Строительные материалы из пластика могут стать частью экономики замкнутого цикла.

Российские ученые предложили использовать переработанный пластик для создания прочных строительных материалов.

Ученые во всем мире ищут новые пути вторичного использования пластика. Одно из таких направлений — создание искусственного полимерного камня в качестве альтернативы натуральным материалам. Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУПТД) промышленных технологий и дизайна разрабатывают такой камень на основе измельченного полиэтилентерефталата (ПЭТФ), рассказали Наука Mail в пресс-службе вуза.

Полученные образцы легко монтируются и обслуживаются, выглядят эстетично, а их свойства (например, прочность или теплоизоляция) можно регулировать в зависимости от требований заказчика — достаточно изменить состав композита и режим его получения.

Сотрудники и студенты кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД создают искусственный камень на основе полимерных смол и измельченных пластиковых бутылок. Такой материал экономичнее натурального и экологичнее за счет вторичного использования пластика. Кроме того, его свойства можно подстраивать под разные условия эксплуатации — в отличие от природных камней.

Ученые разрабатывают подходы к созданию полимерного камня с заданными характеристиками: ударной прочностью, плотностью, влагопоглощением, теплоизоляцией и другими. Уже удалось добиться повышенной ударной прочности: добавление крошки ПЭТФ в полимерную смолу увеличивает прочность изделия более чем на 300% по сравнению с материалом из чистой смолы. Для сравнения: использование натуральной мраморной крошки в тех же пропорциях повышает прочность лишь на 135%. При этом столь высокая прочность нужна не во всех случаях.

"Например, мы добиваемся максимального упрочнения, но в некоторых случаях, предположим, в экстремальных ситуациях, наоборот, необходимо, чтобы материал легко поддавался разрушению. В этом состоит преимущество искусственного камня, так как натуральный камень можно использовать только таким, каким его создала природа. Использование искусственного камня позволяет варьировать его свойства и подстраивать их под нужды потребителя." - говорит Ольга Асташкина, и.о. заведующего кафедрой наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса.

Необходимое изменение свойств искусственного камня возможно при подборе разных технологических подходов его получения.

"Технология заключается в варьировании соотношения вязкотекучей полимерной основы и наполнителя с последующим отверждением. Мы особым способом измельчаем пластик в крошку разной величины и формы, а также изменяем соотношение больших, средних и мелких частиц пластика. Все эти комбинации отрабатываются системно для того, чтобы получались продукты с предсказуемыми заданными свойствами." - комментирует Наталия Свердлова, один из авторов разработки, доцент кафедры наноструктурных, волокнистых и композиционных материалов им. А. И. Меоса СПбГУПТД.

Эксперименты подтвердили: можно подбирать наполнители для создания искусственного камня с требуемыми характеристиками. Подготовка наполнителей из вторичного полиэтилентерефталата позволила определить технологические параметры для производства строительных материалов с новыми функциональными качествами. Разработка расширит ассортимент искусственного камня — его смогут активнее использовать в строительстве и как продукт циркулярного дизайна.

"Большинство видов пластмасс не поддаются биологическому разложению в течение многих десятилетий и остаются в окружающей среде. Методами их переработки являются переплавка или сжигание, которые приводят к загрязнению воздуха, почвы, грунтовых вод. В связи с этим вторичная переработка и утилизация отходов пластмасс приобретает важное экономическое и экологическое значение. Новые технологические подходы к рациональной переработке синтетических полимеров, которые имеют длительный период сохранения прочностных и физико-химических характеристик после использования по целевому назначению, позволяют использовать их в качестве наполнителей в производстве композиционных материалов." - говорит Свердлова.

Читайте Indicator.Ru в телеграм-канале и в ВКонтакте

Прислать свой материал можно на почту news@inscience.news или в телеграм-бот. Следите за новостями российского научно-технологического пространства в телеграм-канале агрегатора.