Учёные ТУСУРа разработали радиационностойкий полипропилен для космических аппаратов

В Томском госуниверситете систем управления и радиоэлектроники прошёл конкурс «Патентной активности». Одно из призовых мест досталось научному сотруднику лаборатории радиационного и космического материаловедения Владимиру Горончко за разработку радиационностойкого полипропилена для космических аппаратов.

«Полимерные нанокомпозитные материалы на основе полипропилена являются перспективными материалами для использования в условиях космического пространства благодаря небольшому весу, дешевизне и лёгкости в обработке. Основное требование, определяющее сроки эксплуатации данных материалов, — способность долговременно сохранять исходные характеристики. Срок эксплуатации полимерных материалов в космическом пространстве должен достигать 15 – 20 лет, при этом они должны обладать низким газовыделением для меньшего влияния выделяющихся газов на оптические системы космического аппарата. Введение наночастиц в полимеры приводит к изменению рабочих характеристик: электропроводности, механических свойств, стойкости к ионизирующим излучениям, стойкости к высоким и низким температурам», — рассказывает Владимир Горончко.

В космической технике нанокомпозиты находят применение в качестве конструкционных и изоляционных материалов, герметиков, клеев, лент, теплоизоляции, связующих терморегулирующих покрытий, уплотнений, упрочняющих материалов. Помимо космической техники композитные материалы на основе полипропилена находят применение в авиапромышленности, ускорительной и рентгеновской технике, ядерной промышленности, в нефтегазовой промышленности (улучшение механических свойств изоляции кабелей нефтепогружных насосов), в медицине (восстановление костных тканей, изготовление протезов, придание материалам стойкости к стерилизационным процедурам) и других отраслях техники.

«Изучение оптических, механических, электрических свойств и радиационной стойкости полимерных материалов, таких как полипропилен и полиэтилен, ведётся в лаборатории РКМ ТУСУР с 2016 года. К настоящему времени разработана методика изготовления образцов полимеров, модифицированных наночастицами оксидных соединений, таких как ZrO2, Al₂O₃, SiO₂, MgO, TiO₂, ZnO, исследованы физические и химические процессы, протекающие в полиэтилене и полипропилене под действием ионизирующего излучения. Введение оксидных нанопорошков приводит к значительному увеличению фото- и радиационной стойкости полимеров, до 19 раз относительно немодифицированных материалов. По данной тематике опубликовано 13 научных работ, получен патент на изобретение», — уточнил Владимир Горончко.

В дальнейшем планируются исследования более сложных полимерных материалов, таких как полиметилсилоксан, акриловая смола, полиимид, полиуретан, фторопласт и возможности увеличения их стойкости к ионизирующем излучениям.