Изображение: Горящий материал
Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета (КБГУ) совершили значительный научный прорыв, разработав уникальную, экологически чистую и экономичную добавку для полиэтилена. Эта инновационная разработка позволяет существенно снизить горючесть и токсичность материала, широко используемого в производстве труб, упаковочных материалов и других промышленных изделий. Подробные результаты исследования были опубликованы в авторитетном научном журнале Inorganic Materials: Applied Research.
Полиэтилен, несмотря на его широкое применение в различных отраслях промышленности, обладает одним существенным недостатком — высокой воспламеняемостью. Традиционные методы снижения горючести этого полимера обычно включают использование веществ, содержащих токсичные элементы, таких как оксид сурьмы, а также галоген- и фосфорсодержащие соединения. Как отмечают исследователи КБГУ, это обстоятельство делает особенно актуальным поиск более безопасных и устойчивых альтернатив для современной промышленности.
Предложенное учеными КБГУ решение базируется на применении безопасных компонентов, в частности, соединений магния. Проведенные испытания убедительно продемонстрировали, что внедрение этих веществ в состав полиэтилена не только заметно повышает его огнестойкость, но и эффективно замедляет скорость распространения пламени при возгорании.
«При горении композитов с новой добавкой не образуются капли расплавленного материала, а также значительно сокращается количество выделяемого дыма. Это делает материал более безопасным в случае пожара и снижает негативное воздействие на окружающую среду», — пояснил Тимур Борукаев, руководитель проекта и профессор кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений КБГУ.
Одним из ключевых преимуществ данной разработки является легкодоступность исходных соединений. Основные компоненты для создания новой добавки — карбонаты, которые уже производятся в промышленных масштабах, что обеспечивает простоту и низкую стоимость их получения.
Еще одним важным достоинством новой добавки является ее полная совместимость с существующим промышленным оборудованием. Процесс синтеза добавки не требует применения дорогостоящих органических растворителей и может осуществляться в водной среде. Это не только снижает экологическую нагрузку, но и значительно сокращает общие производственные затраты.
Борукаев также подчеркнул: «Введение добавки в пластик легко реализуется с помощью стандартного промышленного оборудования, используемого для получения и переработки полимерных композитов, что значительно упрощает ее интеграцию в существующие производственные процессы».
Помимо впечатляющих огнезащитных свойств, новая добавка оказывает благоприятное воздействие на механические характеристики полиэтилена. Эксперименты показали, что даже при добавлении до 10 процентов нового компонента, прочность и гибкость материала не только не ухудшаются, но в некоторых случаях могут даже улучшиться. По словам авторов исследования, это придает новому материалу дополнительную конкурентоспособность на рынке по сравнению с традиционными аналогами.
Эта инновационная добавка была разработана в рамках совместного исследовательского проекта, в котором также принял участие профессор кафедры химии Ингушского государственного университета Али Саламов.
Как сообщают представители Кабардино-Балкарского государственного университета, новая разработка уже привлекла значительный интерес со стороны предприятий, специализирующихся на производстве антипиренов и других огнестойких полимерных материалов, что свидетельствует о высоком потенциале ее практического применения.
