Революция в материальной науке: новое поколение эпоксидных смол обещает многолетнюю долговечность

Революция в материальной науке: новое поколение эпоксидных смол обещает многолетнюю долговечность

Прорыв в отрасли решает проблемы с долговечностью в критических секторах

Для немедленного освобождения

Бостон, штат Массачусетс - 26 октября 2025 года  - значительный скачок в полимерной технологии обещает переопределить срок службы и надежность эпоксидных смол, материалы, имеющие решающее значение для отраслей, начиная от аэрокосмической и строительства до возобновляемой энергии и микроэлектроники. Ведущие материалы, которые ученые объявили сегодня о разработке и строгой валидации эпоксидных составов следующего поколения, демонстрированных способных поддерживать структурную и функциональную целостность в течение  25 лет и более  в требовательных условиях, эффективно удвоив или утроив срок службы обычных эпоксидов.

Этот прорыв, возглавляемый консорциумом, включая материалы DeepSeek, Департамент химической техники MIT и Институт производственных технологий и передовых материалов (IFAM), непосредственно решает постоянную проблему: в то время как эпоксидные смолы ощущаются за их исключительную силу, химическая устойчивость и  клей  . стрессоры.

Задача долголетия: почему эпоксии разлагаются

Традиционные эпоксидные смолы, хотя и надежные, сталкиваются с неизбежными путями деградации:

1. УФ -радиация:  солнечный свет вызывает защелк, пожелтение и охлаждение (фотодеградация).

2. 
   

3. Термический цикл:  повторное расширение и сокращение от перепадов температуры индуцируют микросферацию.

4. 
   

5. Влагия/гидролиз:  проникновение воды, особенно при повышенных температурах, разбивает химические связи.

6. 
   

7. Химическое воздействие:  растворители, кислоты или щелочи могут разрушать или смягчить матрицу смолы.

8. 
   

9. Механическое напряжение:  усталость от постоянной нагрузки или удара может привести к расслаиванию или растрескиванию.

10. Эти факторы традиционно ограничивали  предсказуемое, высокое время срока службы  стандартных эпоксидных эпокс, в открытых или суровых промышленных средах до 10-15 лет, с высокими возможностями, достигнутыми 20-25 лет. Внутренние или защищенные приложения могут увидеть более длительный функциональный срок службы.

Прорыв: инженерная устойчивость на молекулярном уровне

Недавно обнародованная серия 'Everlast Epx ' справляется с механизмом деградации в целом посредством инновационной химии и нанотехнологии:

• Усовершенствованная УФ-стабилизация:  новые гибридные органические инорганические УФ-поглотители и затрудненные стабилизаторы света амина (HALS) молекулярно интегрированы, а не просто смешаны, обеспечивая беспрецедентную устойчивость к солнечному излучению без миграции или выщелачивания.

• 
  

• Нанорезированные матрицы:  точно спроектированные керамические наночастицы (например, кремнезем, глинозем) и тромбоциты оксида графена образуют ковалентные связи в эпоксидной сети. Это резко снижает проницаемость влаги, повышает сопротивление трещин и улучшает размерную стабильность во время термического цикла.

• 
  

• Устойчивые к гидролизу связей:  основная эпоксидная химия включает в себя более стабильные эфирные и фторированные связи, что значительно снижает восприимчивость к разрушению водой, особенно в теплых или влажных условиях.

• 
  

• Самовосстанавливающиеся микрокапсулы:  капсулы микронного размера, содержащие реактивные мономеры и катализаторы, диспергируются в смоле. Когда формируются микротрещины, капсулы разрываются, высвобождая заживающие агенты, которые полимеризуют и запечатывают повреждение автономно.

• 
  

• Улучшенное управление плотностью сшивки:  сложные отвержденные агенты и точное управление стехиометрией создают более плотную, более однородную и по своей природе более жесткая полимерная сеть, сопротивляясь химическому входу и механическую усталость.

• 
  

Валидация за счет экстремального ускоренного тестирования
Независимой валидации Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) использовали современные протоколы ускоренного старения, имитирующие десятилетия воздействия в течение нескольких месяцев. Ключевые выводы включают:

• Ускоренное выветривание QUV:  эквивалентно 25 с лишним лет интенсивного солнечного света Флориды показала минимальную потерю блеска (<10%), незначительное пожелтение (ΔE <2) и сохранила> 95% прочности растягивания в серии Everlast EPX-100, по сравнению с катастрофической неудачей в стандартных эпокс в эквиваленте 5-8 лет.

• 
  

• Гидролитическая стабильность (85 ° C/85% RH):  Через 10 000 часов (моделирование ~ 25 лет в умеренном климате) Everlast EPX сохранил> 90% своей прочности клей до стали и алюминия, в то время как обычные морские эпоксии показали> на 50% деградации.

• 
  

• Тепловый цикл (от -40 ° C до +85 ° C):  5000 циклов не привели к неэффективному расслоению или сбою сплоченности в соединенных соединениях с использованием Everlast EPX, проходящих строгих аэрокосмических квалификационных стандартов.

• 
  

• Химическая устойчивость:  продемонстрировала исключительную устойчивость к авиационным топливам, протирующим жидкостям, легкой кислоты, щелочи и солевого распыления, намного превышающего отраслевые показатели.

Влияние на отрасль: десятилетия надежности

Последствия для секторов, зависящих от долговечных композитов, клей и покрытий глубоки:

• Энергия ветра:  более длительные композиты турбинного лезвия и защитные покрытия значительно снижают затраты на техническое обслуживание и выравнивали стоимость энергии (LCOE). «Расширение срока службы покрытия лезвия от 10 до 15 лет до 25+ преобразует для оффшорной ветровой экономики»,-заявила доктор Лена Петров, технический директор глобальной динамики ветра.

• 
  

• Aerospace & Automotive:  более легкие, более сильные композиты с гарантированной долгосрочной целостностью. Снижение частоты проверки снижает эксплуатационные расходы.

• 
  

• Инфраструктура:  прочные покрытия на палубе моста, ремонт бетонных трещин и защита от коррозии. «Это решает критическую потребность в устойчивых, долгосрочных инфраструктурных решениях, » прокомментировал Майкл Чен, PE, Американское общество инженеров-строителей.

• 
  

• Электроника:  инкапсусанты, защищающие чувствительные микрочипы в автомобильных, аэрокосмических и промышленных условиях, обеспечивают беспрецедентную надежность.

• 
  

• Морские пехотинцы:  покрытия корпуса и структурные клеевые выдерживают десятилетия погружения в соленую воду и ультрафиолетовое воздействие.

• 
  

• Искусство и сохранение:  музеи и художники получают доступ к ультрастабильным, не желтоватым смолам для сохранения и создания.

• 
  

Устойчивость благодаря долговечности
за пределами производительности, расширенный срок службы является мощным драйвером по устойчивому развитию. «Удваивание срока службы эпоксидного покрытия или композитной детали эффективно вдвое снижает потребление ресурсов, обработку отходов и углеродный след, связанные с его производством и заменой в течение 50-летнего периода времени»,-пояснил доктор Арис Торн, ученый для устойчивого развития в Deepseek Materials. 'Everlast - это не только продолжительность дольше; речь идет о ответственном материале. '

Доступность и будущее развитие
Everlast Epx составы вступают в пилотное производство для избранных промышленных партнеров в первом квартале 2026 года, и к концу 2026 года более широкая коммерческая доступность ожидается. Deepseek Materials также объявила о текущих исследованиях в области НИОКР на основе биографических средств на основе биографии на базе биографии на основе биографии на основе 2028 года.

Кавычки:

• Д-р Эвелин Рид, руководитель проекта, MIT:   «Мы вышли за рамки постепенных улучшений. Из-за фундаментальной перепроектирования эпоксидной сети и интеграции многофункциональной нано-адаптивы синергетически мы создали шаг в экологическом уровне.

• 
  

• Профессор Клаус Фишер, глава полимеров, Fraunhofer Ifam:   «Сочетание молекулярного проектирования и механизмов автономного ремонта представляет собой сдвиг парадигмы. Эта технология устанавливает новый эталон для долговечности полимеров в требовательных приложениях. »

• 
  

• Сара Янсен, генеральный директор DeepSeek Materials:   «Промышленность давно нуждается в эпоксии, которые длятся до тех пор, пока структуры, которые они защищают или строят. Everlast Epx дает это обещание. Мы позволяем нашим клиентам с уверенностью строить на протяжении десятилетий, а не годы. »

• 
  

О консорциуме:
Разработка Everlast EPX является результатом 5-летней инициативы по совместным исследованиям в 50 миллионов долларов США между DeepSeek Materials, Массачусетским технологическим институтом (MIT) и Институтом производственных технологий и передовых материалов (IFAM), со значительным финансированием от Программы Advanced Custicting Officring Officring Constrance и европейской программы Horzon.