Новости химической науки > Самозаживляющиеся эпоксидные смолы

Исследователи из Китая разработали самозаживляемую эпоксидную смолу, повреждения которой можно залечить при нагревании.

Эпоксидные смолы представляют собой прочные полимеры, которые могут использоваться в качестве клеевых композиций во многих приложениях. Зачастую клеевые композиции на основе эпоксидных материалов применяются там, где требуется длительные сроки их службы. Было бы заманчиво разработать такой эпоксидный состав, который мог бы залечивать себя как некоторые другие ранее разработанные самозаживляемые полимеры.

Постепенное восстановление повреждений в эпоксидной смоле. (Рисунок из J. Mater. Chem., 2009, DOI: 10.1039/b811938d)

В обычные эпоксидные смолы вводят залечивающие добавки, принцип действия которых основан на образовании сшивок между нитями полимера. Однако обычно образование этих сшивок происходит необратимо, что при разрыве связей они не могут образовываться повторно и залечить материал.

Мин Жи Ронг (Min Zhi Rong) из Университета Джунгшан (Гуанчжоу, Китай) решили эту проблему, получив новые исходные реагенты для получения эпоксидных смол. В новых мономерах одновременно содержатся эпоксидные и фурановые фрагменты. К смеси мономеров наряду с обычным залечивающим агентом – ангидридом добавляют агент на основе малеинимида.

Ангидрид необратимо образует прочные связи при взаимодействии с эпоксидным группами, в то время как малеинимид обратимо реагирует с фурановыми фрагментами, равновесие наиболее ярко выражено при 110°С. Таким образом, при образовании трещин на поверхности полимера его следует нагреть до 120°С для разрыва связей, образованных между фурановыми фрагментами и малеинимидом, а затем охладить до 80°С для их повторного образования и залечивания поверхности.

Ронг заявляет, что в настоящее время его группа работает над разработкой эпоксидного состава, который мог бы самовосстанавливаться при температурах, меньших чем 100°С.

Источник: J. Mater. Chem., 2009, DOI: 10.1039/b811938d

метки статьи: #химическая технология, #химия полимеров