Уникальная концепция вторичной переработки композитного материала
рубрика: наука
Ученые Российского химико-технологического университета им. Д.И. Менделеева (РХТУ) разработали концепт технологичных композиционных материалов на основе специальных полимеров — витримеров.
Это позволит перерабатывать композиты многократно, экономически более обоснованно и экологично, как привычный пластик. По словам создателей, эта разработка способна в корне изменить концепцию рециклинга (вторичной переработки) композитных материалов.
Концепт будет интересен производителям в любых отраслях промышленности, где используются композитные материалы, от кораблестроения, авиации и космической индустрии и до строительной отрасли, энергетики и медицины. Для внедрения на предприятии потребуется классический R&D-процесс, другими словами, научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки под конкретного заказчика и его задачи, чтобы финальное изделие имело заданные характеристики.
Обычные композиты состоят из двух фаз: полимерного связующего и армированного наполнителя в виде волокон. Сейчас композитные отходы перерабатывают термическими и химическими методами, то есть их либо сжигают при высоких температурах, либо растворяют в агрессивных условиях. Конечным продуктом рециклинга является только вторичное углеродное армирующее волокно, а полимерное связующее при этом утилизируется. Это крайне энергоемкие и дорогие технологии.
По своим свойствам витримеры аналогичны термопластам, изделия на их основе доступны для переформовки и ремонта. В лаборатории РХТУ из нового материала уже создали первое демонстрационное изделие. Отработанные композитные детали можно будет дробить и полученную крошку заново прессовать. Подобные исследования в мире проводятся, но практики применения в индустрии пока нет. Проект разработки уже представлен инвестору и находится на стадии согласования.
«Ученые РХТУ акцентируют внимание на создании полного жизненного цикла разработки композитов, от синтеза базовых мономеров до производства композитного изделия. Повторная переработка композитных материалов с витримерами поможет решению глобальных экологических и экономических вызовов устойчивого развития — утилизации и переработки отходов. Разработанная концепция открывает для индустрии новые уровни использования композитных материалов», — рассказал Илья Воротынцев, и.о. ректора РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Проект реализуется R&D Центром в области полимерных материалов и композитов. Работа ведется в рамках государственной программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
