Протокол заседания совета по технической химии и новым материалам коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации

Заседание совета по технической химии и новым материалам коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации, под председательством Ю.М. Михайлова, состоялось 23 декабря 2021 года, № ВПК (С-5) - 11(80)пр.

Обсуждались проблемные вопросы организации отечественного производства сверхвысокомолекулярного полиэтилена и изделий из него.

Сочетание таких характеристик, как высокая ударная прочность (до 170 кДж/м²), стойкость к абразивному воздействию, морозостойкость (до -100ºС), низкий коэффициент трения, высокая устойчивость к агрессивным средам, к УФ, высокая прочность (300-350 сН/текс), низкие значения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь дают возможность применять изделия из СВМПЭ в качестве бронезащитных материалов, футеровки ковшей экскаваторов, облицовки портовых сооружений и нефтедобывающих платформ в условиях Крайнего Севера и Заполярья и для других целей. 

Так, применение СВМПЭ в бронетранспортерах в качестве противоосколочного слоя снижает угол разлета осколков и количество поражений с 7 позиций без противоосколочного слоя до 3 позиций с применением UD - СВМПЭ, поверхностной плотностью 24,4 кг/м².

В соответствии с поручением Заместителя Председателя Правительства Российской Федерации (протокол совещания от 26 августа 2014 г. № РД-П7-51пр), на базе АО "ВНИИСВ" (г. Тверь) была создана уникальная отечественная гель-технология изготовления особо прочных волокон на основе СВМПЭ, которая является аналогом зарубежного волокна типа Dyneema® и Spectra. Однако, разработанная гель-технология требовала доработки в части аппаратурного оформления отдельных переходов существующей технологической линии и обеспечения необходимого объема выпуска исходного сырья - порошка СВМПЭ.

По этой технологии получена высокопрочная нить ПЭ-2, которая при плотности 0,97-0,975 г/см³ имеет удельную разрывную нагрузку до 360 сН/текс и модуль упругости 14000 сН/текс, что не уступает по качеству наиболее прочной полиэтиленовой нити SK-75, выпускаемой компанией DSM Dyneema®.

Высокий уровень нити ПЭ-2 при производстве современных волоконно-композиционных материалов подтвержден исследованиями, проведенными в АО "ЦНИИСМ" и АО "ЦВМ" "Армоком".

Наиболее технологичным сырьем для изготовления композитных шлемов и бронепанелей являются рулонные композитные UD-материалы, образованные 2-4 плоскоориентированными перекрестноармированными слоями из СВМПЭ волокон. Для создания отсутствующей в России технологии производства таких материалов предложена к поставке в 2023-2024 годы ОКР "Разработка технологии и опытно-промышленной установки для изготовления композитного рулонного UD-материала на основе отечественных нитей из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ)", шифр "Суперхолст". Научный задел к этой работе создан в АО "ЦНИИСМ" и Центре "Армоком".

Для освоения переработки СВМПЭ волокон в композитные бронематериалы по намоточно-компрессионной технологии в АО "ЦВМ "Армоком" на собственные средства создана Научно-исследовательская технологическая лаборатория с намоточным оборудованием, взамен ткацкого. Получены образцы композитных материалов с повышенным содержанием армирующих СВМПЭ волокон и противоосколочной стойкостью на 30% выше, чем у традиционных органопластиков, армированных арамидной тканью. Экспериментально установлены возможности такого материала останавливать выпущенные с тактической дистанции автоматные пули и улавливать осколки со скоростями около 800 м/с.

Минпромторгу России с участием руководителя приоритетного технологического направления "Технологии материаловедения" рассмотреть возможность финансирования мероприятий, направленных на разработку технологий модификации поверхности тканей из СВМПЭ в плазме низковакуумного разряда для создания высокоэффективной композитной брони легкобронированной военной технике с учетом предварительных положительных результатов, полученных АО "ЦВМ "Армоком" при исследовании композитов, изготовленных из СВмПЭ, обработанного таким образом ФКП "НПО "КЗТМ".

Председатель научно-технического совета
Военно-промышленной комиссии
Российской Федерации -
заместитель председателя коллегии
Военно-промышленной комиссии
Российской Федерации

Ю.М. Михайлов