Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Acknowledgements: the Scientific Research Laboratory "Molecular and Cellular Biophysics" of the Institute for Advanced Studies of Sevastopol State University for providing access to measurement equipment. For citation: Obtaining hybrid polymer matrixes for the creation of antifouling coatings and studying their physical and mechanical properties / A. A. Mosunov [е а!.] // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 302-307. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.050. Введение Во время эксплуатации гидротехнические сооружения [1], корабли и суда [2-5] подвергаются воздействию различных факторов окружающей среды: механическому и химическому воздействию воды, ветра, взаимодействию между собой при стоянке и швартовке [ 6 ]. В этой связи необходимы меры по защите корпусов и сооружений. Одной из таких мер является нанесение на поверхность специальных красок, к которым предъявляется ряд требований по части адгезии к окрашенной поверхности, упругости, прочности к внешнему воздействию, износостойкости, эффективности против процессов обрастания [7]. Существует несколько типов таких красок: • SMT (Soluble Matrix Type Paints) — основаны на использовании в качестве плёнкообразователя канифоли; • TBT-free (Selfpolishing) — системы на основе акрилатов меди, кремния или цинка, без канифоли, без трибутилолова (ТВТ); • Non-Stick — противообрастающие покрытия на основе кремний- или фторсодержащих полимеров с низким модулем упругости [ 8 ]. В качестве органической матрицы в нашей работе использовались составы, изготовленные на основе акрилатной и эпоксидной смол, канифоли, полиуретановых связующих и др., а также органической основы эмали PK-Marine с заменой стандартных антиобрастающих компонентов на исследуемые наночастицы. Широкий ассортимент органических связующих создал определённые сложности при проведении экспериментов и анализе полученных результатов. В качестве противообрастающих агентов использовались следующие наночастицы: ZnO-FeZnO, CuO-FeCuO, ZnTi 2 O 4 -ZnO, ZnTi 2 O 4 -TiO 2 и Ag-TiO 2 . Процентное содержание антиобрастающего агента составляло 10-20 % по массе. Выбор массовой доли наночастиц в краске обусловлен тем, что добавление менее 1 0 % наночастиц не создаёт значимого антиобрастающего эффекта на поверхности, что приводит к уменьшению эффективности краски. С другой стороны, добавление более 20 % наночастиц может привести к их агломерации, которая увеличивает шероховатость поверхности и способствует росту биообрастания [9]. Высокое содержание наночастиц в составе также приводит к повышению скорости его отвердения вплоть до невозможности нанесения на защищаемую поверхность. Синтез наночастиц проводился нашими коллегами из Института физики прочности и материаловедения СО РАН, г. Томск [10-14]. Цель данной работы — определение коэффициентов трения противообрастающих покрытий с добавлением различных наночастиц, так как шероховатость поверхности, влияющая на коэффициент трения, является одним из факторов, стимулирующим на процессы развития плёнки обрастания. Методы исследования Для сравнения физико-механических свойств различных составов с наночастицами, противообрастающей эмалью «Биопласт-52» (Эмаль «Биопласт-52». 2017. Технические условия. ТУ 20.30.12.130-002-03218320-2017. Дата введения 05.09.2017 г.), а также контрольными образцами были получены статический и динамический коэффициенты трения пластин. В качестве контрольного образца использовались пластины с органической матрицей без наночастиц. Размер пластин составлял 5,5*2,0*0,3 см. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 302-307. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 302-307. © Мосунов А. А., Мутовкин П. А., Веляев Ю. О., Дегтяр А. Д., 2024 303