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

Изучение физико-механических свойств покрытия проводилось с использованием машины трения Labthink MXD-02. Метод измерений — ASTM D 1894 — международный стандарт для определения коэффициента трения пластиковых плёнок и листового материала [15]. Результаты исследований На первом этапе работы были изготовлены образцы, покрытые составом, имеющим в качестве органической матрицы акрилатную и эпоксидную смолы, канифоль, полиуретановые связующие, а в качестве антиобрастающего агента — весь набор исследуемых наночастиц. Значения динамического и статического коэффициента трения этих образцов представлены в табл. 1 . Таблица 1 Динамический и статический коэффициент трения образцов (1 -й этап) Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 302-307. Transactions of the Kola Science Centre of RA s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 302-307. Образец Статический коэффициент Динамический коэффициент Биопласт-52 0,128 ± 0,009 0,073 ± 0,004 Контроль 0,132 ± 0,004 0,141 ± 0,001 ZnO-FeZnO 0,170 ± 0,011 0,128 ± 0,007 CuO-FeCuO 0,154 ± 0,021 0,144 ± 0,017 ZnTi 2 O 4 -ZnO 0,183 ± 0,010 0,170 ± 0,008 ZnTi2O4-TiO2 0,169 ± 0,006 0,153 ± 0,005 Ag-TiO 2 0,147 ± 0,002 0,122 ± 0,005 Наименьшие значения статического и динамического коэффициентов трения (см. табл. 1) получены для образца, покрытого краской Биопласт-52 (0,128 ± 0,009; 0,073 ± 0,004 соответственно), в то время как наибольшие — зарегистрированы для образца с добавлением наночастиц ZnTi 2 O 4 -ZnO (0,183 ± 0,010; 0,170 ± 0,008). Наиболее близкие результаты к покрытию Биопласт-52 среди созданных нами продемонстрировали составы, содержащие наночастицы CuO-FeCuO и Ag-TiO 2 . Если учесть, что коэффициент трения имеет корреляцию с микроскопической морфологией поверхности, можно высказать гипотезу о том, что покрытия, имеющие наименьшие коэффициенты трения, будут лучше противостоять процессу возникновения плёнки обрастания за счёт своей гладкости, которая может препятствовать прикреплению организмов-обрастателей. Результаты натурного биологического эксперимента, поставленного в Севастопольской бухте Чёрного моря (данные готовятся к публикации в профильном журнале), показывают, что коммерческая эмаль «Биопласт-52» демонстрирует высокую эффективность в борьбе с организмами-обрастателями, что свидетельствует о её потенциальной прочности и устойчивости к биологическим организмам в реальных условиях эксплуатации. Поскольку краски с использованием наночастиц CuO-FeCuO и Ag- TiO 2 показали сопоставимые с эмалью «Биопласт-52» результаты в эксперименте на машине трения, это дало нам основание ожидать сопоставимого эффекта и в натурном эксперименте. На втором этапе эксперимента отобранные наночастицы были помещены в концентрации 10 % по массе в органические матрицы, используемые при изготовлении коммерческих красок PK-Marine и Биопласт-52. В качестве контрольных образцов были использованы пластины, покрытые этими основами без добавления наночастиц. Также были определены статические и динамические коэффициенты трения для приготовленных таким образом образцов. Полученные результаты эксперимента для покрытия на основе эмали PK-Marine, в силу их нестабильности при наборе статистики, нельзя использовать для анализа. Данные по остальным образцам собраны в табл. 2, её анализ позволяет сделать вывод о том, что введение в основу, используемую для приготовления эмали «Биопласт-52», наночастиц Ag-TiO 2 и CuO-FeCuO повышает коэффициент трения по сравнению с контролем и самой эмалью. Таким образом, можно сделать предположение, что необходимо дополнительно отработать технологию введения наночастиц в органическую основу для снижения коэффициента трения и повышения гладкости покрытия. © Мосунов А. А., Мутовкин П. А., Веляев Ю. О., Дегтяр А. Д., 2024 304