Полимеры будущего: как компании инвестируют в технологии

К 2035 г. потребление полиэтилена и полипропилена в России вырастет до 48 кг на человека в год с 30 кг в 2023 г., прогнозируют аналитики консалтинговой компании Kept. Основной спрос на эти полимеры формируется в производстве упаковки, строительстве, автопроме и медицине. Так, по оценкам «СИБУРа», в строительстве потребление полимеров к 2028 г. вырастет на 750 000 т, в упаковке – на 520 000 т из-за бума электронной коммерции и доставки еды, в медицине – на 160 000 т из-за импортозамещения расходных материалов.

Увеличение объемов потребления закономерно требует не только роста производственных мощностей, но и перехода к более технологичному управлению производством. Компании отрасли вступают в инновационную гонку: по итогам 2024 г. производство химических веществ и продуктов лидирует среди обрабатывающих отраслей по затратам на инновационную деятельность, зафиксировали специалисты Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ, опираясь на данные Росстата. Инвестиции сектора в инновации в прошлом году оцениваются в 263,6 млрд руб. – это 14,6% всех вложений обработки в науку.

Наука внутри компаний

Развивая исследовательское направление, компании выстраивают собственную научную инфраструктуру. Например, в 2019 г. у «СИБУРа» появился исследовательский центр для разработки и тестирования продуктов из полимеров «СИБУР ПолиЛаб». Сегодня у компании уже семь таких центров. «Сотрудники этих подразделений помогают заказчикам разрабатывать и внедрять новые марки полимеров, проводят испытания новых материалов перед выводом на рынок», – пояснили в пресс-службе компании. Кроме того, в ближайшее время «СИБУР» откроет в Казани Центр научных исследований и масштабирования технологий. В нем разместятся 30 лабораторий для разработки специальных полимеров, суперконструкционных пластиков, технологий полиолефинового и гетерогенного катализа.

«СИБУР» тоже развивает кооперацию с академической средой. Совместно с Казанским федеральным университетом компания создала лабораторию по разработке и исследованию гетерогенных катализаторов. Сотрудники химического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова совместно со специалистами компании разработали первый российский катализатор для производства металлоценового полипропилена. А «СИБУР ПолиЛаб» разработал полимерные гранулы Vivilen, которые производятся по специальной технологии путем смешения переработанного пластика с первичным сырьем.

Собственные R&D-подразделения создают и другие промышленные игроки. Например, у группы «Полипластик» есть научно-исследовательский институт. Он изучает новые марки полиэтилена, разрабатывает методы оценки прочности и долговечности труб, оптимизирует технологические процессы их производства. Недавно «Полипластик» представил скребковую систему цепного типа для установки в горизонтальные отстойники и песколовки: новая разработка оснащена полимерными цепями компании взамен металлических. Новые технологии НИИ отрабатывают на Климовском трубном заводе – там решения проходят путь от лабораторных образцов до промышленного применения.

В структуре «Ростеха» работает «НИИ полимеров» под управлением Обнинского научно-производственного предприятия «Технология» им. А.Г. Ромашина. Разработки института можно применять для создания глазных протезов и искусственных хрусталиков, медицинского клея для операционных швов, пластикатов для медицинских трубок и пакетов крови. Разрабатываются также биосополимеры и композиционные носители для лекарств, загустители для мазей и косметических средств. В числе разработок института – композиционные полимерные носители для лекарств. Благодаря такой оболочке лечебное вещество транспортируется в определенное место организма, обеспечивая эффективность и равномерность воздействия лекарства. Еще одна разработка – биосополимер – используется для выпуска препаратов в виде тонких пластинок, обеспечивает длительный терапевтический эффект, снижает токсичность и побочные действия лекарств.

Полимеры в академическом секторе

Сектор корпоративных НИИ – не единственный источник инноваций. Университеты и научные институты также усиливают позиции России в разработке перспективных полимеров. Так, ученые Санкт-Петербургского государственного университета и филиала НИЦ «Курчатовский институт» – Института высокомолекулярных соединений разработали новую полимерную систему доставки генетических агентов в клетку. Полимер на основе гиалуроновой кислоты и полилизина может применяться при лечении онкологических и генетических заболеваний.

В Кабардино-Балкарском госуниверситете им. Х.М. Бербекова создали экологичный огнестойкий пластик. Добавка на основе соединений магния снижает горючесть полиэтилена без использования токсичных антипиренов. При горении композиты с этой добавкой не образуют капель расплавленного материала и выделяют меньше дыма – это делает их безопаснее при пожаре и снижает нагрузку на окружающую среду.

Ученые НИТУ МИСИС совместно со «Сколтехом» и другими институтами усовершенствовали композиты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена и создали «самоупрочняющуюся» структуру. Материал отличается прочностью, хорошей передачей ударной нагрузки и пластичностью. Разработка перспективна для медицинских имплантатов, деталей летательных аппаратов и средств индивидуальной защиты.

В совокупности усилия компаний и академической науки формируют устойчивые преимущества для отечественной промышленности. В Arthur Consulting ожидают, что в России в ближайшие три года может сформироваться даже профицит полимеров. Помимо развития исследовательского направления в секторе аналитики связывают это с запуском крупных проектов: Амурского газохимического комплекса «СИБУРа», Балтийского химического комплекса при участии «Газпрома», Иркутского завода полимеров (проект Иркутской нефтяной компании). Основным решением для использования избыточного объема в консалтинговой компании видят наращивание экспортного потенциала и развитие глубокой переработки полимеров внутри страны с выпуском продукции с более высокой добавленной стоимостью. Как отмечают в Arthur Consulting, для балансировки рынка потребуется не только заместить импорт, но и нарастить экспорт полимеров, а также продуктов их переработки.