Химики из Франции разработали новый материал, сочетающий в себе пластичность стекла с прочностью и стабильностью термореактивных пластиков. Новый материал может найти применение в автомобильной и аэрокосмической промышленности, а также в других областях.
Руководитель исследования, Людвик Лебле (Ludwik Leibler) из Национального Научно-исследовательского Центра Франции отмечает, что новый материал можно использовать в любом приложении, для которого необходимо изготавливать детали сложной формы. Материал легче металла или стекла, он отличается химической устойчивостью, его можно рециклизовать.
Термореактивные пластики отличаются повышенной стабильностью по отношению ко многим растворителям и высоким температурам, однако для придания соответствующей формы образование полимера должно происходить непосредственно в агрегате для литья, и после завершения полимеризации форму термореактивных пластиков нельзя изменить, они также не могут подвергаться повторной обработке за счет нагрева или растворения в подходящих растворителях. Полимер, разработанный в группе Лебле, отличается стабильностью термореактивных пластиков, но может быть обработан подобно стеклу – нагрев нового материала позволяет изменить его форму.
Ключом к свойствам нового материала является строение материала, содержащего равное количество сложноэфирных и спиртовых группировок. При нагревании в полимере происходит реакция переэтекрификации, которой способствует уже введенный в состав материала цинксодержащий катализатор. Лебле поясняет, что в ходе переэтерификации происходит только перераспределение сложноэфирных связей, при этом их общее количество остается постоянным, что обеспечивает высокую прочность полимера.
Исследователи продемонстрировали возможность рециклизации материала, протекающей с полным сохранением материалом его исходных свойств. Помимо этого, царапины и незначительные повреждения на поверхности изделия из нового полимера могут быть исправлены с помощью простого нагревания. Химики из группы Лебле запатентовали новый материал и надеются на его коммерциализацию в ближайшем времени – для получения нового термопласта требуются недорогие и коммерчески доступные исходные.
Эксперт по полимерным материалам из Университета Карнеги Меллона Кржиштоф Матяжевский (Krzysztof Matyjaszewski) отмечает, что результаты работы французских коллег наглядно демонстрируют простой метод получения материала с отличными свойствами, который, к тому же, легко поддается обработке. Он добавляет, что химия нового материала основана на простых и надежных реакциях, позволяющих получить органический материал, свойства которого в выгодную сторону отличаются от свойств неорганических стеклообразных материалов.
Источник: Science, DOI:10.1126/science.1212648
|