Опубликовано: 09.09.2021

Описание проекта.

В настоящее время существует острая проблема повышения надежности, безопасности и эффективности эксплуатации машин и механизмов, предназначенных для эксплуатации в зонах холодного климата вследствие недостаточной морозо- и износостойкости промышленных полимерных материалов. В связи с этим целесообразно проводить исследования по разработке новых композитов и технологий, обеспечивающих материалам не только улучшенный комплекс свойств, но и высокие экономические показатели, которые дают возможность их массового применения для повышения надежности и долговечности техники Севера.

Целью проекта является решение фундаментальной проблемы, связанной с разработкой принципов создания морозостойких композиционных материалов на основе политетрафторэтилена и сверхвысокомолекулярного полиэтилена различного функционального назначения не только с высоким уровнем эксплуатационных свойств, но и стабильностью показателей при эксплуатации в условиях Арктики.

Задачи проекта:

  • разработка технологических приемов получения полимерных композиционных материалов на основе ПТФЭ и СВМПЭ с повышенными физико-механическими свойствами, износо-, морозо-, агрессивостойкостью и несущей способностью.
  • разработка многофункциональных морозостойких полимерных композиционных материалов для узлов трения машин и технологического оборудования с улучшенными эксплуатационными характеристиками.

Подходы в области создания новых полимерных композитов, не уступают мировому уровню, а по ряду позиций: оригинальности, простоте, экологической безопасности технологий модифицирования, уровню эксплуатационных характеристик, создаваемых композитов опережают зарубежные аналоги.

По сравнению с исходным ПТФЭ разработанные материалы характеризуются повышенными износостойкостью (в 300-1500 раз), несущей способностью, деформационно-прочностными характеристиками и пониженной ползучестью. По сравнению с ненаполненным СВМПЭ разработанные композиты обладают повышенной износостойкостью (до 5,5 раз), прочностью и низким коэффициентом трения.

Рисунок: Образцы полимерных композитов на основе СВМПЭ и ПТФЭ

 Приоритетное направление развития науки, технологий и техники:

  1. Индустрия наносистем;
  2. Транспортные и космические системы.

Социально-экономическая эффективность от реализации проекта. Композиты на основе ПТФЭ и СВМПЭ можно использовать в качестве деталей и элементов конструкций в механизмах подверженных высокой степени истирания и ударных нагрузках, например, зубчатые колеса, втулки, направляющие, отбойники, бессмазочные подшипники, направляющие и пр. Композиты на основе СВМПЭ также перспективны для футеровки поверхностей оборудования, а также для производства труб и искусственных катков, предназначенных для эксплуатации в широком диапазоне температур и давлений.

Потенциальными заказчиками и потребителями продукции являются нефтегазовая, горно-обогатительная, горнодобывающая и различные отрасли машиностроения для производства труб, подвижных уплотнений, опор и подшипников скольжения, а также для футеровки поверхностей оборудования, а также общеобразовательные школы и учебные заведения, детские развлекательные центры (катки).

Наличие ОИС (Патентная защита).

  • Патент РФ №2354667 Полимерная композиция триботехнического назначения (Охлопкова А.А., Петрова П.Н., Гоголева О.В., Морова Л.Я.);
  • Патент РФ №2535216 Антифрикционная полимерная композиция с терморасширенным графитом (Попов С.Н., Гоголева О.В., Морова Л.Я., Охлопкова А.А.);
  • Патент РФ №2552112 Полимерный материал с улучшенными прочностными свойствами (Петрова П.Н., Гоголева О.В., Майер А.Ф.);
  • Патент РФ №2421480 Способ получения износостойкой композиции (Охлопкова А.А., Петрова П.Н., Федоров А.Л., Морова Л.Я., Никифоров Л.А.);
  • Патент РФ №2329279 Антифрикционная полимерная композиция (Охлопкова А.А., Слепцова С.А., Петрова П.Н., Парникова А.Г., Ульянова Т.М., Калмычкова О.Ю.);
  • Патент РФ № 2552744 Базальтофторопластовый композиционный материал триботехнического назначения (Петрова П.Н., Васильев С.В., Охлопкова А.А., Морова Л.Я.);
  • Патент РФ № 2675520 Полимерный материал триботехнического назначения на основе политетрафторэтилена (Петрова П.Н., Маркова М.А., Аргунова А.Г., Охлопкова А.А.)
  • Патент РФ №2296139 Антифрикционная полимерная композиция (Охлопкова А.А., Шиц Е.Ю., Гоголева О.В.);

Статус проекта. Опытные экземпляры продукции;

Контактная информация:

  • Шадринов Николай Викторович, зам. дир. по науке, к.т.н. (4112)357333; 89644281181, nshadrinov@gmail.com
  • Петрова Павлина Николаевна, зав. лаб. материаловедения, к.т.н., (4112) 357916, ppavlina@yandex.ru