08.01.2019/№2

image

Технологию принципиально новых типов многофункциональных материалов разработали в ИММС им. В.А. Белого НАН Беларуси.

Технология принципиально новых типов многофункциональных материалов, базирующаяся на установленном молекулярном механизме аномального повышения вязкости и прочности расплава смесей алифатических полиамидов с функционализированными полимерами и сополимерами олефинов, разработана учеными Института механики металлополимерных систем им. В.А. Белого НАН Беларуси.

Растущим рынкам полимерных материалов Беларуси и других стран СНГ требуются новые многофункциональные композиты. Одним из важнейших направлений их создания является смешение разнородных макромолекул. В связи с этим постоянно усиливается интерес к исследованиям полимерных смесей как в академической, так и прикладной науке.

Хотя в мире созданы и выпускаются в промышленных масштабах сотни марок смесевых полимерных материалов, сегодня пристальное внимание ученых-полимерщиков направлено на углубленное изучение теоретических проблем смешения, которые послужат научной основой создания композитов с выдающимися техническими характеристиками. При этом важным является положение, установленное в ходе исследований смесей полимеров о том, что во многих случаях нет необходимости в полном термодинамическом совмещении компонентов в них. Ведь заданные свойства достигаются часто в связи с тем, что система оказывается несовместимой, то есть не в результате, а вопреки совместимости.

В 2018 году авторами этих строк при изучении реологических и высокоэластических свойств расплавов смесей алифатических полиамидов (ПА6 и ПА66) со специально функционализированными полимерами и сополимерами олефинов обнаружено аномально резкое повышение (более чем в 100 раз) вязкости расплава смеси по сравнению с исходным полиамидом. При этом прочность расплава возрастает по сравнению с исходным полиамидом более чем в 30 раз.

Данный эффект, молекулярный механизм которого заключается в реализации сильных специфических межфазных взаимодействий в смесях, положен в основу прорывной технологии принципиально новых типов многофункциональных смесевых полиамидных материалов, в т. ч. суперударопрочных композитов с высокой и управляемой вязкостью, а также прочностью расплавов. Подобные материалы, в отличие от исходных низковязких полиамидов, могут быть переработаны методами непрерывной экструзии и экструзии с раздувом.

При ее использовании в 2018 году отработана технология импортозамещающих гибких полиамидных труб для пневматических систем серийных моделей тракторов «Беларус». С ОАО «МТЗ» заключен контракт на поставку 100 км пневмотруб типоразмера 12х1,5 мм.

Они производятся из разработанного смесевого композита на базе полиамида 6, многотоннажно выпускаемого в Беларуси, способны полностью заменить аналогичные изделия, которые отечественные предприятия уже длительное время вынуждены были изготавливать из импортируемого дорогостоящего полиамида 11. Экономический эффект составляет около 720 долларов на 1 км пневмотрубы (около 54 кг материала).

В настоящее время организуется внедрение гибких труб из разработанного композита на ОАО «Гомсельмаш», ОАО «МАЗ» и других предприятиях, что позволит исключить импортные закупки на несколько миллионов долларов в год. Материал перспективен для изготовления ударопрочных изделий, например бамперов автомобилей, топливопроводов автотракторной техники, топливных баков, емкостей для хранения и транспортирования нефтепродуктов, труб, используемых на автозаправках и др.

Степан ПЕСЕЦКИЙ, Юрий КРИВОГУЗ,

ИММС НАН Беларуси