НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МОРОЗОСТОЙКИХ КОМПОЗИТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО И ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ВЫСОКОЙ НАДЕЖНОСТЬЮ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬЮ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ В АРКТИЧЕСКОМ КЛИМАТЕ

Объекты исследования: полимерные композиты на основе полиэтилена и сверхвысокомолекулярного полиэтилена; резины на основе этиленпропилендиеновых каучуков; электропроводящие композиты на основе шинного регенерата; серобетоны, сероасфальтобетоны; полиэтиленовые трубы, сварные соединения. Цель проекта – Создание морозостойких композиционных материалов различного функционального и конструкционного назначения с заданным уровнем эксплуатационных свойств, отвечающего требованиям, предъявляемым к материалам для арктического применения, а также разработка инновационных технологий их изготовления, развитие методологической базы повышения информативности трибологических испытаний узлов трения, технологии сварки полиэтиленовых газопроводных труб при низких температурах, прогнозирования определяющих характеристик композиционных материалов и конструкций (остаточного ресурса, долговечности, прочности, надежности) при воздействии деструктивных факторов внешней среды и эксплуатационных нагрузок на основе управления формированием структуры материалов. В рамках выполнения проекта за 2023 г. получены следующие результаты: Показана возможность получения тензорезистивного материала на основе шинных регенератов путем введения электропроводящего технического углерода и углеродных волокон с разными механизмами реализации тензорезистивности, проведена оценка возможности их практического применения в составе тензометрического датчика. Продолжены исследования изменения свойств и структуры экспонированных на климатическом полигоне образцов на основе ПЭ и СВМПЭ, а также инициированы длительные и ускоренные климатические исследования, направленные на выявление оптимальной концентрации и поиск эффективной стабилизирующей добавки для ингибирования реакций окисления и разрыва макромолекулярных цепей ПЭ. Представлены промежуточные результаты исследования изменений свойств образцов резин на основе СКЭПТ при экспонировании в натурных условиях, которые выявили работоспособность РТИ в экстремальных условиях холодного климата в течение первого полугода. Установлена перспективность использования физической модификации технической серы высокодисперсными порошками известняка и цеолита для улучшения физико-механических свойств строительных композитов на основе серного вяжущего. Предложены составы серобетонов и сероасфальтобетонов, исследованы их физико-механические и структурные свойства. Установлена эффективность разработанной технологии электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб при низких температурах с предварительным подогревом, выравниванием температур и управлением охлаждения соединения с помощью закладного нагревателя. На основе современных положений кинетической теории прочности проведены разработка структуры и исследование комплексных многопараметрических моделей долговечности для композитов, учитывающих одновременное воздействие нескольких дестабилизирующих факторов внешней среды. За отчетный период опубликовано 44 статей в рецензируемых журналах, в том числе 19 статей из базы данных Web of Science, Scopus. Коллектив научных работников состоит из 35 сотрудников, в их числе 4 доктора и 24 кандидата наук. В составе исполнителей 40,4 % молодых сотрудников до 39 лет (молодых научных работников 34,3 %), из них 7 – кандидаты наук. Средний возраст исполнителей составляет 40,6 лет (средний возраст научных работников 42,8 лет).