Репортаж от Wedoany，Команда доктора Томонори Сайто, исследователя из группы по изучению мягких материалов и мембран Отдела химических наук Окриджской национальной лаборатории (ORNL), разработала новый перерабатываемый термопластичный клей на основе контролируемого процесса деполимеризации нейлона. Этот клей эффективно склеивает различные подложки, такие как сталь и углеродные композиты, сохраняя высокие эксплуатационные характеристики при повышенных температурах.
Данное исследование направлено на решение проблем, связанных с переработкой нейлона. Нейлон широко используется в текстильной, автомобильной и упаковочной промышленности, однако традиционные методы переработки, такие как гидролиз, алкоголиз и аммонолиз, часто сталкиваются с высоким энергопотреблением и неравномерной эффективностью. Команда ORNL, контролируя концентрацию реагентов, провела контролируемый алкоголиз нейлона с использованием эффективного органического катализатора, получив нейлоновые олигомеры заданной длины. Полученные олигомеры были сополимеризованы с другим полимерным сегментом, что позволило создать новый сегментированный сополимер, который можно использовать в качестве высокопрочного термоплавкого клея. Этот процесс обычно требует более низких температур по сравнению с традиционными методами сольволиза, что может снизить энергопотребление. Исследовательская группа сообщает, что данный метод обеспечивает 100% переработку нейлона (полное превращение в олигомеры) без потерь нейлона или образования побочных продуктов.
Разработанный командой ORNL клей демонстрирует выдающиеся характеристики. Нейлоновый сополимер, полученный из нейлоновых отходов, показал прочность на сдвиг внахлестку 21,1 ± 2,7 МПа при склеивании стали со сталью при комнатной температуре. Для склеивания стали с углеродным композитом прочность составила 16,8 ± 2,3 МПа при комнатной температуре и сохранялась на уровне 10,0 ± 1,6 МПа при 90 °C. Для сравнения, традиционный эпоксидный клей (коммерческий продукт JB Weld ClearWeld) в тех же условиях показал прочность 6,5 ± 0,6 МПа при комнатной температуре и снизился до 2,8 МПа при 90 °C. Этот новый клей легко поддается термообработке, может быть повторно использован или позволяет восстанавливать склеенные материалы, тем самым продлевая срок службы системы.
Данный процесс может перерабатывать нейлон 6, нейлон 66 и их смеси. Исследовательская группа отмечает, что гибкость в работе с различными видами сырья имеет решающее значение для практического применения. В настоящее время технология подтверждена только в лабораторном масштабе (уровень технологической готовности около 3). Команда ORNL заявляет, что для промышленного внедрения необходима демонстрация системы в увеличенном масштабе. Платформенная технология, основанная на аналогичных процессах, уже изучается компанией Re-Du, получившей лицензию на технологию, для масштабирования и коммерциализации. Эта работа была выполнена под руководством ORNL, а результаты исследований опубликованы в журналах Cell Reports Physical Science (2025, 6, 102928), Materials Horizons (2023, 10, 3360–3368) и J. Mat. Chem. A (2025, 13, 32111).
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
