Сейчас научно-технические разработки в области полимеров позволяют достичь, а в некоторых случаях превзойти свойства металла. Химики Казанского университета разработали новый способ получения композиций на основе углеродных нанотрубок и полиолефинов.
В лаборатории кафедры неорганической химии под руководством Рустэма Амирова разработан новый способ получения композиций на основе углеродных нанотрубок и полиолефинов. Осенью 2013 г. группе ученых был выдан патент РФ №2490204. «После введения нанотрубок в полимер прочность и другие его физико-механические показатели резко улучшались, – поясняет Рустэм Амиров. – Полностью заменить металл такие полимеры не могут, но их практическое использование вполне очевидно».
Данные полимеры могут использоваться в случаях, когда прочность металла бывает избыточной. Это необходимо для облегчения веса деталей самолета, автобусов и ракет. Автомобильные гиганты BMW и Renault стали обращать внимание на преимущество подобных материалов. Так, при изготовлении кузова экспериментальной модели одного из автомобилей в ходовой части полимеры использовались совместно со сталью и алюминием. Такой шаг позволил уменьшить вес примерно на 60%, сохранив максимальную прочность и силу движения.
Одной из особенностей нанопереработки является способ введения наночастиц в материал. «Синтезированные нанотрубки малы (длина может составлять до 10-100 микрон, а диаметр до десятков нанометров), при этом имеют очень развитую поверхность, благодаря чему легко соединяются в “пучки” или “дендриты”. В таком виде они малопригодны для получения материалов с высокими прочностными свойствами, так как в местах нахождения дендритов в полимере происходит ухудшение свойств материала и в дальнейшем могут появляться трещины. Поэтому, – продолжает профессор, – перед введением в полимер дендриты нанотрубок нужно обработать специальным образом для разделения их в индивидуальные нанотрубки».
Избежать агрегирования наночастиц позволяет механическое воздействие, практически в 100% случаев которого используется ультразвуковое разбиение, а также введение специальных веществ, которые защищают отделенные друг от друга нанотрубки от обратного “склеивания”. «Индивидуализированные (разделенные) нанотрубки после введения в полимерную матрицу передают ей свои свойства, в частности прочность», – резюмирует Рустэм Амиров.
За получением лицензии на изготовление подобных полимерных материалов к Рустэму Амирову еще не обращались. «Здесь инициатива должна исходить от производителя, а не от ученых. У нас в Татарстане есть предприятия, которые производят определенный сегмент полимерной композиционной продукции. Когда они дозреют до производства полимеров с нанокомпозиционной основой – это вопрос!». (plastinfo/Химия Украины и мира)