Plastics_4_2024

П Л А С Т И К С № 4 ( 2 4 3 ) 2 0 2 4 w w w . p l a s t i c s . r u 20 СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ Молодая французская компания реши- ла эту смелую задачу, разработав кресло с каркасом из титана и углеродного во- локна, которое весит всего 4 кг, что зна- чительно легче обычного 10-килограммо- вого сиденья. Настоящая инновация — это первое кресло из углеродного волокна, сертифицированное международной ор- ганизацией CAA (Civil Aviation Authority — Управление гражданской авиации). Недав- но это кресло появилось в моделях само- летов Airbus A320 и Boeing 737. В ближайшем будущем растительные волокна, такие как лен, можно будет ис- пользовать, например, в колесах само- летов. Они экологичны и гораздо лучше поглощают звуки и вибрации, чем их углеродные и металлические аналоги, что является неоспоримым преимуще- ством, когда речь идет о комфорте пас- сажиров и летного персонала. Актуальные исследования Углеродные и эпоксидные композиты по-прежнему являются «швейцарским стандартом» для высокотехнологичных отраслей промышленности, стремящихся снизить вес изделий. Они используются для производства фюзеляжей и крыльев самолетов, гоночных лодок, автомоби- лей «Формулы-1» и даже кроссовок. Несмотря на то, что такие композиты обладают рядом выдающихся качеств, они не лишены недостатков, особенно с точки зрения экологии. В подавляющем большинстве случаев углеродные волокна пропитываются термореактивной смолой, обычно эпоксидной, полиэфирной или виниловым эфиром. Однако после по- лимеризации термореактивные смолы не могут быть расплавлены и использованы заново, поэтому их утилизация затрудне- на, что является недостатком в эпоху раз- вития экономики замкнутого цикла. Авиастроители стремятся заменить композиты инженерными термопласта- ми, такими как ПА, полибутилентереф- талат (ПБТ) или ПЭЭК, которые можно перерабатывать вторично. Еще одним преимуществом является то, что такие пластмассы не выделяют летучих соеди- нений при пропитке волокон, что делает их более удобными в переработке. Касательно термомеханических ха- рактеристик инженерных пластмасс, то они часто сравнимы с термореактивны- ми материалами, особенно это касается ПЭЭК. Они были бы идеальным реше- нием, если бы не их высокая вязкость, которая в 1000 раз выше, чем у термо- реактивных смол при температуре обра- ботки, что затрудняет пропитку волокон. Это одна из проблем, которая в на- стоящее время занимает исследова- телей. Все лаборатории ищут способ снизить температуру плавления и умень- шить вязкость ПЭЭК, чтобы упростить производство деталей, не оказывая при этом негативного влияния на их термо- стабильность. Данные исследования жизненно важ- ны для полимерной промышленности, поскольку производители металлов и сплавов быстро прогрессируют и отвое- вывают лидирующие позиции. Инженеры, работающие с компози- тами, пытаются найти более энергоэф- фективный способ их затвердевания. В настоящее время детали выпускаются в автоклавах, своего рода гигантских ско- роварках, но это долгий и довольно до- рогостоящий процесс, учитывая высокую стоимость оборудования. Многие исследовательские центры ищут менее дорогие и более гибкие аль- тернативы автоклавам, например, раз- рабатывают методики, предусматрива- ющие вливание или нагнетание жидкой смолы непосредственно на волокнистую преформу и создание своего рода арми- рованного волокнами каркаса. Автоклав заменяется вакуумным мешком, а смола подается через простую трубку. В идеа- ле требуется выполнять все необходимые операции при комнатной температуре и при этом производить детали одинаково- го качества. По данным некоторых иссле- довательских центров, появление такого решения уже не за горами. Самовосстанавливающиеся материалы С целью дальнейшего совершенство- вания композитов Европейский союз запустил и профинансировал проект HIPOCRATES, посвященный разработке самовосстанавливающихся материалов, которые способны без вмешательства человека устранять микротрещины и не- большие поломки. Ряд компонентов салона должен изготавливаться из сверхпрочных композитов, способных выдержать тысячи раз использования на протяжении всего срока эксплуатации Самовосстанавливающиеся материалы позволят крыльям и фюзеляжу выдерживать многочисленные микроудары