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


  • 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


  • 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


  • 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


  • Как родилась и эволюционирует наша Вселенная? Почему кольца Сатурна такие тонкие, но протяженные? Почему активность Солнца изменяется периодически с периодом около 11 лет? Что вызвало гибель динозавров? Отчего нас так пугают ослепительные вспышки молний, оглушительные удары грома, неистовые землетрясения, разбушевавшиеся вулканы? Отчего во время шторма возникает «девятый вал»? Почему цунами — столь грозная стихия? Почему рельеф снежных заносов волнистый? Почему у ягуара тело пятнистое, а хвост полосатый? И что объединяет эти совершенно не связанные между собой явления? Оказывается, все они — результат нелинейности.



  • Известно, что в состав топлива входят такие горючие элементы, как углерод, водород и сера. Поэтому на основе предположения о том, что данные компоненты в топливе имеют вид смеси, можно осуществить подсчёт теплотворной способности данного топлива, как суммы компонентов смеси.



  • 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


  • ...В некоторых же отношениях электроны ведут себя подобно волнам. Человеческое воображение бессильно представить нечто такое, что может быть одновременно и волной, и частицей, но само по себе существование дуализма волна-частица, которая называется корпускулярно-волновым дуализмом, не вызывает сомнения. Так, объект, который обычно считают волной, обретает в микромире свойство частицы, например, световая волна, ведет себя подобно потоку частиц, выбивая электроны с поверхности металла (фотоэлектронный эффект). Частицы света называются фотонам, и физики относят их наряду с электронами и кварками к фундаментальным частицам. Наглядно представить волну-частицу невозможно, не стоит и пытаться, потому что в повседневной жизни нет ничего такого, что хотя бы отдаленно напоминало подобную нелепость...

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


  • 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


  • ...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