Научный коллектив Центра Сколтеха по проектированию, производственным технологиям и материалам (Skoltech, Сколковский институт науки и технологий, CDMM, г. Москва) в составе аспирантов Кирилла Минченкова и Александра Ведерникова под руководством профессора Александра Сафонова и профессора, директора центра CDMM Искандера Ахатова провели исследовательскую работу в области производства термопластичных композитных материалов методом пултрузии, систематизировали знания используемой технологии и опубликовали обзорную статью (Thermoplastic pultrusion: A review) в журнале Polymers, сообщается в пресс-релизе Центра.
Пултрузия — один из наиболее эффективных методов производства композитных материалов с постоянным поперечным сечением. Пултрузионные профили применятся в строительстве, авиационной и автомобильной промышленности. С помощью пултрузии изготавливают композиты на основе термопластов (плавкие полимеры) и реактопластов (неплавкие полимеры).
Термопластичные композиты по сравнению с реактопластичными имеют такие преимущества, как более высокая ударная прочность, возможность переработки, неограниченный срок хранения сырья, способность к свариванию. При этом у них высокая вязкость, что усложняет процесс производства изделий.
Несмотря на все преимущества термопластов, реактопласты пользуются гораздо большей популярностью. Например, один из крупнейших производителей пултрузионных профилей Fiberline (Дания) изготавливает различные композиты только на основе реактопластов.
В дополнение ученые собрали и систематизировали всю доступную информацию о сырьевых материалах, описали процесс производства и его параметры, а также был проведен анализ свойств материалов, использующихся для изготовления профилей постоянного поперечного сечения.
Целью работы было привлечь внимание ученых к данной технологии и определить направления развития, а также ответить на вопрос, почему термопластичная пултрузия все еще не получила такого же широкого распространения, как реактопластичная.
Накопленный опыт и знания позволили профессорам Александру Сафонову, Ивану Сергеичеву, Искандеру Ахатову и инженерам Сергею Гусеву, Максиму Рубцову из центра CDMM разработать процесс производства и запатентовать термопластичный армированный пултрузионный профиль, который может применяться в строительной, авиационной, автомобильной промышленности и различных инженерных конструкциях.
Ранее сообщалось, что ученые Центра Сколтеха разработали и запатентовали способ комплексного улучшения эксплуатационных и технологических характеристик оконных рам или дверных блоков за счет использования термопластичных пултрузионных усилительных вкладышей (см. Plastinfo.ru от 24.12.2020).
«Термопластичные армированные пултрузионные профили по сравнению с традиционными реактопластичными более привлекательны для индустрии за счет большей производительности технологического процесса изготовления и простоты утилизации изделий после окончания срока их эксплуатации», — рассказывает один из изобретателей, Александр Сафонов.