В ближайшее время разработаны и удачно используются в производстве ЛКМ молекулярные нанотехнологии, в которых употребляются особые нанороботы-сборщики, либо ассемблеры. При изготовлении эмали на данный момент употребляют фишинг-процесс. В аква пасте с ПАВ делается на обыденных жерновых мельницах перетир пигментов. Этот процесс является переводом пигментов из аква состояния в органическое. После фишинг-процесса гидрофибизированная пигментная паста при помощи ПАВ и наноассемблеров смешивается с хоть какой лаковой составляющей.
Этот процесс позволяет достигать хоть какой модульной универсальности. С его помощью выходит до 30 наименований продукции на одном оборудовании. Так же важным является и получение измельчения компонент до состояния первичных кристаллов, что является физико-химическим преимуществом перед другими технологиями. Все это в совокупы позволяет достигать высочайшей промышленной безопасности и экологической культуры производства.
С краскообразующими материалами все термохимические операции выполняются без внедрения растворителей. Лаковая база, являющаяся в чистом виде ядовитым и пожароопасным компонентом, привлекающая к для себя огромное внимание противопожарного надзора и Роспотребнадзора, смешивается в критериях, удовлетворяющих надзорные органы, с краскообразующими компонентами.
В данный момент производство ЛКМ остается примерно на одном уровне, а толика ассемблеров вырастает. Это гласит о том, что предприятия больше употребляют новые технологии в производстве ЛКМ.
Достоинства внедрения нанотехнологий в производстве ЛКМ
C помощью нанотехнологий можно в 6 раз прирастить экономию дорогостоящих компонент. К примеру, при использовании наномонтажа более фаворитных полимеров при помощи мезоцит-ассемблеров и хелацит-ассемблеров, достигается 6-кратная экономия пигмента двуокиси титана, взяв за базу голографическое повышение характеристик преломления света и применяя начальные молекулы жидкокристаллической смектической фазы С.
Известные технологии предугадывают многочасовое растворение полимеров, когда как применение нано-ассемблеров уменьшает эту функцию до нескольких минут. Таковой прирост в скорости происходит из-за использования нано-ассемблеров, которые действуют на СООН-содержащие сополимеры (ПФ, ГФ либо акриловые лакокрасочные материалы) в трехблочном сополимере (терцет).
Акриловый сополимер трансформируется в органическую стадию, приобретая, зависимо от требуемых эффектов, двуосность (кристаллическое строение), и образует смектик С, включающий спиральные блоки.
В Рф на данный момент только методом высокотемпературного синтеза арокси-концевых групп изготавливают теплостойкие кремнийорганические соединения, способные выдержать мемпературу до 530 градусов. Для этого используются технологии наносборки при помощи ТБХА-ассемблеров, которая делается из омегадиметилсилоксандиола при комнатной температуре.
Мастика с низким коэффициентом внутреннего трения получают при помощи функционального крестолина-ассемблера. Они просто перемешиваются с обыкновенными мастиками, что позволяет снижать энергозатраты для производства, при всем этом сохраняется при низких температурах требуемая упругость. При всем этом расход растворителя сразу снижен до 10%.
Резинобитумные и каучукобитумные мастики, к примеру мастика АПМ, являются композициями, которые соединяют высшую стойкость и долговечность, являются высокоэластичными, влагонепроницаемыми и газонепроницаемыми, владеют относительно маленький ценой. Для получения нужного для работы состава и плотности в мастики добавляют в большенном количестве растворители.
После испарения растворителей формируется композиционный материал с требуемыми качествами. Применяя нано-ассемблера Крестолина, можно обеспечить скольжение относительно друг дружку внутренних частей мастики. Он образует структурную сетку (реопексию), которая и обеспечивает крепкость и упругость при довольно низких температурах.
Внедрение турмалин-ассемблеров и крестолин-ассемблеров позволило получить, используя драгоценное тунговое масло, качественные пленки ЛКМ. Это масло превосходит по качеству подсолнечное, конопляное и льняное масла. По твердости такая пленка не уступает пленке масляного лака ПФ-170. Такие свойства пленки помогают достигать четкого молекулярного производства, в каком используют нанотехнологии.
Так же пленки олифы, приобретенные по этой технологии, лучше, чем пленки лаков обыденных олиф и ПФ по характеристикам светостойкости. На испытательных щитах краски на базе таковой олифы выдерживают тесты более 2 сезонов попорядку под воздействием прямых солнечных лучей. В согласовании с ГОСТ-21903 на щите для ускоренного тесты УФ-светостойкости пленка белоснежной краски проходит тесты, не изменяя цвет более 8 часов попорядку.
Применение нанотехнологий позволяет значительно понизить вредность производства. Это достигается методом исключения таковой классической операции для получения олиф, как длительная продувка нагретого до 190 градусов масла, протекающая в протяжении нескольких часов. При применении нанотехнологий не выделяется акролеин, очень вредное, ядовитое вещество, внедрение которого является недочетом в классическом производственном процессе масляных лаков и олифы.
Потребительские характеристики ЛКМ
Нанотехнологии позволяют сделать лучше потребительские характеристики лакокрасочных и огнезащитных материалов. Для заслуги стойкости к атмосферным осадкам наилучшие классические ВД-краски требуют соблюдения срока сушки до 10 дней, когда как применение нанотехнологий в новых красках уменьшает срок воздушной сушки и получение стойкой к смыванию пленки всего до суток.
Нанотехнологии обеспечивают ограничение впитывания при нанесении на пористую поверхность пигментных заполнителей и полимерных компонент ВД-красок. Такими поверхностями являются штукатурка, бетон, кирпич. Так же этому воздействию подвергаются и органические поверхности, такие, как бумага и дерево. Сразу у этих полимерных компонент растет адгезия к этим материалам.
Нанотехнологии наращивают покрывающую способность композиций. За счет этого может быть прирастить экономию дорогих пигментов для органирастворимых красок в 6 раз, а для ВД-красок в 4 раза.
Применение нанотехнологий избавляет маленький коэффициент “отлипа”. Это обосновано наличием низкомолекулярных жирных кислот (вацинальных ОН-групп) в составе.
Нанотехнологии пичкают фон окрашенных поверхностей огромного размера равномерностью цвета.
Приобретенные при помощи молекулярных нанотехнологий краски на базе олифы владеют таким же уровнем светостойкости, что и пленки масляных лаков.
Нанотехнологии позволяют получать из уже узнаваемых молекул новые соединения, отличающиеся как количественно, так и отменно. Это становится достижимым благодаря применению программ ассемблеров либо благодаря введению в их структуры других заместителей-эффекторов.
Финансовая эффективность нанотехнологий при производстве ЛКМ
Переход хоть какого производства на молекулярные технологии понижает его энергоемкость. Если заместо макротехногенной технологии с металлоемким м энергоемким оборудованием использовать молеклярнуе нанотехнологии, то можно понизить энергоемкость производства 1 тонны продукции с 190 кВт/ч до 61 кВт/ч.
При всем этом рентабельность такового производства растет до 100%. Это позволяет обеспечивать компактность производства, другими словами сосредоточить на площади 100 кв. метров выпуск более 20 видов продукции. Так же применение таких технологий увеличивают культуру и безопасность производства.
Бесспорна вся перспективность разработок в данной области. В истинное время в Рф уже идет подготовка к производству более долговременного для дорожных покрытий нано-модифицированного бетона и асфальта, а так же материалов специального предназначения.