Фотополимер

Втр, 03/25/2014 - 19:40

Другие сферы применения фотополимеров

Эра фотополимеров, очевидно, лишь начинается. Эти материалы нужны будут везде, где достаточно отверждения нетолстых слоев и требуется высокая прочность, стойкость, эстетика.
В принципе, их можно использовать как связующее для стеклопластиков (автор проводил такие работы для нужд Минтранса), но это слишком дорого. Можно назвать перспективными для применения ФП-составов электронику, авиапром, добывающую промышленность и даже биотехнологии. Так, швейцарская Вatelle Memorial еще 20 лет назад запатентовала фотополимерный состав для биоактивных покрытий, содержащий акриловую кислоту.

Быстрое развитие получили голографические технологии и изготовление CD и DVD. В объемном и массовом соотношении доля фотополимеров в этой сфере не так велика, но в поштучном соотношении она очень ощутима. Причина в том, что для изготовления дисков используются очень тонкие слои фотополимеров. Их разработки позволяют практически безгранично расширять объемы записываемой информации. Так, одно из подразделений Lucent — компания InPhase — уже несколько лет назад представила жесткий диск на 1,6 Терабайт (1600 Гигабайт). Чтение данных высокой плотности записи с 1-2 мм фотополимерной пленки осуществляется синим лазером (407 нм).

Фотополимерные клеи — еще одна перспективная ниша применения. Вначале 70-х японские и американские компании, фирмы ФРГ и — независимо — советские НИИ и лаборатории ГДР стали патентовать ФП-клеевые составы. Так, в 1974 г. японская Nippon Oira запатентовала ФП-состав «с высочайшей клеящей способностью и устойчивостью при хранении» из эпоксиэфира, мономеров и ангидрида. С конца 80-х наиболее удачным «прорывом» фотополимеров в автопроме можно считать изготовление триплекса. Трехслойное лобовое стекло — как нельзя лучший объект для фотополимерной технологии. Клей между стеклами не должен выделять побочных продуктов и растворителя, должен быть очень прозрачным и прочным. Здесь же не проявляется главный минус — послойный характер фотополимеризации, из-за которого нельзя отверждать толстые объемные слои (особенно на непрозрачных подложках).

В СНГ и сейчас немало солидных научно-производственных центров, разрабатывающих и мелкосерийно производящих современные ФП-клеи. Так, в Украине это институты НАНУ — Институт высокомолекулярных соединений (ИХВС), Институт химии поверхности (ИХП), Институт физической химии (ИФХ). В России известно ООО Лаборатория Метакриловых Полимеров (Владивосток), разрабатывающее ФП-клеи для стекол. Крупным центром производства фотополимерных олигомеров и мономеров остается нижегородский город Дзержинск. Здесь производит и поставляет по СНГ лидер производства — Дзержинское ФГУП НИИ Полимеров. В Украине некоторые типы олигомеров (например ТГМ-3) производило донецкое АО «Армопласт».

Очень перспективным видится использование фотополимеров для «пломбирования» каверн и малых трещин в двигателе, картере, коробке передач. Также очень перспективны они и для объемной заклейки (заливки) серьезных дефектов тонких деталей — например, обломов мелких фрагментов, спаек или тонких соединений. Автор лично участвовал в разработке подобных составов и их использовании на станциях автосервиса. Однако пока дело упирается в дороговизну и отсутствие местного производства олигомерных компонентов.

Фотополимерные покрытия и краски. Возможности применения ФП-материалов в этой сфере обнаружены еще на заре «фотополимерного бума». Так, в СССР еще в 1978 г. запатентована японско-советская разработка (от ИФХ АН УССР) — наполнитель для фотополимерного покрытия.
Основной потребитель таких покрытий сейчас — лакокрасочная промышленность и соответственно мировой автопром (фотопокраска), а также мебельная промышленность. Покраска автомобилей фотополимеризующимися составами практикуется многими автопредприятиями, при этом они тесно сотрудничают с мировыми производителями ЛКМ — Akzo Nobel, PPG, Dow Chem. Отдельные корпорации интересуются и даже открывают производство в СНГ — например, в Украине это сделала американская PPG на базе институтов НАН (Институт химии поверхности и Институт сорбции и проблем эндоэкологии). По моему мнению, однако, сейчас наблюдается некоторая временная стагнация в рыночном продвижении УФ-красок, как и в ряде других сегментов ЛКМ (например, порошковых красок). Это явно обусловлено триумфальным шествием акриловых «вододисперсионок». Перспективно использование ФП-покрытий и в другом сегменте транспортного хозяйства — нанесении дорожной разметки. Пока здесь используются более дешевые быстросохнущие обычные покрытия, но в дальнейшем технология УФ-сушки сюда наверняка доберется.

Ряд инофирм вышел на рынки Украины и России с износостойкими фотополимерными покрытиями. Это, например, британская транскорпорация TechnoPlast, представляющая одноименный материал для гидро-, огне- и хим-изоляции поверхностей корпуса судов, ремонта труб и изготовления стойких покрытий. Этот фотополимерный материал выдерживает давление от ходьбы, не набухает в нефти и орграстворителях, не корродирует в агрессивной среде, устойчив к облучению. С его помощью можно также осуществлять бесшовный ремонт трубопроводов.

Таким образом, в лице фотополимерных технологий человечество имеет значительный резерв для экономии энергоресурсов, компонентов и повышения экологической безопасности. Развитие промышленного внедрения ФП-технологий проходит неравномерно — рывками продолжительностью 5-10 лет. Учитывая, что последний такой «рывок» пришелся на начало века с развитием цифро-технологий, следующий бум моды на фотополимеры в сравнительно новых сферах применения можно ожидать в ближайшую пятилетку.

Другие материалы рубрики


  • ...Состояние в сверхпроводнике 1-го рода, когда сверхпроводящие домены соседствуют в материале с нормальными областями, называется промежуточным. Такое состояние может возникать при значениях индукции приложенного поля, лежащих в интервале (1–D)Bc < B < Bc, где размагничивающий фактор D определяется формой образца. Интервал изменения размагничивающего фактора — от нуля (для длинного цилиндра или тонкой пластины в параллельном поле) до единицы (для плоскопараллельной пластины в случае, когда поле приложено перпендикулярно ее поверхности)...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6


  • ...Теории, которые пытаются объединить все четыре типа взаимодействия, называют «Универсальными теориями», «Теориями всего сущего» или «Теорией великого объединения». Если бы у нас была такая теория, то это бы означало, что человечеству удалось построить замкнутую физическую картину мира, она бы включала в себя все базовые принципы и законы мироздания, и во всей Вселенной уже не было бы того, что мы не можем понять и описать. Эта заветная цель современной физики пока еще далека от того, чтобы быть достигнутой, но уже сейчас делаются попытки построения таких теорий...

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Полное отсутствие проводов у электробытовых приборов и доступ к электроэнергии в любой точке земного шара без ограничений, в требуемом количестве — имея при себе лишь передатчик размером со спичечный коробок…

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Научно-технический прогресс — один из главных рычагов создания материально-технической базы будущего нашей страны, который возможен только на основе своевременного внедрения достижений современной науки путем использования всего арсенала средств, способствующих его ускорению.
    Революционные изменения в технике, на основе обновленных знаний, происходят в последние десятилетия столь стремительно, что часто приходится только удивляться новинкам. Творчество вечно, но, к сожалению, технические идеи часто остаются невостребованными.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • Ответ на вопрос, поставленный в заголовке, кажется очень простым... Действительно, стоит взять любую популярную книгу по авиации и даже некоторые издания, претендующие на роль учебника, как сразу натолкнетесь на уже ставшую хрестоматийной притчу о двух частицах воздуха, бегущих в струйках по крылу и встречающихся на задней кромке...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • Очевидные успехи в развитии науки и техники в XIX и ХХ веках вызвало в мировом общественном сознании некую эйфорию, уверенность в том, что человек стал властелином Природы, что его знания об устройстве окружающего Мира почти абсолютны, что человек может все. И действительно, изобретение в конце 18 века паровой машины существенно изменило жизнь общества, в значительной мере освободив его от утомительного физического труда, заложило основы современной промышленности и транспорта. Постулирование Исааком Ньютоном на рубеже 17 и 18 веков его трех принципов движения материальных тел и закона всемирного тяготения, создание начал дифференциального исчисления вызвало к жизни целый ряд научных открытий. Трудами нескольких поколений ученых в 18-19 столетиях была построена научная дисциплина, очертившая основы машиностроительной и технологической культуры нашей цивилизации, называемая сегодня теоретической механикой. Далее последовали фундаментальные открытия в области астрономии, физики, химии, получившие выход в различные области технических приложений — металлургию, строительство, транспорт, химическое производство, энергетику, судостроение, электротехнику, проводную и беспроводную связь, военное дело. Быстро развивались биология и медицина.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • ...Технология плазменных ускорителей развивается семимильными шагами. Многие принципиальные проблемы уже решены, но создание конкретных устройств пока сопряжено с серьезными трудностями. В частности, инженерам еще предстоит повысить эффективность ускорителя (долю энергии ведущего импульса, которая передается ускоряемым частицам), точность настройки пучков (в точке столкновения они должны быть выровнены с точностью до единиц нанометров) и частоту повторения рабочих циклов (количество импульсов, ускоряемых за единицу времени). Плазменные установки могут ускорять и более тяжелые частицы, например, протоны. Однако тут есть одно важное требование: вводимые частицы должны двигаться почти со скоростью света, чтобы не отстать от плазменной волны. Это означает, что энергия ускоряемых протонов должна быть не меньше нескольких ГэВ...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Шаровая молния — светящийся шар, который порой возникает при разряде линейной молнии, — одно из самых загадочных атмосферных явлений. Природа шаровой молнии до сих пор неизвестна, хотя первая научная публикация на эту тему — книга «Гром и молния» известного французского физика и астронома Франсуа Араго — была издана еще в 1838 году. Предлагаемая гипотеза — попытка объяснить механизм образования шаровой молнии на основе физики плазмы и газового разряда.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • Около 40 лет назад ученый В. Веселаго предположил, что существуют материалы, у которых показатель преломления имеет отрицательную величину. Световые волны в таком веществе могут передвигаться против движения распространения светового луча и вести себя нестандартно. Линзы, которые изготовлены из такого материала, — иметь чуть ли не волшебные характеристики. Но Веселаго в процессе своей работы и многолетних поисков не обнаружил ни одного вещества, имеющего подходящие электромагнитные свойства, у всех исследованных им материалов показатель преломления оказался положительным. Потому о его идее вскоре забыли. Вспомнили о ней только в начале 21 века.

    • Страницы
    • 1
    • 2


  • В 1905 г. Альберт Эйнштейн предложил частную теорию относительности и опроверг представление о свете как о колебаниях гипотетической среды — эфира. Великий физик утверждал, что, в отличие от звуковых, световые волны могут распространяться в вакууме и для их существования не требуется какой-либо материальной среды. Это справедливо и в общей теории относительности, и в квантовой механике. Вплоть до сегодняшнего дня все экспериментальные данные в масштабах от субъядерного до галактического успешно объясняются названными теориями.
    Тем не менее существует серьезная концептуальная проблема: с позиций современной науки общая теория относительности и квантовая механика несовместимы. Гравитация, которую общая теория относительности приписывает искривлению пространственно-временного континуума, никак не вписывается в рамки квантовой механики. Физики сделали лишь небольшой шаг к пониманию сильно искривленной структуры пространства-времени, которая, согласно квантовой механике, должна наблюдаться на чрезвычайно малых расстояниях.

    • Страницы
    • 1
    • 2