26 января 2011 г. в Физико-техническом институте им.А.Ф.Иоффе РАН состоялось совещание инициативной Рабочей группы по проблеме «Новые композиционные эластомерные материалы и термопласты, модифицированные детонационными наноалмазами».
В совещании приняли участие представители 12 организаций (список участников прилагается).
На совещании были заслушаны 7 докладов, в которых было проанализировано современное состояние производства детонационной наноалмазной шихты (ДНАШ) и детонационных наноалмазов (ДНА), представлены результаты новейших российских разработок композиционных материалов, в состав которых входит ДНАШ или детонационные наноалмазы (программа совещания прилагается). Участникам совещания, с согласия авторов, были переданы презентации всех докладов.
Участники совещания констатировали:
1. В ФГУП СКТБ «Технолог» разработана новая технология синтеза высокочистых ДНА и высокоэффективной очистки целевого продукта (содержание несгораемых примесей менее 0.1 % масс.) с высоким выходом (увеличен в 3 раза — с ~3 до 10 %). Разработана техническая и конструкторская документация на технологическое оборудование для всех стадий процесса получения ДНА. Разработка защищена патентами.
2. В ФТИ им.А.Ф.Иоффе расшифрована структура одиночной 4 нм частицы ДНА, которая в настоящее время стала общепризнанной в мировой литературе, разработана лабораторная технология получения монодисперсной суспензии ДНА с размерами частиц около 4 нм. Разработка защищена патентами.
3. В ФГУП НИИСК проведены НИР по созданию полимерных нанокомпозитов на основе углеродных наноструктур (ДНАШ, ДНА. фуллеренов, фуллереновой сажа). По результатам НИР было показано, что, в случае эластомеров, наиболее эффективным и экономически целесообразным является использование ДНАШ. Проведен комплекс НИОКР, разработана технология получения полимер-наноалмазных композиций на базе практически всего ряда каучуков общего и специального назначения. Разработки содержат несколько know-how. Использование know-how позволяет получить на базе хорошо отработанных композиций материалы со значительно улучшенным комплексом эксплуатационных параметров. Такой подход позволяет избежать 2 длительного и затратного этапа разработки новых резин. В рамках совместной работы с заводом «Севкабель» разработаны нанокомпозиты для создания гидрофобных (с антиобледенительными свойствами) оболочек кабельных резин. Выпущены и прошли расширенные испытания 300 м кабеля новой марки. Институт готов предложить свои разработки заводам резино-технической отрасли.
4. Анализ эффективности применения ДНАШ и ДНА в композиционных полимерных материалах, проведенный в Институте полимерных материалов им. Н.С.Ениколопова РАН показал, что, в настоящее время, с точки зрения экономики производства, наиболее перспективным применением ДНАШ, за исключением материалов специального назначения, является их использование для поверхностной модификации полимерных материалов, в первую очередь - для улучшения трибологических характеристик контактных пар, получения полимерных электретов, новых типов клеев-расплавов (металл-полимерные ламинаты). Изготовлены образцы композиций с ДНАШ, технология изготовления которых защищена патентами.
5. Комплекс НИР, проведенных в Институте нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН, экспериментально показал, что полимер-наноалмазные композиции обладают улучшенными механическими свойствами, лучшими трибологическими характеристиками, повышенной жёсткостью, повышенной стойкостью к агрессивным средам и, в ряде случаев, более низкой вязкость по сравнению с матричными полимерами. Сдвиговое течение в условиях переработки индуцирует формирования регулярной морфологии.
6. В экспериментах, проведенных ООО «РАМ», показано, что модификация фторопласта ДНА позволяет в 2 раза увеличить прочность на разрыв изоляции коаксиального кабеля, что является существенным для применения в электропитании погружных нефтяных насосов.
7. В ОАО «Севкабель-холдинг» проведен анализ путей модернизация существующей и новой кабельной продукции с использованием различных наномодификаторов, в том числе ДНАШ и разработана «дорожная карта» инноваций в кабельной отрасли с использованием наноматериалов и технологий.
8. Представитель ОАО «СИБУР – Русские шины» обратил особое внимание на необходимость продолжения ОКР с целью уточнения и подтверждения возможных эффектов от использования ДНА в шинных резинах и обязательной оценкой достижимости таких эффектов в условиях производства.
9. Представитель ФГУП НИИСК обратил внимание участников совещания на то, что несмотря на важность проблемы создания эластомерных материалов нового поколения, наличия инновационных технологий в области высокодисперсных 3 веществ и их композитов, апробацию технологий в производственных условиях (совместная работа с ОАО «Севкабель») до настоящего времени не работает механизм, обеспечивающий финансовую поддержку для масштабирования работ. По мнению представителя ФГУП НИИСК развитие работ в данном направлении возможно на базе ЗАО «Курскрезинотехника» при соответствующей поддержке ГК «Роснанотех».
10. Исследования в области ДНА и полимер-наноалмазных композиций в ФГУП СКТБ «Технолог», ФГУП НИИСК, Институте нефтехимического синтеза РАН, ИСПМ им.Н.С.Ениколопова РАН и ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН были выполнены в развитие комплексного проекта (ГК № 02.523.11.3003) ФЦНТП в 2007- 2008 гг.
Участники совещания считают, что завершенные в российских организациях НИР и ОКР, а также существующий в этой области научно-технологический задел показывают перспективность развития ОКР и промышленного применения полимер-наноалмазных композиций. Такое развитие, однако, сдерживается отсутствием механизма продвижения и финансирования разработок на этапе от завершенной прикладной НИР до производства нового материала.
Участниками Совещания были высказаны предложения о том, что такая цепочка может быть создана несколькими путями, в том числе:
1. Построением цепочки «сверху-вниз», по инициативе «отраслевых - интеграторов», таких как «Севкабель-холдинг», исходя из потребностей и задач кабельной промышленности, или «Сибур-Русские шины» для задач шинной промышленности, через соответствующие НИИ или НТЦ этих организаций
2. Созданием инжиниринговых центров при крупных научно-исследовательских институтах, имеющих соответствующие разработки, организуемые при участии Роснано, как первоначального инвестора, и конечных потребителей, определяющих техническое задание на ОКР.
Участники совещания рекомендовали, после согласования с представителями организаций участников, разослать данный протокол в Минобрнауки, Министерство промышленности и торговли РФ, Дирекцию ФЦНТП, вице-президенту РАН академику С.М.Алдошину, ОАО «Роснано», Союз промышленников и предпринимателей России и всем участникам совещания.
Все участники совещания подчеркнули пользу и эффективность подобных мероприятий, на которых происходит обмен информацией, как о последних научно-технических разработках, так и о возникающих задачах улучшения параметров материалов у производителей продукции. Участники предложили организовать очередное совещание в 2012 г.