Российские ученые разработали термостойкий материал: прорыв в теплоизоляции и высокотехнологичных решениях

Российские ученые разработали инновационный термостойкий материал на основе сополимера этилена с винилацетатом и древесной муки. Введение древесной муки значительно увеличивает стойкость материала к окислению кислородом воздуха при высоких температурах. Новые материалы могут использоваться для теплоизоляции трубопроводов, изоляции кабелей, элементов беспилотных летательных аппаратов и кухонной мебели.

Исследование, проведенное сотрудниками ИБХФ РАН совместно с РЭУ им. Г.В. Плеханова и ООО «Метаклэй Исследования и разработки», показало, что материал, содержащий 50% сополимера этилен-винилацетата и 50% древесной муки, медленнее теряет массу под воздействием высоких температур и кислорода воздуха по сравнению с чистым сополимером. Эти материалы могут использоваться в конструкциях, рассчитанных на кратковременное воздействие высоких температур, без риска разрушения. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Polymers.

В древесной муке содержится лигнин и полифенольные соединения, которые являются природными антиоксидантами и термостабилизаторами. В процессе формирования композита молекулы полимера могут вступать в химическую реакцию с полифенолами, образуя более стойкие к окислению структуры. Это позволяет материалам претерпевать большее количество циклов переработки и выдерживать более высокие температуры переработки. Кроме того, использование природного наполнителя удешевляет материал и делает его более жестким, не выделяя токсичных веществ при нагревании.

Как бывает при большинстве научных открытий, эффект термоокислительной стабилизации высоконаполненных биокомпозитов с древесной мукой мы обнаружили случайно. А затем начали более детально изучать его дополнительными методами исследования. Мы создали полимерные материалы с высоким содержанием древесной муки и обнаружили, что природные антиоксиданты, содержащиеся в древесине, способны диффундировать в полимерную матрицу, защищая ее от окислительной деструкции. Нам было удивительно, почему ранее этот эффект не описывался в научных работах, вероятно он проявляется только при высоком содержании растительного наполнителя. Это очень полезный эффект, развязывающий руки переработчикам пластмасс, в том числе при повторной переработке.

• Петр Пантюхов, руководителя проекта, кандидата химических наук, научного сотрудника ИБХФ РАН

Исследователи подчеркивают, что применение доступных и дешевых природных наполнителей позволит сократить расход синтетических полимеров и улучшить эксплуатационные свойства новых материалов. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.

Источник: Минобрнауки РФ