Ваша корзина пуста
  • Главная
  • Info
  • Секреты гидрофобных покрытий «Loaro nano» от «Кэмист ЮЭЙ»

Секреты гидрофобных покрытий «Loaro nano» от «Кэмист ЮЭЙ»

Нанотехнологии – слово, уже переставшее пугать своей непонятностью и новизной. Сейчас мы говорим не только об исследовании наночастиц, но и об их непосредственном «выращивании» и использовании. Это значимая отрасль любого производства, и от степени ее развития зависит общая экономическая успешность и процветание.

Как в любом перспективном деле, здесь естественна конкуренция. Ученые и инженеры разных компаний и разных стран стараются создать свои варианты использования нанотехнологий, такая тенденция не обошла стороной и химическую промышленность, в частности, сферу, специализирующуюся на создании гидрофобных материалов.

Разобраться в тонкостях данной материи мы попробуем вместе с Сергеем Ивановичем Вернидубом, ученым-химиком, ведущим разработчиком компании «Кэмист ЮЭЙ».

Сергей, расскажите, что представляют собой гидрофобные материалы?

Думаю, что отвечать на такой вопрос нужно с предыстории. Нам важно понимать, что такое гидрофобность вообще и насколько это физическое свойство некоторых молекул может быть полезным в практическом применении. 

Гидрофобность – стремление избежать контакта с водой («боязнь» воды), - была обнаружена людьми давно, причем увидеть ее они могли как в растительном, так и в животном мире. Но апофеозом этого физического явления принято считать взаимодействие с водой цветка лотоса. В науке оно известно под термином «эффект лотоса». Лотос, появляясь из мутной, илистой воды Нила, всегда оставался ослепительно чистым, что стало основанием в некоторых религиях считать его священным цветком. Причина чистоты кроется в гидрофобности лепестков: их шероховатая поверхность отталкивает воду, при этом позволяя ей смывать частички пыли и грязи. На поверхности цветка не впитывающаяся вода приобретает не просто каплевидную форму, но форму шара. Таким образом, соприкосновение с поверхностью лепестка сводится к минимуму. Говоря научным языком, угол смачивания достигает отметки в 150 градусов.

Тест средства Loaro nano на обуви Хотя в природе это явление наблюдается довольно часто и людям известно издревле, научно оно было объяснено сравнительно недавно. Сделал это ботаник Вильгельм Бартлотт в 90-х годах прошлого века с помощью растрового электронного микроскопа. Изучая водоотталкивающие свойства лотоса, он установил, что верхний слой клеток цветка представляет собой ребристую поверхность, усеянную микроскопическими выступами-кольями. Такая нано структура, дополнительно покрытая восковым слоем, имеет супергидрофобный эффект.

Воспроизвести его в искусственных условиях – задача, несомненно, актуальная, ведь огромное количество материалов, используемых человеком в самых разных видах деятельности, портятся, становятся недолговечными и хрупкими именно под влиянием воды.

Считается, что в Советском Союзе над созданием гидрофобных материалов и веществ первым начал работать ученый-химик Кузьма Андрианович Андрианов. Он экспериментировал с кремнийорганическими молекулярными соединениями; ему принадлежит разработка основных принципов синтеза полимеров и создание отечественных водоотталкивающих лаков, красок, смол, пластмасс и т.д. Однако позже, с окончанием холодной войны и распадом СССР, в бывшие республики хлынул импорт, причем не всегда качественный и подходящий к нашим климатическим условиям. Все это подстегнуло отечественное производство.

Насколько разработки гидрофобных материалов и покрытий актуальны для украинского рынка? Почему деятельность вашей компании сосредоточена преимущественно на подобных разработках?

Такие Loaro nano разработки актуальны вне зависимости от территориального местонахождения. Каждая страна имеет специфический климат и экономические условия, которые диктуют необходимость применения особых составов гидрофобных материалов и покрытий, причем перспективы применения подобных нанотехнологий просто огромны. Для любой экономики развитие этой отрасли производства несет серьёзные выгоды. А перспективы ее, нужно сказать, впечатляющие. Наша лаборатория, например, сейчас занята решением такой задачи как усиление устойчивости покрытия по отношению к внешнему воздействию, прежде всего к погодным условиям: температуре воздуха и воде. Проект, над которым работает команда, получил название «Loaro nano».

Покрытия, обладающие супергидрофобными свойствами, на самом деле применяются очень широко. Это и строительство, и коммунальное хозяйство, автомобиле-, машино-, авиастроение, наконец, космические объекты и проекты. Несколько образцов покрытий «Loaro nano» уже прошли тестирование и начали поступать в широкую продажу.

Какими проектами компания «Кэмист ЮЭЙ» занимается сейчас?

Для нашего рынка особый интерес представляют гидрофобные покрытия известные под названием Loaro nano - защита автомобильного стекла «жидкое стекло». Оно востребовано в автомобилестроении: им покрывают лакокрасочный слой, тем самым добавляя машине невероятный глянец и дополнительную защиту от загрязнений, коррозии, механических повреждений. Несколько образцов нашей продукции в данный момент проходят испытания.

«Кэмист ЮЭЙ» также активно занимается исследованиями в области гидрофобных покрытий для судостроительной отрасли. Речь идет о разработках, препятствующих обрастанию днища микроорганизмами и водорослями. Такие живые наросты являются существенной проблемой, мешая нормальной работе ходового механизма судна. Обычно с этим борются ежегодной чисткой судна, для чего его приходится поднимать, днище очищать и заново покрывать краской. Если наши наработки в этой области пройдут успешное тестирование, достаточно будет осуществлять подобную чистку один раз в 6 лет. А это существенная экономия и средств, и времени. 

Сергей, а рецептура этих наработок держится в секрете или вы свободно делитесь ею?

Секретность – важнейшая сторона нашего производства. Это неудивительно в состоянии жесткой конкуренции, поэтому своими рецептами не делимся не только мы, но и все другие производители аналогичной продукции.

Владею полной рецептурой я и еще несколько сотрудников лаборатории, но мы давали подписку о неразглашении. На производстве все намного проще: ингредиенты обозначены условными символами, и сотрудники знают в каких пропорциях их смешивать, но что конкретно они смешивают, они не знают. Что же касается самого производственного процесса, то здесь особых секретов нет. Температура, давление, выдержка – это моменты, являющиеся малоинформативными.

Ну и, наконец, большие проекты компания осуществляет поэтапно. Некоторые исследования поручаются зарубежным лабораториям, но картинку в целом они не представляют, выполняя только известную часть работы.

В чем заключается суть проекта «Loaro nano»?

Проект можно назвать многофункциональным. Мы работаем и экспериментируем со свойствами некоторых химических соединений, применяя их затем в покрытиях разного назначения. Суть проекта – это химия привитых поверхностных соединений, упрощенно – «поверхностная прививка». Разрабатывается модифицированное вещество, которое прочно связывается с основным слоем. При этом основной слой сохраняет все свои физические характеристики, а внешний, то есть привитая поверхность, приобретает дополнительные химические свойства. Это и супергидрофобность, и защита от механических повреждений и окисления, и другое.

Наработки в этой области применяются нами в покрытиях и пропитках, предназначенных для обуви и одежды, автомобилей и строительных материалов.

А насколько заметна эволюция продукции?

Скажем так – каждый год наша продукция совершенствуется. То, что казалось замечательной находкой в 2014, не идет в сравнение с тем, что мы предлагаем в 2018году. Предела в этом процессе нет.

Давайте остановимся подробнее на линейке вашей продукции. Почему ею стоит пользоваться?

Я уже говорил о том, что для некоторых материалов вода – причина недолговечности и хрупкости. Например, в сфере строительства взаимодействие материалов с водой очень актуальная проблема. Порче подвергается и дерево, и кирпич, и раствор. Сырость приводит к появлению плесени и грибка, гниению; перепады температур при попадании воды в щели способствуют образованию трещин и приводят к повышенной хрупкости материалов, их разрушению и вымыванию раствора. Гидрофобные покрытия отталкивают воду и описанные выше процессы не происходят.

С одеждой и обувью, пропитанной или покрытой гидрофобным составом, все понятно и так – такое мероприятие препятствует промоканию, загрязнению, увеличивает прочность и долговечность вещи.

Наконец, мы предлагаем интересную разработку для автомобилей, представляющую собой специальное водоотталкивающее покрытие для стекол. Сейчас во время дождя водитель сталкивается с потеками воды, которые приходится убирать дворниками. С нашим покрытием вода не будет формироваться в струи, а останется в виде капель. Смахивать их со стекла будет ветер, то есть дворниками можно будет вовсе не пользоваться. Здесь эффект лотоса будет прослеживаться и в сохранении чистоты поверхности стекла.

Насколько эта продукция уникальна?

По существу, сама идея не уникальна – разработки гидрофобных покрытий типа «антидождь» ведутся уже давно. Но мы впервые предложили вариант, который поддерживает сухость и чистоту не только лобового стекла, но и остальных, кузовных стекол в автомобиле. Что же касается строительных материалов, то здесь аналогичная ситуация. Мы не продуцируем идею, но пытаемся довести ее до совершенства. В этом кроется причина нашего успеха.

Сергей, а можно более подробно рассказать о процессе появления новой продукции, от фазы рождения идеи до полной ее реализации?

В упрощенном виде этот процесс можно обозначить в виде 4 наиболее значимых фаз. Предположим, возникает идея создать новый продукт, который будет востребован, но данная ниша пока пустует.  Первая фаза – исследования, то есть сбор информации. Обычно исследования требуют большого количества и времени, и интеллектуальных вложений. Поэтому мы обращаемся в разные исследовательские институты. Это могут быть не только отечественные, но и зарубежные лаборатории. Далее полученные данные поступают в нашу лабораторию, где выводится окончательная формула будущего состава.

Вторая фаза – практические исследования, то есть эксперименты с материалами. Поскольку «Кэмист ЮЭЙ» ставит во главу угла качество, материалы заказываются там, где предлагают лучшую продукцию. Территориально мы не ограничены, поэтому не обязательно выбираем украинский рынок. Порой материалы приходят и из Европы, и из Америки.

Третья фаза - испытания. Полученные образцы проходят тестирование на практике. Если результат положительный, их можно отправлять в производство, если нет – пробы отправляются на доработку.

В целом для полной реализации идеи потребуется время, и часто даже не один год. Однако интеллектуальные, временные, финансовые затраты стоят того, чтобы получить действительно передовой, уникальный и ожидаемый продукт.