Дуэт ученых  и практиков

Дуэт ученых и практиков

Разработчики каучуков получили правительственную премию


В подписанном в феврале премьером Дмитрием Медведевым постановлении группа ученных и специалистов нефтехимической промышленности отмечена наградой «за разработку и внедрение промышленных процессов получения каучуков анионной полимеризации». За этим стоит многолетний проект и создание уникального продукта, открывающего, например, новые возможности для производства в России экономичных и экологичных атомобильных шин.

Цена знания

Не секрет, что одной из приоритетных задач современной России является увеличение выпуска собственных наукоемких и конкурентоспособных продуктов. От ухода от исчерпавшей свои возможности сырьевой модели развития в последнее время не говорил только ленивый. Вопросы внедрения новых технологий, повышения уровня переработки важны для всех отраслей. Однако зачастую, говорят эксперты, наука и предприятия реального сектора оказываются неспособны координировать свои усилия и создавать востребованные продукты. Одной из особенностей отмеченного правительственной наградой проекта является слом этого стереотипа.

На Нижнекамскнефтехиме (ТАИФ) в последние годы налажено производство полибутадиена СКД-L мощностью 35 тыс. тонн в год, а на Воронежсинтезкаучуке (СИБУР) – производство растворных будатиен-стирольных ДССК мощностью 23 тыс. тонн в год. В обоих случаях применяются разработки Воронежского филиала НИИСК и РХТУ им. Д.И. Менделеева.
Для решения общей задачи объединились не только ученые крупных исследовательских центров, но и представители бизнеса. Главным достижением стало создание и апробация полибутадиена (СКД-L) и растворного бутадиен-стирольного каучука (ДССК), по своим характеристикам не уступающих аналогам ведущих зарубежных производителей. Это позволяет выпускать новые виды каучука, обладающие улучшенными свойствами по прочности, износостойкости и экологичности. Они могут применяться для производства ультрасовременных шин (ДССК) и конструкционных материалов: ударопрочного полистирола, АБС-пластиков (СКД-L).

От теории к продукту

Один из главных выгодоприобретателей – резинотехническая промышленность. Смеси, получаемые с использованием высоковинильного ДССК, обладают повышенным сцеплением с дорожным покрытием, высокими показателями сопротивления качению, а также низкой степенью износа протектора. Данные свойства позволяют шинам становиться «зелеными» – они не просто эксплуатируются дольше, но на практике их применение также приводит к снижению автомобилем расхода топлива (на 10%) и, соответственно, выбросов в атмосферу.

Высоковинильный ДССК поставляется ведущим компаниям – производителям современных автомобильных шин: Pirelli, Nokian Tyres, Continental, «Кордиант». «В последние годы существенно изменились приоритетные требования, предъявляемые к шинам. Возросло значение безопасности при езде на высоких скоростях, экономии топлива и, соответственно, экологической безопасности», – говорит главный эксперт Дирекции синтетических каучуков СИБУРа Николай Авдеенко. По его словам, появление новой технологии анионной растворной полимеризации бутадиен-стирольного каучука, а также последующая возможность проведения работ на ее базе по получению каучуков с функциональными группами создает технологический прорыв в разработке рецептур резиновых смесей.

Новые шины позволяют сократить на 10% расход топлива автомобиля
С точки зрения отечественного бизнеса это означает еще и большую независимость от поставок материалов из-за рубежа. Создается основа для выпуска конкурентных ультрасовременных шин, целиком основанного на российских запатентованных технологиях и материалах. В условиях проводимой в стране политики импортозамещения подобные действия обладают безусловной актуальностью.

Долгая дорога

Премия правительства стала признанием достижений участников большого многолетнего проекта.
Премией правительства в области науки и техники отмечена совместная работа специалистов Воронежского филиала НИИСК, «Воронежсинтезкаучука», «Нижнекамскнеф­техима», РХТУ им. Д.И. Менделеева по комплексному решению создания каучуков анионной полимеризации с улучшенными физико-механическими свойствами. Исследования по данной тематике, а также внедрение в промышленное производство новых марок каучука проводились с 2002 года.
Еще в начале 2000-х было принято решение о начале освоения на предприятии «Воронежсинтезкаучук» производства данного каучука, однако долгое время существовал вопрос, связанный с разработкой инициирующих систем для анионной полимеризации. Ситуация разрешилась в 2009–2011 годах, когда к работе над модификатором приступил Воронежский филиал НИИСК. Со времен СССР этот институт был «заточен» на такие исследования и активно занимался вопросами производства растворных бутадиен-стирольных каучуков в сотрудничестве с Воронежским заводом СК (сейчас это Воронежсинтезкаучук). Работа, проделанная представителями бизнеса и науки, продемонстрировала перспективную модель сотрудничества. Советник по совершенствованию производства Воронежсинтезкаучука Алексей Рачинский говорит, что компания могла пойти по пути покупки патента, но выбрала вариант взаимодействия с разработчиком. «Были непростые моменты, когда решение находили в результате опытно-промышленных выпусков, – говорит он. – Но в итоге НИИСК справился с заданием и создал модификатор, который позволяет нам делать каучук для автомобильных шин, а Нижнекамскнефтехиму – каучук для ударопрочного полистирола. Таким образом, Воронежсинтезкаучук и Нижнекамскнефтехим оказались в выигрышном положении единственных отечественных производителей такого рода продукции».

По его словам, сейчас «из нескольких десятков тонн модификатора, который создает НИИСК на своем опытном заводе, Воронеж и Нижнекамск производят десятки тысяч тонн каучуков». Но на самом деле наработанные на сегодняшний день результаты – это не окончательные, а лишь промежуточные итоги. В планах лауреатов премии – разработка новых видов полимеров, способных на равных конкурировать с западными аналогами.

О совместном проекте с Воронежсинтезкаучуком и Нижнекамскнефтехимом журналу «Нефтехимия РФ»
рассказал заведующий лабораторией растворной полимеризации воронежского филиала ­НИИСК
и один из «отцов» отмеченного премией правительства проекта

Владимир Глуховский

С чего начинался проект?

Воронежский филиал НИИСК разработал инициирующую систему на основе н-бутиллития для получения полибутадиена и бутадиен-стирольного каучука. Инициирующая система, в свою очередь, предусматривала создание нового сокатализатора. Его мы разработали еще в 2007 году и на нашем опытном заводе в Воронеже организовали промышленное производство. Таким образом, была получена возможность создавать полимеры нужного качества. С 2007 года Нижнекамскнефтехим использовал сокатализатор для получения полибутадиена (СКД-L), применяемого в первую очередь для производства ударопрочного полистирола, а с 2009 года Воронежсинтезкаучук – для бутадиен-стирольных каучуков (ДССК).

Каким образом решили принять участие в номинации на премию?

Компания могла купить патент, но выбрала
вариант взаимодействия с разработчиком
Премия объявляется каждый год, и мы всегда внимательно следили за ее номинациями. В конце концов, я предложил своим коллегам из СИБУРа и Нижнекамскнефтехима принять участие и выставить на конкурс наш проект. Наш сокатализатор стал своеобразным объединяющим началом. Мы решили выйти на конкурс именно с этой инициирующей системой. В организационном плане нам очень помог Владимир Разумов – заместитель председателя правления и исполнительный директор СИБУРа. Именно он курирует научное направление и является сам отличным специалистом в инновационных исследованиях. Со стороны Нижнекамскнефтехима работу поддержал Владимир Бусыгин – замглавы компании «ТАИФ», дважды лауреат премии правительства.

Проект носит импортозамещающий характер?

Ранее в России отсутствовало производство этих каучуков СКД-L и ДССК. Проект позволяет не использовать импортные продукты, а заменить их теми, что производятся на нашем опытном заводе. Однако зарубежные компании используют для производства указанных каучуков совместно с н-бутиллитием соединения эфирного типа. Мы же предложили принципиально новый тип сокатализатора, основанный на алкоголятах щелочных и щелочноземельных металлов. Подобные технологии за рубежом не использовались, что позволило отнести наши разработки к числу патентоспособных.

Расскажите поподробнее о преимуществах, которыми обладает сокатализатор?

Преимущества заключены в технических тонкостях. В процессе синтеза полимеров происходит образование геля и обрастание полимеризатора, после чего оборудование нуждается в обработке и чистке. Это очень трудоемкий и сложный процесс с участием специальных аппаратов. Использование нашего сокатализатора приводит к тому, что эти аппараты в течение двух месяцев не выводятся из системы для промывки. Для сравнения: те системы, которые используются за рубежом, требуют дополнительных химических соединений (например, 1,2-бутадиен), чтобы не допустить гелеобразования при непрерывном процессе получения полимеров. Стоит напомнить, что при получении каучука СКД-L образование геля критически допустимо лишь на уровне 0,02%. Вторая причина – это расход катализаторов, который в нашем случае снижается примерно на 10%. Расход н-бутиллития, который является катализатором полимеризации и целиком закупается за границей, снижается на несколько процентов при условии использования нашего сокатализатора.

С какими трудностями вы столкнулись в проектной деятельности?

«Производители, вложившиеся в поддержку отечественной науки, оказались в выигрыше»
Никаких препятствий политического характера не было, поскольку и Нижнекамскнефтехим, и Воронежсинтезкаучук решали общую задачу – получение новых марок каучуков. Однако возникли некоторые вопросы технического характера. При освоении процесса необходимо было выбрать условия датировки сокатализатора, температурный режим, а также технологические режимы получения полимеров. На предприятии «Воронежсинтезкаучук» эти проблемы решились довольно быстро, за трое суток, во многом благодаря деятельности подготовленного технического персонала. Тогда как в Нижнекамскнефтехиме все происходило несколько сложнее в связи с освоением каучуков анионной полимеризации: было получено некоторое количество некондиционного полимера, пока подбирался нужный технологический режим.

Ваш «тройственный» союз сохранится в будущем?

Жизнь не стоит на месте, и нам необходимо получать полимеры новых марок, которые были бы востребованы на рынке и успешно конкурировали с западными аналогами. Мы разрабатываем новые типы сокатализаторов для наших инициирующих систем, дающих возможность получать новые полимеры, востребованные, например, в производстве «зеленых» шин. Воронежский филиал НИИСК готов сотрудничать со всеми заинтересованными представителями бизнеса, а также – расширять совместное исследование с СИБУРом и Нижнекамскнефтехимом, чтобы создавать новые марки для выхода на мировой рынок.

Мы планируем создать абсолютно новые сокализаторы и хотели бы апробировать их с научными структурами этих компаний. Речь о сокатализаторах на основе органометаллических комплексов для получения современных функционализированных каучуков. У нас большой опыт – более 40 лет мы занимаемся подобными исследованиями. Благодаря органометаллическим комплексам каучук будет содержать функциональные группы, что дает новые преимущества в качестве резины. Например, в шинах уменьшается сопротивление качению, улучшается сцепление с мокрой или обледенелой дорогой и повышается устойчивость при стирании. Данные технологии представляют собой следующий этап, логическое продолжение проекта, отмеченного премией.


Сергей Песьяков


почитать еще
Скотч для Марсианина

Скотч для Марсианина

32 школьные команды встретились в Москве, чтобы подумать о топливе для космического дирижабля, изобрести шины для лунохода и разобраться с прической королевы Амидалы из «Звездных войн». Все это задачи II Межрегионального химического турнира, который прошел на площадке МГУ им. М.В. Ломоносова при поддержке СИБУРа.

читать полностью
Рано не бывает

Рано не бывает

Ученые доказали, что дети в возрасте двух лет могут изучать такие сложные науки, как, например, химия или биология. Было бы желание у их родителей.

читать полностью
С чистыми намерениями

С чистыми намерениями

Выкидывая мусор, мало кто задумывается, что из него могли бы еще получиться интересные и даже красивые вещи. Ну, мусор и мусор, что с него взять? Участники конкурса «Чистое искусство», прошедшего при поддержке СИБУРа, смогли по-новому взглянуть на вопрос. Интересно, что творцами в данном случае стали не профессиональные художники, а обычные дети.

читать полностью