Самовосстанавливающиеся материалы

Инкапсулированные заживляющие агенты высвобождаются в полимерную матрицу и взаимодействуют с катализатором. Реакционная способность катализатора должна быть активна после заключения его в воск, а текучесть мономера должна быть достаточно низкой. Это необходимо для того, чтобы мономеры успели выстлать поверхность трещины до того, как будут полимеризованы. В свою очередь, катализатор должен быть растворим в мономере и скорость его растворения должна быть высокой.В качестве катализатора может быть использован катализатор Граббса. Этот процесс описывают следующим образом: в микрокапсуле находится дициклопентадиен, ее с катализаторомГраббсапомещают в среду эпоксидной смолы. Когда микротрещина достигает микрокапсулы с дициклопентадиеном и катализатора, мономер высвобождается из микрокапсулы и взаимодействует со свободным катализатором (Рисунок 6). Таким образом инициируется и протекает реакция полимеризации с восстановление трещины образовавшимся полимером (Рисунок 7).Рисунок 6Полимеризация дициклопентадиена в присутствиикатализатораГраббсаКатализатор Граббса характеризуется прочностью, стабилен в воздушной и водной средах, отличается дороговизной. Отмечена высокая степень восстановления повреждений при использовании большого количества катализатора.Рисунок 7 Распространение трещин через материал с микрокапсулами (розовый круг) и катализатором (пурпурная точка)Производятся и разрабатываются материалы, представляющие собой многокапсульные системы. В них мономер, выполняющий роль заживляющего агента, заключен в свой тип микрокапсул и катализатор заключен в свой тип микрокапсул.Существуют материалы, представленные системами скрытой функциональности. В них мономер инкапсулирован (заживляющий агент) и взаимодействует с частью полимеризатора, находящегося в матрице материала в форме реационноспособных функциональных групп. При описании такого подхода говорят о двух фазах: фаза мономера (заживляющего агента) и фаза полимеризатора.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ работе рассмотрены основные механизмы самовосстановления повреждений полимерных материалах. Представлены и изучены примеры их реализации.Полимерные материалы, способные автономно определять и устранять повреждения на начальном уровне, обладают высоким потенциалом, возможностями применения. Особенную значимость это приобретает тогда, когда в труднодоступных зонах необходимо обеспечить надежность материалов на длительный срок.Создание искусственных материалов со способностью к самовосстановлению находится на ранней стадии развития. Но уже имеются технологии, повышающие долговечность и стойкость материалов.В настоящее время полимерные материалы наиболее изучены в контексте способности к самовосстановлению. Исходя из открывающихся перспектив, большое количество организаций разной специфики работы выступают с поддержкой работ по разработке новых самовосстанавливающихся материалов и исследованию кинетики и стабильности процессов «самозалечивания».Самовосстанавливающиеся материалы будут изучаться, разрабатываться и внедряться в производство с целью улучшения свойств и продления сроков эксплуатации необходимых человеку изделий и устройств.ЛИТЕРАТУРАНеорганическая биохимия / Ред. Г. Эйгхорн. – М.: Мир, 1978. – Т. 2. – 736 с.Кольман Я. Наглядная биохимия. Изд. 2-е / Я. Кольман, К.-Г. Рём. – М.: Мир, 2004. – 469 с.Holm R.H. Structural and functional aspects of metal sites in biology / R.H. Holm, P. Kennepohl, E.I. Solomon // Chem. Rev. – 1996. – V. 96, N 7. – P. 2239-2314.Википедия – Свободная энциклопедия, https://ru.wikipedia.org.