В ходе выполнения проекта по ... субсидии от «17» июня 2014 ...

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении
субсидии от «17» июня 2014 года № 14.574.21.0001 по теме «Разработка
высокопрочных
высоконаполненных
полимерных
гибридных
нанокомпозитов и технологии их применения для аварийного ремонта
цементо- и асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, взлетнопосадочных полос аэродромов и других объектов высшей категории
ответственности» на этапе № 1 в период с 17 июня по 31 декабря 2014 года
выполнялись следующие работы:
1 Проведен аналитический обзор современной научно-технической,
нормативной, методической литературы, затрагивающей научнотехническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
2 Обоснован выбор направления исследований и способов решения
поставленных задач.
3 Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
4 Проведено исследование влияния нанонаполнителей на структуру и
свойства формирующейся в их присутствии полимерной матрицы.
5 Разработаны программа и методики испытаний экспериментальных
образцов
высокопрочных
высоконаполненных
полимерных
гибридных нанокомпозитов на основе акрилового связующего.
6 Разработан лабораторный регламент получения экспериментальных
образцов
высокопрочных
высоконаполненных
полимерных
гибридных нанокомпозитов на основе акрилового связующего.
7 Изготовлены
экспериментальные
образцы
высокопрочных
высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего.
8 Проведены испытания экспериментальных образцов высокопрочных
высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего по разработанной программе и
методикам.
9 Разработана Технологическая инструкция применения высокопрочных
высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего для ремонтно-восстановительных
работ.
10 Отработана
технология
применения
высокопрочных
высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего на реальных объектах.
11 Разработана Технологическая карта на производство ремонтновосстановительных
работ
с
применением
высокопрочных
высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего.
12 Принято участие в мероприятиях, направленных на освещение и
популяризацию промежуточных результатов ПНИ.
13 Осуществлена закупка необходимого технологического и контрольноизмерительного оборудования.
При этом были получены следующие результаты:
На первом этапе разработки этапе разработки данных материалов
исследовано влияние тринадцати различных нанонаполнителей на структуру
и свойства формирующейся в их присутствии полимерной матрицы.
Показано, что нанонаполнители оказывают существенное влияние на
полимеризацию метилметакрилата, что проявляется в изменении скорости
процесса, молекулярной массы и сегментальной подвижности цепей
образующегося полиметилметакрилата, формировании на поверхности
нанонаполнителей граничного слоя полимера с более упорядоченной
структурой и др., при этом наиболее сильное влияние оказывают
нанодисперсные порошки оксидов титана и алюминия, углеродные
нанотрубки и наночешуйки.
Определены
основные
физико-механические
свойства
разрабатываемых нанокомпозитов; наибольший положительный эффект
установлен при введении нанодисперсного порошка оксида титана и
углеродных наночешуек. Данные нанокомпозиты характеризуются физикомеханическими свойствами, отвечающими требованиям ТЗ: для оксида
титана прочность на сжатие через 1,5 часа и 28 суток 49,3 и 83,0 МПа;
прочность на растяжение при изгибе 8,7 МПа и при раскалывании 5,9 МПа;
для углеродных наночешуек данные показатели равны 49,9 и 91,7 МПа; 9,4
МПа и 6,8 МПа.
Разработана и опробована технология применения полимерных
гибридных нанокомпозитов при производстве ремонтно-восстановительных
работ. Работы проводились при температуре от минус 8 до +10°C на шести
участках общей площадью 14м2 (толщина ремонтного слоя 6−8 см).
Проведен анализ особенностей эксплуатации и проведения ремонтных
работ дорожного полотна, а также характеристик используемых для этих
целей отечественных и зарубежных материалов. Сформулированы основные
требования к современным ремонтным композитам: высокая скорость
отверждения (с быстрым достижением эксплуатационных показателей при
любых
температурах),
высокие
физико-механические
свойства,
долговечность, а также адаптированность к круглогодичному ремонту. В
настоящее время на российском рынке отсутствуют материалы,
удовлетворяющие всем вышеперечисленным требованиям. Показаны
возможности разработки материалов, отвечающих указанным требованиям,
на базе высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов на
основе акрилового связующего.
В рамках выполнения прикладных научных исследований получен
охраноспособный результат интеллектуальной деятельности: Секрет
производства (ноу-хау): «Способ получения концентрата наномодификатора,
наномодифицированное акриловое связующее и высоконаполненные
гибридные нанокомпозиты на его основе». Приказ ректора РХТУ им. Д.И.
Менделеева № 346А от «17» ноября 2014 г.
По результатам прикладных научных исследований опубликована
статья «Высокопрочный быстротвердеющий полимерный композиционный
материал» в Журнале прикладной химии (т.87, вып.9, С.1362-1367),
индексируемом в базе данных Scopus.
Работы по Соглашению о предоставлении субсидии от «17» июня 2014
г. №14.574.21.0001 на этапе №1 Плана-графика исполнения обязательств
удовлетворяют условиям данного Соглашения, полученные результаты
соответствуют требованиям Технического задания, что свидетельствует о
высоких перспективности продолжения работ по проекту и вероятности
достижения цели всего проекта.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства
Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.
по