«Наука в Сибири» № 28-29 (2464-2465) 16 июля 2004 г. «ОДЕЖДА» ДЛЯ ДОРОГ Учеными Иркутска разработан модифицированный добавками битум, который позволяет уменьшить толщину асфальтобетона на треть. При этом улучшается качество покрытия, повышается морозостойкость, резко снижается влагопоглощение, а значит, разрушение. Галина Киселева, «НВС» Российские дороги. Хотя они и изменились со времен Гоголя, но их качество продолжает желать лучшего. Уже давно цивилизованный мир перешел на так называемые полимерные битумы, которые существенно улучшают качество и уменьшают износ дорожного покрытия. И ремонтируют их раз в 30 лет. Мы же латаем отечественный асфальт ежегодно. В 1996 году на всероссийском совещании во Владимире было принято решение о необходимости внедрять новые материалы в дорожное строительство. Это и послужило толчком к созданию в Ангарске «Технологического комплекса по получению композиционных вяжущих», разработчикам которого недавно вручена премия губернатора Иркутской области. Комплекс как раз и предназначен для производства современной качественной «одежды» для дорог. Борис Кухарев, д.х.н., ведущий научный сотрудник ИрИХ. Инициаторы и авторы воплощения идеи — профессор Иркутского технического университета ОЛЕГ ДОШЛОВ, первый заместитель генерального директора Ангарского нефтехимического комбината, кандидат технических наук АНАТОЛИЙ ЕЛШИН и ведущий научный сотрудник Иркутского института химии СО РАН доктор химических наук БОРИС КУХАРЕВ. Они не только осуществили большую работу по поиску недорогих и высокоэффективных добавок в битум (основной компонент асфальтобетона), провели все необходимые испытания, но и сумели организовать производство. — Полимерные составляющие битума могут быть самыми разными, — рассказывает один из авторов разработки Борис Кухарев. — Мы же поставили перед собой задачу найти не только наиболее эффективные, но и недорогие. Заключили соглашение с унитарным предприятием «Байкальская федеральная дорога» — там нашлись энтузиасты, которых заинтересовала сама идея. Создаваемые вяжущие композиции отдавали дорожникам на испытания. Когда получили наиболее оптимальный вариант, вышли с предложением на АНХК, и уже вместе стали обдумывать, как создать производство. Нужное оборудование нашли у… ракетостроителей, под Москвой. Оказалось, что их реакторы, в которых раньше производили твердое ракетное топливо, очень удобны для получения битумных вяжущих. «Байкальская федеральная дорога» закупила такой реактор, его смонтировали на территории АНХК, и начали изготавливать продукцию. Первые 30 тонн модифицированного полимерного битума были использованы для покрытия небольшого участка на автотрассе, ведущей на Красноярск, и дорог на территории завода. Сейчас наблюдаем за их состоянием. Результаты обнадеживают. Интересен состав композитов для битума. Сырьем служат в основном отходы гидролизного производства, производства стирола и даже знаменитого гептила (ракетного топлива). В них входят также специальные добавки. Сложная композиция, но не дорогая. Основные потребители продукции, конечно, дорожники. Но заказы делать пока не спешат, выжидают. Есть договоренности о применении модифицированного нашими композициями битума при строительстве федеральной дороги на Амур. Где рождаются новые вещества В распоряжении ученых экспериментаторов — огромное, специально оборудованное здание для проведения сложных химических реакций, которое они называют автоклавной. За мощными стенами и бронированными дверями в отдельных камерах установлены реакторы. Управление реакциями ведется со специального пульта. Совсем недавно оно стало электронным, рядом стоят еще не размонтированные огромные щиты с приборами-самописцами. Борис Федорович Кухарев как раз и руководит группой экспериментаторов лаборатории прикладной химии. Он — органик-синтетик, имеет около 150 авторских свидетельств и патентов, полученных в разное время, принимал участие в разработке самых перспективных идей иркутских химиков. Продление жизни мостов и автомобилей Еще до того, как начали разрабатывать вяжущие полимерные композиты для дорожного битума, Борис Федорович решал сходные проблемы мостостроителей. У мостов есть компенсационные швы (гасящие изменения длины из-за колебания температур), и именно в них происходит интенсивная коррозия стали. Если заливать швы битумом — он трескается на морозе. Если использовать резину — она не даст возможности полностью герметизировать проблемные участки. Ученые взялись решить эту задачу и предложили вести заливку швов бетоновяжущими композитами, обладающими особыми свойствами. Похожими материалами заливают аэродромные швы, только в них используются дорогостоящие мастики. Полимерные же вяжущие иркутских химиков можно применять не только для антикоррозионного покрытия мостовых швов, но и для аэродромных покрытий, для гидроизоляции крыш, и даже как антикоррозийную защиту днищ автомобилей. Скажи об этом автолюбителям, выкладывающим немалые деньги на импортные средства, они сразу спросят, где купить? А ученые зададут встречный вопрос: а кто деньги даст на производство? Композиции для битума взялись производить на АНХК, став соавторами проекта. И, возможно, в скором времени у нас появится хорошее дорожное покрытие. Чтобы сохранить металл Множество разработок Б. Кухарева отмечены авторскими свидетельствами. Часть их удалось внедрить. Так, на релейном заводе одно время широко применялись антикоррозионные добавки, созданные в Институте химии с участием Бориса Кухарева. «Прежде на заводе для очистки заржавевших металлических пластин применяли кислоту, которая разъедала ржавчину и, заодно, металл, — рассказывает он. — Предложили вводить в раствор всего две десятитысячных процента созданного нами модификатора — и это спасло металл от разрушения. Мы производили это уникальное средство и отправляли на заводы Иркутской, Кемеровский и Тюменской областей. Делали также модификаторы для волочильного, гальванического, металлургического производств. Для обогащения руд На горных комбинатах при обогащении руд и редких металлов применяют так называемый процесс флотации — дробят руду, добавляют реагенты, при этом получают ценные ингредиенты, а пустая порода осаждается. Ученые предложили вносить флотореагенты-добавки, которые повышают обогащаемость. Даже сотые доли процента этих добавок приводят к серьезному повышению эффективности процесса. Испытания проводились на Норильском комбинате, Орловском ГОК, Карабашской обогатительной фабрике и показали очень хорошие результаты. Из всех многочисленных разработок Б. Кухарева и его коллег реально дошли до внедрения следующие: анавидин — высокоэффективный антисептик, производство которого организовано с помощью инвесторов прямо в институте; ингибитор коррозии, активно использовавшийся Иркутским релейным и другими заводами; обогатительные добавки, применявшиеся на Карабашской обогатительной фабрике и, наконец, битумные вяжущие, отмеченные губернаторской премией. Практика основана на хорошей теории Два выпуска журнала «Наука-производству», издаваемого в Москве, полностью посвящены разработкам ученых Института химии СО РАН. Автором или соавтором многих из них является Борис Кухарев. С академиком Михаилом Воронковым он создавал новые технологии производства веществ, которые используются как исходные для многих органических синтезов, направленных на получение лекарственных препаратов. На их основе создан, например, знаменитый «Мивал», который ускоряет заживление ран и ожогов и является средством для лечения волос. Вместе с д.х.н. Валентином Лопыревым три года работали по гранту Международного научно-технического центра (ISTC), разрабатывали технологические процессы утилизации высокотоксичного компонента ракетного топлива — диметилгидразина. В результате получили новые соединения, которые можно использовать, например, при изготовлении лекарств. И даже в состав вяжущих композитов для битума умудрились их включить. «Под руководством директора, — рассказывает Борис Федорович, — академика Бориса Трофимова в институте разрабатывались новые синтезы пирролов — веществ, необходимых для тонкого органического синтеза при производстве лекарств, красителей, гербицидов, различных средств борьбы с вредителями и сорняками. Были созданы два независимых способа их получения. Борисом Александровичем при этом была открыта общая реакция, позволяющая разработать новые принципы конструирования пиррольных систем, которая вошла во все учебники как «реакция Трофимова». А я получил 4 авторских свидетельства и опубликовал несколько статей на эту тему. Мое любимое направление — химия аминов и их производных. Исследования в этом направлении позволили найти четыре новых реакции, которые в будущем могут привести к методам синтеза нужных человечеству продуктов. В частности, на основе аминов как раз и созданы антисептик анавидин, ингибиторы коррозии, флотореагенты. Сейчас институт стал понемногу зарабатывать — получаем гранты, появились перспективные хоздоговора. Но все же реально до производства доходят очень немногие разработки. Мы многое умеем, но, к сожалению, нет условий для того, чтобы внедрять созданное. Нужна заинтересованность производителей, инвестирование, государственная и законодательная поддержка, четко выстроенная технологическая цепочка, которая бы быстро реагировала на новшества. Вот тогда инновационная политика, провозглашенная правительством, станет по-настоящему действенной«. Фото Владимира Короткоручко. стр. 8