Dupont ™ за короткий срок сделал доступными чулки, зубные щетки, мобильные устройства и др. потребительские товары для всех жителей планеты за счет внедрения нового материала – нейлона Zytel®. Он способен заменить металл, повысить сложность конструкций, а также уменьшить вес и стоимость готового изделия.

Если можно сказать, что гитары, рояли и человеческий голос формируют музыку, а электронная почта, SMS-сообщения и блоги – процесс общения, тогда можно утверждать, что нейлон формирует идеи.

Благодаря материалу, отметившему свою 80-ю годовщину и ставшему настоящим достижением науки в момент его изобретения специалистом компании DuPont Уоллесом Карозерсом в 1935 г., множество различных потребительских товаров, таких как чулки, зубные щетки и мобильные устройства, стали более дешевыми, привлекательными и доступными для всех жителей планеты. Этот легкий материал часто заменяет металл, уменьшая вес и стоимость готовых изделий и предоставляя свободу творчества в плане дизайна и соединения отдельных компонентов.

«Нейлон произвел революцию в индустрии моды, – отмечает Дебра Хьюз, куратор коллекций и выставок Музея и библиотеки Хагли. – Помимо текстиля, нейлон подарил миру новые возможности для дизайна. Это материал, который изменил мир».

Универсальность и прочность нейлона в сочетании с научными достижениями компании позволили повысить производительность и создать глобальную сеть для поддержки клиентов – все это и стало той формулой успеха, которая помогла нейлону завоевать свою репутацию и свое место как одного из наиболее успешных продуктов DuPont.

«Если необходимость улучшения эксплуатационных качеств продукции послужила причиной появления полимеров, то свобода дизайнерского творчества помогла их развить, а благодаря своей высокой адаптивности они остаются неизменно актуальными, – подчеркивает президент подразделения DuPont Performance Polymers Патрик Э. Линднер. – Пока дизайнеры способны придумывать что-то новое, мы помогаем им это создавать».

Универсальность нейлона проявляется в формате пластика

Компания DuPont стала основоположником науки, трансформировавшей нейлоновые волокна в инженерный полимер в 1940-е гг. Его экспоненциальное развитие в это десятилетие частично было обусловлено деятельностью правительства США, которое рекомендовало заменить металл пластиком везде, где это только возможно, чтобы оказать необходимую поддержку государству в трудное военное время. Именно в этот период бутылки, крышки и даже детали автомобилей стали легче и дешевле.

В 1950-е гг. DuPont зарегистрировала торговую марку своего нового флагманского продукта – нейлона DuPont™ Zytel® – а в следующем десятилетии обнаружила, что соединение этого пластика со стеклом и другими наполнителями позволяет расширить его функциональность. Нейлон создал собственную категорию материалов с высокими эксплуатационными характеристиками и заложил основы производства автомобильных компонентов. Именно в этой отрасли требования длительной устойчивости к воздействию высоких температур и химических веществ препятствовали применению многих видов пластика.

В 1992 г. компания General Motors использовала нейлон Zytel® в производстве одного из своих наиболее популярных и надежных двигателей – модели 3800. Это был первый случай масштабного коммерческого применения нейлона в воздухозаборной системе в США, он и заложил основу для последующего полного и глобального перехода с металла на пластик в производстве воздухопроводов и других автомобильных компонентов, происходившего в последующее десятилетие. К тому времени, как почтенный двигатель GM3800 вышел из употребления в 2008 г., 65%-ное уменьшение массы конструкции по сравнению с предыдущей алюминиевой версией позволило сэкономить более 2,6 миллиона баррелей нефти в результате снижения расхода топлива только при использовании данного двигателя.

Инженеры-проектировщики обнаружили, что применение Zytel® не только приводит к уменьшению веса конструкций по сравнению с их металлическими аналогами, но также обеспечивает свободу творчества при создании сложных форм, позволяет соединять множество различных компонентов для улучшения эксплуатационных характеристик готовых изделий и снижать общие издержки отраслевых партнеров DuPont. Сегодня нейлон DuPont™ Zytel® используется по всему миру в производстве множества различных автомобильных компонентов, включая воздуховоды, крышки двигателей, охладители наддувочного воздуха, детали коробки передач и бачки радиаторов. В электрических и электронных системах нейлон Zytel® широко используется для изготовления кожухов, розеток, клеммных панелей, прерывателей, переключателей и реле.

Расширение линейки

Специалисты DuPont также выяснили, что можно модифицировать основу этого полимера, чтобы предложить инженерам-проектировщикам новые материалы, которые помогут им заменить металлы и другие тяжелые, хрупкие или экологически неустойчивые материалы. В 1973 г. – в период максимального дефицита нефти – компания DuPont представила сверхпрочный полимер Zytel® Super Tough.

«Свойства материала соответствуют его названию, – отмечает Ричард Майо, директор глобального подразделения по работе с нейлоном в DuPont Performance Polymers. – И автопроизводители использовали его для замены металла в бензобаках, крепежах, деталях двигателей и других частях автомобилей, чтобы снизить их вес и улучшить показатели пробега на единицу расхода топлива». А некоторое время спустя инженеры-проектировщики начали применять Zytel® ST в производстве бытовых приборов, изоляции проводов, спортивного инвентаря и предметов мебели.

Через несколько лет компания DuPont разработала другой инновационный состав нейлоновых полимеров и выпустила Zytel® HTN. Этот новый высококачественный полиамид заполнил разрыв между обычными инженерными смолами и гораздо более затратными специализированными полимерами. Zytel® HTN позволяет выполнять гораздо более точные работы при изготовлении чувствительных электрических и электронных компонентов. Его можно формовать в гораздо более тонкие детали, и при этом он сохраняет первоначальную форму и размеры даже под воздействием высоких температур и влажности.

«Возможность изготовления более тонких деталей без ущерба для эксплуатационных качеств изделия взволновала проектировщиков, – говорит Майо. – К примеру, специалисты в области потребительской электроники увидели в этом материале уникальное сочетание прочности, жесткости и устойчивости, позволяющее сделать экраны мобильных телефонов и планшетов еще больше, сохранив при этом небольшой вес, удобство обращения и использования. Автопроизводители оценили его устойчивость к воздействию высоких температур и влажности и начали применять в производстве систем охлаждения двигателя и систем обогрева».

Затем, в 2010 г., в то время как весь мир начал переходить на более жесткие стандарты экономии топлива и выбросов вредных веществ в атмосферу, компания DuPont представила еще одну новую полимерную основу – нейлон Zytel® PLUS, который сохраняет превосходные эксплуатационные качества гораздо дольше, чем традиционные виды нейлона, несмотря на воздействие горячих нефтепродуктов, горячего воздуха, хлорида кальция и прочих агрессивных химических веществ, образующихся в автомобилях. Он был необходим, так как автомобильная отрасль занималась улучшением эффективности работы транспортных средств, что приводило к повышению температуры и давления в их внутренних системах.

Совсем недавно компания DuPont разработала целое портфолио возобновляемых полимеров на основе непродовольственных сельскохозяйственных культур. Растущая линейка полимеров Zytel® RS 610 и 1010 предоставляет устойчивую альтернативу для изготовления мобильных устройств и таких автомобильных компонентов, как бачки радиаторов, воздухопроводы и топливопроводы.

Увеличение доли рынка

Быстрая коммерциализация нейлона задала темп продвижения компании на рынке. DuPont построила полномасштабный завод по производству нейлона в Сифорде, штат Делавэр, в 1939 г., а затем, всего через два года, и второй – в Мартинсвилле, штат Вирджиния. Сегодня DuPont является крупнейшим производителем нейлона, ориентированным на рынок инженерных полимеров, с самой большой производственной сетью в мире. В числе недавних изменений можно назвать июньское 20%-ное наращивание производства DuPont™ Zytel® PA 66 и PA 6 на предприятии в Юнтропе, Хамм, Германия. Чуть ранее, в марте, компания DuPont также объявила о 10%-ном наращивании производства DuPont Zytel® HTN PPA на своем заводе в Ричмонде, штат Вирджиния. Оба изменения были проведены в ответ на растущий спрос на мировых рынках автомобилей и потребительской электроники.

Уделяя особое внимание качеству и сохранению свойств своей продукции, компания DuPont выпускает полный ассортимент полимеров PA66, PA6, PPA и полиамидов с длинной мономерной цепью (LCPA) в Европе, обеих Америках и Азии. DuPont владеет и руководит работой общемировой сети предприятий непрерывной полимеризации, занимающихся производством нейлона во всех трех регионах, а также площадок по изготовлению сложных смесей в 13 странах мира для обеспечения поставок по месту расположения клиентов.

«Если взглянуть на портфолио компании в самом начале и теперь, можно увидеть, как наши научные достижения следовали за событиями на рынке, а также и то, как мы помогали различным отраслям и рынкам развиваться, предоставляя инженерам-проектировщикам материалы для новых идей», – говорит Линднер.