Топливные элементы

2 слайд В настоящее время материалы обладающие высокой протонной проводимостью представляют интерес для изучения из-за возможности исследования с их помощью закономерностей ионного переноса в различных средах, а также из-за больших перспектив использования в электрохимических устройствах, в том числе в топливных элементах. Прежде всего, стоит сказать, что же из себя представляет топливный элемент. Топливный элемент – это гальваническая ячейка, в которой вырабатывается электроэнергия за счет протекания окислительно – восстановительных превращений реагентов, непрерывно поступающих к электродам извне. Идея топливного элемента зародилась чуть менее двухсот лет назад, однако технологически стало возможным использовать его на практике только в середине 20 века. В наше время полным ходом идет разработка ТЭ для самых различных нужд общества, включая автономную энергетику и автотранспорт, а также портативные источники энергии. Топливные элементы представляют собой более перспективные, а также благоприятные, с экологической точки зрения, источники электрической энергии, которые преобразуют химическую энергию в электрическую напрямую. Коэффициент полезного действия таких устройств в несколько раз выше, чем КПД двигателей внутреннего сгорания. 3 слайд Топливные элементы достаточно разнообразны, но на данный момент одними из самых перспективных являются твердополимерные топливные элементы. Коэффициент полезного действия таких элементов доходит до 90%. Топливом служит чистый водород или метанол. Принципиальная схема водородного топливного элемента представлена на слайде. Основным элементом является протонпроводящая мембрана (1), на правую и левую сторону которой нанесены катодный и анодный катализаторы соответственно. В основе каждого электрода лежит угольная пластина, на поверхность которой нанесен катализатор – платина или сплав на ее основе. Окислитель, которым является кислород или воздух, и восстановитель, как правило, водород подаются на каждый из электродов отдельно. Процесс переноса протонов к катоду осуществляется под влиянием градиента химического потенциала. 4 слайд Роль полимерной мембраны состоит в эффективном разделении электродов с целью предотвращения как прямой химической реакции молекулярных реагентов, так и прямого электрического контакта электродов, при обеспечении беспрепятственного протонного транспорта с анода на катод. Мембрана должна быть устойчива к основному продукту реакции (воде), а также возможным побочным продуктам, в первую очередь – перекиси водорода и, причем, сохранять свои свойства, по возможности, долго. Поэтому, для обеспечения хороших вольтамперных и ресурсных характеристик, основные требования к мембране можно сформулировать следующим образом: • Небольшая толщина, способствующая уменьшению электрических потерь на собственное сопротивление, но, при этом, достаточная для хорошего разделения газовых и топливных потоков на аноде и катоде; • Высокая ионная проводимость • Отсутствие электронной проводимости • Химическая стойкость, а также возможность совмещения со сложной структурой каталитических, газодиффузионных и контактных слоев Немаловажным фактором является также стоимость производства мембран, их надежность, а также экологичность. 5 слайд Существует множество полимерных систем, удовлетворяющих вышеприведенным требованиям, однако все они могут быть разделены на три группы, которые можно эффективно применять в электрохимических устройствах, таких как топливные элементы и газовые сенсоры. В первую группу входят перфторированные сульфосодержащие полимеры – нафион и его аналоги, а также различные модифицированные варианты этих систем. Уже сегодня такие мембраны производятся на большом количестве заводов и используются в разнообразных топливных элементах. Мембраны на такой основе имеют высокую протонную проводимость, которая равна 10-2 - 10-1 См/см. Основным минусом мембран типа нафион можно назвать их низкую проводимость для ионов в условиях высоких температур, например, выше 80°С, и низкой влажности. При температурах выше рабочих также склонны к деструкции. Но все же главный минус мембран такой природы заключается в их дороговизне, потому что чтобы получить полимерную матрицу для такой мембраны необходимо множество стадий в процессе синтеза. Вторая группа полимерных систем - поликонденсационные полимеры. Мембраны на основе этого типа систем обладают более низкой ионной проницаемостью по сравнению с тем же нафионом, но их механическая прочность в несколько раз выше, чем у мембран на базе перфторированных полимеров. Например, мембраны, в начале которых лежит система полибензимидазол-фосфорная кислота могут оставаться стабильными при температурах вплоть до 500°С, обладают достаточно высокой ионной проводимостью, которая увеличивается с повышением температуры и количеством фосфорной кислоты. Протонная проводимость таких мембран при температуре 190°С равна 3,5 × 10–2 См/см. Однако при работе с этими мембранами возникают трудности, связанные с тем, что при контакте с водой начнает распадаться кислотно-основной комплекс, в свою очередь фосфорная кислота вымывается. Это приводит к тому, что протонная проводимость мембраны становится меньше. В третью группу систем для протонпроводящих мембран входят гибридные полимерные системы, в том числе гидрогели. Целью разработки таких систем является улучшение одного или нескольких свойств мембраны с помощью присоединения модифицирующего вещества. Таким образом можно добиться повышения всех видов стабильности, а также улучшения транспортных свойств мембраны. Протонпроводящие мембраны, созданные на основе гибридных полимерных систем, могут оставаться устойчивыми при достаточно высоких температурах, вплоть до 180°С, а их протонная проводимость равна 3,7 × 10-2 См/см. Однако уровень стабильности протонной проводимости для данного типа мембран пока не подходит для их всеобщего использования в промышленности 6 слайд Мембраны из полимеров типа Нафиона механически стабильны и достаточно газонепроницаемы при эквивалентном весе 1000– 1100 г/моль и толщине до ∼ 25мкм. Также, они химически и электрохимически стабильны и инертны. Характеризуются высокой протонной проводимостью (около 0,1 См/см), которая, однако, существенно зависит от степени увлажнения мембраны (сухая мембрана не проводит протоны, поскольку сульфогруппы не диссоциированы). Эта особенность является общим недостатком всех полимерных сульфокислот. Перфторированные полимерные сульфокислоты, типа Нафиона и его аналогов, характеризуются резко выраженной гидрофобностью, фактически, всех участков макромолекул, кроме сульфогрупп, поэтому резко теряют способность удерживать воду (и, как следствие, проводить протоны) при экспозиции в сухой атмосфере. Основу перфторированных мембран составляют тетрафторэтилен (ТФЭ) и перфторированный сульфосодержащий мономер. Существуют разные способы получения тетрафторэтилена. Один из них основан на пиролизе дифторхлорметана и включает в себя такие стадии как промывка продуктов пиролиза от примесей, компримирование, выделение основного продукта с помощью ректификационных колонн. Однако, такой метод характеризуется невысоким выходом перфторэтилена и получением немаленького количества побочных продуктов, таких как гексафторпропилен, который служит сомономером при получении полимеров и олигомеров. Существует еще один способ получения ТФЭ, в который входит пиролиз дифторхлорметана, но уже при наличии водяного пара и азеотропной смеси из 1,1,2,2-тетрафтор-хлорэтана и октафторциклобутана как вспомогательного вещества в количестве 2–15 мас. % по соотношению к дифторхлорметану, а также закалка продуктов пиролиза, избавление от побочного хлористого водорода получением из него соляной кислоты, нейтрализация, сушка, компримирование, выделение продуктов пиролиза конденсированием. Целевой продукт получают ректификацией в 2 стадии. Побочным продуктом также является гексафторпропилен. Кроме того, исходная структура нафиона может быть дополнительно модифицирована с целью достижения дополнительных свойств, таких как увеличение рабочей температуры или увеличение протонной проводимости. Так, в литературе описано, что существует возможность модифицирования нафиона путем внедрения в его состав SiО2 за счет того, что берут раствор тетраалкоксисилана и им обрабатывают мембрану (в Н+-форме), затем следует гидролиз. Полученные модифицированные мембраны могут хорошо функционировать при температурах до 140°C. Также было рассмотрено как будут меняться свойства нафиона, если добавить гетерополикислоты, например, фосфорновольфрамовую кислоту или кремнийвольфрамовую. Они отличаются высокой собственной протонной проводимостью. Было установлено, мембраны, полученные такой модификацией, при температурах выше 100°С, если влажность невысокая, показывают неплохую протонную проводимость, однако так как гетерополикислоты хорошо растворяются в воде, то их, как правило, иммобилизуют в силикагеле. Характеристики материала на основе системы нафион–SiО2–ФВК сравнивали с характеристиками композиции, в основе которой та же система, но без гетерополикислоты. Получена композиция была по такому же методу смешения. Такой способ образования композиционной мембраны оказался эффективным. Можно выделить такие достоинства его как, увеличение степени кристалличности и поглощения воды. 7 слайд Полибензимидазолы — наиболее широко используемые в качестве полимерных матриц материалы — представляют собой большой класс гетероциклических полимеров, характеризующихся содержанием в структуре молекулы бензимидазольного звена. Неоспоримым достоинством мембран на основе полибинзимидазолов является функционирование материала при высоких температурах, в жестких внешних условиях. Удержание фосфорной кислоты в матрице обеспечивается прочным связыванием части молекул фосфорной кислоты с полибензимидазольными группами, обладающими свойствами оснований. Остальные молекулы фосфорной кислоты удерживаются в матрице благодаря межмолекулярной ассоциации. Транспорт протонов с, фактически, нулевым электроосмотическим увлечением обеспечивают молекулы фосфорной кислоты, при этом сам полимер, если и участвует в протонном транспорте. Для полибензимидазольных матриц известно, что их проводимость достигает достаточно высокого уровня, близкого 0,1 См/см, при высоких степенях допирования. Однако, при таких степенях допирования существенно снижаются механические характеристики мембран, что подразумевает необходимость поиска в каждом конкретном случае компромисса между протонной проводимостью и механическими свойствами матрицы. Таким образом, ФКТЭ с полибензимидазольными матрицами ориентированы на температурный диапазон 150–180∘С, а рабочая температура с неорганической матрицей может быть повышена до 200 ∘С, что дополнительно улучшает протонную проводимость. В связи с этим очень перспективен поиск полимерных матриц, способных, как и их неорганические аналоги, стабильно работать в условиях температур ∼ 200∘С и даже несколько выше. 8 слайд Типичными примерами углеводородных полимеров, используемых в качестве мембран ТЭ, являются сульфированные полиэфирэфиркетоны, полиариленэфиры, полисульфоны, полиимиды; структуры молекул некоторых из таких материалов изображены на слайде. В целом, в сравнении с Нафионом, углеводородные полимеры характеризуются рядом как преимуществ, так и недостатков. Как правило, синтез углеводородных полимеров дешевле, чем синтез полимеров фторсодержащих. Проницаемость углеводородных полимеров по кислороду и метанолу ниже, чем фторполимеров. В силу меньшей гидрофобности макромолекул углеводородных полимеров в целом, чувствительность их протонной проводимости к степени увлажнения реагентов, подаваемых в ТЭ, не столь резко выражена, как у перфторированных сульфокислот. Это упрощает контроль баланса воды в МЭБ при работе. Менее выраженная гидрофобность молекул углеводородных полимеров позволяет им также лучше удерживать воду при высоких температурах, что повышает возможный температурный диапазон работы ТЭ — в сравнении с ТЭ на основе мембран из Нафиона и его аналогов. Однако баланс проводимости и механических свойств для углеводородных полимеров, в целом, хуже, чем для перфторированных полимерных сульфокислот. Увеличение проводимости за счет увеличения степени сульфирования приводит к потере механической стабильности углеводородных мембран в присутствии воды. 9 слайд Электропроводящие полимеры или как их еще называют, синтетические металлы – сравнительно «молодой» класс органических полимеров. В 1977 году группа ученых открыла, что обработка парами йода ранее полученного трансполиацетилена приводит к повышению его электропроводности в 106 раз. В 2000 году этим ученым присуждена Нобелевская премия по химии за открытие и разработки электропроводящих полимеров. Сегодня класс синтетических металлов расширен: полипиррол, полианилин, полифенилен, полифениленвинилен, политиофен и их производные; синтезируются новые: полиндол, полиенвульфен, полипирен и т.д. Хорошо изученные классы органических проводящих полимеров представляют: полиацетилен, полипиррол, политиофен, полианилин, поли-сульфид-p-фенилена, а также поли-пара-фенилен-винилен (ППВ). ППВ и её растворимые производные появились в качестве прототипа электролюминесцентных полупроводниковых полимеров. Сегодня поли-3-алкитиофен являются архетипическим материалом для солнечных батарей и транзисторов. Другие не так хорошо изученные проводящие полимеры включают: полииндол, полипирен, поликарбазол, полиазулен, полиазерин, полифлуорен и полинафталин. Масштабы приложений проводящих полимеров постоянно расширяются из-за их несложной обработки. Они находят применение в качестве антистатических материалов, они используются в коммерческих дисплеях и батарейках, но их применение сдерживается высокими производственными расходами, несоответствием требуемых свойств материалов, токсичностью, плохой растворимостью и невозможностью использовать непосредственно в процессе расплава. В литературе есть свидетельства, что они также перспективны в органических солнечных элементах, органических светодиодах, исполнительных устройствах, электрохромизме, суперконденсаторах, биосенсорах, гибких прозрачных дисплеях, электромагнитных экранах и, возможно, в качестве замены оксида индия. Проводящие полимеры быстро находят новые приложения как хорошо обрабатываемые материалы с лучшими электрическими и физическими свойствами и с более низкими затратами. Новые наноструктурированные формы проводящих полимеров с их большой площадью и лучшей дисперсностью дают новые идеи в нанотехнологиях. Проводящие полимеры имеют низкую растворимость в органических растворителях, что снижает ихтехнологичность. Кроме того, заряженная органическая полимерная цепочка часто бывает неустойчива катмосферной влаге. По сравнению с металлами органические проводники являются дорогими, требующимимногоступенчатого синтеза. Хорошая технологичность для многих полимеров требует введения растворяющиезаместителей, которые могут ещё больше осложнить процесс синтеза. 10 слайд Свойства проводящих полимеров определяются наличием сопряженных, то есть чередующихся одинарных и двойных связей вдоль полимерной цепи. Однако чтобы сделать полимер проводящим, его необходимо допировать. Допантами могут служить разнообразные вещества, отдающие или принимающие электроны, и для разных типов полимеров они разные. Это галогены и щелочные металлы, кислоты, соли и даже другие полимеры с необходимыми функциональными группами. Допирование – процесс обратимый, его можно проводить как в ходе синтеза полимера, так и после его получения в растворе или в парах допанта, и даже при механическом смешении твердого полимера с твердым допантом, при этом электропроводность меняется в 109 раз. Электропроводность синтетических металлов очень сильно зависит от степени и условий допирования. Недопированные полимеры – диэлектрики, их электропроводность лежит в интервале 10-11 – 10-9 См/м. Добавляя носители заряда, можно последовательно достичь значений электропроводности, характерных для полупроводников и металлов. Для полиацетилена в настоящее время достигнута проводимость 108 См/м, для полианилина 105 См/м. Почти все синтетические металлы отвечают жестким требованиям практиков: стабильны, не разрушаются не только под действием окружающей среды, но и в агрессивных средах сильных кислот и щелочей, обладают термостойкостью в 3-5 раз превышающей термостойкость привычных полимеров, практически ни в чем не растворимы. Синтез их прост и технологичен, а исходные реагенты доступны и дешевы. Существуют два основных направления синтеза электропроводящих полимеров: общее – полимеризация мономеров (с раскрытием кратной связи для полиацетилена и окислительная или восстановительная для остальных) и частное, развитое лишь для полиацетилена и полиариленвиниленов – превращение в электропроводящий полимер полимера-предшественника. С практической точки зрения электрохимический метод (анодное окисление мономеров) удобен для формирования покрытия из электропроводящего полимера на поверхности коррозионно стойкого материала, так как электропроводящий полимер образуется в виде пленки толщиной от 0,01 мкм до нескольких мкм на аноде. Пленка имеет хорошую адгезию к электроду, причем более толстую пленку зачастую удается снять с электрода. По мере роста толщины пленки, полимеризация замедляется. Полианилин, полипиррол и их производные легко получаются в допированном состоянии под действием химических окислителей на раствор или эмульсию мономера в воде или другом растворителе, полимер при этом образуется в виде осадка. Существенным недостатком многих полимеров, как в допированном, так и в недопированном состоянии, является их химическая нестабильность, выражающаяся, в первую очередь, в снижении электропроводности, и зависящая от природы допанта. Пристальное внимание ученых, изучающих электропроводящие полимеры, а также разработчиков различных электронных устройств привлекает полианилин, проводимость которого в зависимости от степени допирования, а также от степени его окисления меняется от 10-8 См/м до 105 См/м. Полимер обладает также комплексом окислительновосстановительных, анионообменных, нелинейных оптических свойств, способностью к фотоиндуцированному переносу заряда, экранированию электромагнитного излучения и т.д. Именно поэтому полианилин - первый промышленно производимый электропроводящий полимер, и область его применения постоянно расширяется. В настоящее время полианилиновые пленки и дисперсии применяются при создании дешевых и достаточно эффективных солнечных батарей, миниатюрных фотодиодов, гибких дисплеев, антикоррозийных, экранирующих электромагнитное излучение и электрохромных покрытий. 11 слайд В связи с широким использованием полимерных материалов потребовалось совершенствование полимеров с точки зрения сохранения их свойств при нагреве, повышения термоустойчивости (тепло-, термо- и огнестойкости) полимеров и полимерных материалов. Теплостойкость полимеров и полимерных материалов определяет их формоустойчивость, в том числе деформационную, при нагревании. Теплостойкость полимеров характеризуется температурой фазового перехода Тпл и релаксационного перехода Тс, которые зависят от гибкости макромолекул и межмолекулярного взаимодействия. Огнестойкость полимеров и полимерных материалов непосредственно связана с их устойчивостью к термоокислительной деструкции. Проблема огнестойкости полимеров и полимерных материалов требует решения вопросов горючести, дымообразования и токсичности продуктов горения. Температуру деструкции Тд полимеров повышают: 1) использованием прочных связей в структуре макромолекул; 2) поляризацией ковалентных связей, образующих макромолекулы; 3) накоплением в цепях макромолекул сопряженных участков с кратными и поляризованными связями 4) введением устойчивых пяти- и (или) шестизвенных циклов, которые для повышения технологичности и трещиностойкости связаны прочными связями — «шарнирами»; 5) введением гетероциклов, в которых присутствуют атомы с различной электроотрицательностью, что упрочняет циклы за счет эффектов поляризации и сопряжения; 6) повышением числа связей, соединяющих звенья в макромолекулу (лестничные, блоклестничные, паркетные структуры); 7) созданием сетки химических связей для замедления цепных процессов деструкции; 8) устранением аномалий в построении звеньев (разнозвенности); 9) введением термостабилизаторов (блокирование активных радикалов). Реализация принципов повышения термоустойчивости полимеров и полимерных материалов в полной мере проявилась при разработке таких промышленных элементоорганических полимеров, как фторпласты и полиорганосилоксаны, и большой группы карбоциклических (полиарилены) и гетероциклических (полигетероарилены) полимеров, химически устойчивых при нагревании до 400–550 °С, что находится по современным представлениям на пределе тепловых возможностей органических полимеров: 1) карбоциклические полимеры (поликарбоциклы, полифенилены, полиарилены, условно Траб до 220–250 °С); 2) гетероциклические полимеры (полигетероциклы, полигетероарилены, Траб 250–350 °С, температура стеклования полиимидов, полибензоксазолов, полиимидазолов, политиазолов, полихиноксалинов находится в интервале 250–550 °С). 12 слайд Анализ разработок, осуществляемых в области создания конструкций с высокой температурой эксплуатации, показывает, что в качестве полимерной основы термоустойчивых, сочетающих в себе при нагреве высокую деформационную устойчивость, химическую устойчивость, огнестойкость, могут быть эффективно использованы полиимиды. Предельная тепло- и термостойкость характерна для полигетероариленов, цепи которых построены непрерывно чередующимися ароматическими гетероциклами, как показано на слайде. Высокая термостойкость (химическая устойчивость при нагреве) полиимидов связана со стабилизацией структуры и упрочнением связей за счет эффектов сопряжения, которые представлены на схемах а) и б) благодаря наличию неподеленной пары электронов у гетероатома в цикле (в данном случае, у атома азота) и атомов с высокой электроотрицательностью (кислород в карбонильной группе). Высокая теплостойкость (деформационная устойчивость при нагреве) полиимидов связана с циклическим строением макромолекул (молекулы характеризуются высокой жесткостью). Технологичность полиимидов может быть повышена введением в цепь шарнирных атомов и групп, повышающих гибкость макромолекулы. В большинстве случаев технологические параметры переработки высокомолекулярных линейных модифицированных полиимидов затрудняют их переработку традиционными методами. Приближение этих параметров к традиционным приводит к снижению Тс и Та полимеров. 13 слайд Ароматические полиамиды позволили решить проблему получения легких, высокопрочных высокопрочных, высокомодульных, тепло-, термо-, огнестой$ ких материалов многофункционального назначения практически всего традиционного ассортимента полимерных материалов (полиарамиды для формования изделий, волокон, пленок, покрытий, термореактивные и термопластичные органопластики конструкционного, диэлектрического, теплофизического назначения). Уникальные свойства ароматических полиамидов, полиарамидов, позволили разработать ряд новых типов материалов (полимерная бумага, полимеросотопласты, алоры, высокомодульные волокна, полимерная броня), которые нашли широкое применение. Они существенно расширяют возможности такого класса полимеров, как полиамиды, среди которых объем производства алифатических полиамидов (ПА) превышает 5 млн. т (доля для формованных изделий превышает 1 млн. т, остальное – волокна, пленки). В странах Западной Европы объем стандартных полиамидов составляет 88% в общем потреблении. И хотя на рынке ежегодно появляется около 100 новых модификаций, а ассортимент продуктов ПА превышает 1500 наименований, требования современной техники привели к разработке большого ассортимента материалов на основе АПА. Ароматические полиамиды вследствие их высокой температуры плавления не могут быть получены поликонденсацией в расплаве. Обычно получение ПА проводят реакцией поликонденсации хлорангидридов ароматических дифункциональных кислот и ароматических диаминов в ДМАА, с переамидированием хлорангидрида карбоновой кислоты в ДМАА через стадию образования солей с аминогруппами и растворителем. Первым этапом этой реакции является координация хлоркарбонильной группы с аминогруппой, а последующим - образование в присутствии ДМАА, являющимся акцептором кислоты, амидной связи солянокислого ДМАА. Акцептором кислоты может быть также непрореагировавший амин и образование аммониевой соли может тормозить реакцию поликонденсации. В качестве интересного факта о зависимости свойств полиамидов от из строения, можно отметить, что температуры плавления и стеклования зависят от о-, м-, п-, замещения в цикле. Наличие замещения в параположении заметно увеличивает температуры стеклования и плавления полимеров. 14 слайд Полиэфиркетоны представляют собой ароматические полимеры, молекулярные цепи которых построены из фениленовых циклов, карбонильных групп и атомов кислорода. Синтез полимеров осуществляется реакцией электрофильного замещения из ароматических соединений, содержащих активированный атомов водорода и ароматических карбоновых соединений (ацилирование по Фриделю-Крафтсу). В качестве катализаторов данного процесса используют кислоты Льюиса, такие как хлориды трехвалентного алюминия, железа и др. Также синтез ПЭК может быть проведен с помощью реакции нуклеофильного замещения. Реакция поликонденсации алкоголятов бисфенолов с ароматическими соединениями, содержащими подвижный атом галоида, активированный находящимися в орто- или параположениях карбонильными или сульфонными группами, использована для синтеза ПЭК с карбонильными или сульфонными группами х,y. Свойства ПЭК и материалов на их основе определяются химическим составом, кристаллической структурой полимера, тепловым режимом изготовления образцов полимера. Для ПЭК, отличающихся соотношением эфирных и карбонильных групп, температура стеклования и плавления повышается с увеличением содержания =СО групп за счет повышения жесткости цепей. Изменение соотношения =СО и -О- групп позволяет целенаправленно изменять их технологические и эксплуатационные свойства. Переходя к неорганическим термо- и теплостойким полимерам, следует упомянуть полисиоксаны (силиконы) и пирофосфазены. Силиконы являются одним из наиболее часто встречающихся неорганических полимеров, общий вид полимера представлен на слайде. Связь между атомами кремния и кислорода очень прочная, но очень гибкая. Поэтому силиконы могут выдерживать высокие температуры, не разлагаясь при этом, но у них очень низкие температуры стеклования. Как и полисилоксаны, полифосфазены сделаны из чередующихся атомов. В данном случае в основной цепочке у нас чередуются атомы фосфора и кремния, как показано на слайде. Такая основная цепочка очень гибкая, как и основная цепочка полисилоксанов, поэтому полифосфазены являются хорошими эластомерами. Они также являются очень хорошими электрическими изоляторами. Полифосфазены получают в две стадии: Сначала мы берем пятихлористый фосфор и действуем на него хлоридом аммония для получения хлорированного полимера. Затем мы обрабатываем его спиртовой солью натрия, что дает нам эфирзамещенный полифосфазен. На сегодняшний день существует огромное множество неорганических полимеров. Основная их часть представляет собой природные соединения, однако современные технологии позволяют искусственно получать неорганические полимеры. Как правило, их производство требует высокого давления и температуры, при этом, основой является чистое вещество, а способы остаются те же, что и при получении органических полимеров (например, полимеризация). Характерными свойствами неорганических полимеров является их устойчивость к химическим воздействиям и термическая стойкость. Кроме того, многие из этих полимеров представляют собой твердый, но достаточно хрупкий материал. Объяснением этому является пространственная кристаллическая структура или чрезмерное наличие ионов в химической связи. Среди самых известных неорганических полимерных материалов находится графит, минеральное стекло, керамика, алмазы, асбест, кварц, слюда. Отдельным активно развивающимся направлением в последние годы стала разработка негорючих полимерных композиций, модифицированных олигосилсесквиоксанами и олигофосфазенами. Например, метакрилатсодержащие олигофосфазены оказались эффективными модификаторами промышленных пломбировочных стоматологических композиций на основе триэтиленгликольдиметакрилата (ТГМ-3) и бисфенолдиглицидилметакрилата (бисГМА). Введение в состав указанных композиций 5-10% полифункциональных ОАФ приводит к существенному улучшению основных физико-механических характеристик отвержденной композиции (прочности на сжатие и изгиб, адгезии к ткани зуба, влагостойкости). Таким образом, можно заключить, что полимерные композиции имеют широкий спектр практического применения, в первую очередь благодаря возможности модифицировать структуру макромолекулы с целью придания материалам требуемых физико-химических свойств.