Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 523

«Композиты России» работают над новыми покрытиями из продуктов переработки сельскохозяйственных отходов

«Композиты России» работают над новыми покрытиями из продуктов переработки сельскохозяйственных отходов
В МИЦ «Композиты России» созданы полиуретановые композиции, обладающие способностью к самовосстановлению повреждений. Для их получения используются материалы, доступные из биовозобновляемых источников.

Полиуретаны (ПУ) являются важными полимерными материалами и используются во многих отраслях, таких как производство эластомеров, адгезивов, покрытий и пен. Возникновение микроповреждений существенно сокращает срок службы материала и критическим образом влияет на его свойства. Также очень важной проблемой является вопрос вторичной переработки ПУ. В настоящее время отработанный полимерный материал либо сжигают, либо подвергают гликолизу с высвобождением полиола (гибкий сегмент полиуретана), либо перемалывают и используют в качестве наполнителя при производстве, к примеру, дорожных покрытий.

В химической лаборатории МИЦ «Композиты России», используя ранние исследования по разработке самовосстанавливающихся эпоксидных связующих, были созданы полиуретановые композиции, обладающие способностью к самовосстановлению (самозалечиванию) повреждений. Эти материалы относятся к классу, так называемых, стимул-чувствительных или «умных» полимеров. Они способны изменять свои свойства под влиянием внешнего воздействия (стимула). В данном случае ПУ при двухступенчатом термоциклировании (нагрев до 60 °C, а затем – до 120 °C) способен восстанавливать повреждения посредством обратимого образования химических связей по реакции Дильса-Альдера. Причём, в отличие от материалов, в которых реализовано так называемое примесное самозалечивание (внедрение в материал частиц катализатора и микрокапсул/микроволокон с мономером), процесс самовосстановления не однократный, а может быть повторён несколько раз без особой потери механических свойств. К достоинствам этих ПУ композиций стоит отнести так же то, что для их получения используются материалы, доступные из биовозобновляемых источников – в частности, фурфурол, продукт переработки сельскохозяйственных отходов.

Также существенным преимуществом разработанных самозалечивающихся ПУ является возможность их вторичной переработки: образцы, использованные для механических испытаний, растворяли, подвергали нагреву и отверждали повторно. Механические свойства рециркулированного материала ухудшались незначительно, а сам рецикл успешно повторяли по меньшей мере 5 раз.

Материал применим для антивибрационных покрытий/подложек.

Название изображения

Внешний вид самовосстанавливающегося полиуретана

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Название изображения

Микроснимки повреждённой области (1) и той же области после залечивания (2)

Название изображения

Цикл переработки

[Материалы для публикации предоставлены МИЦ "Композиты России" МГТУ им. Н.Э. Баумана]

 

"зеленые" технологии вторичная переработка мгту им баумана миц "композиты россии" полимерные материалы полиуретаны

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.