CC BY
5DOI: 10.24412/cl-37269-2024-1 -206-209
ПАТЕНТНЫЙ ЛАНДШАФТ: МОРОЗОСТОЙКИЕ ЭЛАСТОМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Гайдукова Л.В., Маслацова А.А., Котелкова Е.О., Возняковский А.П.
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Ордена Ленина и ордена Трудового
Красного Знамени научно-исследовательский институт синтетического каучука имени академика С.В. Лебедева», г. Санкт-Петербург
С помощью методов анализа патентных данных выявлены тенденции развития отрасли морозостойких полимерных материалов. Исследования, проведенные по индексам совместной патентной классификации, показали, что при создании морозостойких материалов большое внимание уделяется композиционным материалам на основе четырех и более полимеров. Анализ, по ключевым словам, показал, что кроме морозостойкости для полимерных материалов важны стойкость в углеводородных средах, а также озоно-, влаго- и УФ-стойкость.
Известно, что более 80% полезных ископаемых Российской Федерации сосредоточены на территории Крайнего Севера и Арктики (70% территории страны) [1]. Одной из основных задач в сфере развития данного региона является разработка материалов для применения в арктических условиях [2, 3].
В качестве эффективного инструмента для стратегического планирования научно-исследовательских работ по созданию инновационных материалов и технологий, а также выявления тенденций и текущего уровня развития отраслей промышленности наравне с другими методами используются патентные исследования.
Информация, полученная из патентов, имеет ряд преимуществ по сравнению с другими источниками научно-технической информации. Во-первых, это обязательность раскрытия технологического уровня: патентные документы для прохождения экспертизы должны содержать детальное описание новизны предлагаемого изобретения. Кроме того, высокие затраты на охрану можно считать индикатором ценности технологии для компании, которая вкладывает в это ресурсы. Однако не следует забывать, что патентная охрана - это, прежде всего, юридический инструмент для защиты прав на технические решения. Таким образом, патентная аналитика не может являться единственным источником информации для принятия решений в области проведения и финансирования фундаментальных научных исследований.
Для выявления тенденций и текущего уровня развития отрасли, морозостойких эласто-мерных материалов было проведено аналитическое исследование патентной информации за последние двадцать лет. Патентный ландшафт выполнен в профессиональных информационно-поисковых аналитических системах, обладающих уникальными поисковыми и аналитическими особенностями: Lens [4] и Espacenet [5]. Для достижения максимальной достоверности результатов исследования, анализ патентной информации проводился в соответствии с методическими рекомендациями аналитического центра ФИПС [6].
Анализ динамики патентной активности (рис. 1), позволяет сделать вывод о том, что для рассматриваемого периода характерна растущая динамика публикаций, свидетельствующая об актуальности данного направления. Спад патентной активности после 2020 года, вероятно, в больше степени связан с пандемией Covid-19, чем со снижением интереса к развитию технологий по созданию морозостойких эластомерных материалов.
2009 2014
1 И Общая динамика ~> Рис. 1. Динамика патентной активности за 2004-2024 годы
Следует отметить, что значительная часть патентной информации по морозостойким эластомерных материалам регистрируется Китаем. Среди других стран мира по количеству патентных семейств лидирующее положение занимают Япония и США. Российская Федерация находится в рейтинге на 6 месте, что существенно выше, чем в ранее рассматриваемые периоды [7].
Важным инструментом систематизации патентных документов являются патентные классификации технических решений, которые позволяют определить патентоспособность изобретений, проанализировать патентную чистоту объектов, тенденции развития технических решений. На рис. 2 представлены преобладающие индексы по совместной патентной классификации (СПК).
200
400
600
800
1000
1200
С08Ь2205/035 С08К2201/011 С08Ь2205/03 С08Ь2205/025 С08К2201/014 С08Ь27/06 С08К2003/2296 С08К2003/265 С08Ь2205/02 С09Л1/04 С08К2003/2227 С09Л1/06 С08Ь23/16 С09Л1/08 С08Ь23/06 С08Ь23/12 С08Ь9/02 С08К2003/2241 С08Ь83/04
Рис. 2. Преобладающие индексы СПК за 2004-2024 годы
0
Анализ патентных данных по индексу СПК показал, что при создании эластомерных материалов с повышенной морозостойкостью отдается предпочтение композиционным материалам, состоящих из четырёх и более полимеров (C08L2205/035). Кроме того, часто используются смеси на основе трёх (C08L2205/03) или двух (C08L2205/02) полимеров.
В качестве полимерной основы морозостойких композиционных материалов чаще всего используются: гомополимеры и сополимеры винилхлорида (C08L27/06); этиленпропи-леновые и этиленпропилендиеновые сополимеры (C08L23/16), полиэтилен (C08L23/06) и полипропилен (C08L23/12); латексы, содержащие акрилонитрил (C08L9/02), а также полисилок-саны (C08L83/04).
Среди функциональных ингредиентов смесей наибольшее распространение получили наноструктурирующие добавки: (С08К2201/011); оксиды и гидроксиды цинка (С08К2003/2296) и алюминия (С08К2003/2227); карбонаты кальция, стронция и бария (С08К2003/265), а также диоксид титана (С08К2003/2241).
Рис. 3. Преобладающие ключевые слова для морозостойких эластомерных материалов:
1-стойкость в углеводородах, 2- погодостойкость, 3-термостойкость, 4-стойкость к старению, 5-огнестойкость, 6- стойкость в щелочах, 7-водостойкость, 8- стойкость к радиационному излучению, 9- стойкость к УФ-излучению, 10- стойкость к действию озона
Более детальный анализ, по ключевым словам, (рис. 3) показал, что для морозостойких эластомерных материалов необходимо сохранение рабоспособности в среде углевородов (18%), не менее важна стойкость при различных погодных условиях и повышенных температурах. Кроме этого, разработчики морозостойких материалов обращают внимание на стойкость материалов к воздействию влаги, озона, радиации и УФ-излучения.
Таким образом, на примере достаточно общего анализа патентной информации показано, что для создания морозостойких материалов, сочетающих в себе ряд других эксплуатационных свойств, большое внимание уделяется композиционным материалам на основе смесей полимеров и наноструктурирующих добавок.
Литература
1. Роль природных и антропогенных факторов в современном состоянии региональный авиации Арктики и Крайнего Севера / В. П. Горбунов, В. М. Рухлинский, А. М. Саввина // Наука и бизнес: пути развития. 2020. С. 32-37.
2. Указ Президента РФ № 164 от 05.03.2020 «Об основах государственной политики РФ в Арктике на период до 2035 года»
3. Бузник В.М., Каблов Е.Н. Арктическое материаловедение. - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2018. Вып. 3. 44 с.
4. Официальный сайт: The lens [Электронный ресурс], URL: https://www.lens.org/ (дата обращения 11.07.2024)
5. Официальный сайт: Espacenet [Электронный ресурс], URL: https://worldwide.espacenet.com/ (дата обращения 11.07.2024)
6. Приказ Роспатента от 23 января 2017 г. No 8 «Об утверждении Методических рекомендаций по подготовке отчетов о патентном обзоре (патентный ландшафт)». М.: ФИПС, 2017. -16 с.
7. Выявление тенденций развития области морозостойких эластомерных материалов с использование патентной аналитики / Гайдукова Л.В., Гарчева П.С., Курлянд С.К., Мурашев С.В. // Полимерные и композиционные материалы в условиях севера. Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 120-летию открытия синтетического каучука И.Л. Кондаковым. Якутск, октябрь 2021 г. С. 26-28.
DOI: 10.24412/cl -37269-2024-1-209-212
ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ДОЛГОВЕЧНОСТИ НОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Гусев ЕЛ.1, 2, Петрова П.Н.1, Гоголева О.В.1, Колесова ЕС.1
1 Институт проблем нефти и газа ФИЦ «ЯНЦ СО РАН, г. Якутск 2 Институт математики и информатики Северо-Восточного федерального
университета, г. Якутск [email protected]
На основе разрабатываемой методологии прогнозирования определяющих характе-стик композиционных материалов и конструкций в рамках вариационных постановок обратных задач прогнозирования проведены исследования возможности оптимального прогнозирования срока службы ряда новых полимерных композиционных материалов при воздействии экстремальных климатичесикх факторов внешней среды, характерных для холодного климата Арктической и Субарктической зоны.
В последние десятилетия при разработке новых функциональных полимерных композиционных материалов (ПКМ) для применения в экстремальных условиях Арктической и Субарктической зоны недостаточно только улучшения ключевых эксплуатационных характеристик, таких как прочность, эластичность, износостойкость и электропроводность. При создании полимерных материалов (ПМ), полимерных композиционных материалов (ПКМ) в экстремальных условиях Арктической и Субарктической зоны важно учитывать множество требований к работе в экстремальных условиях Севера. Одним из центральных требований к ПМ, ПКМ в экстремальных условиях Арктической и Субарктической зоны является требование стабильности определяющих свойств материалов под воздействием экстремальных климатических факторов. Проведение климатических испытаний позволяет как определить текущие изменения в свойствах материалов, так и прогнозировать изменение этих свойств в будущем [1-9].
На основе разрабатываемой методологии как краткосрочного, так и средне-, и долгосрочного прогнозирования определяющих хаарктеистик композиционных материалов и конструкций в рамках вариационных постановок обратных задач прогнозирования проведены исследования возможности оптимального прогнозирования срока службы ряда новых полимерных композиционных материалов при воздействии экстремальных климатичесикх факторов внешней среды, характерных для холодного климата Арктической и Субарктической зоны [1-9].
