Разработка структурно-кинетических базовых принципов получения сверхпрочных и высокомодульных волокон, сформованных из гелей сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Предложена принципиально новая концепция модернизации современного промышленного метода гель-технологии и получения сверхпрочных и высокомодульных волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ), позволяющая повысить физико-механические характеристики волокон.
Физической основой нового подхода являются кинетические представления о механизме разрушения твёрдых тел, характере структурных превращений, протекающих в полимерах под воздействием нагрузки, и представления о важной роли надмолекулярной структуры и температурно-силовых режимов упрочнения на каждом этапе многоступенчатого гель-технологического процесса.
Исследование структуры реакторных порошков и гель-состояния, особенностей растворения порошков проведено при комплексном использовании методов растровой электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, инфракрасной и рамановской спектроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, рассеяния видимого света.
Показано, что отечественные реакторные порошки могут быть успешно использованы в технологическом производстве волокон с физико-механическим характеристиками, сопоставимыми с аналогичными показателями промышленной продукции зарубежных фирм. Найдены реальные возможности достижения более высоких показателей при выполнении научно-исследовательских работ по Госконтракту на II этапе.
На основе этих представлений сформулированы базовые принципы модернизации метода гель-технологии, заключающейся в нахождении оптимальных значений параметров, структуры и температурно-силовых режимов упрочнения, реализующихся на каждом этапе.

1. Проведено обобщение результатов предыдущих этапов исследований. Проведена оценка полноты решения поставленных задач и эффективность полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
2. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96, в том числе выяснены возможности оформления патентов.
3. Сформулированы на основе проведённых НИР рекомендаций по выбору каталитической системы для синтеза реакторных порошков СВМПЭ с оптимальной морфологией и рекомендации по выбору схемы ориентационного упрочнения гель-сформованных волокон СВМПЭ.
4. Проведена оценка возможности создания в России промышленного производства сверхпрочных и высокомодульных волокон по гель-технологии. Проведена оценка конкурентоспособности будущей продукции для импортозамещения и выхода на мировой рынок.
5. Составлен, оформлен и рассмотрен итоговый отчёт.