Строительные лакокрасочные наноматериалы

Содержание
  1. Ноц
  2. Наноматериалы на основе крупнотоннажных полимеров. Создание серийного производства очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе
  3. Препреги. Организация промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих
  4. Производство режущего инструмента из сверхтвердого материала на основе микро- и нанопорошков кубического нитрида бора
  5. Унирем — модификатор дорожных покрытий. Реконструкция и расширение производства
  6. Пеноситал. Расширение производства инновационных теплоизоляционных материалов на основе битого несортового стекла
  7. Твердотельная светотехника. Энергосберегающие системы освещения на светодиодных чипах
  8. Огнезащитные покрытия. Организация производства наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью
  9. Наноструктурные неметаллические покрытия. Создание многопрофильного производства наноструктурных неметаллических покрытий
  10. Модифицирующие покрытия нанометровой толщины. Расширение производства отечественных установок для нанесения нанопокрытий с помощью плазмы магнетронного разряда
  11. Материалы из германия. Модернизация производства германия и продукции высоких степеней его обработки
  12. Сверхвысокопрочные пружины. Создание массового производства сверхвысокопрочных пружин
  13. Нанотехнологии в строительстве
  14. Высокопрочный бетон
  15. Высокопрочная сталь
  16. Конструкционные композиты
  17. Нанопокрытия
  18. Инновационная пленка
  19. Нанокомпозитные трубы
  20. Стеклопластиковая композитная арматура
  21. Материалы нанотехнологий
  22. Нано краски
  23. Какие достижения демонстрируют опыты с нанотехнологиями в ЛКМ
  24. Современные нанотехнологии
  25. Сверхтонкие пленки
  26. Модифицированные полимеры
  27. Интеллектуальные вещества
  28. Нано покрытие авто

Ноц

Строительные лакокрасочные наноматериалы

Государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий» (РОСНАНО), выступая соинвестором в нанотехнологических проектах со значительным экономическим или социальным потенциалом, уже утвердила и реализует несколько проектов, продукция которых может использоваться в строительной отрасли.

Предлагаем вашему ваниманию обзор проектов в области нанотехнологии для строительной отрасли.

Обзор подготовил О. Л. ФИГОВСКИЙ (Polymate Ltd.-International Nanotechnological Research Center, Migdal HaEmek, Israel)

Наноматериалы на основе крупнотоннажных полимеров. Создание серийного производства очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе

Проект предусматривает введение на рынок новых видов высокотехнологичной нанопродукции: очищенного модифицированного монтмориллонита и полимерного нанокомпозита на его основе.

Полимерные нанокомпозиты, состоящие из пластичной полимерной основы (матрицы) и наполнителя – органомодифицированного монтмориллонита с размером частиц от 10 до 200 нм, обладают новыми улучшенными свойствами (например, устойчивость на разрыв, жаропрочность и пожаробезопасность, влаго- и газонепроницаемость).Полимерные композиционные материалы уже нашли применение в промышленности для изготовления специальных покрытий, упаковочных пленок с барьерными свойствами, деталей автомобилей и электронных устройств, авиастроении, кабельной промышленности. В будущем их использование может быть практически неограниченным.

Препреги. Организация промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих

В России реализуется первый интегральный проект по организации промышленного производства препрегов на основе углеродных и минеральных волокон и нанонаполненных связующих.

Проект предусматривает создание производственных мощностей по выпуску широкой номенклатуры препрегов на производственных площадках в Москве и Саратове.Использование подобных материалов позволяет существенно снизить вес конструкций, увеличить прочностные характеристики и срок службы.

В строительстве препреги могут иметь различные применения, в том числе для армирования бетонных конструкций.

Производство режущего инструмента из сверхтвердого материала на основе микро- и нанопорошков кубического нитрида бора

В рамках проекта РОСНАНО совместно с «Микробор Технолоджи» будет создан полный производственный цикл — от синтеза нанопорошка кубического нитрида бора до изготовления из него режущего инструмента.

Повышенные физические характеристики инструмента из нанопорошка кубического нитрида бора (микротвердость, износо- и теплостойкость) приводят к существенно более высокой производительности инструмента. При этом затраты на обработку деталей инструментом могут снижаться до 60%.

Продукция проекта будет востребована для черновой и финишной обработки деталей в первую очередь в таких отраслях как строительство, тяжелое машиностроение, автомобилестроение, добывающая промышленность.

Унирем — модификатор дорожных покрытий. Реконструкция и расширение производства

Модификатор «Унирем» применяется при ремонте дорог и укладке новых дорожных покрытий. «Унирем» получают, измельчая отработанные автопокрышки при высокой температуре и давлении.

Частицы модификатора, обладающие микро- и наномозаичной структурой, делают дорожные покрытия устойчивыми к воде и циклическим деформациям при перепаде температур, к образованию трещин и колеи. В результате долговечность дорожных покрытий увеличивается на треть, а межремонтные сроки при эксплуатации автомагистралей – на 25-30%.

Проект решает, в том числе, важную экологическую задачу – утилизацию старых автомобильных покрышек. В настоящее время на переработку поступает не более 5-8% от того количества использованных покрышек, что накапливается за год.

Пеноситал. Расширение производства инновационных теплоизоляционных материалов на основе битого несортового стекла

Цель проекта — создание промышленного производства плитного пеностекла — инновационного теплоизоляционного материала, изготовленного на основе технологии «Пеноситал».

Конечной продукцией проекта являются теплоизоляционные материалы, которые могут применяться как при жилом и коммерческом строительстве, так и в промышленной теплоизоляции.

Экологической составляющей проекта является использование в качестве сырья одного из компонентов твердых бытовых отходов — стеклобоя, что позволяет снижать негативное воздействие битого стекла на окружающую среду.

Твердотельная светотехника. Энергосберегающие системы освещения на светодиодных чипах

Конечным продуктом проекта станут светодиодные чипы, светодиодные лампы и осветительные системы, сопоставимые по яркости с лучшими мировыми аналогами.

Реализация проекта позволит существенно сократить затраты на электроэнергию и эксплуатацию светотехнической продукции как для промышленных объектов, так и для населения.

Наиболее динамично замена светотехники с использованием традиционных источников света на светодиодные будет происходить, в первую очередь, в сегментах освещения объектов ЖКХ, уличного освещения, освещения коммерческих зданий, промышленных объектов.

Огнезащитные покрытия. Организация производства наноструктурированного гидроксида магния с модифицированной поверхностью

Реализация проекта позволит обеспечить российских производителей полимерных компаундов высококачественным сырьем — наноструктурированным гидроксидом магния, который используется в качестве огнезащитной добавки в строительные материалы.

Наноструктурные неметаллические покрытия. Создание многопрофильного производства наноструктурных неметаллических покрытий

Продукцией проекта станут технологические линии для нанесения неметаллических неорганических керамических покрытий на поверхности металлов.

Технология микродугового оксидирования обеспечивает деталям свойства износостойкости (увеличение в 2-8 раз), защиты от коррозии, термостойкости, декоративные свойства.

Поставки технологических линий будут осуществляться в строительную, машиностроительную, приборостроительную (потребительская электроника), автомобильную и авиастроительную российские и зарубежные отрасли.

Модифицирующие покрытия нанометровой толщины. Расширение производства отечественных установок для нанесения нанопокрытий с помощью плазмы магнетронного разряда

Расширение выпуска установок для нанесения модифицирующих покрытий нанометровой толщины на материалы и изделия с помощью плазмы магнетронного разряда позволит вывести существующее отечественное мелкосерийное высокотехнологическое производство на новый уровень по объему производства и расширить его присутствие как на российском, так и на зарубежных рынках. Выпускаемые уже сегодня установки позволяют наносить одно- и многослойные покрытия нанометровой толщины из различных материалов (проводящих, полупроводниковых и диэлектрических). Оборудование и технологии магнетронного распыления материалов применяются, в том числе, при производстве листового стекла с покрытиями разнообразного назначения, а также для нанесения покрытий на металлические поверхности с целью повышения их коррозионной стойкости, декоративности, придания поверхности необходимых механических, химических, электрических и т.д. свойств

Материалы из германия. Модернизация производства германия и продукции высоких степеней его обработки

В рамках проекта будет создан полный производственный цикл от добычи и обогащения исходного германийсодержащего сырья до его последующей многостадийной переработки в химические продукты, материалы и изделия.

Одним из основных продуктов проекта станет диоксид германия (GeO2), используемый в качестве компонента катализатора при изготовлении синтетических волокон и других процессов органического синтеза, производстве специальных стекол с высоким коэффициентом преломления и прозрачностью в ИК-области спектра, косметологии и изготовлении эмалей и глазурей.

Сверхвысокопрочные пружины. Создание массового производства сверхвысокопрочных пружин

В основе новой технологии лежит операция горячей навивки пружины при оптимальном сочетании температуры нагрева, степени деформации при навивке, схемы и режима охлаждения-закалки последовательно каждого витка навиваемой пружины.

В результате этих операций формируются наноразмерные субструктуры, обеспечивающие высокие прочностные характеристики изделий.

Основными точками применения продукции проекта станут железнодорожный транспорт (вагонные и локомотивные тележки), энергетика, подвески автомобилей, сельскохозяйственной и строительной техники, лифтовые системы.

У вас нет прав для добавления комментариев

Источник: http://www.nocnt.ru/novosti-nanotekhnologij/376-proekty-rosnano-dlya-stroitelnoj-otrasli

Нанотехнологии в строительстве

Строительные лакокрасочные наноматериалы

4 фев 2012,

В настоящее время в прогрессивных странах мира более 20% строительных компаний активно применяют в своей работе различные материалы, созданные с использованием нанотехнологий.

Высокопрочный бетон

Использование нанотехнологий в строительстве позволяет добавлять к традиционным строительным материалам определенные свойства, достижение которых еще недавно считалось небывалым. Так, одним из актуальных разработок последнего времени является создание долговечного и высокопрочного бетона.

Согласно расчетам, такой бетон может без проблем просуществовать до 500 лет. Для создания высокопрочного бетона применяются ультрадисперсные, наноразмерные частицы.

Данные свойства наноматериалов позволяют использовать высокопрочный бетон для строительства небоскребов, большепролетных мостов, защитных оболочек атомных реакторов и тому подобного.

Высокопрочная сталь

Исследования ученых в области наномодификаций металлов и их сплавов позволили получить высокопрочную сталь, которая не имеет в настоящее время аналогов по параметрам прочности и вязкости.

Применение таких наноматериалов самым идеальным образом подходит для строительства различных гидротехнических и дорожных объектов.

При этом нанотехнологии в строительстве позволяют создать на стальных конструкциях полимерные и композитные нанопокрытия: они в десятки раз повышают стойкость стали от коррозии и в несколько раз увеличивают срок службы металла, даже если ожидается работа в агрессивных средах.

Конструкционные композиты

Отдельно хочется обратить внимание на конструкционные композиты, которые представляют собой широкий класс конструкционных материалов, имеющих полимерную, металлическую или керамическую матрицу. Наиболее типичным примером таких композитов являются углепластики – это композиты с углеволокнами и с полимерной матрицей.

Нанопокрытия

В настоящее время выдающиеся свойства наноматериалов позволяют применять в строительстве новые теплоизоляционные материалы, краски, эмали, лаки и многое другое. Большим достижением в области нанопокрытий стала имитация эффекта лепестков лотоса, которые совершенно неуязвимы для воды.

В результате в Пекине появилось здание Большого национального театра, огромный яйцеобразный купол которого, созданный из стекла и титана, обработан нанопокрытием, которое не подвержено загрязнению и смачиванию осадками.

По мнению специалистов, внедрение нанотехнологий в строительство в ближайшем будущем создаст настоящий бум по использованию таких наноматериалов как фасадные водонепроницаемые краски. Также одним из актуальных направлений применения наноматериалов является энергосбережение.

Например, полупрозрачные нанопокрытия обладают свойством накапливать солнечную энергию. Данные пленки предназначены для применения их на окнах и стенах зданий: нанопленки придадут фасадам стильный вид, и в тоже время будут работать как солнечные батареи, значительно снижающие расходы на электрическую энергию.

Интересные свойства имеют такие наноматериалы как прозрачные наногели (аэрогели). Они обладают высокими звуко- и теплоизоляционными характеристиками, и в настоящее время их начинают применять в энергосберегающих кровельных системах с верхним светом.

Инновационная пленка

Настоящим открытием в строительной индустрии стали свойства наноматериалов – инновационной пленки, предназначенной для защиты цветных пластиковых окон от инфракрасного (теплового) излучения.

Инновационные пленки имеют особые пигменты, позволяющие отражать до 80% инфракрасных лучей и не позволяющие конструкциям перегреваться. В результате данная пленка защищает как окна, так и само помещение от перегрева, продлевая этим срок службы конструкции и снижая затраты на кондиционирование.

При этом цветная инновационная пленка, которая наносится при ламинации на профиль, способна придавать раме визуальный 3D-эффект. Это происходит благодаря использованию особого компонента пленки – бриллиантовых красок.

Также такие краски на поверхности пленки создают микропоры, которые дают покрытию ощущение шагрени. В ходе ламинации инновационная нанопленка способна полностью покрыть сложные по геометрии ПВХ-профили и в точности повторить их формы.

Нанокомпозитные трубы

В нашей стране уже начали применять нанокомпозитные трубы: они предназначены для систем водоснабжения, отопления и газоснабжения. Нанокомпозитные трубы в несколько десятков раз превосходят свои привычные аналоги по эксплуатационным свойствам, а также отличаются невысокой стоимостью.

Стеклопластиковая композитная арматура

Перспективной альтернативой привычному стальному аналогу, специалисты считают строительную, стеклопластиковую композитную арматуру. Такой наноматериал имеет целый ряд уникальных свойств. Так, стеклопластиковая композитная арматура обладает малым уделенным весом, который в 4 раза меньше, чем у стали, химической стойкостью и высокой прочностью. При этом композитная арматура относится к диэлектрикам, имеет низкую теплопроводность и не подвержена коррозии. Такой материал можно использовать в любом виде строительства.

Источник: https://www.stroy.ru/cottage/build-other/publications_1291.html

Материалы нанотехнологий

Строительные лакокрасочные наноматериалы

Термином «нанотехнология» обозначают работу с наночастицами веществ и объектов.

Сегодня стало чрезвычайно модно ко всему подставлять приставку «нано-», как бы стараясь показать, насколько глубоко производитель заинтересован в развитии и качестве своей продукции.

Между тем, не всегда употребление «нано-» кажется целесообразным: к примеру, для чего наночастицы в производстве йогуртов? Однако для производства ЛКМ нанотехнологии крайне актуальны, и в данном материале мы расскажем, почему.

Нано краски

Ответ довольно прост: можно. И даже нужно. Несмотря на то, что проникновение на наноуровень в лакокрасочных материалах не является нанотехнологией в строгом смысле этого слова, работа с наночастицами в этой отрасли открывает замечательные перспективы.

Нанотехнологии – это общее наименование процессов, имеющих дело с наноуровнем веществ (размеры от 1 до 100 нанометров), как говорит стандарт ISO.

Благодаря новым соединениям атомов и наночастиц, ученые получают вещества с уникальными свойствами (нанотрубки на основе углерода, графен).

Кроме того, открываются возможности управления давно известными веществами с усилением определенного качества в сторону, необходимую производителю. Последний аспект как раз полезен для лакокрасочной промышленности.

Во-первых, использование нанотехнологий позволяет уменьшить частицы ЛКМ до наноразмеров. Ведь большая часть покрытий представляет собой взвеси: чем меньше составляющие взвеси, тем легче и плотнее она заполняет обрабатываемую поверхность, проникая в мельчайшие поры.

Не останется никаких разводов и белых пятен, прочность покрытия значительно улучшится. Особенно это актуально для слабовпитывающих гладких поверхностей металлических или пластиковых изделий. Применение измельченных ЛКМ позволит не грунтовать поверхность перед покраской.

Другая сторона медали – стоимость такой нанокраски или нанолака. Ясно, что для уменьшения размеров частиц понадобится новейшее дорогостоящее оборудование, стоимость которого отразится на цене продукции.

Стоит также учесть элементарные физические свойства частиц пигмента, входящего в ЛКМ. Пигменты имеют определенную яркость и насыщенность при соответствующем размере частиц. Уменьшение этого размера может привести к потере цвета, и расход краски значительно увеличится.

Тем не менее, появление подобных материалов станет новым словом для лакокрасочной промышленности. Исследования в этой области уже ведутся.

Какие достижения демонстрируют опыты с нанотехнологиями в ЛКМ

В первую очередь применение нанотехнологий в ЛКМ-перомышленности касается выпуска новых видов красок с измененными в лучшую сторону свойствами.

В мире уже существуют компании, занимающиеся выпуском нанопродукции на рынок – например, немецкий концерн Caparol, делающий фасадные краски с нанокварцевой решеткой.

Такие краски дают покрытие повышенной прочности, низкой загрязняемости и в то же время высокой паропроницаемости.

Фасадные краски нового поколения от Caparol сочетают в себе качества двух-трех видов прежних красок.

Особенность продуктов Caparol состоит в том, что пигменты, входящие в состав краски, модифицируются в нанодиапазоне и становятся способными устранять инородные частицы (попросту грязь).

Благодаря этому свойству краски фасад остается чистым практически вечно. Кроме того, такое покрытие мало подвержено выцветанию и воздействию ветра и влаги.

По всему миру организованы исследовательские лаборатории, изучающие свойства наночастиц и последствия проникновения на этот уровень вещества. На сегодняшний день точно известно, что опасности для здоровья человека нет, однако изучение экологических свойств наночастиц продолжается.

Прежде всего, ученых интересует влияние модифицированных лакокрасочных материалов на самочувствие непрофессионалов – простых обывателей, которые используют ЛКМ для бытовых нужд: наночастицы могут проникать внутрь организма через дыхательные пути, поры кожи, слизистую оболочку глаз.

Заметного вредного воздействия наночастиц пока открыто не было, однако специалисты настоятельно рекомендуют работать в очках, перчатках и специальных производственных респираторах, способных задерживать наночастицы, а также воздержаться от приема пищи на рабочем месте.

Несмотря на возможные ограничения в процессе работы, нанотехнологии являются желанным гостем в сфере производства лакокрасочных материалов.

Современные нанотехнологии

Некоторые эксперименты с наночастицами в ЛКМ позволяют получить поистине удивительные результаты. Вот некоторые из последних достижений в этой области.

Сверхтонкие пленки

На данном этапе изобретение относится к металлическим поверхностям, на которые осаждаются специальные вещества, обладающие одновременно свойствами лаков и красок, то есть придающие поверхности цвет и предохраняющие ее от загрязнений и воздействий окружающей среды.

Инновация метода заключается в том, что металлическое изделие не нужно обрабатывать дополнительно, сверхтонкая пленка наносится на него в процессе изготовления. Кроме того, наночастицы имеют гораздо более прочное сцепление с поверхностью, чем обычные ЛКМ, они практически неотделимы от поверхности.

Сверхтонкие пленки создаются с помощью оксида магния, который в виде порошка наносится на металл, нагревается при взаимодействии с кислородом, а затем охлаждается.

Данный способ пока не совершенен, так как наночастицы пленки слишком глубоко проникают в слои металла, что нежелательно, так как вместе с ними проникает и кислород, окисляющий металл. Исправить этот недостаток предполагается с помощью создания совершенного вакуума.

Модифицированные полимеры

Полимерные вещества – весьма важная сфера ЛКМ, так как широко используются в конструкциях космического оборудования.

Нанотехнологии позволяют внедрить наночастицы в верхние слои полимеров, тем самым улучшив их свойства.

Это крайне актуально для космических зондов и спутников, располагающихся на высотах до 1000 км и подвергающихся пагубному воздействию атомарного кислорода, концентрирующего в этих слоях атмосферы.

Снижение воздействия атомарного кислорода достигается путем введения в верхние слои полимеров сверхтвердых частиц, в частности оксидных, которые сдерживают влияние атомарного кислорода на 15%.

Интеллектуальные вещества

Применение нанотехнологий в лакокрасочной промышленности позволяет создать «самоорганизующиеся» ЛКМ, которые практически «думают» самостоятельно.

Суть заключается в том, что лакокрасочные материалы модифицируются на наноуровне таким образом, что могут приспосабливаться к внешним условиям: поверхность становится более гладкой или шероховатой, эластичной или твердой и так далее. Здесь учитывается масса факторов: взаимодействие наночастиц с ультрафиолетовым излучением, молекулами кислорода и водорода, различными химическими соединениями.

Нано покрытие авто

Производство автомобилей всегда одним из первых реагирует на нововведения, повышая престиж и качество продукции. Конечно, наномодифицированные ЛКМ не остались без внимания в этой сфере.

В частности, интерес представляют водоотталкивающие покрытия, улучшенные с помощью наночастиц кремния, внедренных в автомобильные ЛКМ. Наночастицы закупоривают мельчайшие отверстия в поверхности и не дают молекулам воды проникнуть в нее.

Добавление диоксида титана еще и позволяет краске самой очищаться от инородных элементов и оставаться чистой – это просто прорыв для автопромышленности. Подобные покрытия могут наноситься на любые части автомобиля, включая металлические.

Известно, что компания Nissan использует водоотталкивающие покрытия на боковых стеклах некоторых моделей, что позволит водителю комфортно чувствовать себя в дождь. BMW заинтересован в применении самоочищающихся поверхностей на основе порошков с наночастицами.

Компания Mercedes-Benz является едва ли не самой «продвинутой» в области нанотехнологий: уже с конца 2000-х они выпускают автомобили с керамическими наночастицами, которые предохраняют поверхность от повреждений в разы эффективнее обычных красок.

Российский концерн «Наноиндустрия» производит специальный состав, который красноречиво называется «Нанотехнология». Он наносится на внутренние части автомобиля, предохраняя их от преждевременного износа и, соответственно, частого ремонта, снижает шум от работы деталей двигателя.

Как мы видим, нанотехнологии уже не являются чем-то из разряда фантастики, а вполне эффективно применяются на производстве ЛКМ.

Источник: http://lkmprom.ru/analitika/primenenie-nanotekhnologiy-v-lakokrasochnoy-promys/

О бухгалтерии
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: