Приложение 3 - Ипхф ран, ООО "Химфист"

Приложение 3

Проект № 3610, Государственный Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере

«Разработка и применение новой технологии поверхностной обработки армирующих стеклотканей и формирования высокопрочных стеклопластиков на основе термопластичной матрицы»

(Гос. договор № 2216р, 2003-2005 г. г.)

Исполнители проекта: ЗАО «Химфист», ИПХФ РАН

Цели проекта: 1 - Разработка новых научных подходов к модернизации технологического процесса производства стеклополимерных композитов для улучшения их прочностных характеристик и увеличения сопротивляемости композитной матрицы воздействию влаги за счет химической и физической активации поверхности стеклотканого наполнителя; 2 - поиск путей перевода технологии производства стеклополимерных композитов на дешевые и экологически благоприятные при переработке термопластичные полимерные матрицы.

^ Метод достижения цели основан на введении в технологическую схему специальной химической обработки тканого армирующего наполнителя из боросиликатного стекловолокна, в результате которой формируется удельная поверхность этого изделия на уровне 10-15 м2/г. Композит на основе такого наполнителя приобретает улучшенные прочностные характеристики (при изгибе и межслоевом сдвиге) и повышенную водостойкость. Физический механизм достигнутого эффекта состоит в увеличении сил адгезионного сцепления на границе раздела «стеклонаполнитель-связующее».

^ Полученные результаты. При проведении НИОКР и тестировании опытных образцов показано, что предложенная технология обработки стеклотканого армирующего наполнителя позволяет повысить прочность конечного продукта (стеклокомпозита с термопластичным полимерным связующим) в 2-3 раза, увеличить модуль упругости в 1,5-1,8 раза, повысить значение прочности при межслоевом сдвиге в 2 раза и уменьшить величину водопоглощения в 2 раза.

^ Новизна результатов. Разработанные по данной НИОКР новые технические решения по активации поверхности стеклотканого наполнителя никогда раньше не использовались ни в отечественной, ни в зарубежной производственной практике. Патентный поиск подтвердил новизну развитого в работе технологического подхода. Экспертиза РОСПАТЕНТа признала данное техническое решение изобретением и выдало патент: Патент № 2245477, Бюл. № 3, 27.01.2005 г. «Стекловолокнистый армирующий тканный наполнитель стеклополимерных композиционных материалов», авторы Барелко В.В., Смирнов Ю.Н., Онищенко В.Я. и др., патентовладельцы: ЗАО «Химфист», ИПХФ РАН, НПП «Апатек», АО «Стеклопластик»

^ Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики. Объектом НИОКР (а также объектом патентной защиты разработки) является стекловолокнистый армирующий тканый наполнитель для стеклополимерных композиционных материалов, изготовленный из алюмоборосиликатного стекловолокна, прошедший операцию поверхностной активации, в результате которой наполнитель приобрел удельную поверхность на уровне 10-15 кв.м на грамм изделия и содержание силанольных групп до 5% масс.

^ Область применения. Предложенный стекловолокнистый армирующий тканый наполнитель может быть использован в производстве стеклополимерных композиционных материалов в химической и нефтехимической промышленности (трубы, аппаратура), в машиностроении (автомобильные корпуса), в электронике (плато для процессоров) и в других отраслях промышленности.

^ Степень внедрения и маркетинговая активность. К настоящему времени четыре предприятия, имеющие непосредственное отношение к производству стеклополимерных композиционных материалов и изделий из них, подтвердили их практический интерес к разрабатываемой в рамках Проекта технологии и готовность произвести опытно-промышленные образцы с применением активированных стеклотканых наполнителей:

  1. АО «Стекловолокно» (г. Полоцк) – один из наиболее мощных производителей стеклотканых материалов, направляемых в качестве наполнителей в электронную промышленность для изготовления процессорных плат, приблизительно, 30 млн. м стеклотканей в год;

  2. АО «Стеклокомпозит» (г. Полоцк) – производитель конструкционных изделий (например, транспортные трубы, кузова для тракторов и пр.) из стеклополимерных композиционных материалов;

  3. НПП «Апатек» (г. Дубна) – производитель изделий из стеклополимерных композитов для нужд железнодорожного транспорта (рельсовые накладки, электроизоляторы) и элементов строительных конструкций;

  4. АО «Стеклопластик» (Андреевка-Зеленоград) – головное предприятие по разработке новых технологий в производстве стеклополимерных композиционных материалов.

^ Экономическая эффективность или значимость работы. Ожидается, что достигнутые показатели по прочности созданных стеклопластиков должны обеспечиить пропорциональное (20-50%) снижение массы композита и удельного расхода полимерного связующего, т.е. привести к соответствующему снижению себестоимости изделия (или, иными словами, к увеличению нормы рентабельности). Переход от реактопластов к термопластичным полимерным связующим, характеризующимся высоким уровнем экологичности при их термической переработке, обеспечит значительное снижение стоимости этой операции, включаемой в цену изделия. Приближенная оценка только по вкладу стеклотканого наполнителя в цену изделия с новым потребительским качеством показывает рост рентабельности на уровне 0,1-0,5 доллара на 1 м2 ткани. При средней производительности завода стеклотканых материалов для композитов 10 млн. метров ткани в год эффект может составить только по одному предприятию 1-5 млн. долларов. Российские мощности по этим изделиям составляют 100-200 млн. метров в год.

Информационная и рекламная активность. Результаты Проекта представлены в 5 публикациях, отчетные материалы работы экспонировались на двух Всероссийских выставках.
5872347629054681.html
5872544049806724.html
5872682347061911.html
5872844966486178.html
5872911355797044.html