The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются композитные составы на основе эпоксидной диановой смолы марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-93), поскольку она обладает низкой вязкостью, узким пределом содержания эпоксидных групп, стабильностью физико-химических свойств. В качестве отвердителя эпоксидного олигомера применялся отвердитель аминного типа – полиэтиленполиамин (ПЭПА) (ТУ 6-02-594-85), способный формировать трехмерную сетчатую структуру без нагрева. Для пластификации эпоксидных композитов в работе использовали трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) и трихлорпропилфосфат (ТХПФ) производства Xuancheng City Trooyawn Refined Chemical Industry Co.,Ltd (Китай) со степенью чистоты 95-99%. ТХЭФ – эфир ортофосфорной кислоты и этиленхлоргидрина, ТХПФ – полный эфир ортофосфорной кислоты и хлорпропилового спирта с молекулярной массой 327,57. Данные продукты относятся к антипиренам для повышения огнезащитных свойств полимерных материалов. В качестве структурирующих добавок применялись наноматериалы: наноалмазы (НА), дисульфид вольфрама (WS2) и нитрид алюминия (AlN).

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері ретінде ЭД-20 (ГОСТ 10587-93) маркалы эпоксид шайыры негізіндегі композициялық материалдар болып табылады, өйткені оның тұтқырлығы төмен, эпоксидті топ мөлшерінің тар шегі және тұрақты физика-химиялық қасиеттері бар. Эпоксидті олигомер үшін қатайтқыш ретінде қыздырусыз үш өлшемді тор құрылымын құруға қабілетті полиэтиленді полиамин (ПЭПА) (TУ 6-02-594-85) амин типті қатайтқыш пайдаланылды. Эпоксидті композиттерді пластификациялау үшін тазалығы 95-99% құрайтын Xuancheng City Trooyawn Refined Chemical Industry Co., Ltd (Қытай) шығарған трихлорэтилфосфат (TХЭФ) және трихлорпропилфосфатты (TХПФ) қолданылды. TХЭФ – ортофосфор қышқылының және этилен хлорогидринінің күрделі эфирі, TХПФ – ортофосфор қышқылының және хлоропропил спиртінің молекулалық салмағы 327,57 болатын күрделі эфирі. Бұл өнімдер полимер материалдарының өртке қарсы қасиеттерін арттыру үшін пайданылады. Құрылымдық қоспалар ретінде наноматериалдар пайдаланылды: наноалмаздар (ND), вольфрам дисульфиді (WS2) және алюминий нитриді (AlN).

Aim of work (in Russian) : Целью работы является изучение структуры, дисперсности, фракционного состава, удельной поверхности и склонности к агломерации нанонаполнителей (нитрид алюминия, дисульфид вольфрама и наноалмазы). Исследование влияния модификации поверхности наночастиц наполнителя на качество его диспергирования в полимерной матрице и на процессы структурообразования эпоксидного полимера. Изучение химического состава поверхности наночастиц, природы межфазного взаимодействия на границе полимер/наполнитель, механизма взаимодействия между модификатором, эпоксидной смолой и нанонаполнителем, а также исследование влияния параметров модифицирования на морфологию нанокомпозита, влияния нанонаполнителей на физико-механические свойства композитов, изменения свойств композитных материалов в зависимости от типа и содержания нанофиллеров

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – нанотолтырғыштардың (алюминий нитриді, вольфрам дисульфиді және наноалмаз) құрылымын, дисперстілігін, фракциялық құрамын, меншікті бетінің ауданын және агломерацияға бейімділігін зерттеу. Толтырғыш нанобөлшектердің бетінің модификациясының оның полимерлік матрицадағы дисперсия сапасына және эпоксидті полимер құрылымының түзілу процестеріне әсерін зерттеу. Нанобөлшектердің бетінің химиялық құрамын, полимер/толтырғыш интерфейсіндегі фазааралық әрекеттесу сипатын, модификатор, эпоксидті шайыр және нанотолтырғыш арасындағы әрекеттесу механизмін, сонымен қатар модификациялық параметрлердің морфологияға әсерін зерттеу. Нанотолтырғыштардың композиттердің физикалық және механикалық қасиеттеріне әсері, нанотолтырғыштардың түрі мен мазмұнына байланысты композициялық материалдардың қасиеттерінің өзгеруі.

Методы исследования (на русском) : В работе исследования выполнены с применением следующих методов:  определение изгибающего напряжения и модуля упругости при изгибе [ISO 178:2010],  определение прочности и модуля упругости при растяжении [ISO 527-2:2012];  определение прочности при сжатии [ISO 604:2002];  определение ударной вязкости [ISO 179-1:2010];  определение твердости по Бринеллю [ISO 2039-1:2001];  определение теплостойкости по Вика [ISO 306:2004];  изменение массы, скорости изменения массы и величин тепловых эффектов при нагреве образцов изучалось с применением метода термогравиметрического анализа с использованием дериватографа системы «Паулик–Паулик–Эрдей» фирмы МОМ марки Q-1500D, условия эксперимента: навеска – 100 мг, среда – воздух, интервал нагрева – до 800 С, скорость нагрева – 10 С/мин, относительная ошибка не превышает 1 %;  исследование морфологии поверхности образцов проводилось с помощью сканирующего электронного микроскопа Tescan VEGA 3 SBH;  определение теплопроводности и термического сопротивления проводили на приборе ИТП-МГ4 «100», [ISO 22007-2: 2015];  ИК-Фурье спектроскопию проводили на «IRTracer-100» Shimadzu;  Рентгенофазовый анализ проводили на Рентгеновском дифрактометре ARL X’TRA;  определение кинетики отверждения эпоксидной композиции проводили по методике, описанной в [52].

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу жұмыстары келесі әдістерді қолдана отырып жүргізілді: иілу кернеуі мен иілу модулін анықтау [ISO 178: 2010], созылу беріктігі мен серпімділік модулін анықтау [ISO 527-2 :2012]; қысу беріктігін анықтау [ISO 604:2002]; вертикальды қаттылықты анықтау [ISO 179-1: 2010]; бринелл қаттылығын анықтау [ISO 2039-1: 2001]; Вик бойынша ыстыққа төзімділікті анықтау [ISO 306: 2004]; үлгілерді қыздыру кезінде массаның, массаның өзгеру жылдамдығының және жылу әсерінің шамаларының өзгеруі Q-1500D маркалы ХБҰ компаниясының "Паулик–Паулик–Эрдей" жүйесінің дериватографын қолдана отырып термогравиметриялық талдау әдісін қолдана отырып зерттелді, эксперимент шарттары: аспа – 100 мг, орта – ауа, қыздыру аралығы - 800 РС дейін, қыздыру жылдамдығы - 10 С/мин, салыстырмалы қателік 1 - ден аспайды %; tescan Vega 3 SBH сканерлейтін электронды микроскоптың көмегімен үлгілердің беткі морфологиясын зерттеу жүргізілді; жылу өткізгіштік пен жылу кедергісін анықтау ITP-MG4 "100" құрылғысында жүргізілді, [ISO 22007-2: 2015]; ИҚ-Фурье спектроскопиясы "Irtracer-100" Shimadzu-да жүргізілді; Рентгендік фазалық талдау ARL X ' TRA рентгендік дифрактометрінде жүргізілді; эпоксидті композицияны емдеу кинетикасын анықтау [52] сипатталған әдіс бойынша жүргізілді.

Obtained results and novelty (in Russian) : Установлено влияние исходных и функионализированных наночастиц на структуру эпоксидного композита, обеспечивающее его упрочнение. Выбрано рациональное количество наночастиц в составе композиции наилучшим образов влияющее на физико-механические характеристики эпоксидных нанокомпозитов: наиболее рациональным содержанием НА в качестве наномодифицирующей добавки является 0,1 масс.ч., так как при этом достигаются максимальные значения физико-механических свойств: на 30% возрастает разрушающее напряжение и на 77% повышается модуль упругости при изгибе, на 53% возрастает разрушающее напряжение и на 36% повышается модуль упругости при растяжении, на 55% возрастает ударная вязкость. Наиболее рациональным содержанием WS2 в качестве наномодифицирующей добавки является 0,5 масс.ч., так как при этом достигаются максимальные значения физико-механических свойств: на 172% возрастает разрушающее напряжение и на 134% повышается модуль упругости при изгибе, на 83% возрастает разрушающее напряжение и на 67% повышается модуль упругости при растяжении, на 100% возрастает ударная вязкость. Наиболее рациональным содержанием AlN в качестве наномодифицирующей добавки является 0,05 масс.ч., так как при этом достигаются максимальные значения физико-механических свойств: на 13% возрастает разрушающее напряжение и на 58% повышается модуль упругости при изгибе, на 56% возрастает разрушающее напряжение и на 30% повышается модуль упругости при растяжении, на 56% возрастает ударная вязкость.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Бастапқы және функционалды нанобөлшектердің эпоксидті композиттің құрылымына әсері анықталды, бұл оның қатаюын қамтамасыз етеді. Нанокомпозиттердің физика-механикалық сипаттамаларына әсер ететін ең жақсы суреттердің эпоксидті құрамындағы нанобөлшектердің ұтымды көлемі таңдалды: наномодификациялаушы қоспа ретінде НА-ның ұтымды құрамы 0,1 масса болып табылды. Сонымен қатар, физикалық-механикалық қасиеттердің максималды мәндеріне қол жеткізілгендіктен: деструктивті кернеу 30% - ға артады және иілу кезінде серпімділік модулі 77% - ға артады, деструктивті кернеу 53% - ға және созылу кезінде серпімділік модулі 36% - ға, соққы тұтқырлығы 55% - ға жоғарлағаны көрсетілген. Наномодификациялаушы қоспа ретінде WS2 ең ұтымды мөлшері 0,5 масса болып табылды, сонымен қатар, физикалық-механикалық қасиеттердің максималды мәндеріне қол жеткізілгендіктен: деструктивті кернеу 172% - ға және иілу кезінде серпімділік модулі 134% - ға, деструктивті кернеу 83% - ға және созылу кезінде серпімділік модулі 67% - ға, соққы тұтқырлығы 100% - ға жоғары көрсеткіштер көрсетті. Наномодификациялаушы қоспа ретінде AlN-дің ең ұтымды құрамы-0,05 масса. Сонымен қатар, физикалық-механикалық қасиеттердің максималды мәндеріне қол жеткізілгендіктен: деструктивті кернеу 13% - ға және иілу кезінде серпімділік модулі 58% - ға, деструктивті кернеу 56% - ға және созылу кезінде серпімділік модулі 30% - ға, соққы тұтқырлығы 56% - ға артты.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Таким образом, в результате выполнения программы были накоплены глубокие фундаментальные знания в области влияния природы, морфологии и аппретирования поверхности частиц нанонаполнителями, а также методы физической модификации, обеспечивающих более эффективное взаимодействие на границе полимерная матрица/нанонаполнитель, на структуру, на физико-химические и механические свойства эпоксидных композитов. Анализ и использование полученных экспериментальных данных позволяет достичь максимального эффекта от введения изучаемых наполнителей, что способствует разработке научных основ получения полимерных композиционных материалов с высокими физико-химическими, механическими свойствами и пониженной горючестью

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Осылайша, бағдарламаны орындау нәтижесінде табиғаттың әсері, морфологиясы және бөлшектердің бетін нано толтырғыштармен аппретациялау, сондай-ақ эпоксидті композиттердің құрылымына, физика-химиялық және механикалық қасиеттеріне полимер матрицасы/нано толтырғыш шекарасында тиімдірек өзара әрекеттесуді қамтамасыз ететін физикалық модификация әдістері туралы терең іргелі білім жинақталды. Алынған эксперименттік деректерді талдау және пайдалану зерттелетін толтырғыштарды енгізудің максималды әсеріне қол жеткізуге мүмкіндік береді, бұл жоғары физика-химиялық, механикалық қасиеттері бар және жанғыштығы төмен полимерлі композициялық материалдарды алудың ғылыми негіздерін жасауға ықпал етеді.

Level of implementation (in Russian) : нет

Level of implementation (in Kazakh) : жоқ

Efficiency (in Russian) : показана эффективность функционализации нанодисперсных наполнителей, обеспечивающая снижение их агрегации, полидисперсности и равномерность их распределения в полимерной матрице, а также повышение удельной поверхности, что одновременно с участием аминогрупп аминоуксусной кислоты в формировании структуры в процессе отверждения эпоксидного олигомера обеспечит существенное повышение физико-механических свойств эпоксидных композитов

Efficiency (in Kazakh) : нанодисперсті толтырғыштарды функционализациялаудың тиімділігі көрсетілді, бұл олардың агрегациясының төмендеуін, полидисперстілігін және полимер матрицасында таралуының біркелкілігін, сонымен қатар амин топтарының қатысуымен бір мезгілде меншікті бетінің ұлғаюын қамтамасыз етеді. Аминсірке қышқылының эпоксидті олигомерге енгізу кезінде құрылымның қалыптасуында эпоксидті композиттердің физикалық және механикалық қасиеттерінің айтарлықтай өсуін қамтамасыз етеді.

Field of application (in Russian) : разработанные материалы могут быть использованы для герметизации изделий электронной техники, для пропитки и заливки узлов в авиа-, судо- и автомобилестроении, в том числе при создании полимерных композитов конструкционного назначения, например, в качестве связующих при производстве углепластиков, применяемых для изготовления лопастей вертолетов, корпусов двигателей и спортивного инвентаря.

Field of application (in Kazakh) : дайындалған материалдарды электронды өнімдерді тығыздау үшін, ұшақтарда, кеме жасау және автомобиль өнеркәсібінде, сонымен қатар құрылымдық мақсаттар үшін полимерлі композит жасау үшін, мысалы, өндіріс үшін пайдаланылатын көміртегі талшықтары, тікұшақ жүздері, қозғалтқыш корпусы және спорттық жабдықтар жасауда қолданылуға болады