При участии ученых ЛЭТИ созданы новые покрытия с повышенной водостойкостью для защиты судов и портовых сооружений

В арктическом и тропическом климате конструкционные материалы, используемые при создании судов, кораблей, а также объектов прибрежной инфраструктуры подвергаются экстремальным условиям эксплуатации, которые значительно влияют на их физические и механические свойства.

Так, в арктическом климате низкие температуры, сильные морозы и постоянное воздействие влаги вызывают замерзание воды внутри пористых материалов, что приводит к их разрушению и деградации. Циклы замораживания и оттаивания ускоряют износ материалов, ухудшают их долговечность и увеличивают риск аварийных ситуаций. В тропическом климате, напротив, высокая влажность, солнечная радиация и ультрафиолетовое излучение создают условия для быстрого старения и разрушения материалов. Таким образом, оба типа климата предъявляют высокие требования к стойкости материалов. Поэтому в данной сфере является актуальной задача разработки специальных покрытий и материалов с повышенной стойкостью к этим факторам.

«Мы разработали инновационные органосиликатные покрытия, которые обеспечивают высокую защиту полимерных и металлических конструкций от воздействия окружающей среды – влаги, солнечной радиации и ультрафиолетового излучения в условиях как холодного, так и тропического климата».

Учёные синтезировали ряд органосиликатных композиций из кремнийорганического лака на основе полидиметилфенилсилоксана и высокодисперсных наполнителей (гидросиликатов и оксидов тугоплавких металлов). Для достижения оптимальных физико-технических свойств и повышения врдостойкости защитных покрытий, получаемых и этих композиций, они были модифицированы кремний-органическим лаком линейной структуры (полидиметилсилоксаном) и диановой эпоксидной смолой. Покрытия, нанесенные на полимерные композитные материалы и сталь, подверглись натурным испытаниям в условиях тропического и очень холодного климата продолжительностью 8–12 месяцев.

Результаты экспериментов показали, что после года эксплуатации в тропическом климате защитно-декоративные покрытия продемонстрировали высокую стойкость к воздействию осадков, высокой влажности и солнечной радиации. В ходе исследований было выявлено, что модификация органосиликатных композиций вышеуказанными добавками позволяет значительно повысить их водостойкость по сравнению с исходными составами.

«Новые покрытия найдут применение для защиты береговых оградительных сооружений, корпусов судов из полимерных композитов (стеклопластика и углепластика), а также различных элементов инфраструктуры, эксплуатируемых в экстремальных климатических условиях. Их использование позволит значительно увеличить срок службы объектов и снизить затраты на ремонт и обслуживание».

Результаты исследования опубликованы в научном издании «Коллоидный журнал».

Работа ведется в русле научно-исследовательской политики программы развития СПбГЭТУ «ЛЭТИ» «Приоритет 2030».