Нанотехнологические препараты

Такие марки автохимии, как Fenom, Оld Chap, Renom, хорошо известны широкому кругу отечественных автолюбителей. Держателем патентов и производителем препаратов автохимии перечисленных марок является российская научно-производственная компания «Лаборатория Триботехнологии», которая при разработке препаратов автохимии и автокосметики активно применяет принципы и материалы нанотехнологии.

В рамках нашего обзора отечественного рынка нанотехнологических препаратов автомобильной химии мы задали несколько вопросов главному специалисту компании ЗАО «Институт прикладной нанотехнологии», к.т.н. Константину Витальевичу ФИЛИППОВУ, принимавшему непосредственное участие по разработке, патентовании и испытании данной серии средств.

— Константин Витальевич, сегодня под брендом «Феном» выпускается целая серия нанотехнологических препаратов, разработанных компанией «LT». Что подтолкнуло специалистов компании к созданию данной группы средств?

— Накопленный нашей компанией опыт в трибологии и химмотологии, исследование поверхностей материалов на микро- и нано- уровне, знание свойств наночастиц и наноматериалов позволило специалистам копании приступить к созданию химических структур (составов), «запрограммированных» на удаление различных загрязнений, на защиту и восстановление рабочих поверхностей, реализацию каталитических эффектов в топливах и маслах.

— Какие задачи вы прежде всего ставили перед собой при создании наномодифицированных препаратов?

— В условиях непрестанного повышения требований к экологической безопасности и качеству автомобилей, масел и топлив мы сосредоточили свое внимание на разработке ресурсных противоизносных и обкаточных нанопрепаратов для моторных и трансмиссионных масел, нанокаталитических добавок (присадок) к топливу, наноочистителях системы смазки двигателя, а также моющих и полирующих средств, максимально дружелюбных к окружающей среде.

— Традиционно продукция, выпускаемая под брендом «Феном», ассоциируется прежде всего с химическими добавками для моторного и трансмиссионного масла. Какие качественные сдвиги произо-
шли в этой области благодаря применению новых технологий?

— Согласно современным исследованиям, углеводородные составы, нефтепродукты не являются молекулярными растворами, а представляют собой многокомпонентную смесь, проявляющую свойства ультрадисперсных сред. Процессы, протекающие в этих средах, хорошо описываются нанохимией и коллоидной химией, что позволяет разрабатывать наномеханизмы, функциональные наноприсадки, наночастицы направленного действия, улучшающие экологические и эксплуатационные свойства топлив и смазочных масел. Например, формирование стабильных дисперсий (фаз) функциональных наноразмерных частиц в моторном масле позволяет повысить его смазывающие, антиокислительные, моющие свойства. Использование нанокатализаторов горения в топливах позволяет уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу.

— Как включение устойчивых дисперсий наноразмерных частиц в моторном масле сказывается на его свойствах?

— Достаточно сказать, что при использовании нанообъектов в моторном масле в концентрации 10…15 ppm/кг можно, не влияя на другие стандартные свойства базового пакета масла, значительно повысить смазывающие свойства масла, например по нагрузке задира в 8—10 раз.

— Чем Вы объясняете появление столь ощутимого эффекта?

— Можно сказать, что наночастицы структурируют тонкую масляную пленку в зоне трения, повышая ее несущую способность, участвуя в образовании защитных граничных слоев на поверхности трения, а также повышают антиокислительные свойства масла за счет прерывания радикально-цепного механизма окисления масла на развитой поверхности наночастиц.

— То есть получается, что смазывающие свойства масла, включающего в себя подобный пакет наночастиц, усиливаются пропорционально увеличению механической нагрузки в зоне трения?

— Приблизительно так и происходит. Наноструктурированная масляная пленка и поверхность трения самоорганизуются в зависимости от режимов трения (давления, температуры, скорости и пр.). В результате трибохимической реакции (образования, распада и восстановления в зоне трения соединений металла с активными молекулами, входящими в состав нанопрепарата) образуются граничные слои толщиной 20—50 нанометров. Такой защитный слой приобретает пластичные, упругие свойства, антифрикционные способности и одновременно стойкость к высоким нагрузкам.

— В каких препаратах реализован данный защитный механизм?

— Соответствующими свойствами обладают следующие препараты нано-серии: кондиционеры, рекондиционеры металла, приработочные составы и защитные присадки.

— Какие эксплуатационные характеристики автомобиля можно улучшить благодаря использованию данных препаратов?

— Применение вышеупомянутых препаратов нано-серии позволяет повысить эффективную мощность автомобильного двигателя, снизить механические потери и шумы в узлах трения, увеличить ресурс работы ДВС, трансмиссии, редуктора.

— И последний вопрос. Константин Витальевич, как Вы оцениваете перспективы развития отечественного рынка наномодифицированной автохимии?

— На фоне реализации европейских программ по повышению экологических и эксплуатационных качеств автомобильных масел и топлив, развитие автохимии претерпевает структурные и идеологические изменения. Препараты автохимии и автокосметики остаются для автомобилистов верными помощниками, но повышается их специализация, потребительские качества и оригинальность. В этом смысле применение нанотехнологии и наноматериалов при разработке новых препаратов вполне оправданно и актуально.

С начала этого года российская компания Zoom Energy Corp., являющаяся эксклюзивным дистрибьютором на территории России продукции компании Turtle Wax, начала реализацию новой серии автомобильных косметических средств Turtle Wax EXTREME nano-tech. С просьбой ответить на несколько вопросов о препаратах новой серии мы обратились к техническому директору компании Zoom Energy Corp. Михаилу Юрьевичу КРОТКОВУ.

— Михаил Юрьевич, чем принципиально препараты новой серии отличаются от всех остальных косметических средств компании Turtle Wax?

— Линейка автомобильной косметики EXTREME nano-tech (автошампунь, пара полиролей, очиститель колесных дисков, стекол и очиститель-полироль для пластика) — это препараты нового поколения, изготовленные с применением новых достижений в области нанотехнологии, науки, оперирующей сверхмалыми частицами активных веществ, которые взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью на молекулярном уровне.

— Как это отразилось на функциональных возможностях данных средств?

— По сравнению с традиционными сред-ствами, предназначенными для ухода за автомобилем, наномодифицированные препараты обладают рядом существенных преимуществ. В зависимости от назначения продукта, входящие в его состав наночастицы обеспечивают глубокую очистку и максимально плотное сцепление с обрабатываемой поверхностью для придания ей гладкости и стойкого блеска.

— Существуют ли какие-то особые рекомендации по работе с новой линейкой препаратов и что может случиться, если при обработке автомобильного кузова произойдет смешивание препаратов серии nano с традиционными средствами?

— Все косметические средства, выпускающиеся под брендом Turtle Wax, включая препараты nano-tech, совместимы между собой. В то же время при обработке лакокрасочного покрытия автомобиля желательно использовать препараты одной серии.

— Что обнаружится, если сравнивать традиционные чистящие и полирующие средства с препаратами серии nano-tech по таким показателям, как их расход и стоимость?

— Что касается первого показателя, то за счет лучшей эффективности расход препаратов новой серии несколько ниже по сравнению с традиционными средствами. Разница между отпускными ценами на продукты
наномодифицированной и базовой серии на сегодняшний день не превышает 10—20%.

— Насколько безопасны средства новой серии для здоровья человека, работающего с ними?

— Все препараты серии nano изготовлены с использованием воды и соответствуют всем самым строгим экологическим нормам, принятым в Европейском Союзе. Поэтому, если их правильно использовать, никакой угрозы для здоровья человека они не представляют.

— Вы упомянули о том, что препараты этой серии изготовлены на водной основе, в связи с чем сразу возникает вопрос: как они переносят воздействие низких температур?

— Конечно, препараты новой серии, как, впрочем, и другие косметические препараты Turtle Wax, лучше не подвергать воздей-
ствию низких температур, так как оптимальный температурный диапазон их хранения лежит в пределах от +5 до +20 ºС.

— Какие препараты из новой серии Вы посоветовали бы им прихватить с собой в дорогу?

— Пожалуй, я бы посоветовал им взять с собой «Автошампунь» и «Моментальный полироль» — средства, которые позволят быстро очистить и восстановить истончившийся в пути защитный слой полироля, и «Очиститель стекол» — состав, который быстро удаляет с поверхности стекла различные загрязнения, в том числе и масляный
налет, что в итоге способствует снижению утомляемости человека, сидящего за рулем.

— И в завершение хочу Вас спросить, ожидается ли в обозримом будущем расширение средств данной линейки?

— Думаю, что пока задавать этот вопрос преждевременно, но можете не сомневаться, что серия средств EXTREME nano-tech — это лишь первая ласточка препаратов нового поколения.

 

В последние несколько лет щедрое финансирование многими странами области нанотехнологических исследований привело к созданию значительного числа новых средств с полезными свойствами, уже заданными на атомном уровне. В частности, в настоящее время отечественный рынок автомобильной химии стремительно наполняется наномодифицированной продукцией, пока выступающей лишь в качестве альтернативы традиционным средствам. В связи с этим мы решили подготовить небольшой обзор рынка наномодифицированных препаратов в рамках ассортимента продукции трех профильных компаний, занимающихся их разработкой и производством: немецкой Liqui Moly, российской «Лаборатории Трибологии» и американской Turtle Wax.

Российское представительство компании Liqui Moly предоставило в наше распоряжение два препарата из новой нано-серии автомобильной косметики, а именно: «Наноконсерватор для автомобильных стекол» и «N-Полироль». Оба препарата попали к нам еще будучи расфасованными в лабораторную упаковку, так как официальные продажи данной серии средств в нашей стране еще не начались, в отличие от той же Германии, где их свободная реализация идет уже более года.

Чтобы составить свое собственное мнение о работе «Наноконсерватора» и «N-Полироля», мы решили обработать ими лобовое стекло и лакокрасочное покрытие одного из наших редакционных автомобилей.

«Наноконсерватор для автомобильных стекол» создавался как средство, повышающее пассивную безопасность автомобиля путем формирования на поверхности стекла гидрофобного (водоотталкивающего) слоя. В результате вода, попадая на обработанное «Наноконсерватором» стекло, не растекается по его поверхности, а собирается в шарики, которые легко соскальзывают со стекла под воздействием силы земного притяжения или под напором набегающего потока воздуха. На практике это приводит к тому, что необходимость включать «дворники» в дождливую погоду возникает только тогда, когда автомобиль или стоит, или движется на небольшой скорости.

Главное отличие «Наноконсерватора» от традиционных «антидождей» — это наличие в его составе микроскопических фторсодержащих кремнийорганических частиц, которые, вступая в химическую связь со стеклом, формируют на его поверхности чрезвычайно прочный и устойчивый к химическому и физиче-скому воздействию водоотталкивающий слой.

Собственно, сам «Наноконсерватор для автомобильных стекол» представляет собой двухступенчатую систему обработки стекла, состоящую из «Грунтового очистителя для стекол» и непосредственно самого «Наноконсерватора для стекол».

Состав «Грунтового очистителя для стекол» — это быстросохнущая жидкость с высоким содержанием «сухого остатка», которая служит для тщательной очистки стекла от восковых и силиконовых загрязнений, а также выравнивания микронеровностей на его поверхности. Высыхая, «Очиститель» оставляет на стекле «мучнистые» и, надо признать, достаточно трудно располировывающиеся разводы. Но если обработку поверхности стекла вести небольшими квадратами, не допуская застывания пленки «очистителя», подобных трудностей можно легко избежать.

В то же время владельцы автомобилей с испещренным мелкими сколами лобовым стеклом должны быть готовы к тому, что состав «Очистителя» заполнит все имеющиеся на стекле сколы белым порошком и «проявит» их не самым лучшим образом. На примере лобового стекла нашего семилетнего автомобиля это хорошо видно, впрочем, со стороны салона такие вкрапления практически не заметны. По окончании обработки стекла составом «Очистителя» его поверхность тщательно протирают мягкой ветошью, слегка смоченной в воде или спирте. Важно, чтобы перед нанесением «Наноконсерватора» поверхность стекла была абсолютно сухой.

Для наглядности эксперимента мы не стали обрабатывать «Наноконсерватором» небольшую по ширине полосу с правой стороны стекла. Всю остальную поверхность стекла мы постепенно, шаг за шагом обработали составом, нанося на каждый участок стекла по два-три слоя «Наноконсерватора», распределяя его при помощи мягкой ткани. Включать дворники или мыть стекло специальными средствами можно только по прошествии одного часа.

«N-Полироль» — это полироль, в основу которого, так же, как и в «Наноконсерваторе», положены наноразмерные фторсодержащие кремнийорганические частицы. Обладая хорошими водо- и грязеотталкивающими свойствами (в том числе и в отношении масляных загрязнений), «Полироль» препятствует глубокому проникновению грязи в структуру декоративного лакокрасочного покрытия, благодаря чему мыть автомобиль становится значительно легче. В зависимости от многих субъективных факторов, действие защитного слоя полироля может продолжаться от нескольких недель до нескольких месяцев.

В отличие от процесса нанесения «Наноконсерватора», процесс нанесения «N-Полироля» не отличался большой трудоемкостью. Его состав можно распылять непосредственно на чисто вымытую лакокрасочную поверхность автомобиля. Поэтому вскоре весь кузов нашего автомобиля был укрыт под слоем «N-Полироля».

Гидрофобизация обработанной поверхности наступает через 15 минут после нанесения, полное затвердевание защитного слоя —
через час.

Когда готовился этот материал, прошло всего две недели с момента обработки автомобиля нанопрепаратами компании Liqui Moly. За это время автомобиль несколько раз попадал под дождь. К восторгу водителя и пассажиров, при скорости автомобиля свыше 50 км/ч капли воды, попадая на лобовое стекло, тут же разбивались на множество мелких шариков и стремительно сбегали с его поверхности. В то же время на необработанном участке стекла мы наблюдали привычную картину, как постепенно, капля за каплей вода собиралась в ручеек или дрожащий на ветру «студень» и затем нехотя скатывалась со стекла. Когда мы все-таки включали щетки стеклоочистителя, то при первых двух-трех взмахах стекло подергивалось легкой дымкой, которая затем сразу же пропадала под щетками.

Нельзя сказать, что после обработки нанопрепаратами к нашему автомобилю совсем перестала липнуть грязь. Конечно, она продолжает оседать и на лобовом стекле автомобиля, и на его покрытии, но, возможно, не столь активно, как прежде. А то, что обработанные нанопрепаратами части автомобиля теперь гораздо охотнее с ней расстаются, — это вполне очевидно. Не говоря уже о простой дорожной пыли. И даже такие неприятные загрязнения, как bird droppings, хорошо знакомые каждому автовладельцу, чей автомобиль ночует под открытым небом, легко удаляются даже с помощью сухой тканевой салфетки.