Un team di ricerca dello Skoltech Center for Design, Manufacturing and Materials (CDMM) ha studiato gli effetti della lavorazione degli additivi - idrossido di alluminio e stearato di zinco - sulla cinetica di polimerizzazione dei termoindurenti utilizzati nella pultrusione. La ricerca è stata pubblicata su Journal of Composite Materials .

Elementi strutturali in plastica rinforzata con fibre (FRP) che presentano evidenti vantaggi rispetto ai materiali convenzionali, come l'acciaio, Di legno, e concreto, sono ampiamente utilizzati in ambito civile, costruzioni navali e stradali. Le strutture in FRP sono prodotte utilizzando il processo di pultrusione, in cui la polimerizzazione si ottiene tirando continuamente il materiale. Gli ingegneri utilizzano ampiamente modelli matematici per ottimizzare il processo di pultrusione e quindi evitare costosi esperimenti spesso eseguiti per tentativi ed errori.

Per ottimizzare il processo di pultrusione, bisogna considerare con attenzione molti parametri che determinano la qualità del prodotto finale, e la composizione della miscela polimerica è uno di questi. Una descrizione accurata della pultrusione richiede un modello appropriato di cinetica di polimerizzazione della resina, a seconda dell'additivo di lavorazione utilizzato. Se scelto correttamente, il modello aiuta a determinare la massima velocità di trazione possibile. A sua volta, massimizzare la velocità di trazione mantenendo la qualità dei profili risultanti è essenziale per aumentare l'efficienza e, perciò, l'economicità del processo di pultrusione.

Una squadra CDMM, compreso il dottorato di ricerca lo studente Alexander Vedernikov e lo studente di MSc Yaroslav Nasonov guidati dal professore associato Alexander Safonov e dal direttore del CDMM, professore Iskander Akhatov, dimostrato che gli additivi hanno un notevole impatto sulla velocità di polimerizzazione in pultrusione. Il team ha scoperto che le previsioni sulla velocità di trazione differivano fino a 1,7 volte per le composizioni con e senza additivi, che ha avuto un effetto drammatico sulle prestazioni di pultrusione.

"Il nostro Laboratorio di Strutture e Materiali Compositi sta lavorando intensamente sull'ottimizzazione dei processi al fine di aumentare la redditività mantenendo la qualità richiesta delle strutture composite. Per fare questo, applichiamo modelli matematici dei processi produttivi e li convalidiamo in esperimenti su apparecchiature industriali, " spiega Aleksandr Safonov.