Пенополиуретаны (ППУ) представляют собой основной класс полимерных материалов, которые широко ценятся за их превосходную механическую прочность, химическую стойкость и универсальность. Они используются в широком спектре применений, таких как изоляция, прокладка, покрытия и детали конструкций. Традиционно ППУ получают в результате реакций полиприсоединения с участием полиолов, диизоцианатов и воды, где образующийся на месте CO₂ в реакционной смеси служит в качестве вспенивающего агента. Однако использование изоцианатов вызывает серьезные опасения, поскольку они токсичны, классифицируются как респираторные сенсибилизаторы и способствуют загрязнению окружающей среды. Эти проблемы побудили исследователей и экспертов отрасли к поиску более безопасного и экологичного альтернативного сырья. Одной из многообещающих альтернатив является реакция полиприсоединения циклических карбонатов с полифункциональными аминами. Эта реакция приводит к образованию неизоцианатных полиуретанов (НИППУ), в частности полигидроксиуретановых пен. Вспенивание достигается за счет использования внешних химических вспенивателей или за счет реакций самовозгорания, при которых газы образуются непосредственно в системе. Образующиеся ячейки пены – структуры, которые придают пене ее уникальные свойства, – в значительной степени зависят от реакций газообразования. Этот обзор посвящен различным пенообразователям, используемым в синтезе НИППУ, таким как полиметилгидрогенсилоксан и жидкие фторуглеводороды. В нем также рассматриваются последние достижения в области технологий самовдува, которые устраняют необходимость во внешних средствах и делают процесс более экологичным. Особое внимание уделяется НИППУ, получаемым из возобновляемого сырья, поскольку они соответствуют глобальной тенденции к использованию экологически чистой химии и круглых материалов. В обзоре представлен обзор как выдуваемых внешним способом, так и самонадуваемых NIPUF на биологической основе, с подробным описанием их синтеза, характеристик и потенциальных промышленных применений.

Ключевые слова: полиуретан на биологической основе, пенообразователь, неизоцианатный полиуретан, полимерные пены, пенополиуретаны, самовдувающиеся

2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

Представлены результаты исследования адгезии разделительных покрытий на основе полиизобутилена к металлическим поверхностям. В среде Microsoft Visual Studio, на языке С++ разработано программное обеспечение, позволяющее производить расчет состава и эффективных технологических режимов формирования покрытия, обеспечивающих его наилучшую адгезию к защищаемым поверхностям. В качестве примера продемонстрирован порядок расчета соотношений: состав-температура-время формирования покрытий, обеспечивающих наиболее высокую адгезию, равную «нуль» баллов по шестибалльной шкале надрезов. Показано, что применение программы позволяет производить оценку параметров формирования покрытия за время порядка 1-2 секунды. Результаты расчета подтверждены экспериментально. Методами оптической микроскопии исследована морфология покрытия. Выявлено, что в местах пересечения надрезов и областях решетки отслоений не наблюдается. 

Ключевые слова: покрытие, адгезия, микроструктура, метод надрезов, полиизобутилен, оптимизация

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

Проводящие полимерные композиционные материалы были успешно получены с использованием в качестве связующего фуранового аминопласта, синтезированного на основе побочного продукта переработки растительной биомассы в 5-гидроксиметилфурфурол – гуминовой смолы и меламина (HumMel). Композиты были изготовлены с применением в качестве наполнителя различных видов графита (природный (NG), коллоидный (CG)). Содержание наполнителя варьировали в пределах 30–70 % масс. Показано, что проводимость композиционного материала растет с увеличением содержания электропроводящего наполнителя, а его прочность изменяется в обратном порядке. Наилучшую проводимость (контактное сопротивление 0,011 Ом·см2) показал полимерный композит на основе NG, содержащий 30 % аминопласта. Высокую прочность (на сжатие и изгиб 55,2 и 38,6 МПа, соответственно) продемонстрировал композит с CG, содержащий 70 % масс. полимерного связующего. Полимерный композит HumMel-NG-50 по электропроводности (0,022 Ом∙см2) и механической прочности (25,7 и 25,3 МПа на сжатие и изгиб, соответственно) удовлетворяет требованиям, предъявляемым к аналогичным материалам для изготовления биполярных пластин топливных элементов.

Ключевые слова: проводящий полимерный композит, фурановый аминопласт, углеродный наполнитель, биполярные пластины, топливный элемент

2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

Дано описание патентов за 2024 год по био-разлагаемым гидрофобным материалов матералов. На примере разработки Израиля приводятся принципы создания таких материалов.

Ключевые слова: био-разлагаемые гидрофобные материалы, обзор международных патентов

2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов

В настоящей работе исследованы тепловые свойства пористых материалов с топологией трижды периодических минимальных поверхностей (ТПМП) Шварца. На основе обобщения результатов вычислительных экспериментов получены зависимости теплофизических свойств ТПМП-материалов от макроструктурных параметров: размера и толщины элементарной ячейки. Исследованы свойства наиболее распространенных термопластичных полимеров PETG, ABS, PLA, PHP, применяемых в аддитивном производстве. Показано, что коэффициенты теплопроводности рассмотренных ТПМП-материалов могут быть представлены в виде линейной функции от безразмерного геометрического параметра – относительной толщины стенки элементарной ячейки. Изменяя этот параметр, а, следовательно, и геометрическую структуру пористой среды, можно получить материал с заданными теплофизическими свойствами. Верификация полученных методом конечных элементов результатов выполнена на основе анализа сеточной сходимости решений.

Ключевые слова: эффективная теплопроводность, перенос тепла, пористый материал, пористость, термопластичный полимер, упорядоченная макроструктура, минимальная поверхность Шварца, трижды периодическая поверхность

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.6.11 - Технология и переработка синтетических и природных полимеров и композитов