собой продукт конденсации силанолов, получаемых гидролизом из фенилсилантриола и метилсилантриола.
Показано, что с увеличением длины короткого волокна прочность, твердость и модуль упругости возрастают, однако вместе с этим снижается технологичность переработки и увеличивается пористость готовых материалов.
Установлена оптимальная длина кремнезёмного волокна (около 25 мм) в кремнийорганическом композиционном материале для получения сбалансированных технологических, эксплуатационных характеристик и переработки методом прессования.
Методами ИК-спектроскопии и безроторной реометрии исследовано влияние структуры на реологические свойства бутадиен-стирольных блоксополимеров линейного (ДСТЛ 30-01), радиального (ДСТР 30-00) строения, а также линейного термоэластопласта Kraton G 1650E (СЭБС) с гидрированным эластичным блоком. Получены кривые течения термоэластопластов в интервале температур от 140°С до 190°С. Установлено, что для них характерен эффект экстремального снижения вязкости от температуры в интервале от 155°С до 170°С, связанный с изменением физического состояния полистирольной фазы и возможным частичным взаиморастворением стирольных и бутадиеновых фрагментов.
В статье рассматриваются фундаментальные закономерности построения свободного объема в гетерогенной структуре наполнителя с разными типами решеток и полимерной матрицы при создании монолитных дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов (ДНПКМ) с заданными свойствами.
Впервые на количественном уровне представлены основные закономерности проектирования и расчета составов с заданным типом гетерогенной структуры дисперсного наполнителя (решетки) и дисперсной структуры ДНПКМ.
Установлена связь параметров решеток с обобщенными параметрами дисперсной структуры и предложена унифицированная классификация ДНПКМ по типам структур.
Новый подход к проектированию структур и составов открывает новые возможности использования цифровизации для создания ДНПКМ с комплексом заданных технологических и эксплуатационных свойств.
В статье приведены данные о термическом разложении композитов сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА) и безгалогенных наполнителей-антипиренов на основе гидроксидов металлов (алюминия, магния, кальция).
Для каждой температурной области термического разложения СЭВА по ТГ-кривым гидроксидов металлов определено содержание объема паров воды, необходимое и достаточное для разбавления газовой фазы и получения полимерного композиционного материала с пониженной стойкостью к горению ПВ-0.
Представлен анализ достижений в области химии и технологии элементоорганических соединений за период с 1959 года по настоящее время.
Показано, что совместный аммонолиз различных органохлорсиланов позволяет получать полиорганосилазаны, которые используются в качестве теплостойкого клея холодного отверждения для силоксановых резин; что соединения, содержащие Si–N-связи, позволяют создавать материалы, способные работать при высоких температурах и обладающие повышенными термической и химической стойкостью, большой механической прочностью, высокими электроизоляционными, полупроводниковыми и другими ценными свойствами. Получаемые эластомеры применяются в радиоэлектронике, электротехнике, транспортном машиностроении, строительстве и медицине, а синтезированные карбаминосиланы находят широкое применение как аппреты для стекловолокна в производстве стеклопластиков, вулканизующих агентов и катализаторов отверждения силиконовых композиций, отвердителей эпоксидных смол, гидрофобизаторов, а также как сырье при создании материалов, пригодных для использования в газоразделяющей мембранной технике.
Результатом последних исследований стали: разработка нового, экологически чистого метода синтеза кремний производных аминоспиртов и создание термо- и огнестойких заливочных композиций для герметизации высоковольтной и высокочастотной аппаратуры.
Рассмотрены особенности проведения исследования жидких полимерных систем на примере эпоксидных олигомеров и их отвердителей методом релаксационной спектрометрии. Определены критерии выбора несущей подсистемы (подложки) для композитной системы «подложка – жидкая полимерная система». Представлены экспериментальные и расчетные данные для эпоксидного олигомера ЭД-20, отвердителя ТЭТА и отвержденной системы (ЭД-20 + ТЭТА), в качестве подложки взята целлюлоза.
Одним из перспективных направлений вторичной переработки полиэтилена и полипропилена является изготовление теплоизоляционных, звукоизоляционных, упаковочных пеноматериалов. Данная работа посвящена исследованию технологии процесса их вспенивания.
Проведены исследования кинетики вспенивания расплавов смесей линейного полиэтилена низкой плотности и блоксополимера пропилена и этилена различного состава азодикарбонамидом. Полученные экспериментальные результаты математически обработаны с использованием предложенной экспоненциальной модели этого процесса, позволившей количественно оценить кинетику вспенивания расплавов.
Для оценки влияния вязкости смесей на скорость вспенивания проведены реологические исследования и определены наибольшие ньютоновские вязкости расплавов смесей. В широком диапазоне температур и составов наблюдается закономерный («асимптотический») характер обобщенной зависимости скорости вспенивания смесей от вязкости их расплавов.
Показано, что повышенная формоустойчивость вспененных смесей и их пористой структуры обусловлена появлением при их охлаждении армирующей фазы полипропилена с более высокой температурой кристаллизации во вспенивающемся расплаве полимера с более низкой температурой кристаллизации.
Рассмотрены основные этапы развития представлений о процессах, приводящих к усилению дисперсно-наполненных полимерных композиционных материалов (ПКМ). Представлены последние экспериментальные данные о структуре наполненных ПКМ, сформулированы представления о механизме их усиления. Показана перспективность применения дешевых природных минералов в качестве усиливающих наполнителей полимерных матриц при условии образования прочных химических связей на границе полимер – наполнитель.
В работе впервые показано, что единая монолитная структура армированных полимерных композиционных материалов (АрПКМ) включает гетерогенную структуру из непрерывного волокна в пространстве, свободный объем и полимерную матрицу, состоящую из трех функциональных составляющих (В + М) + Θ, что определяет их как технологические, так и эксплуатационные свойства. Установлена связь координационного числа гетерогенной структуры из непрерывного волокна (Z) с параметрами полимерной матрицы В и Θ, что позволило предложить новую классификацию АрПКМ по структурному принципу с использованием параметров Z и Θ, которая практически совпадает с данными ранее проведенной классификации по приведенному геометрическому параметру аср.f / df.
Содержание армирующего волокнистого наполнителя и составы АрПКМ для разных типов структур можно рассчитывать по предлагаемым формулам и структурным параметрам Z и Θ, что одновременно учитывает построение гетерогенной 1D-структуры из непрерывного волокна и полимерной матрицы.
В работе приводятся данные по созданию высокотехнологичного трудногорючего ДНПКМ на основе СЭВА марки 11306-075 и смеси плотного состава наполнителей-антипиренов марок ЭП 20R и ЭП 2СА с использованием диспергирующей добавки. Рассчитаны соотношения компонентов для получения плотного состава смеси ЭП 20R + ЭП 2СА с параметром φm, равным 0,68-0,72 об.д. Проведены расчеты составов ДНПКМ с разными типами решеток и дисперсных структур. Показано влияние диспергирующей добавки на технологические и физико-механические свойства ДНПКМ. Предложен оптимальный состав высокотехнологичного трудногорючего ДНПКМ на основе СЭВА и смеси бруситов марок ЭП 20R и ЭП 2СА с диспергирующей добавкой марки SPC 750U.
Основным параметром для моделирования различных типов дисперсной структуры полимерных композиционных материалов в соответствии с обобщенной моделью [1] является максимальная плотность упаковки частиц наполнителя в объеме (параметр φm, об.д.).
В работе представлены основные методики для определения максимальной плотности упаковки дисперсных наполнителей: по насыпной плотности, по кривой уплотнения, по масло- и олигомероемкости, по пористости (метод трех концентраций) наполненного материала.
Проведен сравнительный анализ полученных результатов для дисперсных наполнителей на основе диоксида кремния с частицами разного размера и предложены рекомендации по выбору методик для различных наполнителей.
Представлены результаты исследования эффективности армированного вибропоглощающего покрытия на основе поливинилацетатной пленки со сверхвысокими диссипативными свойствами и армирующего слоя из алюминиевой фольги, усиленной эпоксидным покрытием. Показано, что эпоксидное покрытие обеспечивает армирующим трехслойным вибродемпфирующим материалам улучшение демпфирующих свойств на 12–15 дБ в широком частотном диапазоне и позволяет наносить их на сложные криволинейные поверхности различных конструкций.
Переработка отходов полимерных материалов, улучшение их характеристик при повторной переработке – эти вопросы как никогда актуальны. В работе изучали изменение вязкостных характеристик АБС-пластика в результате нескольких циклов экструзии, а также влияние повторной переработки на технологическую термостабильность полимерного материала. Установлено, что АБС-пластик, полученный из ОЭЭО, в своем составе содержит полиолефиновые компоненты. На примере модельной системы на основе АБС-пластика изучено влияние модификаторов на его основные характеристики с учетом наличия полиолефинового компонента. Показаны пути эффективной модификации вторичных полимерных материалов для улучшения их технологических и прочностных характеристик.
