Полимерные нанокомпозиты для комбинированной радио- и радиационной защиты

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 27.06.2014 № 14.575.21.0041 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 27.06.2014 по 31.12.2014 выполнялись следующие работы:

• Проведен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по теме проекта.
• Проведены патентные исследования по ГОСТ15.011-96.
• Разработан оптимальный состав полимерных нанокомпозитов для комплексной защиты.
• Обоснован и выбраны методы получения полимерных нанокомпозитов для комплексной защиты.
• Разработан проект лабораторного технологического регламента получения порошковых композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, содержащего порошкообразные наполнители (углеродные компоненты, борсодержащие соединения, вольфрамсодержащие наполнители).
• Разработана программа и методики исследовательских испытаний экспериментальных образцов порошковых композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, содержащего порошкообразные наполнители (углеродные компоненты, борсодержащие соединения, вольфрам-содержащие наполнители).
• Изготовлены экспериментальные образцы порошковых композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, содержащего порошкообразные наполнители (углеродные компоненты, борсодержащие соединения, соединения тяжелых металлов).
• Сделан выбор и обосновано принятое направление исследований и способов решения поставленных задач
• Изготовлены нанопорошки углеродных компонентов — поглотителей электромагнитного излучения

При этом были получены следующие результаты:

• При разработке оптимального состава полимерных нанокомпозитов для комплексной защиты выбраны 3 оптимальные композиции полимерных нанокомпозитов на основе СВМПЭ, содержащие (% масс.): 1) W_n — 15-20 %, BN — 15-20 %, C — 5-10 %; 2) W_n — 15-20 %, B₄C — 15-20 %, C — 5-10 %; 3) W₂B₅ — 20-30 %, C — 5-20 %.
• Определены следующие методы получения полимерных нанокомпозитов для комплексной радиационной защиты:
  • механохимический метод синтеза композитов, позволяющий получать гомогенный состав композита;
  • горячее прессование на термопрессе с подогреваемыми плитами для компактирования полученных порошковых композиционных смесей полимерной составляющей с наполнителями.
• Изготовлены экспериментальные образцы порошковых композиционных материалов на основе СВМПЭ, содержащие углеродные компоненты (активный углерод), борсодержащие соединения (карбид бора, нитрид бора), вольфрам содержащие наполнители (нановольфрам, борид вольфрама).
• Изготовлена экспериментальная партия углеродного компонента в количестве 1500 г из активного технического углерода марки УМ-76 (рис.2 г), имеющего удельную поверхность 160-180 м²/г и средний размер наночастиц 20 нм.