Экологически безопасную пластмассу создали в ЮУрГУ

Вещество можно использовать для производства медицинских изделий

Ученые Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ) получили новый экологически безопасный вид пластмассы для медицинского применения. Ученые стремятся улучшить их свойства. Например, ускорить их биоразлагаемость, чтобы меньше засорять окружающую среду. С другой стороны, технологические задачи требуют от них повышенной прочности, морозостойкости, сообщает пресс-служба вуза.

Старший научный сотрудник НОЦ «Нанотехнологии» ЮУрГУ, кандидат химических наук Ирина Вихарева вместе с сербским коллегой Драганом Манойловичем провели исследование, в котором в качестве пластификатора для будущих пластмасс добавлялись сложные эфиры алифатических дикарбоновых кислот. Такие вещества уже широко применяются в мире – от смазочных материалов в машиностроении до современной косметики. Ещё одно интересное применение – добавление таких эфиров к жирным спиртам – позволяет создавать вещества-теплоносители для хранения тепловой энергии.

В качестве пластификаторов часто применяются фталаты, но они потенциально опасны для природы и человека.

«Сегодня ПВХ-изделия широко применяются в медицине. Но изделия на основе фталатов могут привести к миграции пластика и попаданию его в организм человека», – говорит Ирина Вихарева.

Альтернативой фталатам являются биопластификаторы на основе сахарного тростника или крахмала, спрос на них на рынке растёт, и такие технологии не всегда дёшевы. В свою очередь альтернативой биопластификаторам, экологичной и в то же время биоразлагаемой, являются алифатические эфиры адипиновой, азелаиновой и себациновой кислот, которые послужили предметом исследования в статье Ирины Вихаревой и Драгана Манойловича.

В качестве матрицы для создания новых пластмасс учёные использовали промышленные образцы суспензионного поливинилхлорида, поставляемого АО «Башкирская содовая компания «Каустик» (Стерлитамак, Россия). Для синтеза сложных эфиров учёными использовалась установка – круглый химический реактор, оснащённый обратным холодильником с ловушкой Дина-Старка, термометром и магнитной мешалкой. Структура полученных эфиров подтверждена с помощью инфракрасной спектроскопии.

Важно было исследовать совместимость пластификатора с ПВХ, степень миграции (выщелачивания и т.д.) пластификатора, термостабильность и морозостойкость полученных образцов.

Учёным удалось показать, что степень миграции пластификатора (которую необходимо свести к минимуму) зависит от природы спирта. Чем миграция меньше, тем материал стабильнее.

Пластмассы с добавлением эфиров алифатических кислот демонстрировали термостабильность и морозостойкость значительно более высокую, чем широко применяемые пластмассы на основе фталатов. Таким образом, учёным удалось получить более технологичный (по запросам медтехники и т.д.) и экологически безопасный вид пластмассы, который составит конкуренцию ПВХ-материалам с использованием фталатов.