Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Разработка и исследование эпоксидных полимерных покрытий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах

Диссертация: Разработка и исследование эпоксидных полимерных покрытий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Высокие адгезионные и механические свойства, устойчивость к химическим и физическим воздействиям обуславливает расширение их использования в различных лакокрасочных материалах, увеличение марочного ассортимента олигомеров и сшивающих агентов. Широкий ассортимент олигомеров и сшивающих агентов открывает возможность целенаправленного варьирования свойствами сформированных на их основе полимерных… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Эпоксидные олигомеры
    • 1. 2. Процессы отверждения эпоксидных смол
  • 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Методы исследования
  • 3. Исследование влияния растворителей и сшивающих агентов на формирование эпоксидных полимерных покрытий
    • 3. 1. Соответствие параметров растворимости Гильдебранда компонентов эпоксидной полимерной системы
    • 3. 2. Влияние растворителей на реологические свойства растворов олигомеров
    • 3. 3. Влияние летучести растворителей на формирование покрытия
    • 3. 4. Исследование влияния типа отвердителя на формирование покрытия
  • 4. Исследование влияния полиамидных отвердителей на противокоррозионные свойства покрытий
  • 5. Влияние времени выдержки композиции на формирование покрытия
    • 5. 1. Влияние времени выдержки композиции на реологические свойства
    • 5. 2. Исследование влияния продолжительности выдержки композиции на устойчивость эпоксидных покрытий в агрессивных средах
  • 6. Использование в качестве сшивающего агента у-аминопропилтриэтоксисилана
    • 6. 1. Оценка отверждения покрытий с использованием в качестве сшивающего агента у-аминопропилтриэтоксисилана
    • 6. 2. Изучение адгезии покрытий
  • 7. Исследование защитных свойств эпоксидных покрытий в агрессивных средах
  • Выводы

Разработка и исследование эпоксидных полимерных покрытий, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Большие успехи в области химии и физики высокомолекулярных соединений, достигнутые за последнее время, обусловили широкое применение полимеров, в частности эпоксидных смол, в качестве пленкообразующих веществ для лакокрасочных материалов различного назначения.

Высокие адгезионные и механические свойства, устойчивость к химическим и физическим воздействиям обуславливает расширение их использования в различных лакокрасочных материалах, увеличение марочного ассортимента олигомеров и сшивающих агентов. Широкий ассортимент олигомеров и сшивающих агентов открывает возможность целенаправленного варьирования свойствами сформированных на их основе полимерных покрытий для определенных областей применения.

Одной из актуальных задач лакокрасочной промышленности является создание материалов и систем покрытий, предназначенных для защиты от коррозии металлических конструкций и транспортных средств, эксплуатируемых в жестких условиях. К таким объектам относятся емкости для хранения нефтепродуктов и агрессивных жидкостей, вагоны, перевозящие минеральные удобрения, металлические конструкции, эксплуатируемые в тяжелых атмосферных условиях. Этим требованиям по совокупности эксплуатационных показателей и отвечают эпоксидные полимерные покрытия.

Целенаправленное регулирование свойств эпоксидных композиционных материалов возможно за счет правильного выбора олигомеров, сшивающих агентов, их соотношений, состава растворителей, что влияет на физико-химические свойства исходных композиций, которые, в конечном итоге, определяют эксплуатационные свойства полимерного покрытия. Правильный выбор состава композиции дает возможность минимального использования токсичных компонентов, в том числе противокоррозионных пигментов и летучих органических соединений, что отвечает современным ужесточившимся экологическим требованиям.

Исходя из этого, цель работы, заключающаяся в исследовании влияния состава эпоксидной композиции, ее физико-химических свойств на формирование полимерного покрытия, его защитные свойства и разработка материалов, предназначенных для создания покрытий, эксплуатируемых в агрессивных средах, является актуальной.

Для решения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: установить влияние отвердителей и растворителей на защитные свойства полимерных эпоксидных покрытий. Исследовать возможность повышения противокоррозионных свойств эпоксидных покрытий, за счет использования в качестве сшивающего агента амино-пропилтриэтоксисилана и отвердителей, содержащих имидазолиновые группы в своем составе.

Выводы.

1. На основании концепции трехмерного параметра растворимости и реологических исследований обоснован выбор состава летучей части для формирования эпоксидного покрытия, обладающего высокими защитными свойствами. Установлено влияние летучести растворителей на структуру и характер поверхности полимерных покрытий, образование микроскопических пузырей и ячеек Бенарда, снижающих защитные свойства покрытий.

2. Методами ультрамикроскопии и электронной спектроскопии исследовано влияние отвердителей на наличие и размер микронеоднородностей. Показано, что минимальный размер микронеоднородностей наблюдается в случае использования в качестве сшивающих агентов полиамидов. Методом спектроскопии электрического импеданса установлено, что эти сшивающие агенты позволяют получать покрытия с высокими защитными свойствами.

3. Методами катодной и анодной поляризации и спектроскопии электрического импеданса установлена связь противокоррозионных свойств покрытий с количеством имидазолиновых групп полиамидного отверди-теля. Показано, что увеличение содержания имидазолиновых групп, при содержании отвердителя, не превышающего стехиометрического количества, улучшает защитные свойства покрытий, без увеличения содержания противокоррозионных пигментов, часто являющихся токсичными.

4. По данным спектроскопии электрического импеданса и реологических исследований установлена связь защитных свойств полимерных покрытий с изменением динамической вязкости композиции в течение выдержки за счет химических и физико-химических процессов.

5. Показано, что использование в качестве сшивающего агента амино-пропилтриэтоксисилана снижает межслойную адгезию, как при холодном, так и при горячем отверждении, но обеспечивает хорошую адгезию к стальной подложке, что обусловлено образованием комплексов аминопропилтриэтоксисилана с поверхностью металла.

6. Установлено, что в растворах соляной и серной кислот низких концентраций целесообразно использовать покрытия, отвержденные сшивающими агентами, позволяющими формировать трехмерные полимерные пленки, стойкие к действию ионов гидроксония (например, КЭДА), в концентрированных растворах серной кислоты, стойкие к окислителям (например, ЦААМ и ААПА), в воде — отвержденные сшивающими агентами, в молекулах которых имеются циклоалифатические и ароматические фрагменты.

8. Разработан ряд эпоксидных материалов, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, и реализовано их серийное производство.

Показать весь текст

Список литературы

  1. . Л.Г., Кузьмина Ю. В., Гаврилина С. А., Белоусова Г. В. Линейная поликонденсация низкомолекулярных эпоксидных олигомеров с 4, 4 дигидроксидифенилпропаном. //ЛКМ и их применение. 1989. № 5. С.25−28.
  2. Л.Г., Кузьмина Ю. В., Гаврилина С. А., Белоусова Г.В.,
  3. В.И. Некоторые закономерности получения эпоксидных диановых олигомеров методом сплавления в присутствии различных катализаторов. //ЛКМ и их применение. 1989. № 6. С.3−6.
  4. Л.Г., Елин О. В., Сорокин М. Ф. Получение средне- и высокомолекулярных эпоксидных диановых олигомеров методом сплавления.
  5. ЛКМ и их применение. 1989. № 2. С.48−52.
  6. P.J. //21th Int. Conf. Org. Coat. Sei. Tech. Athens 1990. P.293.
  7. М.Ф., Кочнова 3.A., Шодэ Л. Г. Химия и технология пленкообразующих веществ. М.: Химия.1971. 320с.
  8. И.Schö-lten Н. //E.C.J. 1995. № 6. Р.458−463.
  9. Dow Ероху Resins. Technical literature. 1998.
  10. E., Nokleby J.O. // P.C.E. 2001. № 3. P.49−55.
  11. A.M. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы. JL: Гос-химиздат. 1962. 963с.
  12. J. С., Speier J. L. //J.Am.Chem.Soc. 1958. V.80. № 15. Р.4104.
  13. J.A., Barnes G.H. // J.Am.Chem.Soc. 1957. V.79. № 8. P.974.
  14. M. // E.C. 2003. № 5. P.55−60.
  15. W. // Am.Paint J. 1965. V.26. P.92.
  16. H.A., Тюрин Б. Ф., Зюзина Ю. Д., Назарова Ю. Г. // JIKM и их применение. 1962. № 3. С.4г6.
  17. А. Е., Луговкин. Б.П. // ЖОХ. 1952. № 22. С. 1193.
  18. G.T., Pollnow G.F. // Ind.Ing.Chem. 1962. V.l. № 3. Р.185г Ш.
  19. Информационный бюллетень о зарубежной химической промышленности. НИИТЭХИМ. 1959. № 8. С. 20с.
  20. М.Н., Бычков В. А., Носан В. Н., Ижик О. Н. Пероксидный олигомер на основе эпоксидного олигомера ЭД-20 и М-(трет-бутил-пероксиметил) анилина. //JIKM и их применение. 1989. № 5. С.19−21.
  21. М.Ф., Лялюшко К. А., Дудакова P.A. // ЛКМ и их применение. 1960. № 5. С. 1.-3.
  22. А. // Kunst.Rund. 1958. V.5. Р. 234.
  23. Phenoxy Resins Product Data. Union Carbite. USA. iBSZ.
  24. Plastics.Februrary. 1966. № 2. Р.60.-6/.
  25. N., Barnabeo A., Hale W. // Appl.Polymer.Sci. 1963. V.7. P.2135.-2/3?.
  26. N., Barnabeo A., Hale W. // Appl.Polymer.Sci. 1963. V.7. P.2145r?/^
  27. Патент 776 495 (Англия). /35?. 31. Патент 755 944 (Англия).
  28. Патент 774 663 (Англия). /ЛГ/.33.Патёнт 789 392 (Англия).34.Патент 1 130 721 (Франция).
  29. Патент 2 829 124 (США). t$SS.
  30. Патент 2 658 884 (США). idoS.
  31. Патент 726 830 (Англия). /4ЛГ
  32. Патент 746 824 (Англия). /Зов.
  33. Патент 1 076 647 (Франция). •
  34. Дж., Рао Р. // Химия и технология полимеров. 1961. № 6. QXl-iZZ.
  35. Н., Porret D., Lohse F. // Macromol. Chemie. 1966. V.91. P.195.
  36. R. //Brit.Plast. 1962. V.35. P.580.
  37. Gary C. Mc.5 Patric I., Smith P. //J.AppI.Polymer Sci.1963. № 7. p. lr4 44.1ellinek K. // Kunst. Rund. 1963. № 10. P.165.
  38. Hay K.L. // Chem.Canada. 1960. V.12. № 11. P. 27.
  39. Mc Gary C., Patric C., Sticlke R. // Ind.Eng.Chem. 1960. V.52. P. 318.
  40. Mc.Gaiy C., Patric C., Stickle R. //Paint Varnish Prod. 1960.V.50. № 3.P.39.
  41. Патент 2 393 610 (США). /940 .
  42. D., Duke A., Humphreys K., Johnston E., Martin R., Strock P. // Macromol.Chem. 1963. V. 59. P.82.
  43. Патент 3 120 547 (США). 1360.
  44. A.M. // Kunststoffe. 1958. V.4. P. 147.
  45. Ems Grilonit. Technical literature. 53.Shell. Technical literature. (919.
  46. VFT. Technical literature. ЯооР,
  47. А.Г., Войкулеску К. И., Попеску M.B. // JIKM и их применение. 1963.№ 3.с.38г5^.
  48. J. // Chimia. 1962. V.16. Р.76.57.Патент 3 006 877 (США). Ш'.
  49. Патент 583 402 (Канада). /?^.
  50. Патент 910 961 (Англия). /262.бО.Патент 912 063 (Англия). {9GO. 61. Патент 2 889 305 (США). ММ • 62. Патент 3 015 635 (США). /90Х. 63. Патент 3 033 088 (США). •64.Патент 757 668 (Франция).
  51. Патент 1 202 394 (Франция). /360 .
  52. Патент 1 155 874 (ФРГ). /963.
  53. В.Е. // JIKM и их применение. 1965. № 3. С.39
  54. Е.Д., Муромцев А. К. // JIKM и их применение. 1966. № 1. С.44г4?.
  55. В.Е., Михайловский Ю. Н. // JIKM и их применение. 1966. № 2. C.34rJi
  56. A., Streitberger H.J. // BASF Handbook on Basics of Coating Technology. 2003. 792 P.
  57. М.И. // Промышленное применение эпоксидных лакокрасочных материалов. JL: Химия. 1983.121с.
  58. Лакокрасочные материалы на основе эпоксидных смол. Обзорная информация. Серия лакокрасочная промышленность. М.: НИИТЭХИМ. 1976. 47с.
  59. Ф.М., Кардаш Н. С., Шодэ Л. Г., Дудина Л. В., Денискина И. В., Серебрякова Т. З., Дубровицкий В. И., Еселев А. Д. Свойства эпоксидных покрытий с различными отвердителями аминного типа. // ЛКМ и их применение. 1989. № 5. С.36−39.
  60. Stoye D., Freitag W. Resins for Coatings. Munich: Hanser. 1996. 460p. 75. Чернин И. З., Смехов Ф. М., Жердев Ю. В. Эпоксидные полимеры и композиции. М.: Химия. 1982. 232с.76.Патент 2 901 461 (США). /W.77.Патент 4 308 185 (США).
  61. Fisher.W. // Farbe u.Lack. 1977. V.83. № 10. Р.904−915.
  62. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. М.: Энергия. 1973. 415с.
  63. J.H. //Dec 11/25. 1985. V.175. Р.902−905.
  64. J.V. // Ероху Curing Agents Based on Isophoron Diamine and Trimethylhexamethylen Diamine. 2000. Degussa-Hults AG. P.4−6.
  65. DOW. Technical literature. 1993.
  66. CIBA. Technical literature. 1929.
  67. Тиккурилла. Каталог. 1494 ¦85.Йотун. Каталог. 199g.86.Текнос. Каталог. I960 ,
  68. М.Ф., Шодэ Л. Г., Ручкина А. Г., Гроздов А.Г.,
  69. В.В., Водопьянов В. П. Каталитическое отверждение эпоксидных олигомеров ароматическими аминами. // ЛКМ и их применение. 1988. № 1 С.31−32.
  70. Cardanol. Technical literature. ?99 $.
  71. Cognis. Technical literature. Лее6.
  72. Air Product. Technical literature. /99?-.91.01dring P.K.T. Hayward G. Resins for surface coatings. 1998. V.2. P.234.
  73. A.A., Непомнящий А. И. Лаковые эпоксидные смолы. М.: Химия. 1970. 248с.93.A.c. 16 852. (НРБ). 192/.
  74. Патент 1 438 418 (Англия). /976.
  75. Патент 1 445 370 (Англия). /096.
  76. Univeler-Emery N.V. Dimer Acids and Their Uses. News Brief, 7307
  77. J., Havlik Z., Ritshell R. // Conference Pryskyrice-74.Usti on Labi. P.154−160.
  78. R.B. // Polymer. 1972. № 9. P. 455−458.
  79. G. //Polymer News. 1986. V.ll. № 10. P.301−302.
  80. E.P. // Progr. in Org. Coat. 1983. № 11. P.297−308. Ю4. Михапьский А.И.//Сер. Высокомол. Соед. 1985. С.151−220.
  81. Патент 51−37 240 (Япония).
  82. Патент 52−22 399 (Япония).
  83. Патент 51−37 240 (Япония), да.
  84. Патент 2 647 377 (ФРГ). /jW. Ю9. Патент397 815 (США).
  85. O.Bayer Technical literature.
  86. Solomon D.H. The chemistry of organic film formers. Kreiger. New IJork.1977. P.56−88. 112. Патент 246 334 (США). J94G. 113. Shell Chemicals private communication. M39%
  87. Г. К., Калия H.M., Ларченко Г. А., Мозолева А. П., Макот-кин А.В. Влияние строения бутоксилированных феноло-формальдегидных олигомеров на свойства эпоксифенольных композиций для консервных лаков.//ЛКМ и их применение. 1990. № 2. С.22−34.
  88. З.А., Хрисанова Т. А., Сорокин М. Ф. Эпоксифенольные лаки для защиты консервной тары. // JIKM и их применение. 1989. № 2. С.82−89.
  89. Shell Chemicals technical literature ЕР 2.9. 1991
  90. В ASF Container technical literature. f929
  91. B. // ICI/PIRA symposium. 1995.
  92. Патент 4 212 781 (США). S Mu.
  93. Патент 2 046 767 (Англия). /9JO.
  94. Woo J.T.K., Ely R.R. // Proceedings of the thirteenth waterborne and solids coatings symposium. 1986. New Orlean. P. X 12.122.Патент 3 803 089 (США), mq.
  95. JI.Г., Синицына О. В., Волощук Т. Н., Фомичева Т. Н., Цейтлин Г. M Особенности отверждения эпоксидных покрытий блокированными отвердителями (кетиминами). // JIKM и их применение. 1989. № 6. С.9−12.124.Патент 2 647 377 (ФРГ). .
  96. Е.Е., Куликова О. А., Каверинский B.C. Измерение и расчет относительной летучести смесевых растворителей. // JIKM и их применение. 2000. № 9. С.23−25.
  97. О.А. Получение и стабилизация совмещенных алкидно-акриловых дисперсий и разработка лакокрасочных материалов на их основе. Дисс. канд. хим. наук. Ярославль. 2000.
  98. L.S. Hernandez, В. del Amo, R. Romagnoli. // Anti-Corrosion Methods and Materials. 1999. V.46. № 3. P. 198−204
  99. J.A. Gonzalez, E. Otero, A. Bautista, E. Almeida, M. Morcillo. // Progress in Organic Coatings. 1998. № 33. P.61−67
  100. М. Ф. Лялюшко К.А. Практикум по синтетическим полимерам для лаков. М: Высшая школа. 1965. С. 272.
  101. Ruf J. Organischer Metallschutz. Hannover. Vincentz. 1993. 224 S
  102. G. Menges, F.Stoll. // Fabre und Lack. Bd. 81.N. 3. 1975. S.204−209.
  103. L.A. Sakharova, E.A. Indeikin, V.B. Manerov // The 3rd International Exhibition and Congress of Paint Industry and Corrosion Protection, Budapest. 2001. P.89−93.
  104. Ю.Г. Разрушение полимерных покрытий под действием агрессивных сред. Москва, Химия. 1972. С.48с
  105. С.А., Ицко Э. Ф. Растворители для лакокрасочных материалов. Санкт-Петербург. Химиздат.200. С. 12. с.
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?