Uma equipe de pesquisa do Skoltech Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM) estudou os efeitos dos aditivos de processamento - hidróxido de alumínio e estearato de zinco - na cinética de polimerização de termofixos usados ​​em pultrusão. A pesquisa foi publicada no Journal of Composite Materials .

Elementos estruturais de plástico reforçado com fibra (FRP) que têm vantagens óbvias sobre os materiais convencionais, como aço, Madeira, e concreto, são amplamente utilizados na área civil, construção naval e rodoviária. As estruturas de FRP são fabricadas usando o processo de pultrusão, em que a polimerização é conseguida puxando continuamente o material. Os engenheiros usam amplamente modelos matemáticos para otimizar o processo de pultrusão e, assim, evitar experimentos dispendiosos frequentemente realizados por tentativa e erro.

Para otimizar o processo de pultrusão, deve-se considerar cuidadosamente muitos parâmetros que determinam a qualidade do produto final, e a composição da mistura de polímero é uma delas. A descrição precisa da pultrusão requer um modelo apropriado de cinética de cura de resina, dependendo do aditivo de processamento usado. Se escolhido corretamente, o modelo ajuda a determinar a maior velocidade de extração possível. Por sua vez, maximizar a velocidade de extração, mantendo a qualidade dos perfis resultantes é essencial para aumentar a eficiência e, Portanto, a relação custo-benefício do processo de pultrusão.

Uma equipe CDMM, incluindo Ph.D. o estudante Alexander Vedernikov e o estudante de MSc Yaroslav Nasonov liderados pelo professor associado Alexander Safonov e diretor do MDL professor Iskander Akhatov, provou que os aditivos têm um impacto considerável na velocidade de polimerização em pultrusão. A equipe descobriu que as previsões de velocidade de extração diferiam em até 1,7 vezes para composições com e sem aditivos, que teve um efeito dramático no desempenho da pultrusão.

“Nosso Laboratório de Estruturas e Materiais Compósitos está trabalhando intensamente na otimização de processos a fim de aumentar a lucratividade e ao mesmo tempo manter a qualidade necessária das estruturas compósitas. aplicamos modelos matemáticos de processos de manufatura e os validamos em experimentos em equipamentos industriais, "Alexander Safonov explica.