Сотрудники Химического института им. А.М. Бутлерова Казанского федерального университета синтезировали магнитные наночастицы борида кобальта для модификации АБС-пластиков. Эти частицы превращают обычный промышленный термопластик в многофункциональные композиты с заданными механическими, магнитными и диэлектрическими свойствами.
Обычно для улучшения свойств пластиков используют целый комплекс различных добавок: одни отвечают за термоокислительную стабилизацию, другие — за магнитные свойства, третьи — за диэлектрические и так далее. Ученым КФУ удалось создать материал, выполняющий сразу несколько функций, с помощью которого можно регулировать все эти свойства одновременно.
«Боридные частицы кобальта обычно получают при температуре 500–900 градусов Цельсия, что делает их производство достаточно дорогим. Мы разработали новый низкоэнергетический подход, который позволяет получать частицы борида кобальта при комнатной температуре», — рассказал руководитель проекта, доцент кафедры неорганической химии Артур Ханнанов.
Новый метод позволяет не только улучшить механические, магнитные и диэлектрические свойства композитов, но и расширяет возможности применения АБС-пластиков в различных областях.
«Мы научились при помощи наночастиц контролировать такие характеристики пластика, как температура стеклования и стойкость к окислению, что позволяет более тонко «настраивать» полученные из него изделия и увеличивает количество циклов переработки этого пластика, что делает его более экологичным», — отметил ученый.
Модифицированные АБС-пластики благодаря прекрасным диэлектрическим свойствам и способности выдерживать высокие температуры могут использоваться для производства изоляционных материалов, электронных компонентов, таких как корпуса для микросхем и других устройств, где требуется высокая теплостойкость и устойчивость к окислению, а также в 3D-печати для создания сложных конструкций и прототипов. Поскольку композитные материалы обладают магнитными свойствами, из них можно создавать контролируемые с помощью магнитного поля роботизированные системы, они нужны для автоматического управления промышленными процессами.
Акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС) — один из наиболее распространенных полимеров, который легко поддается повторному использованию. Созданные в КФУ наночастицы не токсичны и недорогие в производстве. Их использование позволит заменить некоторые токсичные добавки для модификации АБС-пластика, которые могут оказывать негативное воздействие на окружающую среду. Предложенная технология позволяет создавать композиты, которые могут быть переработаны после окончания срока службы продукта. Это снижает количество отходов и уменьшает потребление природных ресурсов.
Comments (0)
Twitter
Facebook
Pinterest
E-mail