Структурообразование, разработка составов и технологии нанесения защитных эпоксидных композиционных покрытий

• Автор: Клышников, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Общие сведения о защитных покрытиях на основе эпоксидных полимеров

1.2 Теоретические основы структурообразования и технологии полимерных композиционных материалов
1.3 Влияние тонкодисперсных наполнителей полимерных матриц на структуру композиционных материалов
1.4 Анализ взаимодействия ультрадисперсных частиц с компонентами полимерных композиционных материалов
1.5 Прогнозирование долговечности защитных покрытий на основе полимерных композиционных материалов
1.6 Выводы

2 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Характеристика материалов
2.2 Методы исследований
2.2.1 Физико-механические испытания
2.2.2 Определение физических характеристик
2.2.3 Сканирующая зондовая микроскопия
2.3 Методика математического планирования эксперимента
2.4 Выводы
3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ЭПОКСИДНЫХ
СВЯЗУЮЩИХ С УЛЬТРАДИСПЕРСНЫМИ ДОБАВКАМИ
3.1 Структурообразование защитных полимерных покрытий
3.2 Разработка эпоксидного защитного покрытия с улучшенными характеристиками

3.2.1 Модификация эпоксидного связующего малыми добавками углеродных нанотрубок
3.2.2 Определение оптимального содержания наполнителя в защитном полимерном покрытии
3.2.3 Влияние количества нанодобавки на рельеф поверхности
пленок связующего
3.2.4 Компьютерный анализ влияния содержания нанотрубок в образцах на шероховатость поверхности
3.3 Исследование водостойкости эпоксидных композиций модифицированных ультрадисперсными частицами
3.4 Исследование химической стойкости модифицированных эпоксидных композиций в среде травильных растворов
3.5 Выводы
4 ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЭПОКСИДНОГО СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ
4.1 Прогнозированию долговечности эпоксидного композиционного
материала с позиций термодинамики
4. 2 Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1 Подготовка поверхности под нанесение защитных покрытий
5.2 Технология нанесения полимерных покрытий
5.3 Устройство мастичных, шпаклевочных и наливных покрытий
5.4 Экономическая эффективность применения защитных эпоксидных покрытий
5.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт внедрения в учебный процесс
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт внедрения в производство
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Технологический регламент
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Отчет о патентных исследованиях

сопровождающееся на конечной стадии отслаиванием и растрескиванием пленок, происходит под действием физико-химических процессов, протекающих в пленке под воздействием света, тепла, воды, кислорода воздуха и механических напряжений. Возникающие при формировании покрытий и их эксплуатации внутренние напряжения оказываются в ряде случаев соизмеримыми с адгезионной и когезионной прочностью пленок и могут вызывать самопроизвольное разрушение покрытий. Разрушение покрытий, сформированных по оптимальным технологическим режимам, носит временной характер и сопровождается протеканием физико-химических процессов, приводящих к изменению структуры, прочностных и адгезионных свойств, теплофизических параметров и внутренних напряжений.
Обычно о скорости процессов, происходящих при старении покрытий, судят по изменению цвета, блеска, появлению дефектов, отслаиванию и растрескиванию, по потере эластичности и появлению хрупкости. Во многих работах отмечается, что на начальной стадии эксплуатации покрытий между указанными показателями и долговечностью не всегда наблюдается прямая взаимосвязь. При исследовании старения покрытий на основе нитроцеллюлозных, алкидных и алкидномеламиновых олигомеров [80,81], нанесенных на загрунтованную металлическую поверхность, было установлено, что наибольшая скорость снижения эластичности наблюдается в начальный период старения и покрытия эксплуатируются при пониженной величине эластичности, поэтому высокая начальная эластичность еще не определяет стойкость покрытия к старению. Была проведена сравнительная оценка изменения свойств как визуально, так и путем замера блеска, толщины, твердости, прочности при ударе, адгезии в различных климатических зонах в атмосферных условиях для покрытий на основе пентафталевых, перхлорвиниловых, эпоксидных и других пленкообразующих, нанесенных на металлические подложки, а также по грунтовке и шпатлевке [82—85].
Было установлено, что первыми признаками старения пленок являются потеря блеска, изменение цвета, снижение адгезии и меление.