В 2025 году НГУ получил патент РФ на изобретение нового способа. Проект профинансирован Фондом НТИ.
«Этот материал можно применять в производстве изделий, предназначенных для хранения и транспортировки взрывоопасных порошков и легковоспламеняющихся жидкостей, для использования на предприятиях нефтехимической, химической, газовой, угольной и других отраслей промышленности, где обычные пластиковые контейнеры и ёмкости могут представлять опасность из-за накопления статического электричества»
комментирует старший научный сотрудник Центра НТИ по новым функциональным материалам Дмитрий Чебочаков.
Согласно действующим стандартам, чтобы считаться безопасным, материал должен иметь строго ограниченное электрическое сопротивление. Широко применяемый в промышленности полиэтилен сам по себе не проводит электричество. Поскольку он не проводит электричество, накапливая заряды на поверхности, на нем может возникнуть искра, которая станет причиной взрыва, что особенно опасно в случае хранения легковоспламеняющихся жидкостей, газов или порошков.
Как показали исследования научных сотрудников Центра, добавление в структуру полимера многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) (сверхтонких и прочных структур, способных проводить электрический ток) существенно меняет его свойства. При этом требуется достаточно небольшое содержание МУНТ, от 0,05 до 0,5%, равномерно распределенное в порошке полимера. Многостенные углеродные нанотрубки, используемые в изобретении, разработали и синтезируют ученые Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН.
Смешивание проводится в специальном роторном смесителе, позволяющем добиться высокой однородности материала без повреждения структуры углеродных нанотрубок. После этого полученную смесь подвергают формовке, получая готовые изделия с заданными характеристиками.
«Материал, полученный по новой технологии, продемонстрировал стабильную электропроводность, соответствующую требованиям ГОСТа по электростатической безопасности. Причём уровень электропроводимости позволяет использовать его без риска возникновения искры даже при высоких концентрациях паров или пыли»
говорит Дмитрий Чебочаков.
Новая технология имеет ряд преимуществ по сравнению с ранее применявшимися решениями. Предшествующие технологии либо не обеспечивали достаточной проводимости, либо требовали сложных способов изготовления (например, с помощью экструдера). Также добавляемые наполнители, такие как технический углерод, могли ухудшать прочность и герметичность материала.
По словам разработчиков, новая методика позволяет снизить объем добавок, сохранить прочность и надёжность изделий, сделать их безопасными и технологичными одновременно.
В настоящее время идут переговоры с потенциальными индустриальными партнерами о лицензировании технологии с целью запуска промышленного производства изделий из электропроводящего полимера. Но для широкого внедрения новой технологии предстоит решить не только технологические, но и юридические задачи. В частности, внести изменения в соответствующие ГОСТы, которые сегодня запрещают использовать любые полиэтиленовые емкости для хранения целых классов веществ и материалов (например, ГСМ на автозаправочных станциях). Учитывая все преимущества полиэтилена, разработчики считают эту задачу вполне решаемой в обозримой перспективе.
