Ученые химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с сотрудниками научно-исследовательского центра «СИБУР Инновации» создали первый в России катализатор для производства металлоценового полипропилена. В настоящее время в России отсутствует собственное производство металлоценового полипропилена. Данная разработка позволяет создать новые виды этого материала, которые будут пользоваться спросом в медицине, транспортной отрасли, при изготовлении упаковки и в других областях.
Металлоценовый катализ – один из самых прогрессивных подходов в современной нефтехимии. Благодаря ему можно точно контролировать структуру и характеристики полимера, что позволяет повысить его прозрачность, гибкость, ударную вязкость и термостойкость. Данный тип катализаторов также играет ключевую роль в производстве высококачественных марок полиэтилена, применяемых для изготовления пленок, нитей, гофрированных труб и других продуктов.
«Основное преимущество металлоценового полипропилена заключается в улучшенных физико-механических характеристиках. Фактически, это целый ряд усовершенствованных свойств. Помимо этого, он отличается высокой степенью прозрачности. Это позволяет использовать его, к примеру, для производства пищевых контейнеров. На английском языке их называют «glass-like», что означает «похожие на стекло». Таким образом, потребитель воспринимает их как стеклянные, а не пластиковые емкости – и в магазине, и на кухне. Это повышает воспринимаемую ценность продукта и позволяет устанавливать более высокую цену. По словам доктора химических наук, старшего научного сотрудника Химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Александра Зельмановича Воскобойникова, потребители, как правило, отдают предпочтение стеклянной таре, хотя пластиковая, безусловно, практичнее – она не бьется и обладает дополнительными полезными свойствами.
До настоящего времени на российском рынке не представлен полипропилен, обладающий подобными характеристиками. Как правило, гомогенные катализаторы, такие как ансоцирконоцен, после обработки активатором, производят полипропилен с температурой плавления не превышающей 160-165°C. Температура плавления является ключевым фактором, определяющим потребительские свойства продукции, особенно контейнеров, используемых для разогрева пищи в микроволновой печи. Более высокая температура плавления предпочтительнее. Однако, до недавнего времени, при использовании таких катализаторов на носителе из силикагеля, температура плавления конечного полипропилена снижалась в среднем на 10 градусов, достигая 150-155°C. Разработка, созданная учеными СИБУР и МГУ, позволила избежать этого снижения температуры плавления, и оно составляет не более 1-2 градуса.
«Металлоценовый полипропилен также находит применение в других областях, где высокая температура плавления не является определяющим фактором, но необходимы узкое молекулярно-массовое распределение и хорошие механические характеристики. К ним относятся нетканые материалы, такие как маски, используемые во время пандемии COVID-19, которые изготавливаются из полипропилена, а не из хлопка или других растительных волокон. До недавнего времени на российском рынке не было представлено марок полимера, подходящих для производства таких изделий, и они импортировались. — отметил А.З. Воскобойников.
Ученые МГУ также разработали новый катализатор для производства металлоценового полиэтилена. Внедрение его на предприятие «Нижнекамскнефтехим» запланировано к 2028 году. Катализаторы будут производиться на новой фабрике в Казани, строительство которой уже ведет СИБУР. Это производство станет крупнейшим в России и первым, способным выпускать все типы катализаторов полимеризации. Его мощности позволят полностью удовлетворить потребности существующих и планируемых производств полиэтилена и полипропилена в России и странах СНГ, даже с учетом прогнозируемого увеличения мощностей в два раза к 2030 году.
Новость создана при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации