Представлены результаты анализа образцов термопластичного полиуретана в среде авиационного керосина ТС-1 в различных условиях. Результаты анализа образцов методом гель-проникающей хроматографии позволяют предположить присутствие в образце компонентов с непрореагировавшими функциональными группами, позволяющими нивелировать воздействие разрушающих факторов в мягких условиях. Исследование комплексного влияния более жестких факторов с привлечением дополнительных методов анализа позволило более подробно оценить механизм разрушения материала и различные характеристики зон его разложения.
Идентификаторы и классификаторы
По своим конструкционным и технологическим возможностям полиуретаны относятся к одним из наиболее универсальных полимерных материалов [1, 2]. Этот класс соединений отличается высокими физико-механическими характеристиками – широким диапазоном значений показателей твердости и эластичности, высокими значениями показателей прочности, износостойкости, сопротивления раздиру, маслобензостойкости и кислотостойкости, а также низкой истираемостью. Рабочий температурный диапазон полиуретанов значительно зависит от их состава и обычно находится в интервале от –45 до +80 °С [3–5].
Список литературы
1. Мазурин В.Л. Полиуретан как конструкционный материал XXI века // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2013. № 2 (171). С. 165-170.
2. Кузнецов Д.А. Сегментные полиуретан-имидные сополимеры, содержащие ароматические и алифатические блоки: дис. … канд. хим. наук. СПб., 2022. 124 с. EDN: GOGTQV
3. Горбунова М.А., Анохин Д.В., Бадамшина Э.Р. Современные достижения в области получения и использования термопластичных частично кристаллических полиуретанов с эффектом памяти формы // Высокомолекулярные соединения. Сер.: Б. 2020. Т. 62. № 5. С. 323-347.
4. Липатов Ю.С., Керча Ю.Ю., Сергеева Л.М. Структура и свойства полиуретанов. Киев: Наукова думка, 1970. 279 с.
5. Шильникова Н.В. Разработка технологий получения композиционных материалов на основе полиуретанов и натуральной пробки: дис. … канд. техн. наук. Казань, 2002. 142 с. EDN: ONVATE
6. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7-17. EDN: PFTMWB
7. Дедов А.В., Колотилин Д.В., Рыбаков Ю.Н. Проницаемость термопластичных полиуретанов для резервуаров хранения авиационного керосина // Пластические массы. 2021. № 9-10. С. 45-47. EDN: OVUBNA
8. Жданов А.В. Анализ современных технологий изготовления ИЖС пульсирующего типа // Биотехносфера. 2011. № 4 (16). С. 35-37. EDN: SYKIOZ
9. Чайкун А.М., Сергеев А.В., Правада Е.С. Эластомерно-тканевые материалы для изделий специальной техники (обзор) // Труды ВИАМ. 2023. № 6 (124). Ст. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2023-0-6-25-37 EDN: KTWTNK
10. Каблов Е.Н. Роль фундаментальных исследований при создании материалов нового поколения // Тез. докл. ХХI Менделеевского съезда по общей и прикладной химии: в 6 т. СПб., 2019. Т. 4. С. 24.
11. Каблов Е.Н. Роль химии в создании материалов нового поколения для сложных технических систем // Тез. докл. ХХ Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. Екатеринбург, 2016. С. 25-26.
12. Нестеров С.В., Бакирова И.Н., Самуилов Я.Д. Термическая и термоокислительная деструкция полиуретанов: механизмы протекания, факторы влияния и основные методы повышения термической стабильности. Обзор по материалам отечественных и зарубежных публикаций // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 14. С. 10-23.
13. Галлямов А.А. Структура, свойства и применение продуктов деструкции полиуретанов ди- и полиаминами: дис. … канд. техн. наук. Екатеринбург, 2016. 163 с.
14. Пономаренко С.А., Шимкин А.А. Хроматографические методы анализа: возможности применения в авиационной промышленности (обзор) // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. № 83 (4). С. 5-13.
15. Trathnigg B. Size-exclusion chromatography of polymers // Encyclopedia of Analytical Chemistry / ed. Meyers R.A. Chichester: Wiley, 2000. P. 8008-8034.
16. Шимкин А.А., Пономаренко С.А., Мухаметов Р.Р. Исследование процесса отверждения дифталонитрильного связующего // Журнал прикладной химии. 2016. Т. 89. № 2. С. 256-264. EDN: KORPON
17. Lem K.W., Haw J.R., Curran S. et al. Effect of Hard Segment Molecular Weight on Dilute Solution Properties of Ether Based Thermoplastic Polyurethanes // Nanoscience and Nanoengineering. 2013. No. 1 (3). P. 123-133.
18. Nguyen T.Q., Kausch H.H. GPC Data Interpretation in Mechanochemical Polymer Degradation // International Journal of polymer analysis and characterization. 1997. Vol. 4 (5). P. 447-470. DOI: 10.1080/10236669808009728 EDN: XOCSHZ
19. Новиков В.У., Козицкий Д.В., Деев И.С., Иванова В.С., Кобец Л.П. Мультифрактальный анализ структуры полиметилметакрилата, исследованной методом растровой электронной микроскопии // Пластические массы. 2001. № 1. С. 7-9. EDN: ZQRLAP
20. Макущенко И.С., Козлов И.А., Смирнов Д.Н., Куршев Е.В., Лонский С.Л. Влияние ингибиторов коррозии на микроструктуру и кинетику вулканизации полисульфидного герметика // Труды ВИАМ. 2024. № 4 (134). Ст. 09. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2024-0-4-123-132 EDN: JCYBDD
21. De Bruijn J.C.M., Meijer H.D.F. The design and application of a microfoil tensile test apparatus for monitoring the degree of ultraviolet degradation of polymers // Review of Scientific Instruments. 1991. No. 62. P. 1620-1623.
22. Термопластичный полиуретан // НПФ “Витур”: офиц. сайт. URL: https://www.vitur33.ru/publications/articles/articles_9.html (дата обращения: 26.08.2024).
23. Yuan Y., Lin W., Xu L., Wang W. Recent Progress in Thermoplastic Polyurethane/MXene Nanocomposites: Preparation, Flame-Retardant Properties and Applications (review) // Molecules. 2024. No. 29 (16). DOI: 10.3390/molecules29163880 EDN: TJHYPZ
24. Каблов Е.Н., Семенова Л.В., Петрова Г.Н., Ларионов С.А., Перфилова Д.Н. Полимерные композиционные материалы на термопластичной матрице // Известия высших учебных заведений. Сер.: Химия и химическая технология. 2016. Т. 59. № 10. С. 61-71.
25. Каблов Е.Н., Кондрашов С.В., Мельников А.А., Щур П.А. Применение фундаментальных и адаптивных материалов, полученных способом 3D-печати (обзор) // Труды ВИАМ. 2022. № 2 (108). Ст. 03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-2-32-51 EDN: YXDAOX
26. A guide to thermoplastic polyurethanes (TPU) // HUNTSMAN. URL: https://huntsman-pimcore.equisolve-dev.com/Documents/PU_Elastomers_Guide_to_TPU.pdf (дата обращения: 26.08.2024).
27. Петрова Г.Н., Перфилова Д.Н., Старостина И.В., Сапего Ю.А. Исследование путей совмещения полиуретановых термопластов с фторполимерами // Труды ВИАМ. 2019. № 7 (79). Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2019-0-7-12-25 EDN: ZYYHMT
28. Корнев В.А., Рыбаков Ю.Н., Чириков С.И. Структура и оценка применимости термопластичных эластомеров для технических средств перекачки и хранения топлива // Проблемы современной науки и образования. 2015. № 11 (41). С. 84-88. EDN: UNKCZT
29. Производство изделий из полиуретана. Авиация и ракетостроение. Справочная информация // НПУ-системы: офиц. сайт. URL: https://npu-systems.ru/proizvodstvo-poliuretana/aviation-and-rocket-science-polyurethane (дата обращения: 26.08.2024).
30. ГОСТ 10227-2013. Топливо для реактивных двигателей. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2014. 14 с.
31. Реактивные топлива (присадки к реактивным топливам) // ГК “Нектон Сиа”: офиц. сайт. URL: https://necton-sea.ru/articles/reaktivnye_topliva_(prisadki_k_reaktivnym_toplivam)/(дата обращения: 26.08.2024).
32. Все о керосине ТС-1 // Торгово-производственная компания “ТехноХимЭкспорт”: офиц. сайт. URL: https://him-eksport.ru/info/articles/statia-o-kerosine-TS-1/(дата обращения: 26.08.2024).
33. Химическая устойчивость полиуретана и термопластичного полиуретана // СПТ: офиц. сайт. URL: https://esfonta.ru/index.php/poleznaya-informatsiya/khimicheskaya-ustojchivost-poliuretanov-i-tpu (дата обращения: 26.08.2024).
34. Каблов Е.Н., Деев И.С., Ефимов В.А., Кавун Н.С., Кобец Л.П., Никишин Е.Ф. Влияние атмосферных факторов и механических напряжений на микроструктурные особенности разрушения полимерных композиционных материалов // В сб. докл. VII науч. конференции по гидроавиации “Гидроавиасалон-2008”. М., 2008. С. 279-286. EDN: WHABEP
35. Каблов Е.Н., Кулагина Г.С., Железина Г.Ф., Лонский С.Л., Куршев Е.В. Исследование микроструктуры однонаправленного органопластика на основе арамидных волокон Русар-НТ и эпоксидно-полисульфонового связующего // Авиационные материалы и технологии. 2020. № 4 (61). С. 19-26. DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-4-19-26 EDN: IKDJBK
36. Куршев Е.В., Лонский С.Л., Мекалина И.В. Влияние длительного климатического старения на микроструктуру поверхности органического стекла в полузасушливом и субтропическом климате // Труды ВИАМ. 2022. № 3 (109). Ст. 02. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 26.08.2024). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-3-15-26 EDN: ESTVJV
37. Zhang Y. A spectroscopic study of the degradation of polyurethane coil coatings: dissertation PhD. London: Queen Mary University of London, 2012. 227 p.
38. Деев И.С., Куклин Э.А. Особенности формирования микрофазовой структуры полиметилметакрилатных органических стекол и ее изменений в условиях старения // Материаловедение. 2014. № 4. С. 43-50.
39. Деев И.С., Кобец Л.П. Структурообразование в наполненных термореактивных полимерах // Коллоидный журнал. 1999. Т. 61. № 5. С. 650-660. EDN: PUWEIZ
40. Деев И.С., Кобец Л.П. Микроструктура эпоксидных матриц // Механика композитных материалов. 1986. № 1. С. 3-8.
41. ГОСТ Р 57941-2017. Композиты полимерные. Инфракрасная спектроскопия. Качественный анализ. М.: Стандартинформ. 2017. 24 с.
42. ГОСТ Р 57268.3-2016 (ИСО 16014-3:2012). Композиты полимерные. Определение средней молекулярной массы и молекулярно-массового распределения полимеров методом эксклюзионной хроматографии. Часть 3. Низкотемпературный метод. М.: Стандартинформ, 2016. 18 с.
43. Тарасевич Б.Н. ИК спектры основных классов органических соединений: справочные материалы. М., 2012, 54 с.
44. Moroi G. Influence of ion species on the thermal degradation of polyurethane interaction products with transition metal ions // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2004. Vol. 71 (2). P. 485-500.
Выпуск
Другие статьи выпуска
Представлены результаты экспериментального определения коэффициента трения и степени износа металлических композиционных материалов с никелевой и медной матрицей, армированных нитридами, в парах трения с разными марками сталей в условиях варьирования нагрузки и скорости скольжения. Показано, что независимо от матрицы композиционные материалы с нитридным армированием обладают высоким коэффициентом трения. При низких значениях скорости скольжения и нагрузки преобладает адгезионный механизм трения, но с увеличением данных параметров повышается доля абразивного механизма трения. Дополнительно проанализированы структуры исследуемых металлических композиционных материалов.
Для предотвращения механических повреждений экранов индикаторных приборов наиболее целесообразно применять защитные стекла на полимерной основе, которые можно интегрировать в готовую конструкцию. Для улучшения качества отображения информации необходимо снизить интенсивность бликов и обеспечить максимальное светопропускание данных изделий, этого можно достичь путем нанесения оптических покрытий. Представлены результаты исследований, направленных на получение четырехслойного антибликового покрытия из оксидов титана и кремния на полимерной пленке с клеевым слоем и без него, изучены их характеристики.
Рассмотрены основные методы и материалы для нанесения керамических слоев теплозащитных покрытий. Представлены основные способы изготовления материалов для различных методов нанесения керамических слоев теплозащитных покрытий (электронно-лучевой, магнетронное распыление и атмосферно-плазменное напыление). Показаны способы увеличения сферичности и прочности частиц порошковых материалов, что повышает стабильность и воспроизводимость процесса плазменного напыления.
Исследованы спеченные материалы следующего состава (NdwPrpDyzCex)–(Fe1‒yCoy)–B (w ≤ 0,44; x ≤ 0,13; p ≤ 0,45; z ≤ 0,41; y ≤ 0,26). Приведены гистерезисные кривые размагничивания по индукции и по намагниченности. Установлено, что примесь неодима и церия в исследованных количествах не оказывает отрицательного влияния на магнитные характеристики спеченных материалов. Таким образом, годные спеченные материалы из неочищенных редкоземельных металлов изготавливать можно, хотя величина температурного коэффициента индукции материалов такого состава недостаточна для применения в навигационных приборах.
Представлен обзор научно-технической литературы, посвященной исследованию закалочной чувствительности деформируемых термически упрочняемых алюминиевых сплавов системы Al–Mg–Si (серия 6ХХХ). Проведен анализ современного состояния и последних достижений в данной области исследований. Рассмотрены факторы, влияющие на закалочную чувствительность данных сплавов. Изложены некоторые аспекты влияния пониженной скорости закалки на процесс старения и свойства материала. Выявлено, что важной тенденцией при изучении фазовых превращений сплавов серии 6ХХХ является применение дифференциальной сканирующей калориметрии и математического моделирования.
В настоящее время задача увеличения объемов применения литейных магниевых сплавов в перспективных изделиях авиакосмической и военной техники является актуальной. К механическим, коррозионным и технологическим характеристикам, а также условиям эксплуатации деталей из магниевых сплавов предъявляют высокие требования. Основной задачей технологов, разрабатывающих материалы и технологии производства сплавов системы Mg–Al–Zn–Mn, является получение сплавов с равноосной тонкодисперсной структурой, обеспечивающей высокий уровень свойств отливок и деталей.
Исследованы структура, твердость и триботехнические характеристики электроискрового покрытия на основе высокоазотистой конструкционной стали системы легирования Fe–C–Cr–Mn–Mo–Ni–V. Установлено, что предельная толщина покрытия на основе стали составляет 34,5 мкм. При этом в процессе нанесения снижается концентрация азота в самом покрытии. Наилучшей износостойкостью обладают образцы с однослойным покрытием толщиной 18 мкм. Нанесение покрытия способствует увеличению износостойкости стали 30ХГСН2А более чем в 3 раза.
Издательство
- Издательство
- ВИАМ
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- ул. Героев Панфиловцев, 20, корп. 1, стр. 4, Россия
- Юр. адрес
- 105005, г Москва, Басманный р-н, ул Радио, д 17
- ФИО
- Яковлев Сергей Викторович (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- admin@viam.ru
- Контактный телефон
- +7 (749) 9261867