Полиэтиленовая сталь

Первые в России опытные образцы сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) были получены Научно-исследовательской организацией «СИБУР-Томскнефтехим» (НИОСТ). Самый первый мешок этого вещества, с виду похожего на муку, теперь хранится в зале презентаций предприятия. Пока единственный производитель данного продукта в нашей стране -«Томскнефтехим». По мнению многих химиков, СВМПЭ - продукция будущего, которая в перспективе если не вытеснит полностью, то заметно потеснит так называемое металлическое производство. Постепенно ряд компаний начинает осваивать производство потребительских товаров из СВМПЭ, хотя это происходит не без проблем. 

В поиске технологий переработки.  

Помимо непосредственно выпуска СВМПЭ, не менее важная задача для НИОСТа - отыскание способов его дальнейшей переработки, иначе спроса не будет. Ведь одна из трудностей при продвижении этого материала на рынок -как раз сложность его переработки. В России на сегодняшний день мало технологий, позволяющих производить из сырья с очень высокой вязкостью готовую продукцию. 

Тем не менее области применения сверхвысокомолекулярного полиэтилена и потребность в нем постоянно расширяются. Это объясняется, с одной стороны, превосходными свойствами, а с другой - низкой стоимостью полимера. Износостойкость, сопротивление удару, коррозии и химикалиям - основные характеристики, позволяющие выпускать очень прочные и долговечные товары практически для всех сфер народного хозяйства. 

Например, в Санкт-Петербурге Завод по переработке пластмасс имени «Комсомольской правды», «Газпром» и «Российские железные дороги» сейчас совместно создают инженерно-полимерный центр, одно из направлений деятельности которого станет развитие переработки сверхвысокомолекулярного полиэтилена. В частности, этот центр будет выпускать ролики для эскалаторов метрополитена. 

- Мы будем принимать заказы от предприятий на разработку материалов, а затем будем либо передавать им готовые технологии, либо выделять направление в отдельный бизнес, - говорит директор создаваемого центра Вадим Губин. -Примерно по такому принципу работают технопарки на Западе. На разработку каждой технологии будет уходить один-два года. 

Что же собой представляет СВМПЭ? Суперпрочный полимер даже при очень низких и высоких температурах выдерживает мощные удары, имеет высокое сопротивление истиранию и не боится влаги. Благодаря нулевому водопоглоще-нию СВМПЭ может спокойно использоваться в водной среде, под воздействием жидкости он не изменяется в размерах, не имеет пор и не содержит никаких органических добавок, вызывающих возникновение грибка и бактерий. 

Разработчики этого продукта утверждают, что по показателям трения и скольжения СВМПЭ превосходит сталь. При трении полимер нагревается слабо, поэтому служит намного дольше стальных деталей. Произведенные из СВМПЭ детали оборудования не требуют смазки, обеспечивая тем самым более простое обслуживание, и делают работу механизмов ровной и бесшумной. Поэтому сверхвысокомолекулярный полиэтилен во многих случаях может заменять металл и другие материалы, а также такой дорогостоящий полимер, как фторопласт. 

Изделия из СВМПЭ получают, используя как традиционные методы переработки пресс-порошков, так и вновь разработанные технологические приемы. К примеру, это горячее прессование, холодное прессование с последующим спеканием, прядение волокна. 

Переработкой сверхвысокомолекулярного полиэтилена в мире занимается более шестидесяти фирм, и объемы его производства постоянно растут. Одно из основных направлений - выпуск уникально высокопрочных волокон. На сегодняшний день в России производится 200 килограммов полиэтиленовых нитей в год. Для сравнения: в 2003 году компания ДСМ (Нидерланды) произвела нитей на 3800 тонн. 

Один из российских переработчиков СВМПЭ - компания «Полинит». 

- Экономический эффект от применения СВМПЭ очень высок, а потенциал огромен, - уверена Оксана Заремба, генеральный директор «Полинита». -Рынок на товары из этого материала только формируется. И в данном процессе необходимо участвовать, очень серьезно и обдуманно подходить к формированию спроса. Я надеюсь, что вместе с СИБУРом мы будем укреплять сотрудничество, расширять области применения этого уникального полимера. 

На коньках в любую погоду 

Сверхвысокомолекулярный полиэтилен может применяться везде, где необходимы прочность, износостойкость и долговечность. Например, в машиностроении СВМПЭ может использоваться для производства уплотнителей, втулок, муфт, винтов, подшипников, шестеренок. В химической промышленности этим полимером можно облицовывать различные емкости, изготавливать трубы и фланцы, фильтры для очистки от агрессивных сред и ио-нитные формованные катализаторы. В подъемно-транспортном оборудовании СВМПЭ очень пригодится для облицовки ковшов экскаваторов и щитов бульдозеров. В судостроении - для облицовки стен и ворот доков, буферных устройств на судах. Из СВМПЭ можно выпускать протезы и ортопедические изделия в медицинской промышленности, каски и бронежилеты для органов правопорядка, армии и спецслужб. 

Сегодня в России переработка сверхвысокомолекулярного полиэтилена ведется в основном по четырем направлениям. Это выпуск монолитов (для разного применения), фильтров, труб и средств бронезащиты. 

Из монолитов впоследствии можно вырезать шестерни и зубчатые колеса в передаточных механизмах, изготавливать причальные стенки, швартовые панели, отбойники и половые покрытия в агрессивных производствах, а также искусственное «ледовое» покрытие. В России всепогодные катки из сверхвысокомолекулярного полиэтилена уже смонтированы в Нижнем Новгороде (площадь - 62 кв. м), Томске (400 кв. м), Альметьевске (24 кв. м). По показателям скольжения искусственный материал уступает ледовому покрытию, зато эксплуатация выходит намного дешевле: легче чистить и ухаживать (только лишь полировать раз в три-четыре месяца), не нужно приобретать дорогое холодильное оборудование. 

В России, в частности у компании «Полинит», сегодня существует технология производства пористых материалов, используемых в очистке технических и пищевых жидкостей, питьевой воды, при переработке токсичных жидкос- тей, а также в очистке газов. Основой технологии является метод спекания порошков СВМПЭ. Пористые изделия получают в специальных пресс-формах, а вид фильтра и его характеристики выбираются в зависимости от задач очистки жидкости или газа. 

Трубы, армированные сверхвысокомолекулярным полиэтиленом, по словам руководителей «Полинита», превосходят по прочности, эксплуатационным свойствам и экологичносш обычные, металлические. Компания изготавливает их для трубопроводных систем различного назначения. Основа материала - нити из СВМПЭ с перекрестным послойным армированием и термопластичным связующим. Стоимость таких упрочненных труб вместе с транспортировкой и укладкой ниже затрат, необходимых при прокладке традиционных трубопроводных систем. 

Сверхпрочные нити из СВМПЭ - отличный материал и для создания средств бронезащиты для военнослужащих и сотрудников органов внутренних дел. Выпускаемые бронежилеты и каски не только не уступают по прочности стальным, но намного легче и дешевле. 

СВМПЭ может заменить собой большое количество материалов. И до недавнего времени российская промышленность только импортировала изделия из этого полимера. Но постепенно сфера переработки сверхвысокомолекулярного полиэтилена расширяется. Главное - разрабатывать и внедрять современные технологии.