31.03.2011 21:35

Времена меняются… Люди остаются

Человечество вступило в новое столетие с небывалыми достижениями в науке и технике, среди которых почетное место занимают достижения в области полимерной науки.

Потребность в полимерных материалах подталкивала к интенсивным разработкам в химии, физике и технологии полимеров, а также стала причиной бурного роста промышленного производства полимерных материалов, сфера применения которых сегодня уступает только металлам. А, по прогнозам, ожидается, что уже в первой половине нашего столетия потребление полимерных материалов может существенно превзойти потребление металлов.

В Украине начало интенсивных исследований в сфере полимерной науки приходится на конец 50-х годов прошлого столетия, когда был взят курс на повсеместную химизацию народного хозяйства страны. Именно на этот период приходится учреждение в Киеве, в составе Академии наук УССР, института полимерного профиля (сейчас Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины), значительные результаты фундаментальных и прикладных исследований которого позволили ему выйти на передовые рубежи полимерной науки.

Созданный 28 августа 1958 года на базе лаборатории высокомолекулярных соединений Института органической химии АН УССР, которую возглавлял член-корреспондент АН УССР К.А. Корнев, Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины (до 1963 года Институт химии полимеров і мономеров} стал четвертым академическим институтом химического профиля в Украине. Возглавляемый, в течении двадцати лет с 1965 по 1985 год, академиком НАН Украины Ю.С. Липатовым Институт стал ведущим научным учреждением страны и сконцентрировал в своих стенах значительные научные ресурсы химической отрасли.

Среди ученых Института есть Лауреаты Государственных премий Украины и СССР, премий НАН Украины имени выдающихся ученых Украины А.И. Киприанова и Л.В. Писаржевского), Заслуженные деятели науки и техники Украины, Заслуженные изобретатели Украины и НАН Украины, авторы научного открытия, награжденные государственными наградами и т.д.

За сорокапятилетнее существование института, учеными получены значительные фундаментальные результаты в химии, физикохимии и технологии полимеров, которые кроме научной значимости всегда отличались своей практической направленностью и решали различные технологические, технические и народнохозяйственные проблемы.

Творческий актив ученых института, изложен более чем в пятидесяти монографиях, нескольких тысячах научных статей, защищен сотнями авторских свидетельств на изобретения.

Из результатов фундаментальных исследований наиболее важным является разработка научных основ:

- синтеза полимеров с уретановыми, амидными, имидными и многими другими функциональными группами и создание на их основе новых полимерных материалов функционального назначения;

- структурно-химической модификации уретановых и углеводородных эластомеров;

- синтеза новых полимеров на основе гидразина и его производных;

- создание реакционноспособных и фоточувствительных олигомеров и методов химического и фотохимического формирования полимерных материалов на их основе.

Из практических достижений ученых института следует выделить разработки: оригинальных клеевых композиций различного функционального назначения (конструкционных, криогенных, электропроводящих, оптических, медицинских и др.); экологически безопасных лакокрасочных и пленочных материалов антикоррозионного и специального назначения; функциональных полимерных композитов различного технического и технологического назначения и др.

Сегодня ученые института продолжают свои фундаментальные исследования по основному для института научному направлении - химия и физикохимия полимерных композиционных материалов, в котором приоритетными являются:

- химия, физикохимия и технология функциональных полимеров и композитов на их основе;

- теоретические основы модификации полимеров и композитов на их основе продуктами малотоннажной химии;

- теоретические основы формирования полимеров медицинского назначения.


Предлагаем Вашему вниманию интервью с директором института Евгением Викторовичем Лебедевым.


К.Ш. - В каких областях промышленности (на каких предприятиях) были внедрены разработки Вашего института и возможно ли оценить полученный эффект?


Е.Л. - Сфера применения наших разработок, как говорится, в народном хозяйстве, очень широка. Это машиностроение, сельское хозяйство, автомобилестроение, судостроение, строительство, деревообрабатывающая и горно-обогатительная промышленности, медицина, производство лаков и красок, а также многое другое.

Например, наша “Разработка функциональных технологических композиций на базе аминосодержащих олигомеров и рапсового масла”, (защищена заявкой на патент № 20020426565), в рамках которой была разработана полимерная композиция МХО-192, внедренная на КП “Киевтрактородеталь”. Суть в том, что после обработки такой композицией гильз цилиндра двигателя внутреннего сгорания удалось создать покрытие с антикоррозионными свойствами для форсированных дизельных двигателей с турбонаддувом.

Другой пример, разработка полиуретановой композиции “Монолит ЗПУ.ГПЗ-01”. Если говорить просто, то данная композиция (и разработанная для этого технология) позволяет существенно улучшить гидроизоляцию. В 2001 году технология была использована на площади 9000 кв. метров при реконструкции общественно-культурного центра на площади Независимости в г. Киеве.

Далее, была создана смазывающе-охлаждающая жидкость (защищена патентом Украины №26364) на основе синтетических полимеров, олигомеров, поверхностно-активных веществ. После широкомасштабных испытаний жидкость внедрена на мотоциклетном заводе в полном цикле производства мотоциклов, на заводах «Ленкузня», «Арсенал», «АВАНТ» (г.Киев), «Турбоатом» (г.Харьков), НПО им. Фрунзе (г.Сумы) и др.

Можно перечислять и далее, существует очень много разработок не менее важных, например, полимерные материалы стойкие к биокоррозии, клеевые композиции для изготовления солнечных батарей космических станций, фотополимерные оптические клеи для склеивания стекла и других материалов, термостойкие полимеры для мембранных материалов с температурой эксплуатации до 300-350 градусов по Цельсию и т.д. Каждая из подобных разработок может стать предметом отдельной статьи.


Это наши свежие разработки. В 90-х годах уже прошлого века были разработки более масштабные. Например, ремонт нефтехранилищ, нефтепроводов, трубопроводного и насосного оборудования для перекачки суспензии, где высокий абразивный износ, здесь применялись композиции для реконструкции внутренней конфигурации насосного оборудования, арматуры, трубопроводов, что позволяло продлить срок службы сложного технологического оборудования. Такие работы проводились во многих республиках бывшего СССР и, в частности, в Узбекистане. После развала СССР, те же узбекские специалисты неоднократно обращались к нам за помощью, на период становлении новых государств нам не удалось найти вариантов, когда можно было бы обмениваться технологиями, материалами и финансами. В итоге: разлад хозяйства, потеря прямых контактов, таможенные, финансовые, валютные проблемы которые резко сузили сферу наших разработок.

Сейчас это становится более реальным, но таможенные и финансовые барьеры остаются. По-прежнему, очень сложно оформить передачу научной разработки, материала или просто товара через эти барьеры. Требуются усилия менеджеров, которых в институте никогда не было и нет, поскольку это специалисты весьма дорогостоящие. В институте средняя зарплата 400 с лишним гривен, и на такую зарплату уважающий себя менеджер, занимающийся решением международных проблем связанных с транспортировкой материалов, идей, валют, не пойдет.

Что касается второй части вашего вопроса, то в советские времена оценка эффективности просчитывалась в реальных экономических цифрах, то есть в рублях, к сожалению сегодня эти цифры утратили актуальность.



К.Ш.- Какие открытия были наиболее значительными?


Е.Л. – Если говорить о самом значительном, то в 1989 г. было зарегистрировано открытие “Особенности редких смесей полимеров в области расслоения”, авторами которого являются Ю.С. Липатов и Е.В. Лебедев. Открытие было сделано совместно с московскими учеными В.Н. Кулезневым и Л.И. Кандыриным.

Открытие давало возможность уже тогда без изменения технологического процесса переработки пластмасс резко снизить энергопотребление при переработке полимеров через расплав, поскольку резко понижалась вязкость расплава и нужно было меньшее потребление энергии, чтобы на прессах или термопластавтоматах формировать изделия из расплава. К сожалению, тогда это открытие не получило широкого распространения, поскольку не было механизмов, которые бы стимулировали предприятия для получения такого экономического эффекта. Расходы на электроэнергию автоматически включались в цену изделия, предприятие не было заинтересовано в экономии электроэнергии, все перекладывалась на себестоимость.

Сейчас этот момент более востребован, поскольку известно, что наши производства более энергоемкие, чем западные, и сейчас любое предприятие, перерабатывающее полимеры, готово реализовать это открытие. Но есть другое обстоятельство, объемы производства и переработки в Украине сегодня не значительны, поэтому и масштабы экономии не велики.

Я уверен, что сегодня, когда производство начинает постепенно расти, для крупных предприятий с высокопроизводительными линиями этот эффект даст большую экономию

и снижение затрат электроэнергии, что вписывается в современную тенденцию и требования к снижению энергоемкости продукта, которая проводится в Украине.


К.Ш.- В каких направлениях еще возможно применение опыта и наработок института в наше время? Каковы перспективы полимерной науки?


Е.Л. – Вообще говоря, природа практически не использует в своем строительстве металлы как конструкционные материалы. Вся живая природа построена на сочетании различных элементов, но главным строительным материалом являются полимеры. Целлюлоза – «строительный» материал для растительного мира. Белки, как составные части различных живых тканей, они построены из олигомеров, которые относятся к классу аминокислот. Все живое построено из высокомолекулярных соединений, проще говоря полимеров.

В этом смысле если рассматривать будущее полимерной науки, то ее перспективы чрезвычайно широки, поскольку они затрагивают саму суть существования живого мира.

Как передается информация в генетике - она записана посредством аминокислот. В строительстве живого организма, будь то дождевой червь, человек или кит, используется всего 20 аминокислот. Это, вообще то говоря, парадокс, почему не 19 для жуков и не 21 для человека. Эти аминокислоты как бы буквы из которых составляются слова, а из слов уже записывается генетический код.

Способ записи информации на сочетании аминокислот в геномах, который использует природа, очень эффективен. В микроскопических объемах записана информация, скажем, о росте, весе человека, цвете глаз и т.д. Это тоже перспектива, перспектива химии высокомолекулярных соединений, правда это уже не чистая химия, а сфера квантохимических взаимоотношений между молекулами и макромолекулами. По сравнению с записью на оптических дисках такой способ неизмеримо эффективнее.



К.Ш. - Вопрос как к ученому, какое из направлений исследования полимеров является наиболее перспективным, в прикладном смысле?


Е.Л. – Если говорить в прикладном смысле, то сейчас полимерные материалы по объему (не по весу) достигли производства металлов. И использование полимеров как конструкционных материалов (это наиболее глобальное применении полимеров сегодня), позволяет создавать более легкие элементы конструкция. Для транспорта это снижение веса, снижение энергоемкости оборудования. Если говорить о силовых конструкциях, возьмем, скажем, удельную величину - несущая способность отнесенная к весу конструкции, то полимеры также выигрывают перед металлическими конструкциями.

Полимеры выигрывают в коррозионной стойкости, поскольку металлические конструкции необходимо защищать от агрессивных воздействий. Далее, любые покрытия на основе красок и эмали – это полимеры, только сначала их получают в олигомерном состоянии, когда отдельные низкомолекулярные компоненты красок и эмалей находятся в жидком состоянии, а потом происходит их так называемая подшивка, то есть соединение отдельных небольших молекул в более масштабные, полимерные молекулы. В этом направлении у нас большие перспективы. Мы знаем как делать прочные, стабильные покрытия, но кроме этого мы знаем как делать чтобы такие покрытия прочно соединялись с подложкой, будь то металл или другая поверхность. Слабым местом тут является соединение двух различных материалов, так называемая адгезия. В нашем институте, на протяжении многих лет, вопросам адгезии, вопросам межфазных взаимодействий в полимерных гетерогенных системах, уделяется особое внимание. В институте функционирует уже несколько десятилетий всемирно известная научная школа, которой руководит академик Липатов.

Есть большая перспектива у института в реализации клеевых композиций, поскольку мы знаем как делать клеи которые выполняют ту или иную функцию. Универсальных клеев нет и не может быть, поскольку клей не может выполнять одновременно несколько функций: быть термостойким, ударопрочным, дешевым. Для каждой конкретной ситуации нужно создавать свою композицию, которая имеет ярко выраженную функцию: прочностную, защитную, барьерную или другую. Наши клеевые композиции широко используются. Назовем один не тривиальный пример: применение наших клеевых композиций в хирургических операциях на мягких тканях. Когда нельзя применять традиционный шовный материал для мягких тканей (это касается почек, печени), в таких случаях применяется клей созданный в нашем институте. При этом повторное вскрытие полости операции не требуется.

Мы умеем делать такие композиции, которые работают в космосе при очень низких температурах. У нас были такие задачи в свое время, и сейчас мы ждем когда наши наработки будут востребованы отечественной космической отраслью.

Главную перспективу я бы сформулировал так: создание новых, суперсовременных, функциональных материалов, поскольку эра использования полимеров как конструкционных материалов, она на сегодня уже достаточно насыщена и задача эта, если не говорить о предельных возможностях полимеров, уже выполнена. Но сейчас множество задач функционального назначения. Речь идет об уникальных материалах, которые можно использовать в микроэлектронике, оптике, когда буквально один грамм такого полимерного вещества решает очень крупную задачу при конструировании микросхем, оптических электромагнитных микроприборов, это материалы которые обладают чувствительностью к внешним воздействиям, они реагируют на изменение температуры, влажности, освещенности, это полимеры которые выполняют не конструкционные функции, а функции специальные.


К.Ш.- Сколько человек работает в институте и удалось ли сохранить трудовой коллектив?


Е.Л. – Сразу скажу, что сохранить коллектив удалось, хотя это было не просто. Передо мной распечатка численности работников ИХВС за последние 10 лет. Так, в 1993 году в институте всего работало 354 человека. В том числе 139 научных сотрудников, 21 доктор наук, 96 кандидатов наук. Сегодня работает всего 262 человека, в том числе 97 научных сотрудников, 21 доктор наук, 71 кандидат наук. Есть некоторое сокращение, но оно не настолько большое как могло бы быть.

Но есть одна проблема – сохранив коллектив, мы постарели. Сейчас большого притока молодых специалистов в институт, в Академию наук и науку в целом, нет. Главная причина – это низкая оплата труда.


К.Ш. – Возможно ли еще синтезировать новый полимер и является ли это целью института?


Е.Л. – Естественно это является одной из главных задач института, так и записано в заданиях института. Следует только осознавать имеет ли смысл синтезировать новый полимер. Во-первых, такой эксперимент обойдется слишком дорого. Во-вторых, добиться того, чтобы полимер обладал определенными свойствами возможно благодаря созданию полимерных композиций, чем собственно говоря и занимается наш институт.


К.Ш. – Из Ваших контактов с зарубежными научными учреждениями, как Вы оцениваете, во первых, научный уровень, во вторых, схемы финансирования. Что можно было бы перенять и изменить в отечественном отношении к науке?


Е.Л. – Научный уровень института таков, что наши специалисты востребованы в западных научных центрах и часто выезжают туда для выполнения совместных проектов. Что касается финансирования, то в западных центрах эта схема более гибкая, но она приспособлена к общей схеме финансово-материальных потоков в индустриальных государствах, поскольку платят там деньги за реальный продукт. Западные научные центры добывают средства для существования выполняя конкретные проекты. В подобных проектах заинтересованы, в основном, промышленные гиганты и центры создающие новые конструкции. Когда возникает потребность в научной разработке, эти гиганты выделяют от своей прибыли по основному производству средства необходимые для научных разработок. Кстати, в развитых странах порядка 20% ВВП идет на такие разработки. Научный центр получает столько средств, сколько ему нужно, и не испытывает нужды в реализации своих научных идей. У нас финансирование науки происходит безотносительно к проблемам промышленности. Таких проблем и не возникает много, поскольку наша промышленность не работает как нужно, и у нее нет средств для финансирования науки.


К.Ш. – Получается, что в нашей ситуации необходимо дождаться, когда заработает промышленность и тогда очевидно улучшится финансирование науки?


Е.Л. – Да, большинство научных центров работают по такой схеме: есть научная проблема, которую необходимо решить, есть заказчик способный профинансировать научную разработку и есть научный центр способный решить проблему.

Еще в этой категории: « Хитозан – полимер XXI века
tomsk.ru

Анонсы событий