Shulga Y. Increasing the operational and repair characteristics of water transport means by using anticorrosive environmentally friendly composites

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0825U003683

Applicant for

Specialization

  • 275 - Транспортні технології (за видами)

Specialized Academic Board

PhD 10886

Kherson State Maritime Academy

Essay

The dissertation is devoted to solving a scientific and technical problem, which is to improve the operational and repair characteristics of water transport means by using an anticorrosive environmentally friendly composite. Also, the solution of the scientific and technical problem is to establish the regularities of the predicted effect of physically active ingredients on the phenomena of interfacial interaction in the formation of a modified anticorrosive composite to improve the reliability of equipment functioning, operation and repair of marine transport, which is a key scientific problem of the world level, including an important issue of Ukraine's defence capability. The relevance of the work is due to the development of transport technologies and the transport industry as a whole, which requires the development and implementation of new structural materials (SM). The applications of polymeric SMs, particularly in the repair and restoration of waterborne vessels, are constantly expanding. At the same time, thermosetting polymers based on epoxy resins are being used with high efficiency due to the improved physical and mechanical properties of the SM. The properties of cementitious materials are regulated by the chemical nature of the constituents and the technological modes of the curing reaction. In this context, it is interesting to use chemically active modifiers, synthesised micro-additives and discrete fibres in the complex. In our opinion, such elements will provide a change in the structural network of the polymer at different levels and stages of its formation, which will improve the operational and repair properties of materials for water transport vehicles operating under the influence of aggressive environments. The aim of the work is to improve the operational and repair characteristics of water transport vessels by using an environmentally friendly anti-corrosive composite with established patterns of predicted effects of physically active ingredients on the phenomena of interfacial interaction and properties of the reactant. To achieve this goal, it was necessary to solve the following scientific and practical problems: 1. To develop a modified epoxy matrix with improved adhesive and cohesive properties for the formation of anticorrosive protective coatings. 2. To investigate the effect of synthesised microdispersed fillers on the properties of composite materials and to study the physicochemical interaction at the polymer matrix-dispersed additive interface. 3. To substantiate the mechanism of activation of interfacial interaction during crosslinking of materials in the presence of a dispersed filler. To develop a model of the formation of structural levels during the formation of epoxy composites in the presence of a dispersed additive and to substantiate their influence on the properties of materials for water transport. 4. To develop a mathematical model to optimise the content of components in the formation of protective coatings for the restoration of water transport. 5. To substantiate the feasibility of using discrete fibres due to the establishment of regularities in the course of structure formation processes in heterogeneous systems that determine the cohesive strength of epoxy composites and protective coatings based on them. 6. To investigate the anticorrosive properties of the developed composites under the influence of various aggressive environments. To investigate the biological resistance of the developed materials to well-known fungi. 7. To provide recommendations for improving the environmental friendliness and service life of water transport vessels by using epoxy composite protective coatings for anticorrosive purposes.

Research papers

Buketov A.V., Dyadyura K., Strelchenko V.Yu., Shulga Yu.M., Kulinich S.O., Hrebenyk L., Kindrachuk M.V. Sustainable Transport Reliability: Exploring the Creep of Eco-Friendly Polymer Nanocomposites. Journal of nano- and electronic physics. 2023. 15 (4). 04004 (7pp). DOI: 10.21272/jnep.15(4).04004

Buketov A.V., Shulga Yu.M., Fesenko I.P., Bezbakh O.M., and Pastukh O.A. Increasing the Lifetime of Water Transportation Vehicles by Using Multifunctional Composites with a Polymer Matrix, Ultradisperse Diamond, and Discrete Fibrous Filler. Journal of Superhard Materials. 2024. 46 (1): 40-54. DOI: 10.3103/S1063457624010027

Buketov A.V., Shulga Yu.M., Strelchenko V.Yu., Sotsenko V.V. Improving the thermophysical properties of polymer composites. Funct. Mater. 2024. 31 (4): 546-556. DOI: https://doi.org/10.15407/fm31.04.546

Maruschak P.O., Kindrachuk M.V., Sieliverstov I.A., Sharanov V.D., Danylenko D.O., Storozhenko M.V., Sapronova L.O., Shulga Y.M., Sharanov O.V., Yatsyuk V.M. Development and research of epoxy polymer with improved thermophysical characteristics. Funct. Mater. 2024. 31 (1): 26-33. DOI: 10.15407/fm31.01.26

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Житник Д.В., Негруца Р.Ю. Підвищення експлуатаційно-ремонтних характеристик засобів водного транспорту шляхом застосування полімерних композитів // Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті. 2023. № 2 (21). С. 57-65. DOI: 10.36910/automash.v2i21.1209

Букетов А., Шульга Ю. Транспортні технології у контексті відновлення суднових вантажних механізмів новітніми модифікованими епоксипластами // Наукоємні технології. 2024. № 3 (63). С. 401-408. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.63.18944

Букетов А.В., Стрельченко В.Ю., Шульга Ю.М., Юренін К.Ю. Епоксидний адгезив для підвищення надійності засобів водного транспорту // Матеріали міжн. наук.-техн. конф. «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті», MINTT-2023 (Херсон: ХДМА, 24-25 травня 2023р.). – С. 298-299

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Юренін К.Ю. Ремонт водного транспорту екологічно чистими полімеркомпозитами // Матеріали IIІ Міжн. наук.-практ. конф. «Проблеми сталого розвитку морської галузі», PSDMI – 2023 (Херсон: ХДМА, 22 листопада 2023р.). – С. 99

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Стрельченко В.Ю., Юренін К.Ю. Відновлення деталей морського транспорту новітніми епоксипластами // Матеріали міжн. наук.-техн. конф. «Сучасні інформаційні та інноваційні технології на транспорті», MINTT-2024 (Херсон: ХДМА, 29-31 травня 2024р.). – С. 292-293

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Юренін К.Ю. Підвищення експлуатаційних характеристик засобів водного транспорту модифікованими епоксипластами // Матеріали ІІІ Міжн. наук. конф. «Теорія модернізації в контексті сучасної світової науки» (Кривий Ріг: МЦНД, 2 серпня 2024р.). – С.105

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Юренін К.Ю., Сметанкін С.О. Математична модель оптимізації складу захисних покриттів водного транспорту // Матеріали VIII міжн. наук.-практ. конф. «Сучасні технології промислового комплексу – 2024» (Херсон, Хмельницький: Кн. Вид-во ФОП Вишемирський В.С., 17-19 вересня 2024р.) – С. 125.

Букетов А.В., Шульга Ю.М., Стрельченко В.Ю., Рихтер М.О., Юренін К.Ю. Дослідження впливу активного мікронаповнювача на механічні властивості епоксипластів для засобів морського транспорту // Матеріали ІV Міжн. наук.-практ. конф. «Проблеми сталого розвитку морської галузі», PSDMI – 2024 (Херсон: ХДМА, 28-29 листопада 2024р.). – С. 171-172

Files

Similar theses