10 апреля, 10:37

Лаборатория прогрессивных полимеров

Лаборатория прогрессивных полимеров

Совместный проект Фонда перспективных исследований, Минобрнауки России и Кабардино-Балкарского государственного университета им.Х.М. Бербекова

Технологии 3D-печати сегодня уверенно входят в топ-10 технологий, которые изменят мир. Уникальность применения аддитивных технологий состоит в том, что с их помощью стало возможным за короткое время создавать изделия сложной формы, изготовление которых с помощью традиционных технологий требует выполнения целого ряда трудоемких операций.

Аддитивные технологии дают возможность создавать изделия совершенно иной, чем это принято в существующей практике, формы, расширяя границы конструирования и давая возможность не только менять геометрическую форму изделия, но и его свойства. При этом ключевым компонентом в управлении свойствами и, как следствие, компонентом, который во многом определяет область применения функционального изделия, являются материалы.

Именно поэтому целью проекта, реализуемого совместной лабораторией прогрессивных полимеров Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова, Минобрнауки России и Фонда перспективных исследований, является создание специализированных для 3D-печати суперконструкционных полимеров, а также разработка аддитивной машины и технологических режимов печати.

Лаборатория появилась на базе кафедры органической химии и высокомолекулярных соединений и научно-образовательного центра «Полимеры и композиты», оснащена современным научно-исследовательским и опытно-промышленным оборудованием.

Сейчас в лаборатории работает 26 ученых, собранных из научной школы заслуженного деятеля науки РФ, профессора Абдулаха Микитаева, ученика академика В.В. Коршака, основателя ведущей научной школы Российской Федерации «Поликонденсация: новые принципы и макромолекулярный дизайн».

Ученые, которые вошли в лабораторию, имеют целый ряд оригинальных научных результатов в области поликонденсационных полимеров различного класса, получивших международное признание и поддержанных в рамках ФЦП "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России" и других государственных программ. Результаты нескольких проектов, выполненных при участии ученых КБГУ, сотрудников лаборатории по заказам организаций реального сектора экономики, внедрены на предприятиях химической отрасли: технология получения нанокомпозитных многослойных пленок из полиэтилена внедрена на ООО "Юг-Полимер" (Ставропольский край, Кисловодск), технология получения полибутиленттерефталата внедрена на РУП ПО «Могилевхимволокно» (Белоруссия). Успешно проведены работы по созданию нанокомпозитной кабельной продукции с повышенной огнестойкостью совместно с ЗАО «Кабельный завод «Кавказкабель» в рамках Постановления №218 Правительства РФ.

Опыт и квалификация сложившегося коллектива, а также имеющаяся материально-техническая база позволяют проводить полный цикл работ от создания научной идеи до внедрения ее в производство.

Перед нами стоит задача не только получить сверхпрочные полимерные материалы, превосходящие по свойствам известные, но и обеспечить доступность технологии их получения, возможность модификации для обеспечения гибкости применения, технологичность для применения в аддитивных технологиях.

Любой полимер для аддитивных технологий не подходит. Он должен иметь особую, уникальную структуру, которая позволит получать такие характеристики, которые будут лучше, чем у материалов, получающихся при литье. 


Светлана Хаширова – руководитель лаборатории, доктор химических наук

"К сожалению, подобные материалы отечественной промышленностью не производятся, а зарубежные технологии их получения закрыты.

Мы уже получили 36 пробных образцов новых материалов и некоторые из этих образцов превышают по молекулярной массе известные в мире подобные материалы. Пока мы работаем с пробными образцами, потому что должны выбрать оптимальную технологию, которая будет коммерчески доступна и по себестоимости ниже аналогов, а по характеристикам материал соответствовал бы техническому заданию.

Конечно, задача очень сложная. Эти полимеры называют элитными. Их производят всего две-три фирмы в мире и общий объем производства всего сто тонн в год. Это очень мало, так как технология получения материала очень сложна и не отработана. Но, уверена, что у нас все получится. У нас 80% кандидатов и докторов наук и остальные сотрудники тоже собираются защищаться. Все составляющие для достижения цели есть – научный задел, высококвалифицированные кадры, необходимое оборудование и поддержка Фонда."

В Кабардино-Балкарском государственном университете работы по синтезу термо-и теплостойких полимеров начаты еще в 70-е годы прошлого века. В последующие годы с накоплением опыта и привлечением большой группы молодых исследователей эти работы были развиты и синтезирован ряд новых полиарилатов, полисульфонов с длительной работоспособностью при 200 С. В последние годы к ним присоединились также полиамиды, поликетоны, полиоксидиазоны, полибутилентерефталат и различные блоксополимеры на их основе.


Абдулах Микитаев – научный руководитель, главный научный сотрудник, доктор химических наук, заслуженный деятель науки РФ

"К сожалению, сейчас определенные объемы этих продуктов закупаются за рубежом и платим мы за это очень дорого. Например, полисульфоны стоят от 15 до 25 евро за килограмм, а полиэфиркитоны - 100 евро за килограмм. В наших ближайших планах - разработка коммерчески доступных технологий, позволяющих вывести на рынок новые марки полиэфиров, которые представляют интерес не только для оборонной, космической, авиационной промышленности, но и машиностроения, приборостроения, автомобилестроения, медицины и других областей и обеспечат импортозамещение".

С детства увлекался биологией. Поступая в вуз, хотел попасть на специальность, связанную с экологией, но оказался на химическом факультете. В аспирантуру с первого раза не поступил и пошел работать в НОЦ «Полимеры и композиты» КБГУ. И настолько увлекся полимерами, что не представляю своей жизни без них. Это интересно и перспективно. Участвовал в выполнении многих работ в рамках различных государственных программ, в том числе больших мегапроектов по разработке технологий для производств. В рамках одного их этих проектов выполнена моя кандидатская диссертация.


Исмел Мусов – старший научный сотрудник, кандидат технических наук

"Мне нравится организация работы с фондом, контроль, дисциплина и, что немаловажно, заработная плата. Работая в лаборатории Фонда, я почувствовал, что такое комфортные условия выполнения проекта."

Работал в институте прикладной математики, затем на кафедре химии высокомолекулярных соединений КБГУ защитил кандидатскую диссертацию. Занимался фрактальным анализом, «оматематичивал» химию. Когда начался проект, с удовольствием принял приглашение Абдулаха Микитаева, потому что полимеры все-таки моя стихия. Математика плюс химия полимеров – это очень интересно. Уже получили неплохие результаты – у нас начинает вырисовываться картинка для достижения заданных технических характеристик, которые были заложены в проект. И сейчас идет работа именно по отладке методики их получения. 

Игорь Долбин – старший научный сотрудник, кандидат химических наук

"В работе с Фондом мне нравится нацеленность на конкретный результат и «живые» механизмы управления проектом. Любой вопрос, возникающий в ходе выполнения проекта, не остается незамеченным, его всегда можно обсудить и решить с сотрудниками Фонда."

В 1985 году защитил кандидатскую диссертацию в МХТИ им. Д.И. Менделеева. С 1979 по 1990 год работал в Институте высокомолекулярных соединений Кабардино-Балкарского государственного университета под руководством А.К. Микитаева. С 1991 года по 2010 год - заместитель директора в научно-исследовательском центре ООО «Технолог», затем начальник участка в ОАО «Гидрометаллург». Поворотным моментом в трудовой и научной деятельности стал конец 2014 года, когда меня пригласили на работу в университет в «Лабораторию прогрессивных полимеров». 

 Альберт Шабаев – старший научный сотрудник, кандидат химических наук

"Опыт научной и организаторской деятельности, приобретенный мною за прошедшие годы, позволяет надеяться, что смогу принести существенную пользу сплоченному и работоспособному коллективу, в котором мне нравится абсолютно все."

Заниматься полимерами стал сразу после окончания химического факультета Кабардино-Балкарского Госуниверситета в 1977 году. Тема научных интересов – исследование физико-химических процессов создания и разработка новых олигомеров, полимеров и композиционных материалов на их основе с повышенными эксплуатационными характеристиками. С 1993-2014 работал заведующим кафедрой химии Кабардино-Балкарского государственного аграрного университета. О создании лаборатории Фонда перспективных исследований узнал от коллег из КБГУ, которые предложили мне войти в ее состав. 

Ауес Беев – старший научный сотрудник, доктор химических наук, заслуженный деятель науки КБР

"Решив более плотно заняться синтезом новых термо- и теплостойких полиэфиров, и зная, что это желание реальнее реализовать в КБГУ, оставил педагогическую деятельность и перешел в лабораторию прогрессивных полимеров."

Применение суперконструкционных полимеров для 3D печати как отдельных узлов, так и функциональных изделий - очень перспективное направление. Полимеры обладают рядом свойств, которые могут и должны использоваться в сложных, ответственных применениях.

Александр Кондратьев – руководитель проекта Фонда перспективных исследований

"Задача проекта состоит в создании целой гаммы высокопрочных полимерных материалов, которые бы учитывали особенности технологических процессов 3D печати. На практике будет реализован параллельный принцип разработки, когда будут одновременно создаваться технология, оборудование и материалы.

Очень удачно подобралась команда проекта – с одной стороны, сильный коллектив, обладающий серьезными компетенциями в химии, в частности, в синтезе полимеров, с другой стороны, коллектив, обладающий опытом в создании аддитивных машин. Уверен, что такое сочетание однозначно приведет к успеху."

Сформировался коллектив, есть квалифицированные специалисты, знающие какая задача перед ними стоит, понимающие, как решать эту задачу. И я считаю, что это главное достижение. Уже сегодня они могут сказать, в каком направлении надо двигаться, чтобы были созданы нужные для решения основной задачи полимеры.

Барасби Карамурзов – ректор Кабардино - Балкарского ордена Дружбы народов университета им. Х.М. Бербекова 

 

 РИА Новости