Компания Specialty materials производит полимер поли(катехол-стирол), который эффективно связывается со многими материалами, обеспечивая повышенную адгезию и другие преимущества, улучшающие функциональность поверхности.
Здесь показаны углеродные и арамидные волокна с покрытием на основе поли(катехол-стирола) (PCS). (A) микрофотографии необработанных углеродных волокон, полученные с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ), (B) углеродные волокна с покрытием PCS, (C) необработанные арамидные волокна и (D) арамидные волокна с покрытием PCS. Источник фото: компания Mussel Polymers Inc.
В сентябре 2022 года Mussel Polymers Inc. (MPI, Бетлехем, штат Пенсильвания, США), стартап-компания по производству специализированных материалов и покрытий из Университета Пердью (Западный Лафайет, штат Индиана, США), объявила об успешном покрытии углеродных и арамидных волокон поли(катехол-стиролом) (PCS) — катехолсодержащий полимер, который знаменует определенный прогресс в производстве более легких и прочных композитов, армированных волокнами.
Согласно MPI, покрытия PCS улучшают сцепление для широкого спектра адгезивных и композиционных материалов, одновременно функционализируя поверхности материалов. Такое применение PCS, вероятно, значительно увеличит прочность и энергию удара армированных волокном материалов и улучшит использование покрытий и клеев с деталями и материалами из углеродного волокна.
Хотя углеродные и арамидные волокна обладают многими положительными свойствами, общеизвестно, что они затрудняют склеивание, поскольку гладкие и химически инертные. Предыдущая работа по нанесению покрытия на углеродные и арамидные волокна полидопамином (PDA), катехолсодержащим веществом, подобным PCS, показала, что прочность на сдвиг одного волокна с покрытием, извлеченного из матрицы, увеличилась более чем на 200% по сравнению с прочностью необработанного волокна. Кроме того, прочность на изгиб и энергия удара армированных композитов, изготовленных из волокон, покрытых катехолом, увеличились более чем на 200%.
Сообщается, что PCS является первым коммерчески доступным соединением катехола, используемым для покрытия углеродных волокон, среди многих других его применений. Компания MPI разрабатывает продукты для применения в стоматологической, биомедицинской, оборонной, промышленной и морской отрасли.
“Команда MPI успешно покрыла углеродные и арамидные волокна PCS, используя простой одностадийный процесс при комнатной температуре”, — говорит Джейсон Стиг, коммерческий директор компании MPI. “Эти волокна с покрытием были исследованы с помощью растрового электронного микроскопа [РЭМ] в Университете Лихай [Бетлехем, штат Пенсильвания, США]. Полученные изображения продемонстрировали полное покрытие волокон. Способность нашего полимера связываться с этими поверхностями применима как в современных композиционных материалах, так и при сборке и покрытии деталей из углеродного волокна”.
Джордж Бояджян, генеральный директор MPI, говорит, что компания рассчитывает расширить свои партнерские отношения с компаниями, занимающимися новыми материалами и продуктами. Кроме того, простота процесса нанесения покрытия может ускорить его внедрение и сделать материалы более безопасными и экологически чистыми.
Компания Mussel Polymers в настоящее время ведет переговоры о совместной разработке новых композиционных материалов с PCS.
