Evonik намерен усовершенствовать массовое производство композитов

Благодаря новой разработке компания Evonik Industries смогла объединить лучшие характеристики двух видов пластиков, которые до недавнего времени считались несовместимыми. Главным преимуществом новинки от Evonik стали гибридные полимерные системы. Они комбинируют хорошую технологичность термопластичных полимеров и отличные механические свойства термореактивных пластмасс.

На сегодняшний день композитные материалы получили широкое применение. В автомобильной промышленности они помогают создавать легковесные конструкции, тем самым снижая потребление топлива. По данным экспертов, на каждые 100 кг уменьшенного веса экономия топлива составляет от 0,3 до 0,5 литров на 100 км. В ветряных турбинах композиты гарантируют потрясающую стабильность, а также создание более эффективных энергетических установок.

Однако производство композитных материалов по-прежнему остается сложным и затратным. С конца прошлого года Evonik демонстрирует на опытном заводе в Марле как гибридные полимерные системы могут сэкономить время и стоимость производства композитов. Первый потенциальный клиент уже получил образцы для тестирования. Ожидается, что первые гибридные полимерные системы появятся на рынке в 2018 году.

По словам главы подразделения инноваций Ульриха Кюстрда, новая технология позволит существенно снизить стоимость производства композитов. Компания стремится внести собственный вклад в массовое производство композитных материалов. Evonik уже предлагает множество инновационных продуктов для композитов и продолжает укреплять свои позиции на этом растущем рынке.

alt

В среднесрочной перспективе компания стремится довести свои продажи на рынке композитов до сотен млн евро. Для рынка пластиков, армированных углеродным волокном сеть компании и исследовательских институтов волокнистых композитов ожидается стабильный ежегодный рост в среднем на 9% вплоть до 2020 года.

Композиты – это ключевая технология для дизайна облегченных конструкций благодаря их способности сочетать отличные механические качества и малый вес. Их технологические свойства определяются главным образом полимером. Термореактивные полимеры обладают отличными механическими свойствами, но требуют более длительного времени производства по сравнению с термопластичными материалами. В то же время термополимеры легче обрабатывать, модифицировать и утилизировать, но они реже демонстрируют отличные механические свойства.

Главная причина такой разницы в свойствах заключается в том, что полимерные цепочки у термореактивных полимеров сшиты, у термопластов нет. Переход между этими двумя структурами обычно невозможен, поскольку химический процесс сшивания необратим.

В сотрудничестве с технологичным институтом Karlsruhe компания Evonik разработала гибидные полимерные системы. Они способны образовывать соединения полимерных цепочек без использования катализатров, сохраняя обратимость процесса. Нагревание приводит к разрыву соединений и позволяет изменить форму материала. Во время фазы охлаждения соединения образуются снова, и их форма становится стабильной.

Особая реакция Дильса-Альдера вызывает этот феномен, при котором появляется возможность химически включать или выключать соединения. При этом свойства материала сохраняются даже при повторных нагреваниях и охлаждениях.