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

Объектом исследования являются термо-, крио- и огнестойкие высокофункциональных бензгетероциклические полимеры и их производные для перспективных технологий. Цель работы, ее значимость заключаются в синтезе бензгетероциклических полимеров с развитой надмолекулярной структурой, гибридных связующих на основе полиимидов, полиуретанимидов и полиорганосилоксанов, а также полимерных матриц, наполненных наночастицами с различной структурой и морфологией для переработки их в конструкционные материалы (волокнистые и нанокомпозиты) со специальными свойствами для атомной промышленности, машиностроения, судостроения, авиации и медицины. Методы проведения работы. В работе использовалось лабораторно-технологическое оборудование, включая 3Д-печать, необходимое для получения полимерных матриц и композиционных материалов в виде волокон, пленок, блочных образцов и нетканых материалов с использованием расплавной и растворной технологии, а также оборудование для исследования физико-механических свойств и структуры разрабатываемых полимеров и композиционных материалов на их основе. В результате исследования был разработан и оптимизирован синтез сополи(уретан-имидов) на основе поликапролактона и полиэтиленгликоля, пригодных в качестве подложек для нанесения на них биологических субстратов. При использовании индоло[3,2-b] карбазола и олигомерных полиэтиленгликолей осуществлен синтез новых растворимых в органических растворителях сополимеров и композиций с пленкообразующими свойствами, проведена оценка их теплофизических и фотолюминесцентных свойств. Осуществлен синтез полиимидов, получаемых в результате термообработки лиофилизованных водорастворимых триэтиламмонийных солей полиамидокислот, проведено исследование структуры полученных образцов. Для синтеза магнитного эластомера в мультиблочный сополимочевинимид в процессе in-situ поликонденсации вводились 10 масс.% магнетита, предварительно функционализированных аминогруппами с помощью γ-аминопропилтриэтоксисилана. В результате была получена композитная пленка со свойствами эластомера, способная к индукционному разогреву. Область применения результатов. Экспериментальный и теоретический анализ результатов работы позволит расширить ассортимент перерабатываемых высокотехнлогичных полимеров, таких как ароматические полиимиды, для аддитивных технологий. Результаты работы могут стать основой для получения сложнопрофильных изделий, применяемых в атомной промышленности (элементы нейтронной защиты), авиации (тракты горячих газов в двигателях, тепло- и шума-защита), судостроении (пожаробезопасные конструкции газовозов, электроизоляционные материалы судовой сильнотоковой электротехники), машиностроении (узлы сухого трения), химической и нефтяной промышленности (стойкие к агрессивным средам конструкции погружных насосов), способных также к эксплуатации в условиях Арктики.