Эпоксидная смола с «зелёным» уклоном: как отходы растений заменили нефтехимию в производстве

Исследователи из Казанского научного центра РАН разработали инновационный метод модификации эпоксидных смол с использованием жидких продуктов пиролиза растительных отходов. Этот подход не только снижает зависимость от традиционных нефтехимических компонентов, но и превращает отходы сельского и лесного хозяйства в ценный ресурс для производства прочных и экологичных материалов.

В качестве сырья ученые использовали отходы березы, подсолнечника и смеси хвойных и лиственных пород. После пиролиза (термической обработки без доступа кислорода) из них получили жидкость, богатую органическими соединениями. Очищенная и подготовленная особым способом, она стала эффективным модификатором для эпоксидной смолы ЭД-20, широко применяемой в промышленности.

Ключевым достижением стала оптимизация состава: добавление 12,5% пиролизной жидкости не снизило прочность материала при растяжении, сохранив его конкурентоспособность с традиционными аналогами. При этом технология включает простые этапы — от фильтрации до термообработки при 80°C, что ускоряет процесс отверждения с 30 суток до 8 часов.

Этот метод решает сразу две глобальные проблемы: утилизацию растительных отходов и сокращение использования ископаемого сырья. Например, только в России ежегодно образуются миллионы тонн древесных отходов, которые теперь могут получить вторую жизнь в производстве композитных материалов для строительства, автомобилестроения и даже аэрокосмической отрасли.

Работа поддержана Министерством науки и высшего образования РФ и открывает новые перспективы для «зеленой» химии. В планах ученых — дальнейшее изучение свойств модифицированных смол, включая их устойчивость к нагрузкам и температуре, чтобы расширить область применения.

Этот прорыв демонстрирует, как наука превращает отходы в высокотехнологичные продукты, сокращая углеродный след и создавая экономику замкнутого цикла. В будущем такие разработки могут стать основой для массового производства экологичных полимеров.

Исследование опубликовано в журнале «Пластические массы».

Создано при поддержке Минобрнауки РФ в рамках Десятилетия науки и технологий (ДНТ), объявленного Указом Президента Российской Федерации от 25 апреля 2022 г. № 231.