Специалисты из Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» совместно с коллегами из Института синтетических полимерных материалов и Института элементоорганических соединений Российской академии наук разработали технологию, повышающую качество получаемой из кремнийорганического каучука резины. Она позволила не только превратить каучук в резину, но и значительно улучшить механические свойства получившихся материалов. Результаты исследования опубликованы в National Library of Medecine.
Резины, получаемые из кремнийорганического каучука для использования в составе композитных материалов более тепло- и атмосферостойкие, чем традиционные, устойчивы к действию озона и ультрафиолета. Однако частицы диоксида кремния, используемые при их изготовлении, активно взаимодействуют друг с другом и слипаются, образуя так называемые «комочки» разного размера. Из-за этого структура резины становится неоднородной, что снижает ее прочность.
Вместо них ученые предложили использовать в качестве наполнителя так называемые MQ-смолы - соединения, в которых жесткое ядро на основе диоксида кремния окружено гибкими цепочками из кремния, кислорода и метила, мешающими ядрам слипаться между собой.
«Прелесть процесса заключается в том, что мы можем достаточно легко размешать MQ-смолы в жидком каучуке и получить резину. С производственной точки зрения это очень выгодно. Кроме того, варьируя содержание наполнителя и его структуру — соотношение между размерами ядра и оболочки, можно получить широкий спектр свойств материала. Например, сформировать изделие даже в виде нити, что вообще-то нетипично для кремнийорганических резин», - поясняет Сергей Крашенинников, научный сотрудник отдела нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.
Проведенные испытания показали, что полученные материалы быстро восстанавливаются после снятия механической нагрузки. Это делает их востребованными в областях, где нужно выдерживать частое растяжение и сжатие.
Источник фото: Robert Laursoo on Unsplash
