О проекте
Полимерные материалы для стратегических отраслей
Высокотермостойкие и инженерные полимеры играют ключевую роль в прогрессе передовых отраслей современной экономики и развитии технологий будущего. Отсутствие на российском рынке производства таких полимеров и композитов приводит к высокой зависимости от импорта. По суперконструкционным полимерам это более 95%, по имплантируемым полимерам медицинского назначения 100%. Санкции усугубили эту проблему, российский ассортимент доступных полимеров и композитов относительно узок по сравнению с мировым, что ограничивает возможности производителей. Для развития отрасли большой проблемой является также дефицит квалифицированных научных и инженерных кадров в области полимерного материаловедения.
СТП направлен на создание и внедрение экологически безопасных технологий получения высокоэффективных полимерных материалов нового поколения для обеспечения технологического лидерства и национальной безопасности России.
В рамках проекта «Разработка и совершенствование технологий производства суперконструкционных полимеров, превосходящих мировые аналоги» предполагается создание и организация производства новых марок суперконструкционных полимеров и композитов на их основе для авиакосмической, атомной, нефтегазовой, атомной, композитной отраслей, 3D-печати, медицины, отличающиеся технологической реализуемостью в промышленном масштабе, экологичностью, биобезопасностью, а также доступностью по цене. Основным индустриальным партнером является ПАО Газпромнефть. В 2025 году усилено взаимодействие с ПАО Сибур, совместно с которым планируем расширение марочного ассортимента. Разработанные технологии включены в технологическую цепочку в рамках реализации нацпроекта «Новые материалы и химия». Получена новая мембранная марка на основе полифениленсульфона, задерживающая способность которого составила около 95%, на данный момент это лучший результат в мире среди половолоконных мембран из немодифицированного PPSU; две новые марки высокотермостойких порошков для селективного лазерного спекания для АО Композит; первая марка специального полимера с памятью формы для 4D-печати.
В рамках второго проекта планируется разработка технологий получения конструкционных полимеров, производство которых отсутствует на российском рынке, — полибутилентерфталата, полиэтилентерефталатгликоля, новых сополимеров на их основе и линейки композиционных материалов для промышленности и медицины. В 2025 году разработано 8 технологий получения инженерных полимеров и 9 видов компаундов со специальными свойствами. Индустриальный партнер по проекту — ГК Титан. Новизна технологий связана с заменой токсичных сурьмяных катализаторов на экологически безопасные титансодержащие. Высокая эффективность предложенных катализаторов позволила снизить их количество в пять раз и сократить время синтеза в два раза.
Третий проект направлен на создание полимерных материалов медицинского назначения и создание малотоннажного производства на базе МИП «Полимеры и композиты». На сегодняшний день в области полимерных материалов, контактирующих с организмом человека (имплантатов), наблюдается полная импортозависимость, практикующим врачам доступны только импортные материалы. Высокоэффективные полимеры, такие как полиэфирэфиркетон (ПЭЭК), малодоступны из-за высокой цены и санкций. В российской краниопластике случаи использования импортных имплантатов из ПЭЭК (ввиду отсутствия отечественных) единичны. На сегодняшний день в рамках СТП разработана медицинская марка полиэфирэфиркетона, проходят клинические исследования на базе Сеченовского университета и Московского спинального центра. В 2025 году получен сертификат менеджмента качества на медицинские изделия, создана медицинская марка ПЭЭК для спинальных имплантатов и уникальный инструмент для их установки. Разрабатываемый ряд полимерных материалов медицинского назначения входят в Перечень критической продукции медицинской промышленности и реабилитационной индустрии Российской Федерации на 2024 год и плановый период 2025, 2026 и 2027 годов.
Объединяют все три проекта композиционные материалы, которые будут разработаны на базе всех разрабатываемых полимерных матриц. Сегодня доля российских компаний в мировом производстве композитов составляет около 1%, а сама отрасль является крайне импортозависимой. Достижение технологического лидерства в композитной отрасли требует замыкания технологических цепочек «полимерная матрица (связующее) – наполнитель – технологические добавки». Компонентная база для полимерных композитов на 90-95% импортная.
Результат
- 9 новых марок суперконструкционных полимерных материалов, в том числе с памятью формы, для будущих технологий (3D, 4D, а в перспективе 5D и 6D печати)
- 6 новых марок биосовместимых полимерных материалов на основе полиэфирэфиркетона полифениленсульфона, полиэтилентерефталат-гликоля, полилактида и полигликоль-со-лактида медицинской марки, линейка новых марок композиционных материалов на их основе. На основе новых материалов будет разработано пять видов медицинских изделий совместно с Московским спинальным центром и Сеченовским университетом
- 20 новых марок конструкционных полимерных материалов: пленочная марка полиэтилентерефталата (ПЭТФ), полиэтилентерефталат-гликоль (ПЭТГ) трех марок, композитный ПЭТФ с повышенными барьерными свойствами, угле-, стеклонаполненные и специальные марки полибутилентерефталата (ПБТ)
Характеристики продукта:
Суперконструкционные полимерные материалы с повышенным комплексом свойств (прочность 90-110 МПа, модуль упругости 3-4 ГПа) и высокой температурой эксплуатации (длительно до 250-260 °C, кратковременно до 300 °C), возможностью армирования волокнами, что повышает прочность до 200-250 МПа.
Потенциал коммерциализации
Целевые рынки – Россия, Китай, Индия.
Потребители технологии производства ПЭТФ пленочного назначения, низкоплавких и термоэластопластичных марок, ПЭТГ для 3D-печати, высокобарьерных пленок, компаундов для изготовления электротехнических изделий и жестких конструкционных деталей, минералонаполненных марок для изготовления износостойких крепежных узлов железнодорожных рельсов (АО «ГК Титан», ООО «Титан-Полимер», ООО «Титан. Полимер. Инжиниринг», АО «Композит», ОАО «РЖД»).
Потребители технологий производства суперконструкционных полимеров (ПАО «Газпромнефть», ПАО Сибур, АО «Композит»).
Потребители технологий производства полимеров медицинского назначения (ПАО «Газпромнефть», АО «Группа компаний Титан», Московский центр инноваций в здравоохранении, Сеченовский университет, НИИ неотложной детской хирургии и травматологии, Республиканской клинической больницей КБР и др.).
Внедрение
Передача технологий производства полисульфона, полифениленсульфона, полиэфирэфиркетона по лицензионному договору ПАО «Газпромнефть – Промышленные инновации», создание опытно-промышленного производства по передаваемым технологиям.
Передача технологий синтеза полиэтилентерефталата (ПЭТФ) пленочного назначения с использованием экологически безопасных катализаторов, технологии синтеза сополимеров ПЭТФ с использованием изофталевой кислоты и политетраметиленоксида (олигофурита), технологий получения композиционных материалов на основе ПЭТФ с повышенными барьерными свойствами по лицензионному договору АО «ГК «Титан» и создание опытно-промышленного производства по передаваемым технологиям.
Выполнение НИОКР в интересах промышленности для применения в производстве волокон и ЗD-печати на площадке ООО «Титан.Полимер.Инжиниринг» (Псковская область). В результате будут разработаны полимерные компаунды взамен продукции ушедших с рынка иностранных производителей.
Выполнение НИОКР в рамках организации на площадке ООО «Титан. Полимер. Инжиниринг» (Псковская обл.) инжинирингового центра с опытно-промышленным производством. В ходе работ будет создано импортозамещающее отечественное производство полиэтилентерефталат-гликоля.
«Российский химический комплекс ориентирован больше на выпуск крупнотоннажных полимеров низких переделов, в то время как в развитых странах на долю малотоннажки приходится 40%. Производства высокотехнологичной продукции, к которой относятся суперконструкционные полимеры и композиты, в стране нет, мы на 95% зависим от импорта. Для развития отечественной химической отрасли, особенно в условиях санкционных ограничений, необходимо внедрять гибкие малотоннажные производства для выпуска продукции высоких переделов, способной обеспечить технологическое лидерство. Именно эти задачи лежат в основе нашего стратегического технологического проекта».
«Наши материалы могут заменить металлы в различных отраслях, от медицины до авиастроения, существенно снижая вес изделий. К примеру, замена 15 тысяч металлических зажимов в самолете на полимерные аналоги экономит более 2 млн рублей затрат на топливо и снижает выбросы углекислого газа на 80 тонн в год»
«Процесс импортозамещения становится необратимым, поэтому наши связи с научным сообществом как носителем знаний усиливаются. Этот проект, направленный на технологическое лидерство, дает новый импульс для дальнейшего наращивания научно-исследовательского и инновационного потенциала вуза и развития отечественной полимерной промышленности. Наша программа работы с КБГУ охватывает ряд направлений и границы наших проектов будут расширены, видятся долгосрочные перспективы сотрудничества». ГК ТитанИндустриальный партнер