Российские ученые упростили и ускорили производство полимеров для космоса
Российский химико-технологический университет имени Менделеева. Архивное фото
Ученые РХТУ имени Менделеева и Института элементоогранических соединений имени Несмеянова (ИНЭОС) РАН разработали новый способ получения стойких полимеров, позволяющий в гораздо более короткие сроки производить такие материалы для использования в космической, электронной и энергетической промышленностях, сообщили РИА Новости в пресс-службе университета. «»Предложенный метод синтеза значительно ускоряет и упрощает весь производственный цикл, позволяет создавать полимеры с различными заданными характеристиками. Ученые уверяют, что благодаря их разработке российские компании смогут получать отечественное качественное сырье, свойства которого не уступают иностранным аналогам и даже превосходят их», — говорится в сообщении.
Отмечается, что такие полимеры, как, например, карбоксилсодержащие полиимиды (КПИ), отличаются высокими свойствами, в частности, они способны выдерживать температуры до 400 градусов, обладают радиационной и химической стойкостью. Они применяются в различных областях, включая электронику, аэрокосмическую, энергетическую, нефтегазовую промышленность и медицину.
Как пояснил инженер-исследователь лаборатории высокомолекулярных соединений ИНЭОС РАН Алексей Фоломин, слова которого приводит пресс-служба, карбоксилсодержащие полиимиды находят сейчас всё больший научный и практический интерес, однако они очень сложны в производстве. Создание этих материалов состоит из двух этапов, на первом из которых необходим предварительный синтез полиамидокислот, отличающихся нестабильностью. На второй стадии происходит циклизация этих кислот, причём она не всегда проходит полностью и требует дополнительного состава для лучшего связывания.
В ходе работы, выполненной при финансовой поддержке Минобрнауки России, учёные предложили метод, который позволяет избежать этих проблем и даёт возможность получать такие полимеры за несколько часов. Выделение КПИ идёт в малотоксичном растворителе без традиционно используемого катализатора и минует стадии выделения и очистки. Сейчас коллектив учёных разработал лаки на основе КПИ для формирования первичного защитного покрытия оптического волокна.
По словам Фоломина, сначала учёные исследовали возможность получения карбоксилсодержащих полиимидов с использованием 3,5-диаминобензойной кислоты в качестве одного из мономеров. Тогда и стало понятно, что синтез не требует дополнительного катализатора. Кроме того, учёные определили, что на свойства полимеров влияет влажность, при которой проводится синтез, но метод можно использовать в качестве универсального для получения КПИ различного строения.
«Используя различные мономеры, мы получили карбоксилсодержащие полиимиды с большим разнообразием свойств, таких как высокая тепло- и термостойкость, хорошая растворимость в органических растворителях, высокая прочность пленок … В последней работе синтезированные нами КПИ использовались в качестве защитных покрытий оптических световодов», – рассказал Фоломин.
Он добавил, что сейчас учёные планируют проведение дополнительных исследований для изучения конкретных полимерных матриц, а также дальнейшее коммерческое масштабирование проекта.
