Химик РУДН в составе коллектива исследователей получил и изучил катализаторы для синтеза сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Химик РУДН в составе коллектива исследователей получил и изучил катализаторы для синтеза сверхвысокомолекулярного полиэтилена

Химик РУДН в составе научного коллектива получил и изучил новые высокоактивные катализаторы для производства сверхвысокомолекулярного полиэтилена — он необходим в производстве бронежилетов, труб, парашютов, протезов и многого другого. Использование новых катализаторов позволит значительно снизить стоимость производства этого типа полиэтилена.

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ) — полимер линейной структуры с молекулярной массой в миллион раз больше, чем у воды. Благодаря сверхвысокой массе молекул СВМПЭ обладает свойствами, которых нет у других видов полиэтилена: высокой прочностью, ударной и морозостойкостью, низким коэффициентом трения и физиологической инертностью. Высокий спрос на это сырье побудил Минпромторг РФ назвать СВМПЭ одним из первых продуктов в списке на импортозамещение. Но традиционный способ производства этого полиэтилена методом гелевого прядения слишком затратен, поскольку требует большого количества дорогостоящих растворителей. Промышленность нуждается в новых методах, в частности, перспективным считается инновационный твердофазный метод.

Ранее этот коллектив ученых уже предлагал использовать в качестве катализаторов группу комплексов титана, стабилизированных производными 2-гидроксиметилфенола. Эти вещества, по данным исследователей, способны катализировать синтез СВМПЭ без растворителей. Теперь Виктор Хрусталев из РУДН и его коллеги из ряда институтов Российской академии наук и университетов РФ разработали новый, более эффективный вариант катализатора.

Химики предложили добавлять к титановым комплексам лиганды (молекулярные группы) с соединениями фтора, а не водорода, как в прежнем варианте катализатора. Замена водорода на фтор привела к увеличению липофильности лигандов и увеличению кислотности гидроксильных групп.

Исследователи в эксперименте выяснили, что катализаторы, содержащие фтор, превосходят нефторированные аналоги по активности и стереоселективности при полимеризации полиэтилена. Полученные результаты свидетельствуют о том, что присутствие заместителя, независимо от его размера, в орто-положении к гидроксильной группе фенольного лиганда существенно влияет на механические свойства СВМПЭ.

Все соединения были выделены с выходом 62–93% в виде красных, чувствительных к воздуху порошков. Структуры продуктов были однозначно установлены рентгеноструктурным исследованием. В конечном итоге, оптимизация синтеза позволила существенно улучшить механическую прочность СВМПЭ, хотя изначально это не было основной целью исследования.

В дальнейшем химики планируют более подробно изучить влияние других структурных фрагментов на активность каталитических систем и свойства полученных полимеров.

Статья в журнале Inorganica Chimica Acta.

Новости
Все новости
Наука
27 ноября
Химики из РУДН и ИНЭОС получили уникальные катализаторы на основе двух разных металлов

Команда химиков из РУДН и ИНЭОС синтезировала сразу два гетерометаллических кластера с эффективностью, близкой к 100%. Эти соединения используют как катализаторы в фармацевтике, производстве полимеров и других областях химической промышленности.

Наука
24 ноября
Физики РУДН упростили теорию Эйнштейна — Лавлока для черных дыр

При учете квантовых поправок черные дыры описываются теорией Эйнштейна — Лавлока с помощью уравнения, которое содержит бесконечное число слагаемых. Российские физики показали, что геометрия черной дыры такой теории представима в компактной форме и только небольшое число слагаемых достаточно для описания наблюдаемых величин. Это поможет исследователям изучать черные дыры в теориях с квантовыми поправками к уравнениям Эйнштейна.

Наука
23 ноября
Профессор РУДН Яков Кузяков признан одним из наиболее цитируемых ученых мира

Яков Кузяков — известный почвовед, ведущий ученый Аграрно-технологического института РУДН и профессор Университета имени Короля Сауда (King Saud University) удостоен звания высокоцитируемого исследователя в области сельскохозяйственных наук (по версии Clarivate).