Создание самовосстанавливающихся термопластичных материалов теперь стало на один шаг ближе, благодаря недавней работе китайских исследователей.

Термопласты используются во многих изделиях из-за своих свойств – они могут нагреваться и менять форму много раз, прежде чем произойдет какое-либо ухудшение в структуре материала. Поливинилхлорид (ПВХ) является одним из наиболее широко используемых термопластичных материалов, от подошв до водопроводных труб. Но до недавнего времени ни у кого не получалось сделать ПВХ, который мог бы самостоятельно заживлять повреждения.

Полимеры, содержащие заживляющие микроинкапсулированные агенты, были главной идеей создания самовосстанавливающихся материалов в последнее десятилетие. Китайские исследователи впервые получили ПВХ-композит, который автоматически самостоятельно заживляется в ответ на механическое повреждение. Вместо использования одной реакции исследователи применили высокоэффективный химический процесс под названием “click chemistry”, который генерирует продукт путём присоединения небольших частей друг к другу. И это происходит быстро, при температуре окружающей среды и в атмосферных условиях.

Для самовосстановления ПВХ-композита использовались агенты на основе тиолов. Два различных компонента лечебного агента были инкапсулированы отдельно, перед добавлением в порошкообразный ПВХ и формованием прессованных тестируемых образцов. Эти композиты затем подвергались испытанию на разрушение при комнатной температуре. С применением давления (0,2 МПа) обе стороны трещины были объединены, заживляющий агент посредством химической реакции соединил трещину. Через 2–3 часа восстановившийся образец снова подвергли разрушению. Результаты показали, что вдоль трещины формировалась сшивка между компонентами заживляющего агента и ПВХ. Увеличение концентрации капсул повышало эффективность самовосстановления композита, но при этом уменьшалась его ударная прочность, поэтому ведутся дальнейшие работы по оптимизации количества капсул в ПВХ.

Эти результаты показывают, что можно восстановить механическую прочность поврежденного ПВХ композита практически до первоначального уровня, автономно, быстро, при комнатной температуре и в воздухе. Это может открыть широкие перспективы для создания самовосстанавливающихся термопластов.

Источник: Dong Yu Zhu et al, Polymer (2015) 69, 1–9 “Self-healing polyvinyl chloride (PVC) based on microencapsulated nucleophilic thiol-click chemistry.” DOI:10.1016/j.polymer.2015.05.052 Source: http://www.worldofmaterials.ru/…chijsya-pvkh