Ученые Волгоградского государственного технического университета разработали новую противопожарную добавку для полимерных композитов, которая в несколько раз снижает их способность поддерживать горение. Результаты работы опубликованы в журнале Polymer Science, Series D.
Армированные полимерные композиты на основе эпоксидных смол широко применяются в строительстве, авиации, электронике и автопроме благодаря сочетанию прочности и малого веса. Однако их главный недостаток — высокая горючесть, связанная с большим содержанием органических компонентов.
Разработанная в ВолгГТУ добавка представляет собой раствор минеральных солей меди и аммония в фосфорной кислоте. При введении в состав композита она уменьшает вероятность распространения пламени примерно в пять раз, при этом механические свойства материала практически не ухудшаются. Оптимальной признана концентрация около восьми процентов от массы материала.
Эффект достигается за счет сочетания трех механизмов защиты: медь тормозит химические реакции горения, фосфор способствует образованию защитного углеродного слоя, а азот выделяет негорючие газы, вытесняющие кислород. В отличие от обычных наполнителей, эта добавка вступает в химическое взаимодействие с полимером, формируя новую структуру, что повышает ее эффективность.
Кроме того, модификатор снижает вязкость смолы и может даже улучшать прочностные характеристики композита. В дальнейшем исследователи планируют изучить долговечность нового материала и его устойчивость к влаге.