«Нас вдохновил лотос и тефлон» Статьи редакции

Редакция vc.ru пообщалась с генеральным директором компании «Многофункциональные покрытия» Максимом Чепезубовым, который еще в университете исследовал свойства фторполимерных соединений, а затем разработал специальную добавку для лакокрасочных материалов, которая препятствует образованию льда на крышах, мостовых пролетах и вагонах.

Максим Чепезубов

«Химия — это преобразования, взаимодействия, получение новых веществ. Это наука творчества: ты можешь создать что-то новое или улучшить, модифицировать существующе», — рассказывает исследователь и предприниматель Максим Чепезубов.

Он родился в Северске, закрытом городе неподалеку от Томска, где расположен «Сибирский химический комбинат» — градообразующее предприятие, которое производит ядерное топливо для атомной промышленности.

Благодаря победе на олимпиаде по химии, Чепезубов без экзаменов поступил в Северский технологический институт (сейчас — филиал «Национального исследовательского ядерного университета „МИФИ“»). Со второго курса он начал изучать соединения фтора и фторполимеры, а в 2005 году стал лауреатом Международной научной конференции молодых ученых «Ломоносов» в МГУ.

«В технологии производства топлива для атомных станций фтор имеет очень большой вес. Поэтому еще с советских времен активно развивались исследования в области применения этого материала», — рассказывает Чепезубов.

Соединения фтора используются для создания хладагентов в холодильных машинах и получения искусственной крови. При полимеризации фтора получаются фторопласты. Самым известным примером фторполимера является тефлон, впервые полученный специалистами американской химической компании DuPont в 1938 году.

Тефлон

«Одно из свойств фторполимеров — это способность получать соединения, которые обладают гидрофобными свойствами. Именно благодаря способности тефлона отталкивать молекулы воды и жира, пища не пригорает и легко снимается с поверхности», — поясняет Чепезубов.

В 2008 году Чепезубов закончил аспирантру и стал директором студенческого бизнес-инкубатора «Стимул», учрежденного при Северском технологическом институте. Организация помогала молодым исследователям и ученым открывать свой бизнес, проводить маркетинговые исследования и рассказывала о том, как управлять инновационным предприятием.

Работая со студентами, Максим Чепезубов понял, что его собственные исследования тоже можно превратить в коммерческий продукт. «Я решил поэкспериментировать с гидрофобностью фторполимерных соединений. Мне стало любопытно, какие еще покрытия можно получить и какие еще существуют сферы их применения», — рассказывает он.

Помимо гидрофобности, фторполимерные соединения обладают и антиобледенительными свойствами. Если нанести их на металл, то вода будет скатываться, не успевая замерзнуть, рассказывает Чепезубов: «Существуют материалы, где гидрофобные свойства выше — тот же силикон, которым пропитаны губки для обуви. Если мы смажем им крышу, то он будет отталкивать воду гораздо лучше, чем фторполимерные покрытия. Но нам нужно, чтобы вода не просто отталкивалась, но не успевала замерзнуть. У фторполимерного покрытия антиобледенительный эффект выше».

Чепезубов выяснил, что борьба со льдом становится проблемой для многих компаний, которые работают в северных широтах — это организации, отвечающие за эксплуатацию мостов, кораблей, транспорта, а также службы ЖКХ. У него был материал, который мог решить их проблему, но он не знал, как придумать удобный способ его использования.

«Изначально мы думали сразу наносить фторполимер на металл. Как тот же тефлон на сковородку. Но технология оказалась сложной и непригодной для массового использования: одно дело — покрыть материал в цеху. Совсем другое — крышу дома или мостовой перелет на улице. Это оказалось бы и дорого, и технически невыполнимо», — рассказывает предприниматель.

Решение оказалось очевидным — создать краску со фторполимерной добавкой. Чепезубов знал многое о фторсодержащих материалах, но не разбирался в красках. Он стал искать опытного человека и нашел технолога Алексея Мещерякова, который до этого работал на лакокрасочном заводе и знал многое о свойствах покрытий.

«Выглядит все просто — есть фторполимерный порошок, есть краска, нужно взять и смешать их. Но без дополнительных веществ ничего не получится. И нам было нужно разработать рецептуру приготовления — выяснить, какие ПАВы и комплексные соединения нужно добавить в раствор, чтобы он был стабильным и хорошо выполнял свою функцию», — рассказывает Чепезубов.

За основу изобретатели взяли классическую полиуретановую эмаль, которая почти всегда используется при окраске внешних конструкций. Благодаря использованию наноразмерных частиц фторполимера, они добились эффекта равномерного распределения добавки в краске: при нанесении полмерная основа выдавливалась наверх и застывала.

Молекулу фторполимера можно представить в виде воздушного шарика на длинной нитке, который стремится всплыть на поверхность краски. После того как она подсыхает, концы ниток «намертво» (на молекулярном уровне), привязываются. В итоге фторполимер невозможно удалить или стереть. И в дальнейшем такое соединение обеспечивает свойства гидрофобности и антиобледенения.

— Максим Чепезубов

Когда опытный образец был готов, Чепезубов и Мещеряков провели опытные испытания — сравнили другие гидрофобные составы со своей краской. «Мы обнаружили, что она на 60-70% снижает ледообразование. Мы доказали, что пусть наша система обладает не такой высокой гидрофобностью, но антиобледенительный эффект у нее все равно будет выше», — рассказывает он.

В декабре 2014 года Чепезубов зарегистрировал компанию «Многофункциональные покрытия». В июле 2015 года предприниматель получил грант от «Фонда Бортника» в размере одного миллиона рублей, а затем при поддержке Центра нанотехнологий и наноматериалов республики Мордовия открыл в Саранске лабораторию по производству гидрофобных антиобледенительных покрытий и красок.

Сейчас в лаборатории работает пять человек, включая Чепезубова и Мещерякова: «Наше основное производство — это создание фторполимерной добавки. Это наше ноу-хау. Саму краску мы не производим: для нас ее по специальному заказу создает компания из Дзержинска. В Саранске мы проводим процесс ее модифицирования с помощью добавки и выпускаем под своим брендом», — рассказывает предприниматель.

С лета 2016 года компания продала 2,5 тонн краски на общую сумму в пять миллионов рублей. «Наша цель — выручка в 10 миллионов рублей. Как только мы ее добьемся, то приступим к организации масштабного производства, в том числе и краски, а не только добавки. Сейчас мы должны показать инвесторам и ответить на вопрос по рынку, что действительно, рынок есть, продукт работает и отличается от аналогов», — поясняет Чепезубов.

На рынке уже существуют фторполимерные эмали, однако, по словам Чепезубова, они производятся за рубежом и уступают российской разработке по качеству: «Немецкие фторполимерные краски стоят от полутора до двух тысяч рублей за килограмм. Наша стоит в три-пять раз дешевле: от 300 до 500 рублей за килограмм. Разница за счет отечественного сырья. Стоимость нашего продукта складывается из цены краски и цены добавки. Мы нашли такую технологию, которая позволила нам снизить себестоимость добавки, и как следствие — стоимость покрытия».

Сейчас краска производится только под заказ для нескольких дилеров и клиентов. Например, для завода «СибВПКнефтегаз», который производит корабли на воздушной подушке. «У них была проблема: лопасти вентилятора покрывались льдом, и это затрудняло эксплуатацию средства. При помощи нашей краски проблему удалось решить, и они стали нашим покупателем. Они дали хорошую обратную связь и даже официальное подтверждение положительных испытаний краски на антиобледенение», — рассказывает предприниматель.

В Москве смесью с антиобледенительной добавкой Чепезубова обработана крыша здания «РЖД» на площади трех вокзалов. Это сделала компания «КМАполимер», которая занимается нанесением гидроизоляционных покрытий из полимочевины: «Мы год-полтора назад встретились на выставке с представителями этой компании. Они подошли ко мне и сказали: "Слушайте, мы наносим полимочевину — это хороший кровельный материал. А можно сделать так, чтобы и она отталкивала лед?". Мы с технологом подумали, как смешать полимочевину и нашу фторполимерную добавку. И в итоге сделали раствор», — рассказывает Чепезубов.

Полученную смесь тестировали, наносили на различные здания и корабли. «Во-первых, она показала неухудшение основных гидроизоляционных свойств полимочевины, а во-вторых, появления новых — повышенной гидрофобности и снижения образования льда», — поясняет предприниматель.

В России эмали и краски «Многофункциональных покрытий» продают несколько дилеров, включая компании из Москвы и Самары. Помимо увеличения присутствия на национальном рынке, Чепезубов задумывается о выходе на зарубежные: «Самарский дилер дальше продает нашу продукцию в Казахстан. Сейчас мы думаем по поводу самостоятельного экспорта. Ориентируемся на Прибалтику и Китай. Мы уже нашли партнеров, которые готовы заниматься поставками на международный рынок: качество у нас не хуже, а за счет курсовой разницы мы вполне конкурентоспособны».