Экспертные заключения: 0
Консультации: 0

Разработка полимеров на основе возобновляемых фурановых "соединений-платформ"

Цель проекта:
Разрабатываемый продукт будет представлять собой полимер, на основе возобновляемых фурановых «соединений-платформ», синтезированный методом «клик»-химии. Полученный материал может быть применен в качестве филамента в технологии 3d печати.

Проблема:
На сегодняшний день основным материалом производства полимерных пластиков являются продукты нефти и нефтепереработки. По заявлению главы Государственной комиссии по запасам, в России нефти хватит еще на 39 лет, природного газа на 80 лет. В перспективе возобновляемая биомасса может стать единственным источником полимерных материалов. Переход на производство пластика из возобновляемой биомассы позволит уменьшить расход природных ресурсов. Кроме того затраты на добычу, транспортировку и хранение нефтяных ресурсов гораздо выше, чем на растительную биомассу.

Целевая аудитория:
Развитие технологий и снижение цен на 3D принтеры способствует их широкому использованию на уровне бытового пользователя. Каждый, кто хоть немного разбирается в технике и имеет свободные финансовые ресурсы, может начать домашнее производство необходимых вещей и деталей. Учитывая практически неограниченные возможности 3D-печати, можно напечатать и изготовить элементы мебельной фурнитуры, декоративные украшения, подставки под офисные принадлежности, детские игрушки. 3D-печать в медицине активно используется для протезирования. В промышленности предназначение 3D печати заключается в изготовлении запчастей, необходимых для восстановления целостности или работоспособности узлов и механизмов. Применение реверсивной инженерии позволит восстановить деталь при ее целостном или поврежденном виде. Так же 3D печать позволит создавать прототипы будущих деталей, печатать их единичные экземпляры или запускать мелкосерийное производство.

Сегодня:
Исследование планируется проводить на базе БиоХимТехЦентра Тульского государственного университета. Работа выполняется при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках государственного задания по теме "Направленная модификация и исследование стабильности производных фуранов - ценных продуктов конверсии возобновляемой растительной биомассы" (FEWG-2022-0001). Для работы в данном направлении осуществляется закупка реактивов, посуды, оборудования в лабораторию ХимКВБиОС. Поскольку анализ полученного полимера планируется в сотрудничестве с Отделом структурных исследований ИОХ РАН, то закупка дорогостоящего оборудования для анализа не требуется.

В будущем:
Разработанный продукт будет представлять собой полимерный пластик пригодный для использования в технологии 3D печати. Полученный полимер можно реализовывать в форме филамента для 3d печати диаметром 1,75 мм, массой 1 кг намотанного на катушку. Хранение в картонной коробке с пакетиком силикагеля.
Основные свойства пластика будут определены в ходе выполнения НИОКР. Основываясь на структуре и происхождении можно предположить, что материал будет экологически чистым продуктом, поскольку получается при переработке возобновляемой биомассы, а его прочностные характеристики буду схожими с ABS пластиком за счет наличия ароматического кольца, длинных цепей и наличия азота.
Катушка для намотки филамента может быть напечатана самостоятельно или же закуплена на стороннем производстве. Розничная стоимость такой катушки от «FDplast» 69 руб, 200мм диаметр х 70мм. Оптовая закупка может быть дешевле. Цена пакетика силикагеля (3 грамма) может обойтись 4,5 руб. Картонная коробка 10 рублей.
Ценообразующим фактором в определении конечной стоимости продукта является стоимость реагентов. Требуется отработка методики получения полимера, поиск альтернативных, более дешевых реагентов.

Ссылка

На страницу проекта

Направление

Наука, Химическая промышленность, Торговля и ритейл

Сквозные технологии

Возобновляемые материалы и переработка отходов, 3д прототипирование, Аддитивные технологии