Новый клей с использованием эластомера делает возможным создание более легких и эффективных транспортных средств. Автор: Ацуши Норо
Исследователи из Университета Нагои разработали крупное достижение в области конструкционных клеев для автомобильной промышленности. Этот клей следующего поколения обещает произвести революцию в склеивании материалов, предлагая беспрецедентную ударную прочность — в 22 раза выше, чем у традиционных клеев на основе эпоксидной смолы, которые не содержат никаких резиновых добавок.
Соединяя детали автомобиля с помощью более прочного и гибкого клея, можно производить автомобили, в которых используются более легкие компоненты, такие как алюминий и армированный волокном пластик. Результаты были опубликованы в ACS Applied Materials & Interfaces.
«Конструкционные клеи с высокой прочностью и долговечностью необходимы при сборке автомобилей, самолетов и зданий», — объясняет исследователь из Нагойского университета Ацуши Норо.
«Клеи на основе эпоксидной смолы широко используются; однако им не хватает гибкости, что делает их восприимчивыми к повреждениям при ударе. Чтобы преодолеть это, мы объединили водородно-связанный стирольный термопластичный эластомер с клеем, в результате чего получился новый тип, который обеспечивает как гибкость, так и выдающуюся ударопрочность».
Новый клей был создан в сотрудничестве с Aisin Chemical Company. Их инновационный клей предлагает новое применение водородно-связанных стирольных термопластичных эластомеров, ранее созданных в Университете Нагои.
Водородно-связанный стирольный термопластичный эластомер — это полимер, который проявляет резиноподобные свойства, что позволяет ему растягиваться и возвращаться к своей первоначальной форме. Эти свойства позволили создать более прочный адгезив с улучшенным рассеиванием напряжения во время удара.
Кроме того, водородные связи, образованные внутри эластомера в адгезиве, позволяют ему разделяться и снова соединяться в одно мгновение под нагрузкой, что еще больше увеличивает его прочность.
Новый клей, включающий водородно-связанный стирольный термопластичный эластомер (TPE), имеет ударную прочность, которая в 22 раза выше, чем у традиционных эпоксидных клеев. Автор: Ацуши Норо
Этот прорыв имеет важные последствия для автомобильной промышленности, поскольку он удовлетворяет потребность в более прочных, более гибких клеях, способных склеивать разнородные материалы в легких многокомпонентных конструкциях транспортных средств.
«Ожидается, что структурные клеи будут играть ключевую роль в снижении веса транспортного средства, что имеет решающее значение для повышения топливной экономичности и снижения выбросов», — сказал Норо. «Способность клея склеивать различные материалы, такие как металлы и армированные волокном пластики, позволяет проектировать более легкие транспортные средства без ущерба для безопасности или производительности. Эта разработка является значительным шагом вперед на пути к обществу с нулевым выбросом углерода».
Хотя ожидается, что он станет бесценным инструментом в стремлении автомобильной промышленности к устойчивости и производительности, исследователи ожидают, что по мере продолжения исследований его можно будет использовать и в других отраслях, таких как аэрокосмическая промышленность и строительство, что позволит снизить вес используемых материалов и снизить стоимость углерода в этих тяжелых отраслях.
Дополнительная информация: Сая Ямада и др., Структурные клеи нового поколения, состоящие из эпоксидных смол и термопластичных эластомеров на основе стирольного блок-полимера с водородной связью, ACS Applied Materials & Interfaces (2024). DOI: 10.1021/acsami.4c12540
Информация о журнале: Прикладные материалы и интерфейсы ACS Предоставлено Нагойским университетом
