Патент «Роснефти», вошедший в сотню лучших 2022 года, позволит в перспективе использовать сверхпрочные полимеры. Прочные композиты с улучшенными характеристиками станут настоящим прорывом в нефтяной и военной сфере, а также в других областях. Изделия из инновационного сверхпрочного материала более легкие, не подвержены коррозии и способны остановить даже пулю.
Характеристики нового материала
Инновационный сверхполимер — это полидициклопентадиен, который обладает достаточно высокой ударной и механической прочностью. Материал получают в результате реакции полимеризации дициклопентадиена. Изделия производят при температуре 50°C, добавляя катализаторы и активаторы.
«Мы берем порошок, который называется «дициклопентадиен». Полимеризуем его с помощью нестандартных методов так называемой метатезисной полимеризации, в результате получаем материал с заданными свойствами. Особенность этого полимера в том, что он обладает очень высокой прочностью», — рассказывает гендиректор ООО «РН-ЦИР» Константин Рудяк.
Полидициклопентадиен отличается высокими прочностными свойствами в широком диапазоне температур, химической стойкостью и низкой плотностью. Новый материал не ломается, не трескается, а при ударных нагрузках способен демонстрировать необычайную вязкость.
Прорыв в использовании полимеров
Сверхполимер имеет просто невероятные перспективы в применении в различных областях, в том числе при создании бронежилетов и комбинированной брони для разных видов техники. Также можно будет получать прочные композиты с высокой и положительной плавучестью.
Инновационные материалы «Роснефть» планирует использовать для производства буровых и обсадных труб, не подверженных коррозии. Стальные трубы высокого давления при толщине стенки в несколько сантиметров выдерживают давление до 200 атмосфер, а трубы из нового полимера с толщиной стенки в 1 см — 400 атмосфер. И это можно назвать прорывом прорывов.
Так, труба из нового материала толщиной 2 мм выдерживает вес взрослого человека без деформации. А пуля, мчащаяся со скоростью 300 м/с, оставляет на испытуемом образце только воронку в 3 мм. Важно то, что пуля застревает и вероятность рикошета исключается.
В чем сложность технологии
Использование чистого дициклопентадиена не дало бы таких результатов, поэтому ученые добавили каталитические системы, влияющие на адгезию полимерной матрицы.
«Здесь вся сложность технологии зарыта в этом катализаторе. Это очень сложный катализатор. Действительно, очень сложный. Даже немцы пытались обойти наш патент. Воевали-воевали, но не смогли», — подчеркнул Константин Рудяк.
СССР активно закупал трубы большого диаметра в Германии. Не прошло и 30 лет, как Россия создала трубу, которую не смогли повторить в развитой стране, где она эти трубы десятилетиями покупала.
Источник: SREDA – Pro Технологии