Конструкционные и функциональные композиционные материалы на основе гетероциклических полимеров для перспективных технологий

Объектом исследования являются полигетероарилены (полиимиды и полиэфиримиды) с развитой надмолекулярной структурой, мультиблочные сополи(уретан-имиды), гибридные связующие на основе полиимидов и полиуретанимидов, полимерные матриц, наполненных наночастицами с различной структурой и морфологией, используемых, в свою очередь, для получения волокнистых композиционных материалов (углепластиков) и блочных изделий методом аддитивных технологий. Цель работы, ее значимость заключалась в разработке полимерных композиционных материалов для современной высокотехнологичной промышленности с использованием уникальных методов синтеза новых термо-, крио- и огнестойких полимеров, исследования их надмолекулярной структуры и физических характеристик, а также с применением новых методов аддитивных технологий (3Д-печать). В процессе работы проводились экспериментальные исследования с использованием современных методов: ИК- и ЯМР-спектроскопии, диэлектрической спектроскопии, рентгеноструктурного агализа, растровой электронной микроскопии, атомно-силовой микроскопии, а также лабораторного оборудования для переработки синтезированных полимеров в образцы композиционных материалов для оценки их механических и других теплофизических свойств. В результате исследования методом FDM-печати (послойное наплавление) впервые получены образцы композиционных материалов на основе частично-кристаллического полиимида Р-ОДФО, наполненного углеродными нановолокнами и дискретными углеродными волокнами микронного размера. Введение указнынны наполниетелей в матрицу Р-ОДФО к увеличению их деформации при разрыве более чем в 3 раза по сравнению с ненаполненным образцом Р-ОДФО и к увеличению прочности образцов до ~ 135 МПа, модуля упругости до ~ 6,2 ГПа. Разработанные материалы сочетают высокие прочностные характеристики с огнестойкостью, химической и радиационной стойкостью, стабильными диэлектрическими свойствами в диапазоне температур от криогенных до + 400оС и отвечают современным высоким требованиям, предъявляемым к спецтехнике в таких областях как авиация и ракетостроение, судостроение, электроника, транспортное машиностроение.