Базовый полимер из класса фторполимеров – так называемый, политетрафторэтилен, характеризуется наличием потрясающих качеств, таких как: высокая химическая стойкость; не растворимость в большинстве известных растворителей; высокая гидро- и лиофобность. Его качества электроизоляции просто прекрасны. Коэффициент трения можно назвать рекордно низким. Кроме того, политетрафторэтилен устойчив с климатической точки зрения, а также не подвержен старению, не токсичен и имеет биосовместимость с живыми тканями. Все эти свойства в совокупности дали материалу широкое применение во многих отраслях науки, техники, промышленности, медицины, да и просто быта. Казалось бы, что еще из свойств политетрафторэтилена можно назвать? Есть одно весьма примечательное достоинство – широкий диапазон температур, в котором материал будет сохранять свои эксплуатационные характеристики. Что же это за диапазон? Каков же интервал? Ответ – от -269˚С до + 260˚С. Не секрет, что для полимеров такой показатель весьма и весьма редок. Но и это еще не все. Материал с легкостью подвергается механической обработке, за счет чего изготовление из него различных изделий становится достаточно простым процессом. Но, как водится, там, где есть плюсы, найдутся и минусы. И политетрафторэтилен не является исключением. Есть у материала ряд недостатков, которые прямо отразились на его применении, ограничив его. Такие сдерживающие факты в данном случае можно разбить на три группы: технические, экологические и экономические. Первые из них включают в себя хладотекучесть материала, низкую теплопроводность; малую износостойкость, если на полимер оказываются механические воздействия. Сюда же относится и слабая адгезия к поверхностям материалов и изделий. Что же включают в себя экологические сдерживающие факторы, что их вызывает? Ответ на лицо – при производстве изделий из политетрафторэтилена образуется очень большое количество отходов, при чем имеют место сложности с их вторичной переработкой и уничтожением. Остался еще один фактор – экономический – подразумевающий под собой высокую стоимость, которая присуща материалу, по сравнению с углеводородными полимерами. Это ограничение, пожалуй, можно назвать основным. Именно из-за экономического фактора данный полимер пытаются по возможности заменить, а к его помощи прибегают лишь в тех случаях, когда отказ от его использования невозможен. Что же можно сказать о рынке и отечественном производстве фторполимеров? Годовой выпуск данных материалов не назовешь большим, этот показатель находится на уровне ста тысяч тонн, что составляет менее 0,1% мирового производства всех полимеров. Но, несмотря на этот факт, в стоимостном выражении данный сегмент рынка весьма значителен 0 более 2,% млрд. долларов, да и к тому же еще и имеет устойчивую тенденцию к росту. Основную долю производства фторполимеров принял на себя рассмотренный в предыдущей части политетрафторэтилен. На его «душу» приходится порядка 60-80%. Стоимость фторполимеров между собой характеризуется наличием различий. Так, например, если для порошка политетрафторэтилена она составляет десятки долларов за килограмм, то, говоря о пленках типа «Nafion», она возрастает немного-немало до 50 тысяч долларов. В чем же состоит тенденция рынка фторполимеров, имеющая места на сегодняшний день? В устойчивом росте доли высокотехнологичных продуктов. Есть у рынка и еще одна особенность, заключающаяся в появлении новых производителей, число которых входят и компании КНР, выходящие по объему производства политетрафторэтилена на передовые уровни. Своих покупателей они привлекают низкими ценами, устанавливаемыми на предлагаемый продукт. Фторполимерное производство в нашей стране характеризуется на данный момент следующей ситуацией: основных производителей двое – это ООО «Завод полимеров Кирово-Чепецкого химического комбината им. Б.П. Константинова» (г. Кирово-Чепецк) и ОАО «Галоген» (г. Пермь). Оба предприятия входят в один холдинг. Совместный объем производства изделий данными компаниями составляет десятки тысяч в год. Ассортимент можно охарактеризовать как широкий, но он все же уступает основным производителям из зарубежья. Справедливости ради отметим, что технологические процессы, применяемые на данных предприятиях, были разработаны давно, порядка тридцати лет назад, и, естественно, по большей части, уже исчерпали свой инновационный ресурс. Необходимость их усовершенствования очевидна. Результатом этого процесса должно стать снижение себестоимости, энерго- и ресурсосбережения, а также расширение ассортимента продуктов, которые производятся предприятиями. В частности, в линейку продукции должны быть включены высокотехнологичные и высокостоимостные изделия. Изменения должны затронуть многие этапы и составляющие производства политетрафторэтилена. В частности, технология вторичной переработки отходов промышленности в торговую продукцию должна стать важной составляющей. На сегодняшний день существует несколько способов, с помощью которых может быть осуществлена переработка. Один из них состоит в термическом разложении отходов до газообразных продуктов. Последние, в свою очередь, при наличии определенных режимов, образуют ультрадисперсные порошки, чему способствуют нуклеативные и конденсационные процессы. За счет применения данного способа «появляются на свет» порошки политетрафторэтилена торговых марок «Форум» и «Флуро-лит». Еще один из существующих путей переработки – механическая обработка на струйных мельницах порошкообразных отходов, которые предварительно должны быть подвергнуты облучению. Этот способ используется для приготовления порошка марки «Томфлон». Можно заниматься переработкой и другими путями. Например, есть возможность переработки отходов в товарные порошки политетрафторэтилена механоактивационным способом с помощью дезинтеграторов, а также методом лазерной абляции. В целом, методы переработки можно назвать рентабельными, так как отходы для производителей фторполимеров являются продуктом побочным, стоимость же конечного продукта способна существенно «переваливать» за границы цен промышленных порошков. Исследования в области развития технологических процессов получения фторполимеров в будущем должны иметь направленность на поиск новых, не применяемых ранее научно-технических подходов к синтезу этих материалов. Так, в частности, вполне эффективным видится производство фторполимеров на основе синтеза в среде сверхкритического диоксида углерода. Благодаря такому подходу могут быть обеспечены некоторые технологические преимущества, к числу которых относится и непрерывность процесса, если сравнивать с современными загрузочными технологиями. Кроме того, появляется и возможность получения новых продуктов. В этом направлении активно ведутся работы сотрудниками компании «Дюпон». В нашей стране в этой области функционирует лишь одна группа. Отметим, что отсутствие интереса к развитию данной отрасли производства может привести к отставанию российской фторполимерной продукции. К числу важных задач может быть отнесено расширение ассортимента продуктов, основой для которых служит фторполимер, в частности, сюда относятся и композиты с различными наполнителями, в том числе и наноразмерные. Однако есть довольно значимые сложности в синтезе фторполимеров с наполнителями, характеризующимися наноразмерами. Дело здесь в том, что растворные технологии в этом случае не применимы, а из-за того, что расплавы фторполимеров имеют высокую вязкость, затрудняется получение композитов с неагрегированными наполнителями. Обработка наполнителей химическими и плазмохимическими методами может быть названа одним из путей синтеза композитов и улучшения их свойств. За счет такого подхода появляется возможность регулирования взаимодействия наполнителя со фторполимерной матрицей. Часто мы сталкиваемся с тем, что новые продукты являются малотоннажными, а это приводит к тому, что их производство на больших предприятиях кажется малоэффективным. В этой связи мы считаем закономерным появление малых инновационных предприятий, которые занимаются производством одного или нескольких продуктов из фторполимеров или же изделий в небольших объемах. Сегодня подобными компаниями производятся такие изделия, как фторполимерные ультрадисперсные порошки, для получения которых пользуются разными способами, к числу которых относится и использование в процессе создания готового продукта отходов от производства политетрафторэтилена («Форум» — Институт химии ДВО РАН, г. Владивосток: «Томфлон», г. Томск; «Флуролит», г. Москва). Санкт-Петербург известен в этом плане предприятием «Экспресс-Эко», занимающимся производством фильтровальных материалов, а также научно-производственной компанией «Экофлон», которая занимается выпуском уникальных на сегодняшний день имплантатов из фторопласта 4Д. Большие предприятия и научные институты являются базой для малых инновационных фирм, видящих свою деятельность в производстве продуктов и изделий на основе фторполимеров, выпуском которых занимается головное предприятие. Практика мировой рыночной экономики говорит нам о том, что такая ситуация нормальна и следует заниматься ее поддержкой. Необходимо вести свою деятельность в сторону того, чтобы для малых предприятий, крупных производителей и разработчиков существовала взаимовыгода. Источник: www.promlitie.ru |
