Российским ученым удалось создать по-настоящему инновационный полимерный материал, который можно назвать настоящим прорывом. Полимер обладает очень высокой прочностью и способен выдерживать большие нагрузки.
Ученые из центра исследований и разработок, который является структурным подразделением научного комплекса "Роснефти", синтезировали новый сверхпрочный полимер. Он называется полидициклопентадиен.
Строго говоря, этот полимер известен уже достаточно давно. Он используется для изготовления кузовных панелей, в основном для тракторов, строительной техники, грузовиков и автобусов. Причем полимер пригоден для изготовления очень и очень больших деталей. например, больших емкостей или монолитной кабины трактора.
Применение полидициклопентадиена до сегодняшнего дня ограничено. И это связано со сложностью его синтеза. Получают этот полимер из дициклопентадиена. Это соединение само по себе не дорогое и имеется в России в больших количествах. Дициклопентадиен - побочный продукт производства этилена и пропилена, производство которых в мире растет несмотря ни на какие кризисы уже много лет.
Превратить же дициклопентадиен в полимер оказалось достаточно сложно. Для этого процесса необходим сложный катализатор. Причем использовавшийся до настоящего времени катализатор (инициаторы Шрока-Граббса) - оказались слишком активными. Образование полимера под действием этих катализаторов проходит очень быстро, а сам полимер получается с большим разбросом молекулярной массы.
Российским же ученым удалось разработать новый катализатор для метатезисной полимеризации дициклопентадиена. Патент на это изобретение можно изучить здесь.
И вот с помощью такого катализатора химики смогли синтезировать материал с уникальными свойствами. Полидициклопентадиен обладает высокой ударопрочностью при низких температурах, небольшим весом, он не деформируется и отличается повышенной стойкостью к механическим воздействиям и агрессивным средам (кислотам, щелочам и углеводородам) в интервале температур от — 60 до 185 °С.
Поскольку разработчиками нового полимера стали химики Роснефти, то и основную сферу применения полидициклопентадиена задают именно они. И это обсадные трубы для строительства скважин. Их задача — обеспечение целостности стенок скважины на период её эксплуатации. В данном случае, преимущества нового полимера вне сомнения: такие трубы сверхлегкие, экологичные, не подвержены коррозии, не говоря уже об их исключительной устойчивости к внешнему воздействию.
Первые образцы труб из нового полимера превзошли все ожидания. Например, труба с толщиной стенки в 2 мм спокойно выдерживает вес взрослого человека. Если же толщину увеличить до 1 см, то труба выдержит давление до четырехсот атмосфер. Обычная водопроводная труба выдерживает давление в 20-30 атмосфер.
Есть еще один яркий пример ударопрочности нового полимера: пуля с начальной скоростью 300 м/с и энергией минимум 300 Дж оставила в бруске из полидициклопентадиена лишь подобие воронки, продвинувшись всего на два-три миллиметра. В более тонком образце пуля попросту завязла. Ни трещин, ни сколов, ни рикошета — на поперечном спиле это очень хорошо видно.
В дальнейшем спектр применения нового полимерного материала расширится далеко за пределы обсадных труб. Ведь он действительно очень прочный и легкий.
Понравилась статья? Ставим лайк👍 и подписываемся на канал, чтобы не пропустить все самое интересное о пластмассах.