Новые низкотемпературные связующие полимеры разработали в РХТУ

Специалисты Российского химико-технологического университета (РХТУ, г. Москва) им. Д. И. Менделеева разработали новую полимерную смолу для производства композитных материалов. Разработка современного поколения низкотемпературных бензоксазиновых смол выполнена по заказу индустриального партнера — компании АО «Юматекс» (UMATEX Group, Госкорпорация «Росатом»), сообщается в пресс-релизе РХТУ.

Полимерная смола используется в качестве пропитки в производстве тканей из углеродных волокон, которые имеют высокую прочность, малогорючи, позволяют снизить вес конечного продукта. Материал подходит для изготовления внутренней обшивки в салонах пассажирских лайнеров, а также находит применение в других отраслях производства, где требуется высокотехнологичный продукт для эксплуатации в экстремальных условиях.

В компании ЮМАТЕКС бензоксазиновые композиты к 2024 году планируют использовать при создании элементов обшивки салона воздушного судна российского лайнера МС-21. Также новые смолы найдут применение в транспортном машиностроении, строительстве и электронной технике. 

«Препреги на бензоксазиновом связующем станут важной частью продуктового портфеля Юматекс, который позволит нам быть конкурентоспособными не только на отечественном, но и на мировом рынке авиационных композитов», — рассказал Юрий Свистунов, заместитель генерального директора, технический директор АО «ЮМАТЕКС», директор R&D центра ЮМАТЕКС-РХТУ.

Создание бензоксазинов с низкой температурой отверждения — одна из самых трудных задач этой предметной области. Обычно бензоксазиновые смолы отверждаются при температуре 200 С и выше. Исследователям вуза удалось создать бензоксазиновую смолу с температурой отверждения 150 С. За счет этого технологический процесс производства композитных тканей становится дешевле и эффективнее.

На мировом рынке бензоксазины появились с 2008 года и в настоящее время уверенно заняли свою нишу. В России же бензоксазинами пробовали заниматься единицы, и только с 2019 года начались полноценные комплексные исследования и разработки под руководством Игоря Сиротина.

«Полученные результаты являются энергичным началом большого фундаментального направления исследований бензоксазинов в России, которые приведут к значительному изменению рынка связующих материалов для индустрии композитных материалов», — сказал декан факультета нефтегазохимии и полимерных материалов РХТУ, кандидат химических наук Игорь Сиротин.

Фундаментальные исследования бензоксазинов под руководством Игоря Сиротина ведутся с 2019 года при поддержке Российского научного фонда. Ученым удалось разработать методики синтеза новых бензоксазиновых мономеров на основе диаминов различного строения и с содержанием фосфор-азотного фрагмента, а также установить некоторые важнейшие химические закономерности взаимодействия исходных реагентов.

По теме: Ученые РХТУ им Д.И. Менделеева создали новый полимер для авиакосмической отрасли

По тематике работ опубликовано 9 статей в рецензируемых зарубежных и российских журналах. Сиротин И. с. уверен, что полученные результаты его научного коллектива являются энергичным началом большого фундаментального направления исследований бензоксазинов в России, которые приведут к значительному изменению рынка связующих для идустрии.

Перед учеными стоят амбициозные цели по установлению механизмов полимеризации бензоксазинов различного строения, и выявление их влияние на формирование результирующей полимерной сетки полибензоксазинов, определение их структуры.

На международной конференции по бензоксазинам в 2021 году профессором Ишидой, пионером в области бензоксазинов, и Игорем Сиротиным были обозначены актуальные научные вопросы полимеризации бензоксазинов, которые и легли в основу нового ряда исследований.

Разработка высокотехнологичных связующих из отечественного сырья в РХТУ им. Д. И. Менделеева проводится в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет 2030» нацпроекта «Наука и университеты».