«Полученный материал по ключевым характеристикам сопоставим с зарубежными аналогами, проведенные испытания подтвердили принципиальную возможность масштабирования собственной технологии в большем объеме», — заявил руководитель проекта «Спецполимеры» научно-исследовательского центра «Сибур Инновации» Александр Игнатьев.

Следующий этап работы — получение достаточного объема полифталамида для расширенных испытаний, в том числе непосредственно в изделиях, и работа с потенциальными потребителями. Будут определены наиболее перспективные продуктовые ниши, требования к конкретным маркам и потенциальный объем спроса. После этого может приниматься решение о целесообразности промышленного выпуска, его масштабе и конфигурации. Впрочем, по словам Александра Игнатьева, «говорить о конкретной производственной площадке пока преждевременно».

Задача не в том, чтобы создать крупнотоннажное производство и затем искать для его продукции рынок сбыта. «Сибур» ведет работу с потенциальными потребителями на ранних этапах разработки: с одной стороны, это позволяет понять спрос, а с другой — учесть все требования в конкретных применениях. Такой подход позволяет соотнести будущую мощность производства с реальным спросом и постепенно расширять рынок за счет новых применений.

Полифталамид входит в портфель разработок «Сибура» в области суперконструкционных пластиков. Этот тип материалов отличается хорошими газобарьерными свойствами, высокой механической прочностью и химической стойкостью, может в течение длительного времени использоваться при температуре до 210 °C, а кратковременно — до 280 °C. Преимущества полифталамида и других суперконструкционных пластиков в перспективе могут быть востребованы в широкой номенклатуре товаров — от упаковки продуктов и лекарств до бытовой техники, электроники и транспорта.

Создание технологий получения суперконструкционных пластиков — одно из стратегических направлений деятельности «Сибура». Такие материалы находятся на верхней ступени «пирамиды полимеров»: они рассчитаны на работу в более жестких условиях, чем массовые и инженерные пластики, — при высоких температурах, серьезных механических нагрузках и в агрессивных средах.

Необычная смола

Полифталамид — это подгруппа термопластичных синтетических смол в семействе полиамидов (нейлона), определяемых как вещества, в которых 55% или более молей карбоксильной части повторяющегося звена в полимерной цепи состоит из комбинации терефталевой и изофталевой кислот.

Ключевое преимущество материала — превосходные барьерные свойства и химическая стойкость. В первую очередь это определяет его перспективность в сегменте гибкой упаковки: в пищевой и фармацевтической промышленности пленки на основе полифталамида обеспечивают надежную защиту от влаги, жиров и перепадов температуры, гарантируя длительную сохранность продукции.

Благодаря устойчивости при контакте с маслами, топливом, антифризами и охлаждающими жидкостями полимер также востребован в литьевых применениях. В транспортной отрасли из него производят топливные трубки, элементы систем охлаждения, более легкие и термостойкие детали, которые позволяют снижать массу автомобилей, повышать их надежность и увеличивать запас хода. В том числе это топливопроводы и магистрали, износостойкие кольца насосов, детали катушек двигателей, соединители топливопроводов, коллекторы водонагревателей, топливные модули, топливные запорные клапаны, корпуса термостатов, воздухоохладители, насосы охлаждающей жидкости и светодиодные фары.

В электротехнике полифталамид используется в разъемах, катушках и изоляционных элементах: он обеспечивает стабильную работу бытовой техники и цифровых устройств. Высокая температура плавления позволяет собирать детали поверхностного монтажа, изготовленные из этого полимера, с помощью бессвинцовой пайки. Полифталамиды могут применяться в разъемах USB и креплениях светодиодов, для защиты кабелей.

Кроме того, благодаря своей способности выдерживать высокое давление пластики данного типа будут востребованы на газо- и нефтепроводах. Полимер также может использоваться в медицинских изделиях (трубки для катетеров, средства личной гигиены, зубные щетки, расчески), спортивном оборудовании, корпусах клапанов для душевых систем, втулках и подшипниковых опорах в авиационных двигателях.

Уже разработаны составы со специфическими свойствами. Например, есть смолы, способные непосредственно связываться с эластомерами, образуя композиты из пластика и резины, и одобренные для прямого контакта с питьевой водой и продуктами питания.

Рынок

По оценке аналитического агентства Plastinfo, мировые мощности по производству полифталамида составляют около 160 тыс. тонн в год, а мировое потребление оценивается примерно в 70 тыс. тонн. В стоимостном выражении объем рынка оценивается в 1,35 млрд долларов с перспективой роста до 2,6 млрд к 2032 году (по более оптимистическому сценарию — до 3,8 млрд). Около 28% глобального спроса обеспечивает Китай, основное направление использования — автомобильная промышленность (около 40%).

Большая часть производственных мощностей по выпуску полифталамида сосредоточена в Европе: заводы расположены во Франции (Arkema), Германии (BASF, DuPont, Evonik), Бельгии (Solvay) и Швейцарии (EMS).

США, где действуют мощности Solvay и DuPont, являются вторым крупнейшим производителем полифталамида.

Китай производит около 16 тыс. тонн полифталамида в год, но свыше 70% его потребления приходится на импорт. Местное производство представлено компаниями Julier Technology и Suzhou Yifuhui New Material.

Небольшие объемы выпускают японские Kuraray и Mitsui.

Если у вас нету тети

В России, как было сказано выше, полифталамид не производится. Председатель совета Союза переработчиков пластмасс Михаил Кацевман отмечает: «Необходимо разделить два направления. Полифталамид бывает разных марок. Есть пленочные виды — над ними работает “Сибур”, и это направление, по всей видимости, будет востребовано в нашей стране. А есть высокотемпературные полимеры, которые применяются в мировом машиностроении, автопроме, электронике. Но понадобятся ли они в ближайшем будущем в России — здесь ответ не так очевиден. Насколько я понимаю, в отечественном машиностроении они сейчас не так широко востребованы».

Как уточняет Александр Игнатьев, потребность в полифталамиде следует оценивать не через сегодняшний объем его импорта, а с учетом потенциальных применений данного материала, где отечественный полифталамид способен заменить другие инженерные материалы, включая металлы.

Надо ли развертывать выпуск непленочных полифталамидов в России? Михаил Кацевман предлагает подходить к решению вопроса взвешенно: «Если нашему машиностроению необходимо, скажем, 500 тонн данного материала в год, стоит подумать об импортозамещении. Если же нам на все нужды хватит 20 тонн, то лучше вспомнить о международном разделении труда и купить полимер в Китае. Не стоит пытаться хвататься за все подряд».

В «Сибуре» придерживаются иного мнения. «В случае суперконструкционных пластиков небольшой тоннаж сам по себе не означает отсутствия экономической или технологической целесообразности производства, — поясняет Александр Игнатьев. — Ценность полифталамида определяется не объемом материала, а его функциональностью и тем, какую задачу он позволяет решить в конечном изделии. В отдельно взятом автомобиле или электронном устройстве полимера может быть совсем немного, но изготовленная из него деталь должна выдерживать высокую температуру, давление, воздействие агрессивных химических сред или обеспечивать надежную электроизоляцию. Именно поэтому мировые производители предлагают не одну универсальную марку пластика, а широкие линейки специализированных композиций под конкретные применения. Например, в портфеле одной из крупнейших международных компаний представлены десятки вариантов полифталамида для литья и экструзии, различающихся армированием, огнестойкостью и другими свойствами».

Движемся к вершине пирамиды

«Сибур» рассматривает полифталамид как элемент перспективного портфеля суперконструкционных пластиков. «Именно портфельный подход позволяет работать с рынками, которые по отдельности сравнительно невелики, но вместе формируют значимый сегмент высокотехнологичных материалов», — подчеркивает Александр Игнатьев.

Помимо полифталамида среди перспективных разработок в «Сибуре» отмечают новые методы получения полиэфиркетонкетона (PEKK), полиарилсульфонов (PSU, PPSU, PESU) и полифениленсульфида (PPS). Развитие собственных технологий в этой области способствует появлению в России современных материалов для машино- и автомобилестроения, электроники и других отраслей.

Итак, «Сибур» переориентируется с традиционных крупнотоннажных полимеров на освоение более высоких цепочек передела в химической промышленности. Пока — на уровне перспективных разработок. Но в будущем, судя по всему, можно ожидать и развертывания промышленного производства новых материалов.