Ученые Пермского Политеха нашли способ резко улучшить дешевые строительные смолы без промышленных печей. Пять доступных добавок, которые смешиваются со смолой еще до отверждения, увеличили прочность на 29%, а износостойкость — сразу в пять раз. Открытие может значительно удешевить производство легких конструкций для авиации, судостроения и ветроэнергетики.Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе ПНИПУ.
Современные самолеты, лопасти ветрогенераторов и корпуса скоростных яхт все чаще делают не из цельного металла, а из полимерных композитов. В таких материалах стеклянные или углеродные волокна пропитывают специальной смолой-связующим — именно она удерживает волокна вместе, распределяет нагрузки по всему изделию и защищает их от влаги и агрессивной среды.
Самые надежные связующие — высокотемпературные эпоксидные смолы. Но чтобы они затвердели должным образом, детали приходится часами выдерживать в промышленных печах при 150–180°C. Это требует дорогого оборудования, больших энергозатрат и жестких условий производства. Куда доступнее так называемые холодного отверждения — полиэфирные, винилэфирные и эпоксивинилэфирные смолы: они застывают при комнатной температуре без всяких печей. Минус один, но существенный: по прочности и стойкости к износу они заметно слабее термообрабатываемых аналогов. Именно этот разрыв попытались устранить пермские ученые.
Аспирант кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Алексей Полин и профессор той же кафедры, доктор технических наук Галина Шайдурова проверили пять типов модификаторов, которые смешиваются со смолой еще до отверждения: мелкодисперсный аэросил (нанопорошок диоксида кремния), органическую глину, корундовый порошок, каучук СКЭПТ и дибутилфталат. Никакого специального оборудования не нужно — добавки вводятся на стадии смешения по обычной технологии.
Результаты оказались впечатляющими. Прочность образцов выросла на 29%, износостойкость увеличилась в пять раз, водопоглощение снизилось в 1,2–1,8 раза в зависимости от типа модификатора. При этом смолы остаются холодного отверждения — главное технологическое преимущество сохранено. Авторы рассчитывают, что модифицированные смолы смогут заменить дорогостоящие высокотемпературные аналоги в авиации, судостроении и ветроэнергетике, делая производство легких конструкций ощутимо дешевле.
Ранее в России создали умный лифт, который сам уведомляет о поломках.