Благодаря динамической ковалентной связи типа B-O удалось добиться прорыва в области повышения ударной вязкости эпоксидных смол, что привело к значительному улучшению ударопрочности углепластиков 

7 апреля 2026 года был достигнут важный прорыв в стратегии повышения ударопрочности эпоксидных смол с помощью динамических ковалентных связей B-O, что позволило значительно улучшить ударопрочность углепластиковых композитных материалов (CFRP). Исследовательская группа ввела борную кислоту в эпоксидную матрицу с помощью суспензии наночастиц диоксида кремния/полиэтиленгликоля (STF), что привело к образованию в процессе термоотверждения новой системы эпоксидных смол (FEP) с динамическими ковалентными связями B-O и B-N. Одновременно функциональные группы на поверхности углеродного волокна образуют динамические связи с атомами бора в смоле, что эффективно повышает прочность межфазного соединения. Результаты испытаний показали, что ударная вязкость CF/FEP и прочность на сжатие после удара (CAI) повысились на 70% и более 35% соответственно.
CFRP крайне подвержен хрупкому разрушению, такому как расслоение и дробление матрицы, при ударах с низкой скоростью, что стало основным препятствием для его широкого применения в высокопрочных конструкционных элементах. Недостаточная вязкость традиционных эпоксидных смол обусловлена, с одной стороны, низкой вязкостью разрушения термореактивной смоляной матрицы, а с другой — низкой межфазной адгезией между смолой и углеродным волокном. Внедрение динамических ковалентных связей B-O/B-N придает материалу способность рассеивать энергию при ударе, что представляет собой технологическое решение, сочетающее в себе инновационность и потенциал для инженерного применения.
Этот технологический прорыв имеет огромное значение для отрасли композитных материалов на полимерной основе. Требования к ударопрочности углепластиков (CFRP) в таких областях, как аэрокосмическая промышленность и производство новых видов транспортных средств, становятся все более строгими, а проблема хрупкого разрушения традиционных материалов до сих пор ограничивает их применение в деталях, предъявляющих высокие требования к безопасности. Предложенная стратегия повышения ударной вязкости за счет динамических ковалентных связей B-O позволяет значительно повысить ударную вязкость композитных материалов без существенного ухудшения других механических характеристик. Это открывает новые возможности для расширения применения CFRP в таких областях, как авиационные конструкции и автомобильные детали, защищающие от столкновений, а также дает новые идеи для молекулярного проектирования эпоксидных матриц.