В МГУ разработали новую установку для исследования полимеров

Новое оборудование позволит отслеживать быстрые изменения температуры полимеров, характерные для процесса их переработки

Ученые химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с зарубежными коллегами разработали компактную установку для одновременного изучения термических свойств и наноструктуры полимеров. Она может быть использована на российских синхротронах, в том числе на Сибирском кольцевом источнике фотонов (СКИФ). Такое оборудование необходимо для исследования полимеров при быстрых изменениях температуры, характерных для их переработки.

Результаты исследования, поддержанного Российским научным фондом (проект № 23-73-30005) опубликованы в Journal of Synchrotron Radiation.

При литье под давлением, экструзии и других способах переработки полимеров материал быстро нагревается и охлаждается. В этих условиях молекулярные цепи формируют и перестраивают кристаллические области, определяющие внутреннее строение готового изделия. Чтобы установить связь между температурным режимом и формирующейся структурой, необходимо одновременно измерять тепловые эффекты и наблюдать за изменениями материала на нанометровом уровне.

Дмитрий Иванов, соавтор исследования, заведующий лабораторией на факультете фундаментальной физико-химической инженерии МГУ:
Разработанная нами установка позволит использовать возможности российских синхротронов, включая СКИФ, для решения фундаментальных и прикладных задач науки о материалах. При исследовании полимеров такой инструмент необходим, поскольку их структура может существенно изменяться за тысячные доли секунды. Одновременная регистрация тепловых эффектов и структурных изменений поможет раскрыть механизмы кристаллизации и плавления, установить связь между условиями переработки и строением материала. Это даст научную основу для создания полимерных материалов с заданными свойствами и выбора оптимальных режимов их переработки.

Оснащение российских синхротронных станций такими модулями позволит проводить комплексные исследования полимеров в условиях, приближенных к технологическим. Для этого необходимы точное управление температурой, измерение тепловых эффектов и одновременная регистрация структуры — все эти возможности объединены в разработанной установке. Ее применение на СКИФе и других российских источниках поможет выяснить, как формируется структура полимерных материалов, и научно обосновать выбор режимов их переработки.

Msu.ru.