Перспективы использования жесткого поливинилхлорида в малотоннажном судостроении

В работе исследуется вопрос возможности применения жесткого поливинилхлорида (ПВХ) в качестве основного материала корпусов малотоннажных судов. Представлена статистика применения материалов корпусов маломерных судов. На 2019 г. в России количество судов, изготовленных из полимерных материалов, не превышало 9 %. Из полимерных материалов подробно рассмотрено применение полиэтилена низкого давления (ПНД) и ПВХ. Приведены основные отечественные организации, занимающиеся проектированием и постройкой судов из ПНД, а также примеры их работ. Выполнено сравнение физико-механических характеристик ПНД и жесткого ПВХ. На основании сравнительного анализа показано, что жесткий поливинилхлорид, с точки зрения физико-механических характеристик, во многом лучше, чем полиэтилен низкого давления. Выделены характеристики и свойства жесткого поливинилхлорида, ограничивающие его использование в качестве основного материала корпуса судна. Проведено сравнительное исследование ползучести образцов из жесткого ПВХ и ПНД. Испытания проводились при усилиях, соответствующих растягивающим напряжениям 5–15 МПа. Каждый образец испытывался на протяжении 2 часов. При выбранных расчетных значениях напряжений образцы из ПНД показали ярко выраженную ползучесть в отличие от образцов из жесткого ПВХ. Отмечено, что кривая ползучести образцов из полиэтилена низкого давления имеет ярко выраженную ступенчатую форму. Представлены примеры способов, позволяющих уменьшить токсичность при горении и улучшить сопротивляемость ползучести, устойчивость к ультрафиолетовому излучению (фотодеструкцию), ударную прочность и морозостойкость жесткого ПВХ, чтобы расширить возможность применения материала в качестве основного в корпусах малотоннажных судов.

1. Анализ рынка маломерных моторных судов. URL: https://prcs.ru/analytics-article/rynok-malomernyh-motornyh-sudov/ (дата обращения: 08.02.2024).

2. Sözen A. and Neşer G. High density polyethylene (hdpe) as a prominent marine small craft building material: opportunities and obstacles. The 25th symposium on theory and practice of shipbuilding, 2022, pp. 89–90.

3. Полиэтилен высокой плотности (низкого давления) ПНД, HDPE: литьевой I-1561. URL: https://trade-pioneer.ru/catalog/element.php?ID=62 (дата обращения: 08.02.2024).

4. Why HDPE Boat? URL: http://hdpeboat.com/why_hdpe.aspx (дата обращения: 08.02.2024).

5. Виды и конструкции лодок РИБ. URL: https://avangard35.ru/vidy-i-konstrukcii-lodok-rib/ (дата обращения: 08.02.2024).

6. Химические свойства и применение поливинилхлорида. URL: https://polimerinfo.com/polivinilhlorid/polivinilhlorid-chto-eto-takoe.html (дата обращения: 08.02.2024).

7. Поливинилхлорид (ПВХ): основные свойства, область применения. URL: https://plastinfo.ru/information/articles/38/ (дата обращения: 08.02.2024).

8. Когда и где используют жесткий ПВХ? URL: https://andraus.ru/kogda-i-gde-ispolzuyut-zhyostkij-pvh/ (дата обращения: 08.02.2024).

9. Что такое ПВХ? URL: https://www.tbc-empire.ru/faq/faq_pvh/about_pvh/ (дата обращения: 08.02.2024).

10. Что такое ПВХ. Преимущества и недостатки. https://veka.ua/spravochnik/articles/windows/chto-takoe-pvkh-preimushchestva-i-URL:nedostatki/ (дата обращения: 08.02.2024).

11. Overview of materials for PVC, Rigid Grade. URL: https://www.matweb.com/search/datasheet_print.aspx?matguid=69642362cb864d25b8f6eb9d02092ecf (дата обращения: 08.02.2024).

12. Overview of materials for High Density Polyethylene (HDPE), Extruded. URL: https://www.matweb.com/search/datasheet.aspx?MatGUID=482765fad3b443169ec28fb6f9606660 (дата обращения: 08.02.2024).

13. Piyush K. Dutta and Uday Vaidya. A study of the long term applications of vinyl sheet pile. 2003, S. 91

14. Modulus of elasticity and Poisson's coefficient of polymeric materials. URL: https://www.sonelastic.com/en/fundamentals/tables-of-materials-properties/polymers.html (дата обращения: 08.02.2024).

15. Nitta Koh-hei and Masahiro Yam. Poisson’s Ratio and Mechanical Nonlinearity Under Tensile Deformation in Crystalline Polymers. Rheology, 2012, 07 March, pp. 113–132.

16. Rigid PVC Plastic Extrusions. URL: https://www.intekplastics.com/materials-guide/rigid-pvc/(дата обращения 17.02.2024).

17. Rigid PVC characteristics & uses. URL: https://www.pmcplastics.com/resources/engineered-resins/pvc-rigid/ (дата обращения: 17.02.2024).

18. Вреден ли ПВХ? Соответственно, вредна ли террасная доска из ДПК на основе ПВХ? URL: https://www.savewood.ru/vreden-li-pvh/ (дата обращения: 17.02.2024).

19. Низамов Р. К., Нагуманова Э. И., Абдрахманова Л. А., Хозин В. Г. Поливинилхлоридные материалы, модифицированные термоэластопластами // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2006. № 1 (5). С. 8–11.

20. How to increase the cold resistance of PVC? URL: http://en.pvcplastics.com.hk/index.php/news/show/aid/177.html (дата обращения: 24.02.2024).

21. Проблемы при эксплуатации изделий из ПВХ, вызванные воздействием природных факторов. URL: http://www.engplast.ru/blog.php?b=237 (дата обращения: 24.02.2024).

22. Стабилизаторы, HALS, УФ+ для полимерных материалов. URL: https://chemdirect.ru/polymer_stabilizatory_uv (дата обращения: 24.02.2024).

23. Gianluca Sarti. Developing and improving fire performance and safety in PVC. URL:https://www.researchgate.net/publication/358850647_Developing_and_im-proving_fire_performance_and_safety_in_PVC (дата обращения: 24.02.2024).

24. Coaker A., William M. Fire and flame retardants for PVC. Journal of Vinyl & Additive Technology, 2003, no. 9, pp.108–115.

25. Hussain R. K., Dagher H. F., & Khudadad R. R. Reducing Creep Rate of polypropylene’s by Soaking Solid solutions of CaCO3. World Scientific News, 2016, 49 (2), pp. 90–103.

26. Chauffoureaux J. C. Mechanical Properties of Rigid Polyvinyl Chloride, Effect of Fillers. Pure and Applied Chemistry, 1979, V. 51. N 5, P. 1123–1148.