Радиационная сшивка полимеров

Круг вопросов, представленных в презентациях приглашенных специалистов и постоянных экспертов Программы на семинаре CNCP по коммерциализации радиационных технологий, касался целого ряда тем, включая использование радиации для стерилизации медицинских препаратов, обработки драгоценных камней, изменения химической структуры полимеров и других сфер.

Особый интерес представляли презентации ядерных и других институтов из стран бывшего Советского Союза по проектам создания коммерческих предприятий. Среди них были доклады по модификации полимеров, применяющихся для производства кровельных материалов, гидрогелевых повязок, специальных материалов в средствах индивидуальной защиты и других продуктов, имеющих инновационный потенциал. Развитие промышленных предприятий, производящих эту и другую продукцию, например, термоусаживаемые изделия, провода и кабели, показывает способность институтов развивать коммерчески выгодные направления.

Мой доклад был посвящён радиационной сшивке полимеров с целью улучшения их характеристик или получения новых свойств. Возможными преимуществами при этом могут стать более высокая теплостойкость, улучшенные механические свойства, повышенная химическая стойкость, способность к восстановлению формы, возникновение электропроводности и положительного температурного коэффициента (PTC).

Продукция с усовершенствованными характеристиками в основном предназначена для использования в областях с более жёсткими требованиями, где нельзя применять другие материалы. Именно поэтому они часто реализуются по более высокой цене, что делает выгодным их производство и продажу.

Традиционно радиационная сшивка использовалась для улучшения свойств продукции массового производства, например, изоляции проводов, кабелей или изделий с эффектом памяти, таких как пленка, трубки, штампованные комплектующие. С недавнего времени PTC-эффект, возникающий у радиационно-модифицированных проводящих полимеров, используется для обогревателей с автоматической регулировкой температуры и перенастраиваемых устройств защиты. Эти направления привели к тому, что существующий мировой рынок радиационно сшитых продуктов составляет около 100 миллиардов долларов, и продолжает расти, так как постоянно появляются новые разработки для применения в различных сферах. В настоящее время самый большой рост происходит в сравнительно новой области радиационной модификации чернил, красок и покрытий. Это вызвано как увеличением стоимости энергии, так и экологическими проблемами.

Коммерческая радиационная обработка полимеров с целью улучшения их свойств является интересной и сложной задачей, требующей опыта в области материаловедения, радиационной химии, ускорительной техники и сложных производственных процессов. Успех в разработке нового продукта начинается с полного понимания требований клиента. Для проектирования и создания новых материалов и изделий разработчики используют эти требования, свой опыт в области материаловедения и знания о радиационных эффектах в этих материалах. Вследствие растущих требований потребителей, разработка материалов становится сложным и тонким делом, требующим применения новых производственных процессов. Преодоление этих сложностей для создания лучшего продукта, обладающего коммерческой ценностью, является очень волнующим и полезным опытом работы.

Дэвид Врум
Бывший Глава отдела прикладных разработок компании Raychem