Ученые создали математическую модель, демонстрирующую процесс разрушения пластика при нагревании. Благодаря этой модели удалось разработать новую рецептуру материала, термическая устойчивость которого на 16% выше по сравнению с традиционными пластиками и составляет 173 градуса.
«Поливинилхлорид – широко используемый пластиковый материал, из которого изготавливают посуду, медицинские устройства и игрушки. Проблема заключается в том, что при нагревании он выделяет микрочастицы, загрязняющие окружающую среду, и становится хрупким. Совместно с московским ученым, доктором физико-математических наук Акифом Ибрагимовым, мы впервые создали термодинамическую модель миграции пластификатора, что принесло ощутимые результаты», – рассказала кандидат химических наук из ЮУрГУ Ирина Вихарева.
Она объяснила, что для создания этой модели использовался метод дифференциальной сканирующей калориметрии. При этом образец материала нагревают и анализируют его тепловую реакцию, а затем с помощью математической модели оценивают вероятность миграции пластификатора (ключевого компонента, обеспечивающего гибкость и эластичность пластика). Такой подход позволяет предсказать поведение материала и выбирать наиболее эффективные рецептуры.
Далее ученые оптимизировали состав пластификатора. Они предложили использовать смесь традиционного диоктилфталата и дифеноксиэтиладипината, которая повышает термическую устойчивость материала.
«Наилучшие характеристики были достигнуты при соотношении компонентов 5:3. Новый материал начинает разрушаться при температуре 173 градуса Цельсия, в то время как обычный пластик на основе традиционного пластификатора разрушается при 149 градусах. Таким образом, термическая устойчивость была увеличена примерно на 16%», – отметила Вихарева.
Ирина Вихарева подчеркнула, что новый состав может применяться как в промышленности, так и в быту. Перспективными областями применения являются медицинские изделия, упаковка, игрушки и другие изделия из поливинилхлорида, где важны долговечность, безопасность и устойчивость к нагреву.
Источник: ТАСС
распечатать статью