Модификация эпоксиэфиром полимерных материалов для лакокрасочных покрытий

• Автор: Староверова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 .Литературный обзор
1.1 Водорастворимые полимеры
1.2 Адсорбция поверхностно-активных веществ
1.3 Димерные ПАВ
1.4 Полимерные ПАВ в водном растворе
1.5 Применение полимеризугощихся ПАВ
1.6 Смеси ПАВ и водорастворимых полимеров
1.7 Использование ПАВ для стабилизации пигментных дисперсий
1.8 Использование полимерных ПАВ в качестве диспергаторов
1.9 Водоразбавляемые эпоксиэфирные олигомеры
1.10 Модификация полимерных дисперсий олигомерами
2. Объекты и методы исследования
2.1 Объекты исследования
2.1.1 Водорастворимые эпоксиэфирные олигомеры
2.1.2Аммиак водный
2.1.3 Водные дисперсии полиакрилатов
2.1.4 Поверхностно-активные вещества
2.1.5 Паста желтого железооксидного пигмента
2.1.6 Пигменты и наполнители
2.1.7 Алкидный олигомер
2.1.8 Органические растворители
2.2 Методы исследования
2.2.1 Определение вязкости дисперсий
2.2.2 Определение молекулярно-массового распределения
методом турбидиметрического титрования
2.2.3 Определение содержания карбоксильных групп в олигомере

2.2.4 Расчет изотерм адсорбции эпоксиэфира на поверхности пигментов и наполнителей
2.2.5 Определение поверхностного натяжения
2.2.6 Определение содержания гель-фракции
в сформированных пленках
2.2.7 Исследование электрокинетических свойств дисперсий
2.2.8 Волюмометрический метод оценки газовыделения
2.2.9 Определение пигментных свойств желтого
железооксидного пигмента
2.2.10 Метод определения деформационно - прочностных характеристик лакокрасочных пленок
2.2.11 Определение минимальной температуры пленкообразования
2.2.12 Определение дисперсного состава дисперсий методом динамического светорассеяния
2.2.13 Определение седиментационной устойчивости пигментных дисперсий
2.2.14 Определение паропроницаемости лакокрасочных пленок
2.2.15 Определение водопоглощения свободной пленки
2.2.16 Определение массовой доли нелетучих веществ 5
2.2.17 Определение диспергируемое пигментов
3. Коллоидно-химические свойства растворов эпоксиэфиров
4. Модифицирование полимерных дисперсий олигоэпоксиэфиром
5. Модифицирование пигментированных материалов
Выводы
Список использованных источников
Приложение А
Введение
Актуальность проблемы
Олигомеры и полимеры, используемые в технологии полимерных композиционных материалов, содержащие в составе гидрофильные и гидрофобные группы или звенья, обладают поверхностной активностью. К таким олигомерам, в частности, относятся эпоксиэфиры, являющиеся амфифильными соединениями. Это дает возможность их применения не только в качестве водоразбавляемых пленкообразователей, но и в качестве поверхностно-активных модификаторов свойств лакокрасочных материалов и их компонентов. Возможность эпоксиэфиров отверждаться по механизму окислительной полимеризации в случае их использования в качестве анионактивных ПАВ дает возможность исключения их миграции на поверхность полимерных покрытий, снижающую их эксплуатационные свойства. Важной задачей коллоидно-химической модификации полимерных дисперсий является обеспечение агре-гативной устойчивости композиций и оптимизация пленкообразующих свойств. Водорастворимый эпоксиэфирный олигомер, обладая поверхностной активностью, может являться модификатором поверхностных свойств пигментов и полимерных дисперсий. Исходя из этого, исследование поверхностно-активных свойств эпоксиэфиров и разработка способов их использования в качестве олигомерных модификаторов в составе лакокрасочных материалов является актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с тематическим планом НИР ФГБОУ ВПО “Ярославский государственный технический университет”, производимой по заданию Министерства образования и науки Российской Федерации по темам: «Разработка научных основ синтеза (со)полимеров ионной и радикальной полимеризации и модификации физико-химических свойств полимерных и композиционных материалов», № гос. регистрации 0120.0 852837 «Разработка и модификация полимерных наполненных материалов и их компонентов», № гос. регистрации 3.8475.2013.

эпоксидной смолы, а затем проводят сополимеризацию полиэфира с этиленовыми мономерами [91].
Разработана смешанная водная эмульсия эпоксидного олигомера и акрилатов. Роль эпоксиэфира в такой системе сводится к снижению температуры образования латексных частиц [92].
Получена водная композиция на основе эпоксиэфира, с массовой долей нелетучих веществ более 50%, содержащая в качестве нейтрализатора соль аммония, и имеющая после отверждения высокие механические свойства [93].
В работе [83] синтезированы водорастворимые эпоксиэфирные олигомеры на основе тримеллитового ангидрида с жирностью 44%, 48% и 52%, способные к автоокислительному отверждению на холоду в присутствии сиккативов, предназначенные для нанесения ЛКМ методом анодного электроосаждения. При применении олигомера с жирностью 44% достигается формирование покрытий с высокими физико-механическими и защитными свойствами. Независимо от степени нейтрализации карбоксильных групп, такие олигомеры образуют системы «олигомер - бутилцеллозольв - вода», в которых эмульсия олигомера стабилизирована раствором того же олигомера, являющегося по своей природе анионактивным ПАВ. С уменьшением степени нейтрализации доля эмульсии в системе возрастает. Взаимное сосуществование эмульсии и коллоидного раствора при высоких степенях нейтрализации карбоксильных групп обусловлено явлением самовысаливания олигомера из раствора вследствие гидролиза его солевых форм [94].
На основе эпоксиэфиров разработаны эмали и грунтовки горячей сушки с пониженным содержанием летучих органических соединений, имеющие высокую гидролитическую и противокоррозионную устойчивость. Сообщается, что эпоксиэфиры могут использоваться в качестве модификаторов латексов [95]. Имеются данные по снижению ЛОС и активности коррозионного процесса в плёнках на основе водорастворимых эпоксиэфиров по сравнению с традиционными алкидными и акриловыми покрытиями [96].