Физико-химические закономерности формирования и деградации органосиликатных покрытий в системах полиорганосилоксан-силикат-оксид

• Автор: Чуппина, Светлана Викторовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 390 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ ОРГАНОСИЛИКАТНЫХ КОМПОЗИЦИЙ. Обзор литературы

1.1 Становление и развитие материаловедения органосиликатных композиции

1.1.1 Разработка физикохимических и технологических основ производства и применения ОСК

1.1.2 Вопросы терминологии, классификации и обозначения ОСК

1.1.3 Широкое применение ОСК различного назначения основной итог х

1.1.4 Об относительной целостности органосиликатного материаловедения х

1.1.5 Нормативнотехнические документы на органосиликатные композиции

1.2 Физикохимические основы органосиликатного материаловедения

1.2.1 Состав и свойства ОСК

Плепкообразователи

Пигменты и наполнители
Смесевые пленкообразователи
Функциональные добавки
Свойства ОСМ
1.2.2 Роль межфазных взаимодействий и поверхностных явлений в технологии ОСК
О механохимической обработке ПОС и слоистых силикатов
О поверхностном слое и роли поверхностных явлений
Адсорбционный аспект взаимодействия
О механохимических твердофазных процессах
Особенности взаимодействий в системе ПОС силикат
неорганический пигмент
1.2.3 Процессы формирования ОС покрытий, клеевых соединений,
герметизирующих слоев
Нанесение ОСМ
Подготовка поверхности
Отверждение ОСМ
1.2.4 Процессы деградации ОСМ
Многофакторные процессы, приводящие к деградации ОСМ в интервале температур до С
Высокотемпературная деградация ОСМ
О роли силикатов и пигментов при воздействии высоких температур
1.2.5 О долговечности ОСМ.
О сроках слуэсбы
О методиках оценки долговечности ОСК
1.3 Заключение к главе 1
ГЛАВА 2. ФОРМИРОВАНИЕ ОРГАНОСИЛИКАТНЫХ ПОКРЫТИЙ С ЗАДАННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ПОВЕРХНОСТИ
2.1 Оценка свободной поверхностной энергии покрытий
методом Оуэнса Вендта
2.2 Объекты и методы исследования
2.2.1 Исследование влияния химической природы отвердителей и температуры на величину
2.2.2 Исследование влияния структурномеханических свойств ОС суспензий с введенным отвердитслем на энергетические характеристики поверхности и свойства покрытия
2.2.3 Исследование влияния олигоурстанового фориолимера на характеристические свойства ОС покрытий
2.2.4 Исследование влияния наноразмерных углеродных модификаторов
2.2.5 Исследование влияния реологической добавки органомодифицировшшого сепиолита
2.2.6 Исследование влияния наноразмерных i2 и на свойства атмосферостойкой ОСК
2.3 Результаты и их обсуждение
2.3.1 Исследование влияния химической природы отвердителей и температуры
2.3.2 Исследование влияния структурномеханических свойств ОС суспензий с введенным отвердителем на энергетические характеристики покрытия
2.3.3 Исследование влияния олигоуретанового форполимера на характеристические свойства ОС покрытий
2.3.4 Исследование влияния наноразмерных углеродных модификаторов
2.3.5 Исследование влияния реологической добавки органомодифицироваиного сепиолита
2.3.6 Исследование влияния наноразмерных и ЬЬгО. на свойства атмосферостойкой ОСК
2.4 Заключение к главе 2
ГЛАВА 3. ГРАДИЕНТНЫЕ ПОВЕРХНОСТНОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОРГАНОСИЛИКАТНЫЕ ПОКРЫТИЯ
3.1 Органосиликатные антиобледснительныс градиентные покрытии
3.1.1 Теоретические аспекты разработки антиобледенительных покрытий
3.1.2 Экспериментальная часть
3.1.3 Выбор состава антиобледснительного атмосферостойкого покрытия
О полимерной матрице
Исследование совместимости растворов ПДМФС и СКТН
реологическим методом
Оценка совместимости полимерных компонентов с использованием параметра совместимости Шварца
Об особенностях наполнения саморасслаивающейся полимерной смеси
Об отверждении органосипикатного антиоблсденителыюго покрытия
3.1.4. Свойства антиобледенительного атмосферостойкого ОС покрытия
3.2. Органосиликатные радиационностойкис дезактивируемые покрытия
3.2.1 Рецептурнотехнологические особенности органосиликатных
радиационностойких дезактивируемых покрытий светлых тонов
3.2.2 Экспериментальная часть
3.2.3 О влиянии гидроксида алюминия, фосфатов цинка и хрома на свойства ОСК
3.2.4.Сиитез натрийхромовых пирофосфатов для пигментирования органосиликатных покрытий специального назначения
3.3 Заключение к главе 3
ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ И ДЕГРАДАЦИЯ ОРГАНОСИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ХЛОРИРОВАННЫХ
ПОЛИОРГ АНОСИЛОКС АНОВ
4.1 Особенности хлорирования нолиорганосилоксаиов
4.2 Экспериментальная часть
4.2.1 Синтез олигоазпнов на основе диацетила и гидразина с концевыми карбонильными группами
4.2.2 Исследование хлорирования ПДМС в присутствии олигоазинов
4.2.3 Исследование хлорирования ПДМФС в прису гствиии олигоазинов
4.2.4 Изучение свойств хлорированного ПДМФС
4.2.5 Изучение свойств покрытий на основе ХПДМФС
4.3 Результаты и их обсуждение
4.3.1 Олигомеры из диацетила и гидразина
4.3.2 Исследование хлорирования ПДМС в присутствии олигоазинов
4.3.3 Исследование хлорирования ПДМФС в присутствии олигоазинов.
4.3.4 Свойства хлорированного ПДМФС
4.3.5 Свойства покрытий на основе ХПДМФС
4.4 Заключение к главе
Хлорирование ПДМФС и процессы самоорганизации
ГЛАВА 5. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ НА МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦАХ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ И ДЕГРАДАЦИИ
ТЕМПЕРАТУРОУСТОЙЧИВЫХ ОРГАНОСИЛИКАТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
5.1. Температуроустойчивые органосиликатные материалы для высокотемпературной тензометрии
5.2 Физикохимические аспекты выбора компонентов для рецептуры высокотемпературной ОСК
5.2 Экспериментальная часть
5.3 Основные результаты и их обсуждение
5.3.1 Свойства синтезированных ОСК и особенности их отверждения
5.3.2 Процессы, происходящие в высокотемпературной композиции при нагревании
Композиция МК 5.5
Модельная система ПДМФС мае. 2г
Мусковит
Хризошиловый асбест
Модельные системы ПДМФСсиликат
Модельная композиция ПДМФС хризотиювый асбест
алюмоборосиликатное стекло
Модельная композиция ПДМФСалюмоборосиликатное стекло
ВаУ5
5.4 Заключение к главе 5
ВЫВОДЫ
Перечень публикаций, наиболее полно отражающих содержание
диссертации
ЛИТЕРАТУРА


С простыми эфирами реагирует в редких случаях, со сложными по схеме трапеэтерификации с образованием новых алкоксисиланов. В отсутствии катализатора реакции идут медленно. Продолжение таблицы 1. Ангидриды неорганических кислот серный ангидрид фосфорный ангидрид борный ангидрид Расщепление силоксанов протекает через образование циклического переходного комплекса, в котором электрофильный центр реагента связан с силоксановым кислородом, а нуклеофильный с атомом кремния. БОз но связи 0 простые эфиры и соединения содержащие группировку 0Р, триал кил бораты или боросилоксаны. Г идроксиды металлов Легко расщепляют группировку 0. Типичный продукт силанолят. Галогенсиланы Активность хлорсиланов при взаимодействии с силоксанами падает с уменьшением числа атомов хлора в молекуле. Реакция протекает либо как обмен алкоксигруппы на атом галогена, либо по типу гетерофункциональной конденсации. Аммиак В отсутствие протондонорных соединений при обычных условиях не расщепляют. Расщепление не происходит. И. Гидролиз В отсутствие катализатора силоксаны устойчивы к действию воды даже при повышенной температуре. В зависимосги от строения их способность гидролизоваться меняется в широких пределах. Органосилоксаны наиболее устойчивы к гидролизу. Алкоголнз 1 КОН 8ЮН КОБ1 Обратимость реакции обусловливает получение смеси термодинамически более устошгавых циклосил океанов. ОС покрытий, клеев и герметиков в неорганический материал с сохранением эксплуатационных свойств. ОСК. Выделение, подчеркивание данного характеристического признака ОСК представляется важным, поскольку наглядно показывает, каким образом ОСМ отличаются от других полимерных карбоцепных и неорганических композиционных материалов. В зависимости от выбранного интервала температур ОСМ ведет себя поразному, в ОСМ есть скрытые резервы. Высокую реакционную способность ОСК в широком интервале температур, как главную отличительную черту ОСК, отмечали исследователиматериаловеды, разработавшие физикохимические основы производства и применения ОСМ , . В этом отношении очень показателен стендплакат рис. Органосиликатные материалы, их свойства и применение в строительстве Москва, 6 апреля г. Госстроем РСФСР и ИХС АН СССР. Особенности строения макроцепей ПОС этого класса обуславливают и ряд недостатков, присущих данным пленкообразователям. К их числу, прежде всего, относятся невысокие физикомеханические свойства, неудовлетворительная стойкость в жидких агрессивных средах и растворителях, необходимость высокотемпературного отверждения, наличие токсичных ароматических растворителей толуола, ксилолов , . СРГШЧШ полимеров, Ш1ЖАТ и Ии1В. Ь 1 Г. Рис. Стендплакат Органосиликатные материалы, представленный на тематической выставке г. С1 и т. Все эти приемы, за исключением последнего , широко применяются при разработке и использовании ОСМ. О разработанном нами методе химической модификации ПДМФС хлорированием с целью повышения физикомеханических и защитных свойств ОСМ будет рассказано в главе 4. Пигменты и наполнители. В отличие от обычных лакокрасочных материалов в состав ОСК для температуроустойчивых защитных покрытий вводят главным образом неорганические пигменты и наполнители , табл. В случае ОСМ определяющим при выборе пигмента является область применения и соответствующие эксплуатационные характеристические свойства 1, основные из которых приведены в табл. К настоящему времени накоплен обширный положительный опыт по использованию органических пигментов и красителей в рецептурах атмосферостойких ОС покрытий. Например, для атмосферостойкой ОСК ОС возможно изготовление композиции любого цвета по каталогу ЯАЬ или образцам. Сегодня это не столько химикотехнологическая проблема для специалистов по физике цвета, сколько организационнопроизводственная задача. Разработаны также декоративные ОС покрытия со специальными эффектами перламутровым, металлическим. Таблица 1. Желтые Свинцовый крон желтый РЬСЮ Свинцовый крон лимонный РЬСгОгнРЬБОд Жслезооксндный желтый РсООН Охра природная Ре2Ю5 Железооксидный Ге. Красные и коричневые Сурик железный природный мас. Свннцовомолибдатный крон 7РЬСг0тРЬчРЬМЬ Свинцовый сурик РЬцО.