eng
Выпуск #5/2020
Э. И. Бэдэрэу, А. П. Пономаренко, А. Д. Багдатьев, Е. М. Глебова, А. В. Глебов
Применение полидициклопентадиена при изготовлении композитов с повышенными механическими свойствами
Применение полидициклопентадиена при изготовлении композитов с повышенными механическими свойствами
Просмотры: 2599
DOI: 10.22184/2227-572X.2020.10.5.404.408
Представлен обзор способов изготовления полидициклопентадиена, пригодного для использования в качестве материала матрицы армированных композитов. Проведено сравнение механических свойств готового полимера, определены оптимальные параметры изготовления. Представлен анализ мировых производителей полидициклопентадиена. Определены потенциальные области применения композитов на основе полициклопентадиена.
Представлен обзор способов изготовления полидициклопентадиена, пригодного для использования в качестве материала матрицы армированных композитов. Проведено сравнение механических свойств готового полимера, определены оптимальные параметры изготовления. Представлен анализ мировых производителей полидициклопентадиена. Определены потенциальные области применения композитов на основе полициклопентадиена.
Теги: composite metathesis reaction polycyclopentadiene romp композит полициклопентадиен реакция метатезиса
Применение полидициклопентадиена при изготовлении композитов с повышенными
механическими свойствами
Э. И. Бэдэрэу1 , А. П. Пономаренко 1, 2 ,
А. Д. Багдатьев1 , Е. М. Глебова 1 , А. В. Глебов, к.т.н. 1
Представлен обзор способов изготовления полидициклопентадиена, пригодного для использования в качестве материала матрицы армированных композитов. Проведено сравнение механических свойств готового полимера, определены оптимальные параметры изготовления. Представлен анализ мировых производителей полидициклопентадиена. Определены потенциальные области применения композитов на основе полициклопентадиена.
Ключевые слова: полициклопентадиен, композит, реакция метатезиса, ROMP
An overview of the methods for the production of polydicyclopentadiene suitable for use as a matrix material for reinforced composites is presented. A comparison of the mechanical properties of the finished polymer is carried out, and the optimal manufacturing parameters are determined. The analysis of world producers of polydicyclopentadiene is presented. Potential fields of application of composites based on polycyclopentadiene are determined.
Keywords: polycyclopentadiene, composite, metathesis reaction, ROMP
Статья получена 26.08.2020
Принята к публикации 21.09.2020
Метатезисная полимеризация с раскрытием цикла (ROMP)
В 1964 году впервые была описана реакция метатезиса, которая проходила в результате превращения пропилена в этилен и бутен 2 в присутствии гетерогенного катализатора карбонила или оксида молибдена, нанесенного на окись алюминия. Французский ученный Ив Шовен в 1971 году предложил истинный механизм метатезиса, в котором ключевую роль играет образующийся в реакционной системе металлокорбен (соединение, в котором атом металла связан двойной связью с углеродом – M=C), в дальнейшем достоверность выводов Шовена подтвердили работы Катца и Шрока. Механизм реакции Шовена до сих пор остается в качестве общепринятого (рис. 1) [1].
Открытие реакции метатезиса непредельных соединений стало революцией в химии и промышленности. Развитие ROMP (Ring Opening Metathesis Polymerization) происходило благодаря усилиям большого числа исследователей, работы которых были направленны на разработку определенных катализаторов, проводящих метатезис олефинов. Первые катализаторы были достаточно нестабильны. Впервые о потенциале метатезиса олефинов для получения полимерных материалов практически одновременно сообщили две группы ученых: Трюет с коллегами из DuPont и Натта [2]. Они независимо друг от друга обнаружили, что полимер может быть получен из норборнена при использовании катализаторов из галогенидов Ti, W, Mo и сокатализатора сильной кислоты Льюиса (например, AlCl3). Полученный полимер имел ненасыщенность в каждом повторяющемся звене, у двойных связей было цис-расположение (расположение заместителей по одну или по разные стороны плоскости двойной связи или неароматического цикла) относительно основной цепи. Исследователи предполагают, что в этом случае полимеризация происходит с раскрытием цикла. После этого среди ученых началась своеобразная гонка по разработке катализаторов для этого процесса. Среди множества предложенных вариантов наиболее эффективными на сегодняшний день считаются катализаторы Граббса.
Полученный в результате реакции ROMP полимер – полидициклопентадиен (ПДЦПД) представляет наибольший интерес для промышленного производства благодаря своим уникальным свойствам [2].
Среди широкого спектра характеристик ПДЦПД особенно выделяются следующие:
Область применения ПДЦПД достаточно широка, особенно на сельскохозяйственном, грузовом и пассажирском транспорте: крылья, обшивки дверей, детали кузова, технические детали в моторном отсеке, бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, подкрылки, облицовочные панели и др. Из этого материала изготавливают емкости, баки, канализационные элементы, септики, разделители для бочек, дорожные арки и др. [3].
Благодаря своим уникальным свойствам ПДЦПД способен заменить другие материалы практически в любой области.
Технология изготовления ПДЦПД
Полидициклопентадиен – материал, обладающий уникальными свойствами, поэтому изучение процесса его получения, механизмов полимеризации, а также выбор оптимальных параметров продолжается до сих пор.
Структурно ПДЦПД представляет собой систему сочлененных циклов норборнена и циклопентена, энергия раскрытия первого цикла которого составляет 47 кДж / моль, а второго – 2,6 кДж / моль.
Сырьем для производства этого полимера служит дициклопентадиен (ДЦПД), чаще всего выделяемый из фракции пиролиза С5 методом димеризации содержащегося в ней циклопентадиена. Полимеризация ДЦПД протекает в присутствии катализаторов метатезиса циглеровского типа (например, TiCl4) и может быть представлена в виде схемы [4], представленной на рис. 2.
Предполагается, что полимеризация возникает в первую очередь с напряженным циклом норборнена, при этом образуется линейная цепь. В адиабатическом режиме, при котором система не обменивается теплом с окружающей средой, температура повышается до 160–200 °C, в следствие чего развивается последовательная реакция метатезиса менее напряженных звеньев циклопентена. В качестве катализаторов метатезиса циклических олефинов известны соединения вольфрама, молибдена и рутения.
Близкие по свойствам каталитические системы на основе вольфрама и молибдена имеют ряд серьезных недостатков, основные среди них: токсичность, большие расходы катализатора и активатора, а также необходимость проведения полимеризации в среде инертного газа. Этих недостатков лишены высокоактивные рутениевые комплексы с определенной структурой.
Новое поколение катализаторов полимеризации ДЦПД – это карбеновые комплексы рутения, построенные по одному принципу и содержащие рутений-карбеновый фрагмент (ароматический или алкилиденовый), электроноакцепторный заместитель (галоген, алкоголят или карбоксилат), донорный лиганд (фосфин, гетероциклический карбен, амин или эфир) и легко замещаемый лиганд (например, подвижную изопропокси группу). По этому принципу построены катализаторы Граббса первого, второго и третьего поколения (рис. 3) [6].
Преимуществом рутениевых катализаторов метатезиса является их высокая активность. Соотношение объема рутениевых катализаторов к ДЦПД может достигать значения 1 : 3 000, тогда как в случае использования W- и Mo-содержащих катализаторов оно находится в пределах 1 : 1 000–3 000. Однако, высокая активность рутениевых катализаторов затрудняет их применение в полимеризации ДЦПД, так как частицы катализатора покрываются слоем образовавшегося полимера с формированием микрокапсул, что препятствует растворению катализатора в мономере и снижает показатели качества ПДЦПД [4]. Поэтому для получения полимера с нужными свойствами и стабилизации процесса полимеризации дополнительно используют сокатализаторы, растворители и другие модифицирующие добавки.
Обзор мирового рынка
Несмотря на растущий спрос к ПДЦПД, производят этот материал ограниченное количество компаний. Основными производителями являются компании Telene (США) и Metton (США), а также Polirim (Италия) и Romeorim (США). Выпускаемые изделия отличаются высокими технологичностью, чистотой исходного сырья и термостабильностью готового продукта.
В табл. 1 представлено сравнение свойств ПДЦПД ключевых мировых производителей.
Анализ данных из открытых источников показал, что самыми лучшими свойствами обладает ПДЦПД, произведенный компанией Telene, в которой применяют при производстве рутениевые катализаторы Граббса.
В настоящий момент в России и странах СНГ не производят компоненты для получения ПДЦПД, но есть предприятия, которые используют этот полимер и планируют увеличить его потребление (например, компания ОАО «РИАТ»).
Общий объем потребления ПДЦПД в России составляет несколько тысяч тонн в год. Это позволяет сделать вывод о реальной возможности и необходимости создания в рамках программ импортозамещения рентабельного отечественного производства ПДЦПД систем.
Перспективы использования
Спектр применения ПДЦПД чрезвычайно широк и со временем будет только расти, так как данный полимер очень «гибок» и легко дополняет свои свойства за счет модификаторов. В настоящее время компании, которые используют ПДЦПД, занимаются выпуском изделий, необходимых для химической и электрохимической промышленности (емкости, баки), сельскохозяйственных машин и погрузчиков (бамперы, крылья, накладки и т. д.), тракторов (крышки двигателя, крылья, части кабины и т. д.), грузового транспорта (бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, емкости для давления и т. д.), пассажирского транспорта, автобусов, микроавтобусов, минивэнов (бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, подкрылки, армирование сидений, облицовочные, панели и т. д.), крупных изделий сложных форм для спортивных сооружений, высокопрочные (пуленепробиваемые) перегородки, а также материалы для микроэлектроники, оптики и др. [12].
В России также ведутся работы по усовершенствованию рутениевых систем на основе катализаторов Граббса, в частности в ООО «Объединенный центр исследований и разработок» (головной институт корпоративного научно-проектного комплекса ПАО «НК «Роснефть») и ПАО «СИБУР Холдинг» получена целая серия патентов, технический результат которых заключается в снижении расхода катализатора, в появлении возможности управления временем начала полимеризации, в улучшении физико-механических свойств получаемого продукта [4].
Отдельного упоминания заслуживает перспектива использования ПДЦПД в оборонной промышленности, например для бронежилетов, благодаря сочетанию уникальных свойств, таких как низкая плотность и высокая прочность. Так, например, специалистами ПАО «Роснефть» были проведены успешные испытания на бронепробиваемость, для чего были изготовлены две плиты плотностью 1,2 кг / м3 (рис. 4).
Также у ПДЦПД есть большие перспективы для изготовления композиционных изделий. Композиционный материал с матрицей на основе ПДЦПД обладает высокими механическими свойствами, термической и химической стабильностью при пониженном расходе катализатора. В табл. 2 представлены потенциальные свойства композитного материала, изготовленного с использованием ПДЦПД и волокна стеклоткани, обработанной кремнийорганическим замасливателем (объем волокна кремнийсодержащего неорганического наполнителя – от 5,0 до 86,5% мас., кремнийорганического замасливателя – от 0,001 до 1,5% мас.) [13].
Заключение
Перспективы развития современной промышленности неразрывно связаны с разработкой и широким внедрением изделий из полимерных композиционных материалов. По прогнозам, в ближайшие десятилетия объем применения этих материалов резко увеличится.
Высокий уровень научно-технического прогресса требует новых материалов, которые должны обладать высокой механической прочностью, стойкостью к химическому и термическому воздействию. Этим требованиям удовлетворяет полидициклопентадиен (ПДЦПД) – относительно новый тип материала с особыми свойствами, благодаря которым он способен заменить большинство традиционных ударопрочных материалов.
На данный момент в России нет предприятий, занимающихся производством полидициклопентадиена, в то время как объем потребления достигает несколько тысяч тонн в год. Это позволяет сделать вывод о необходимости создания рентабельного отечественного производства ПДЦПД систем в рамках программ импортозамещения.
Литература
Баженкова Г. С. Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена, с. 5–12, 2016 [Электронный ресурс]: Диссертация – Режим доступа: http://www.kstu.ru/servlet/contentblob?id=116775, дата обращения 17.04.2020.
Ребекешве Б. Химическая модификация поверхности полидициклопентадиена, с. 16–25, 2016 [Электронный ресурс]: Диссертация – Режим доступа: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/35567/1/TPU261946.pdf, дата обращения 21.04.2020.
Технология PDCPD [Электронный ресурс]: http://as-nn.ru/technology/pdcpd/, дата обращения 19.04.2020
Шарифуллин И. Г., Ахметов И. Г., Кубанов К. М., Софронова О. В., Алексеева А. П. Использование реакций метатезисной полимеризации циклических олефинов для получения полимера дициклопентадиена // Пластические массы. 2016. № 7–8. С. 19–23.
Патент: Патент РФ 2465286, Колесник В. Д., Якимов Р. В., Аширов Р. В., Богомолова М. Н., Щеглова Н. М., Кисилева Н. В., Дричков В. Н. Материал, содержащий полидициклопентадиен, и способ его получения.
Nguyen S. B. T., Johnson L. K., Grubbs R. H., & Ziller J. W. Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Norbornene by a Group VIII Carbene Complex in Protic Media // J.Am. Chem. Soc. 1992. V. 114(10). P. 3974–3975. https://doi.org/10.1021/ja00036a053.
Fu G. C., Nguyen S. B. T., Grubbs R. H. Catalytic ring-closing metathesis of functionalized dienes by a ruthenium carbene complex // J. Am. Chem. Soc. 1993. V.115 (21). P. 9856–9857.
Metton mechanical properties. Официальный сайт компании Metton [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.metton.com/about-metton-lmr/mechanical-properties, дата обращения 30.04.2020.
Патент: Патент РФ 2700684, Гусейнов Гасан Гусейн Оглы. Полимерная двухкомпонентная композиция, 2018.
Materials, Официальный сайт компании Polirim [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.polirim.com/Materials.html#pdc, дата обращения 30.04.2020.
Procces Tech. Официальный сайт компании Romeorim [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://romeorim.com/, дата обращения 30.04.2020.
Винокурова А. В. Применение новых полимерных материалов в машиностроении [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://pandia.ru/text/80/131/30590.php дата обращения 27.04.2020.
Патент: Патент РФ 2527278C1, Афанасьев В. В., Алхимов С. А., Беспалова Н. Б., Земцов Д. Б., Маслобойщикова О. В., Чередилин Д. Н., Шутко Е. В. Композиционный материал на основе полидициклопентадиена, состав для получения матрицы и способ получения композиционного материала, 2013.
механическими свойствами
Э. И. Бэдэрэу1 , А. П. Пономаренко 1, 2 ,
А. Д. Багдатьев1 , Е. М. Глебова 1 , А. В. Глебов, к.т.н. 1
Представлен обзор способов изготовления полидициклопентадиена, пригодного для использования в качестве материала матрицы армированных композитов. Проведено сравнение механических свойств готового полимера, определены оптимальные параметры изготовления. Представлен анализ мировых производителей полидициклопентадиена. Определены потенциальные области применения композитов на основе полициклопентадиена.
Ключевые слова: полициклопентадиен, композит, реакция метатезиса, ROMP
An overview of the methods for the production of polydicyclopentadiene suitable for use as a matrix material for reinforced composites is presented. A comparison of the mechanical properties of the finished polymer is carried out, and the optimal manufacturing parameters are determined. The analysis of world producers of polydicyclopentadiene is presented. Potential fields of application of composites based on polycyclopentadiene are determined.
Keywords: polycyclopentadiene, composite, metathesis reaction, ROMP
Статья получена 26.08.2020
Принята к публикации 21.09.2020
Метатезисная полимеризация с раскрытием цикла (ROMP)
В 1964 году впервые была описана реакция метатезиса, которая проходила в результате превращения пропилена в этилен и бутен 2 в присутствии гетерогенного катализатора карбонила или оксида молибдена, нанесенного на окись алюминия. Французский ученный Ив Шовен в 1971 году предложил истинный механизм метатезиса, в котором ключевую роль играет образующийся в реакционной системе металлокорбен (соединение, в котором атом металла связан двойной связью с углеродом – M=C), в дальнейшем достоверность выводов Шовена подтвердили работы Катца и Шрока. Механизм реакции Шовена до сих пор остается в качестве общепринятого (рис. 1) [1].
Открытие реакции метатезиса непредельных соединений стало революцией в химии и промышленности. Развитие ROMP (Ring Opening Metathesis Polymerization) происходило благодаря усилиям большого числа исследователей, работы которых были направленны на разработку определенных катализаторов, проводящих метатезис олефинов. Первые катализаторы были достаточно нестабильны. Впервые о потенциале метатезиса олефинов для получения полимерных материалов практически одновременно сообщили две группы ученых: Трюет с коллегами из DuPont и Натта [2]. Они независимо друг от друга обнаружили, что полимер может быть получен из норборнена при использовании катализаторов из галогенидов Ti, W, Mo и сокатализатора сильной кислоты Льюиса (например, AlCl3). Полученный полимер имел ненасыщенность в каждом повторяющемся звене, у двойных связей было цис-расположение (расположение заместителей по одну или по разные стороны плоскости двойной связи или неароматического цикла) относительно основной цепи. Исследователи предполагают, что в этом случае полимеризация происходит с раскрытием цикла. После этого среди ученых началась своеобразная гонка по разработке катализаторов для этого процесса. Среди множества предложенных вариантов наиболее эффективными на сегодняшний день считаются катализаторы Граббса.
Полученный в результате реакции ROMP полимер – полидициклопентадиен (ПДЦПД) представляет наибольший интерес для промышленного производства благодаря своим уникальным свойствам [2].
Среди широкого спектра характеристик ПДЦПД особенно выделяются следующие:
- низкая плотность;
- низкие себестоимость и энергозатраты на производство;
- высокая ударопрочность, которая сохраняется при низких температурах (–60 °С);
- широкий диапазон рабочих температур (от –60 до 320 °С);
- высокая химическая стойкость к воздействию агрессивных сред;
- бензо- и маслоустойчивость;
- возможность изготовления изделий сложной формы;
- материал легко обрабатывается, склеивается, окрашивается.
Область применения ПДЦПД достаточно широка, особенно на сельскохозяйственном, грузовом и пассажирском транспорте: крылья, обшивки дверей, детали кузова, технические детали в моторном отсеке, бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, подкрылки, облицовочные панели и др. Из этого материала изготавливают емкости, баки, канализационные элементы, септики, разделители для бочек, дорожные арки и др. [3].
Благодаря своим уникальным свойствам ПДЦПД способен заменить другие материалы практически в любой области.
Технология изготовления ПДЦПД
Полидициклопентадиен – материал, обладающий уникальными свойствами, поэтому изучение процесса его получения, механизмов полимеризации, а также выбор оптимальных параметров продолжается до сих пор.
Структурно ПДЦПД представляет собой систему сочлененных циклов норборнена и циклопентена, энергия раскрытия первого цикла которого составляет 47 кДж / моль, а второго – 2,6 кДж / моль.
Сырьем для производства этого полимера служит дициклопентадиен (ДЦПД), чаще всего выделяемый из фракции пиролиза С5 методом димеризации содержащегося в ней циклопентадиена. Полимеризация ДЦПД протекает в присутствии катализаторов метатезиса циглеровского типа (например, TiCl4) и может быть представлена в виде схемы [4], представленной на рис. 2.
Предполагается, что полимеризация возникает в первую очередь с напряженным циклом норборнена, при этом образуется линейная цепь. В адиабатическом режиме, при котором система не обменивается теплом с окружающей средой, температура повышается до 160–200 °C, в следствие чего развивается последовательная реакция метатезиса менее напряженных звеньев циклопентена. В качестве катализаторов метатезиса циклических олефинов известны соединения вольфрама, молибдена и рутения.
Близкие по свойствам каталитические системы на основе вольфрама и молибдена имеют ряд серьезных недостатков, основные среди них: токсичность, большие расходы катализатора и активатора, а также необходимость проведения полимеризации в среде инертного газа. Этих недостатков лишены высокоактивные рутениевые комплексы с определенной структурой.
Новое поколение катализаторов полимеризации ДЦПД – это карбеновые комплексы рутения, построенные по одному принципу и содержащие рутений-карбеновый фрагмент (ароматический или алкилиденовый), электроноакцепторный заместитель (галоген, алкоголят или карбоксилат), донорный лиганд (фосфин, гетероциклический карбен, амин или эфир) и легко замещаемый лиганд (например, подвижную изопропокси группу). По этому принципу построены катализаторы Граббса первого, второго и третьего поколения (рис. 3) [6].
Преимуществом рутениевых катализаторов метатезиса является их высокая активность. Соотношение объема рутениевых катализаторов к ДЦПД может достигать значения 1 : 3 000, тогда как в случае использования W- и Mo-содержащих катализаторов оно находится в пределах 1 : 1 000–3 000. Однако, высокая активность рутениевых катализаторов затрудняет их применение в полимеризации ДЦПД, так как частицы катализатора покрываются слоем образовавшегося полимера с формированием микрокапсул, что препятствует растворению катализатора в мономере и снижает показатели качества ПДЦПД [4]. Поэтому для получения полимера с нужными свойствами и стабилизации процесса полимеризации дополнительно используют сокатализаторы, растворители и другие модифицирующие добавки.
Обзор мирового рынка
Несмотря на растущий спрос к ПДЦПД, производят этот материал ограниченное количество компаний. Основными производителями являются компании Telene (США) и Metton (США), а также Polirim (Италия) и Romeorim (США). Выпускаемые изделия отличаются высокими технологичностью, чистотой исходного сырья и термостабильностью готового продукта.
В табл. 1 представлено сравнение свойств ПДЦПД ключевых мировых производителей.
Анализ данных из открытых источников показал, что самыми лучшими свойствами обладает ПДЦПД, произведенный компанией Telene, в которой применяют при производстве рутениевые катализаторы Граббса.
В настоящий момент в России и странах СНГ не производят компоненты для получения ПДЦПД, но есть предприятия, которые используют этот полимер и планируют увеличить его потребление (например, компания ОАО «РИАТ»).
Общий объем потребления ПДЦПД в России составляет несколько тысяч тонн в год. Это позволяет сделать вывод о реальной возможности и необходимости создания в рамках программ импортозамещения рентабельного отечественного производства ПДЦПД систем.
Перспективы использования
Спектр применения ПДЦПД чрезвычайно широк и со временем будет только расти, так как данный полимер очень «гибок» и легко дополняет свои свойства за счет модификаторов. В настоящее время компании, которые используют ПДЦПД, занимаются выпуском изделий, необходимых для химической и электрохимической промышленности (емкости, баки), сельскохозяйственных машин и погрузчиков (бамперы, крылья, накладки и т. д.), тракторов (крышки двигателя, крылья, части кабины и т. д.), грузового транспорта (бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, емкости для давления и т. д.), пассажирского транспорта, автобусов, микроавтобусов, минивэнов (бамперы, боковины, спойлеры, накладки, дефлекторы, подкрылки, армирование сидений, облицовочные, панели и т. д.), крупных изделий сложных форм для спортивных сооружений, высокопрочные (пуленепробиваемые) перегородки, а также материалы для микроэлектроники, оптики и др. [12].
В России также ведутся работы по усовершенствованию рутениевых систем на основе катализаторов Граббса, в частности в ООО «Объединенный центр исследований и разработок» (головной институт корпоративного научно-проектного комплекса ПАО «НК «Роснефть») и ПАО «СИБУР Холдинг» получена целая серия патентов, технический результат которых заключается в снижении расхода катализатора, в появлении возможности управления временем начала полимеризации, в улучшении физико-механических свойств получаемого продукта [4].
Отдельного упоминания заслуживает перспектива использования ПДЦПД в оборонной промышленности, например для бронежилетов, благодаря сочетанию уникальных свойств, таких как низкая плотность и высокая прочность. Так, например, специалистами ПАО «Роснефть» были проведены успешные испытания на бронепробиваемость, для чего были изготовлены две плиты плотностью 1,2 кг / м3 (рис. 4).
Также у ПДЦПД есть большие перспективы для изготовления композиционных изделий. Композиционный материал с матрицей на основе ПДЦПД обладает высокими механическими свойствами, термической и химической стабильностью при пониженном расходе катализатора. В табл. 2 представлены потенциальные свойства композитного материала, изготовленного с использованием ПДЦПД и волокна стеклоткани, обработанной кремнийорганическим замасливателем (объем волокна кремнийсодержащего неорганического наполнителя – от 5,0 до 86,5% мас., кремнийорганического замасливателя – от 0,001 до 1,5% мас.) [13].
Заключение
Перспективы развития современной промышленности неразрывно связаны с разработкой и широким внедрением изделий из полимерных композиционных материалов. По прогнозам, в ближайшие десятилетия объем применения этих материалов резко увеличится.
Высокий уровень научно-технического прогресса требует новых материалов, которые должны обладать высокой механической прочностью, стойкостью к химическому и термическому воздействию. Этим требованиям удовлетворяет полидициклопентадиен (ПДЦПД) – относительно новый тип материала с особыми свойствами, благодаря которым он способен заменить большинство традиционных ударопрочных материалов.
На данный момент в России нет предприятий, занимающихся производством полидициклопентадиена, в то время как объем потребления достигает несколько тысяч тонн в год. Это позволяет сделать вывод о необходимости создания рентабельного отечественного производства ПДЦПД систем в рамках программ импортозамещения.
Литература
Баженкова Г. С. Метатезисная полимеризация дизамещенных производных норборнена, с. 5–12, 2016 [Электронный ресурс]: Диссертация – Режим доступа: http://www.kstu.ru/servlet/contentblob?id=116775, дата обращения 17.04.2020.
Ребекешве Б. Химическая модификация поверхности полидициклопентадиена, с. 16–25, 2016 [Электронный ресурс]: Диссертация – Режим доступа: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/35567/1/TPU261946.pdf, дата обращения 21.04.2020.
Технология PDCPD [Электронный ресурс]: http://as-nn.ru/technology/pdcpd/, дата обращения 19.04.2020
Шарифуллин И. Г., Ахметов И. Г., Кубанов К. М., Софронова О. В., Алексеева А. П. Использование реакций метатезисной полимеризации циклических олефинов для получения полимера дициклопентадиена // Пластические массы. 2016. № 7–8. С. 19–23.
Патент: Патент РФ 2465286, Колесник В. Д., Якимов Р. В., Аширов Р. В., Богомолова М. Н., Щеглова Н. М., Кисилева Н. В., Дричков В. Н. Материал, содержащий полидициклопентадиен, и способ его получения.
Nguyen S. B. T., Johnson L. K., Grubbs R. H., & Ziller J. W. Ring-Opening Metathesis Polymerization (ROMP) of Norbornene by a Group VIII Carbene Complex in Protic Media // J.Am. Chem. Soc. 1992. V. 114(10). P. 3974–3975. https://doi.org/10.1021/ja00036a053.
Fu G. C., Nguyen S. B. T., Grubbs R. H. Catalytic ring-closing metathesis of functionalized dienes by a ruthenium carbene complex // J. Am. Chem. Soc. 1993. V.115 (21). P. 9856–9857.
Metton mechanical properties. Официальный сайт компании Metton [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.metton.com/about-metton-lmr/mechanical-properties, дата обращения 30.04.2020.
Патент: Патент РФ 2700684, Гусейнов Гасан Гусейн Оглы. Полимерная двухкомпонентная композиция, 2018.
Materials, Официальный сайт компании Polirim [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://www.polirim.com/Materials.html#pdc, дата обращения 30.04.2020.
Procces Tech. Официальный сайт компании Romeorim [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://romeorim.com/, дата обращения 30.04.2020.
Винокурова А. В. Применение новых полимерных материалов в машиностроении [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://pandia.ru/text/80/131/30590.php дата обращения 27.04.2020.
Патент: Патент РФ 2527278C1, Афанасьев В. В., Алхимов С. А., Беспалова Н. Б., Земцов Д. Б., Маслобойщикова О. В., Чередилин Д. Н., Шутко Е. В. Композиционный материал на основе полидициклопентадиена, состав для получения матрицы и способ получения композиционного материала, 2013.
Отзывы читателей
