Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка технологии получения и организация опытно-промышленного производства наноструктурированных углеродных наполнителей эластомеров для изготовления шин с цельнометаллическим кордом (ЦМК)

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.523.12.3016
Организация
АО "Гиредмет"
Руководитель работ
Карпов Юрий Александрович
Продолжительность работ
2007 - 2009, 23 мес.
Бюджетные средства
144 млн
Внебюджетные средства
64,3 млн

Разработка технологии, проектирование и организация производства наноструктурированных углеродных наполнителей эластомерных материалов и обеспечение полного технологического цикла изготовления нового поколения шин с ЦМК для грузового транспорта и автобусов с повышенным не менее чем на 5-6% сроком эксплуатации:
- Высокая износостойкость (пробег не менее 500 тыс. км);
- Возможность восстановления (2-3 цикла восстановления);
- Снижение сопротивления качению (уменьшение расхода топлива на 6-9%);
- Снижение теплообразования в условиях высоких динамических нагрузок (не менее 10%);
- Повышение жесткости каркаса шин (увеличение грузоподъемности не менее 8%)

Соисполнители

Организация
ЗАО "НПП "Экоатом"
Организация
ООО "НПФ "Гелла-ТЭКО"
Организация
ООО "НТЦ "НИИШП
Организация
МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ
Организация
ИППУ СО РАН

Этапы проекта

1
15.11.2007 - 30.11.2007
Сопоставлены ожидаемые показатели нового наноструктурированного углеродного наполнителя (НУН) для шинных резин после внедрения результатов НИР с существующими показателями аналога (технического углерода N121) и с действующей нормативно-технической документацией.
Оценены технологические подходы получения НУН по стадиям технологического цикла.
Уточнены технические требования к новому наноструктурированному углеродному наполнителю для шинных резин.
Развернуть
2
01.12.2007 - 31.12.2007
Оценены потенциальные возможности современных наноаналитических методов и методов испытаний применительно к решению поставленной задачи, в т.ч. при работе изделий в экстремальных условиях. На основе выполненного анализа существующих методов исследования свойств наноразмерного дисперсного углерода показано, что к наиболее информативным методам относятся физические методы микроскопии и спектроскопии, позволяющие получить достоверную информацию о морфологии, строении, составе и функциональных группах наноструктурированного углеродного наполнителя ЦМК шин. Показано, что современным методом, позволяющим прогнозировать уровень выходных характеристик резин, является метод, основанный на определении температурной зависимости динамических характеристик резин.
Синтезированы лабораторные образцы НУН по показателям дисперсности и структурности, удовлетворяющие требованиям зарубежного аналога (N 121), и исследованы их свойства.
Уточнены исходные данные для разработки опытного образца установки получения НУН.
Проведены тестирования углеводородного сырья с целью определения технологических режимов его использования на опытном образце установки. На основе тестирования свойств углеводородного сырья определен оптимальный состав сырьевой смеси и технологические режимы ее использования для получения НУН требуемых свойств и технико-экономических показателей.
Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
Проведены работы по подготовке производства технического углерода к выпуску опытно-промышленных партий НУН
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
2.1 Разработаны новые методы исследования структуры агрегатов технического углерода.
2.2 Разработаны методы оценки степени диспергирования технического углерода в резинах.
2.3 Разработаны новые методы оценки динамических характеристик резин (теплообразование, гистерезисные потери) при различных температурах и режимах нагружения.
2.4 Разработаны, изготовлены и испытаны лабораторные образцы протекторных резин с применением лабораторных образцов НУН.
2.5 Уточнены технические требования к новому наноструктурированному углеродному наполнителю по результатам испытаний лабораторных образцов протекторных резин с его применением.
2.6 Разработаны методы расчета теплотехнического оборудования применительно к условиям синтеза НУН;
2.7 Разработаны и унифицированы методы анализа и испытаний наноструктурированных углеродных наполнителей эластомеров;
2.8 Разработан эскизный проект на создание опытного образца установки производства наноструктурированных углеродных наполнителей эластомеров мощностью до 200 тонн в год;
2.9 Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96;
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.12.2008
Наработаны экспериментальные образцы НУН. Проведены тестовые ис-пытания экспериментальных образцов НУН в стандартной рецептуре резин с оценкой степени диспергирования наполнителя. Оценены влияния НУН на прочность связи резин с металлокордом. Разработана рецептура протекторных резин с применением НУН, обеспечивающая повышение сопротивления исти-ранию резин не менее чем на 10%. 2 Проведены тестовые испытания экс-периментальных образцов НУН в стандартной рецептуре резин с оценкой сте-пени диспергирования наполнителя. Разработаны конструкторские и техноло-гические решения, на основе которых изготовлена опытная установка для отработки технологии и получения опытных партий наноструктурированного углеродного наполнителя эластомеров. Выполнены электронно-микроскопические исследования полидисперсности частиц наноструктуриро-ванного углеродного наполнителя эластомеров и их распределение в резино-вых смесях, а также проведены комплексные испытания с совместным исполь-зованием разработанных методов и привлечением в качестве дополнительных современных методов нанодиагностики экспериментальных образцов НУН в резиновых смесях:
- усовершенствованный с помощью компьютерных средств метод оптической микроскопии, который позволяет оценить два параметра: распреде-ление по размерам и средний размер агломератов в резиновой смеси;
- метод атомно-силовой микроскопии (АСМ);
- метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии.
Приобретено технологическое и контрольно-измерительное оборудова-ние для оснащения обвязки опытной установки (за счет внебюджетных средств)
2.2. Новизна научных, конструкторских или технологических решений
Разработана конструкторская документация на создание принципиально нового рекуперативного подогревателя воздуха (нагрев до 750-800оС).
2.3. Особенности исследования, разработки, метода или методологии проведения работы на отчетном этапе.
Впервые проведено комплексное исследование свойств НУН новейшими инструментальными методами.
2.4. Объекты интеллектуальной собственности, созданные на отчетном этапе.
На данном этапе подана заявка № 2008147190 на получение патента на изобретение «Способ получения сажи и реактор для его осуществления».
Развернуть
5
01.01.2009 - 30.06.2009
Разработана программа и методики предварительных испытаний (ПИ) опытного образца установки производства НУН;Проведены предварительные испытания опытного образца установки производства НУН;Разработаны программа и методики приемочных испытаний опытного образца установки производства НУН;Разработаны программа и методики предварительных и приёмочных испытаний опытных партий НУН и опытных образцов резин;Отработана технология получения НУН на опытном образце установки. Разработан временный технологический регламент на производство опытных образцов резин.Изготовлены опытные партии НУН для предварительных и приёмочных испытаний;Проведены предварительные испытания опытных партий НУН и опытных образцов резин;
Развернуть
6
01.07.2009 - 30.10.2009
Проведены приёмочные испытания опытных партий НУН и опытных образцов резин. Изготовлены партии ЦМК шин с применением разработанной протекторной резины для проведения физико-механических и стендовых испытаний. Проведены физико-механические и стендовые испытания ЦМК шин в сравнении с отечественными серийными шинами с целью определения их выходных характеристик. Проведены приемочные испытания опытного образца установки мощностью до 200 тонн НУН в год. Проведено приёмочное испытание опытного образца установки получения НУН с присвоением документам литеры «О1».
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.3 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области индустрии наносистем
Тема
Разработка технологии получения и организация опытно-промышленного производства наноструктурированных углеродных наполнителей эластомеров для изготовления шин с цельнометаллическим кордом (ЦМК)
Продолжительность работ
2007 - 2009, 23 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка технологии скоростного производства новых типов эластомерных материалов с использованием методов динамической вулканизации и графтвулканизации.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
2
Тема
Разработка плазмохимических методов синтеза многокомпонентных наноструктурных электрокатализаторов на наноуглеродном носителе со сниженным содержанием металлов платиновой группы и высоким ресурсом работы для низкотемпературных электрохимических систем.
Продолжительность работ
2011 - 2012, 20 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка нового поколения наноструктурированных материалов для упрочнения и восстановления поверхности с участием научных организаций Сербии.
Продолжительность работ
2009 - 2010, 16 мес.
Бюджетные средства
4 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологии и модернизация промышленного комплекса получения поливинилхлорида (ПВХ) на базе производства хлора и каустика по мембранному методу.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1