Институт химии новых материалов — «Белнефтехиму»

В Институте химии новых материалов НАН Беларуси состоялся семинар, посвященный одному из направлений интеграции академической науки и производства, в частности сотрудничеству ИХНМ, БГТУ и концерна «Белнефтехим». С основным докладом «Новые функциональные тонкопленочные материалы: достижения и перспективы» выступил директор ИХНМ — член-корреспондент НАН Беларуси, профессор Александр Рогачёв.

Развитие физико-химических основ синтеза тонких функциональных слоев в свое время положило начало развитию новым технологиям получения покрытий, широко применяемых не только в оптике и микроэлектронике, но и в приборо-, машиностроении, химических технологиях, строительстве и медицине. Разработка тонкопленочных систем, благодаря которым традиционная продукция предприятий нефтехимической отрасли приобретает особые свойства, отвечающие повышенным требованиям потребителей, — одно из направлений деятельности ИХНМ. Александр Рогачёв подчеркивает, что максимальное приближение результатов фундаментальной науки к их практическому применению для ученых в приоритете:

— Эффективное использование потенциала образовательных, научных и производственных организаций способствует достижению устойчивого развития страны. Совместные исследования и разработки позволяют нам создавать инновационные импортозамещающие материалы и технологии их получения, которые отвечают современным запросам рынка. Мы активно сотрудничаем с промышленными партнерами, в том числе с ОАО «СветлогорскХимволокно» и другими предприятиями нефтехимической отрасли, чтобы внедрять научные достижения в производственные процессы и повышать конкурентоспособность выпускаемой ими продукции.

ОАО «СветлогорскХимволокно» уже более 15 лет считается базовым деловым партнером ИХНМ. На сегодня наиболее значимые инновационные направления производства предприятия — углеродные волокнистые материалы, термостойкие полиоксадиазольные волокна и нити, а также полиэфирные текстильные нити с функциональными свойствами, в совершенствовании которых активно участвуют ученые.

Так, несколько лет назад в рамках Программы Союзного государства успешно завершены совместные исследования и разработка технологического процесса для улучшения свойств волокна арселона, которое с повышением кислородного индекса до 32 перешло из группы «горючие трудновоспламеняемые» в группу «негорючие материалы». Помог модификатор «Бромид-3». Было установлено, что в комбинации со светостабилизатором он позволяет получить ПОД-сополимер, нити которого имеют не только высокий кислородный индекс, но и хорошую устойчивость к светопогодному воздействию, обладают повышенной (до 88%) термостабильностью. На предприятии при непосредственном участии и научном сопровождении ИХНМ построена соответствующая установка, а группа авторов, представляющих обе стороны, получила Патент ЕА «Бромсодержащий полифенилен-1,3,4-оксадиазол, способ его получения и волокна с повышенной огне- и термостойкостью на его основе».

В рамках ГНТП «Малотоннажная химия» ученые разработали импортозамещающее производство динатриевой соли 4,4’-азобензолдикарбоновой кислоты (ДНС), которую ОАО «СветлогорскХимволокно» использует в качестве светостабилизатора. По информации Александра Рогачёва, в 2021—2024 годах предприятие наработало 29,1 тонны ДНС. Из этого объема выпущено и реализовано 640,42 тонны арселоновой продукции. Но на этом работа не останавливается. 

— Мы предложили промышленным партнерам комплексную обработку, включающую модификацию поверхности ткани арселона воздействием низкотемпературной плазмы, а также последовательным нанесением антипирена и закрепляющего состава. Результаты испытаний, проведенных на образцах ткани в специализированной лаборатории МЧС, подтвердили ее устойчивость к воздействию открытого пламени, исключение остаточного тления даже после пяти стирок. Таким образом, мы сработали в интересах и предприятия — производителя арселоновой продукции, и ее потребителя, — прокомментировал Александр Рогачёв.

Поделился директор ИХНМ и другими достижениями ученых. Например, благодаря им построение полноценного объекта по заданному виртуальному образцу 3D-модели — это уже не фантастика, а реальная альтернатива мелкосерийному производству и узловому ремонту. Для трехмерной печати можно использовать созданное учеными Института химии новых материалов НАН Беларуси опытное производство композиционных материалов на основе отечестенных термопластов. Оно позволяет разрабатывать не только рецептуры, но и технологию получения расходных материалов для экструзионной 3D-печати. Эти материалы применяются в виде нити диаметром 1,75±0,05 мм для печати объемных моделей и элементов изделий различного назначения. Выпущены опытные партии композиционных материалов на основе полиамида-6 с углеродным микро- и нанонаполнителем, ПЭТФ, ПЛА и др.

В 2022—2024 годах, уточнил Александр Рогачёв, в ИХНМ НАН Беларуси выпущено 3,8 тонны прутка, в том числе в 2024-м — 2,4 тонны на сумму 222 299,15 рубля.

Еще одна составляющая фундаментальных исследований с прицелом на практическое применение — токопроводящие материалы. В ИХНМ разработаны композиционные системы на основе проводящих полимеров (полианилина, полипиррола, сополимеров полианилина, содержащих NH2, SO3H, электронодонорных алкильных заместителей). Эти композиты перспективны для производителей источников хранения энергии, сенсорики, биомедицинского оборудования.

Кроме того, ИХНМ предлагает потребителям токопроводящие краски, содержащие мелкодисперсный порошок серебра и полимерную смолу. Эту продукцию отличает хорошая адгезия к разным типам поверхностей. Благодаря таким краскам можно типографским (трафаретным) методом получать электроды и антенны радиочастотных идентификационных меток (RFID-метки), позволяющих бесконтактно на расстоянии от 1 до 100 и более метров считывать информацию, предупреждать хищения из торговых залов, библиотек. Это, по сути, — основа новейших систем логистики товаров и учета в складских хозяйствах. Как подчеркнул Александр Рогачёв, стоимость красок ниже, чем фольги и металла, а типографская печать — более быстрый и экономичный способ, чем аппликация транспондера.

ФОТО Наталья Нияковская, ИХНМ