19.12.2002 14:23
Джеймс Ли
Инженеры Государственного Университета Штата Огайо разработали способ делать очень плотный пенопласт, который может заменить твердую пластмассу в будущем. Они также развили новаторские методы не использования хлорофторуглеродов при производстве пены.
Это открытие может обеспечивать рост на 2 миллиарда долларов в год в американской промышленности по производству пенопластов.
Помимо того, что все химпроизводства в мире постоянно заняты поиском новых модификаций пены, вскоре еще вступят в действие (в 2010 году) новые международные стандарты по защите окружающей среды, которые запретят использование многих текущих химкомпонентов при производстве пластмасс.
Джеймс Ли, профессор химии в Государственном Университете Штата Огайо, представил свои результаты исследования пены на ежегодной встрече Союза Исследований Материалов в Сан-Франциско.
Там, он и его коллеги обнародовали данные о новом сверхплотном пенопласте, укрепленном крошечными частицами глины. Они также сообщили о своем успехе в деле замены хлорфторуглеродов, которые используются при производстве пенопласта, на двуокись углерода. Первая часть представления Ли касалась нанокомпозитных материалов, которые содержат частицы нанодобавок (мелкие частицы √ 1/109 метра поперек). Нанокомпозиты недавно привлекли внимание автопромышленников, где их теперь используют, чтобы делать более легкие пластмассовые части в автомобилях. Нанокомпозитный пенопласт Ли даже легче, чем эти нанокомпозиты, которые сделаны из твердых пластмасс. Многие ученые заинтересованы в нанокомпозитах и прочных пенопластах. Исследовательская группа Ли привнесла новые достижения сразу в обе эти концепции.
Экспериментируя в термодинамике и обработке полимеров, инженеры соединили пробел между нанокомпозитами и пеной. Цель конечного исследования состоит в том, чтобы создать пенопласт, который является достаточно твердым, чтобы заменить пластмассу в таких приложениях, как детали корпуса и салона, в такой технике как автомобили и самолеты.
Изделия из пенопласта были бы легче, чем твердые пластмассы, но по своим свойствам и внешнему виду никак от них не будут отличаться.
Потенциальный рынок для этой технологии огромен, потому что пластмассы, которые присутствуют повсюду в нашем обиходе, являются экологически грязным продуктом, так как они плохо подвержены естественному природному разложению. Попади пластмассовое изделие в почву, оно там пролежит в целости не одно десятилетие. Вот почему, замена пластмасс на пенопласт, которые гораздо легче перерабатывается микроорганизмами, очень важно в деле прогресса и очистки окружающей среды.
Но технология производства пенопластов также не чиста и загрязняет окружающую среду хлорфторуглеродами, которые, кстати, считаются разрушителями озонового слоя над планетой.
Обычная схема производства пенопласта такова:
Газы хлорфторуглеродной группы впрыскиваются в горячую жидкую пену. Газовые формы пузырятся, набухают, затем отвердевают внутри пор. Так образуется пенопласт.
Когда газовые пузырьки маленькие, и распространяются равномерно в пределах материала, пена становится более прочной и плотной. Ли и его коллеги обнаружили это. Они добавляли глинистые наночастицы к жидкой пластмассе и выявили увеличение плотности пены. Малые пузырьки имеют тенденцию формироваться вокруг наночастиц и цепляться за них, налипая гроздями и облепляя их.
Глина также густеет в пене, которая сохраняет пузырьки, распределенные равномерно внутри. В то время как большинство пенопласта содержит пузырьки размером в пределах нескольких сотен микрометров, пузырьки в пене нанокомпозита Ли были всего 5 микрометров поперек. Это означает, что такой пенопласт почти в 100 раз прочнее обычного и схож по прочности с пластмассой.
А с пеной, которая содержала всего 5% глинистых частиц, инженерами был создан материал, который был столь же прочен, но только на две трети столь же густ, как обычная пена. Начиная с создания глинистых нанокомпозитов, инженеры начали работать и над другими добавками, типа алюминия и углерода.
Дата публикации: 9 апреля 2002
Источник: SciTecLibrary.com
Нехватку энергии на Земле могут восполнить Луна и Солнце
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.