Влияние физико-химической природы пигментов на процесс формирования полимерного композиционного покрытия на электроде, его структуру и защитные свойства

• Автор: Селиванова, Наталья Михайловна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 234 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ.

1.1. Коррозия металлов, механизм коррозионных процессов

1.2. Полимерные материалы для защиты от коррозии.

1.3. Пигменты

1.4. Механизм антикоррозионной защиты лакокрасочными

композиционными покрытиями.

1.5. Физические и физикохимические методы оценки

адгезионного взаимодействия металл полимер.

1.6. Влияние пигментов и наполнителей на структуру
композиционных полимерных покрытий.
1.7. Методы нанесения защитных полимерных покрытий. Электроосаждение и пневмоэлектростатическое напыление.
1.8. Электрохимические методы оценки подпленочной
коррозии.
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты исследования. .
2.2. Методы исследования.
2.2.2. Электрохимические методы оценки подпленочной коррозии.
2.2.3. Метод исследования диэлектрических свойств полимерных композиционных покрытий.
2.2.4. Оценка физикомеханических характеристик полимерных покрытий.
2.2.5. Исследование структуры электроосажденных композиционных покрытий.
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФТОРОПЛАСТОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ
3.1. Физико и коллоиднохимические свойства фторопластовых композиций для электроосаждения, наполненных пигментами различной природы.
3.1.1. Определение размера частиц композиции
3.1.2. Исследование смачиваемости частиц дисперсии
3.1.3. Определение поверхностного заряда частиц
3.1.4. Адсорбционные исследования
3.1.5. Исследование устойчивости композиций
3.2. Влияние параметров электроосаждения на процесс формирования полимерного композиционного покрытия на электроде
3.2.1. Выбор условий электроосаждения
3.2.2. Математическое планирование эксперимента
3.2.3. Определение состава электроосажденного композиционного осадка на катоде.
3.2.4. Изучение рассеивающей способности.
3.3. Термообработка и получение комбинированных композиционных покрытий.
ГЛАВА 4. ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ
ПОЛИТРИФТОРХЛОРЭТИЛЕНА.
4.1. Физикомеханические свойства и структура фторопластовых покрытий.
4.2. Термостойкость.
4.3. Исследование диэлектрических свойств композиционных
фторопластовых покрытий.
4.4 Коррозионнозащитные свойства композиционных фторопластовых покрытий.
4.4.1.Исследование проницаемости хлоридионов через композиционные фторопластовые пленки
4.4.2. Измерение потенциала электрода с покрытием в электролите.
4.4.3. Поляризация прерывистым током
4.4.5. Измерение коррозионных токов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Как правило, в состав пигментов входят ионы переходных металлов бэлементов. Условно все соединения, используемые в качестве пигментов, можно разделить на несколько групп . Соли и оксиды, содержащие ионы с заполненными как у благородных газов электронными оболочками. Такие соединения чаще всего не окрашены и используются в качестве белых пигментов или наполнителей. Например, сульфид цинка, карбонат кальция, сульфат бария, оксид цинка. Соли и оксиды, содержащие Ионы с незавершенными электронными оболочками. Подобные соединения, как правило, окрашены. Цвет определяется природой ионов и структурой кристаллов. Например, хроматы свинца, цинка, щелочноземельных металлов, оксид хрома III твердые растворы оксида кобальта II в оксидах алюминия или цинка. Соединения, содержащие один и тот же металл в различных валентных состояниях. Чаще всего это оксиды оксиды свинца II и IV свинцовый сурик, оксиды железа II и III. Вещества типа солей поликислот алюмосиликаты, имеющие вакансии или дефекты внедрения в кристаллической решетке. Подобные соединения широко распространены в природе, хотя в технике используются в настоящее время только алюмосиликаты, имеющие дефекты внедрения, образованные полисульфиданионами ультрамарин. Свободные простые вещества. В качестве пигментов используются порошки и пудры металлов цинк, свинец, алюминий, нержавеющие стали, медные сплавы, а также порошкообразный углерод сажа, графит. За редким исключением бронзовые пудры пигменты этого типа имеют черный или серый цвет. Во всех случаях пигментами являются не индивидуальные химически чистые соединения, а технические продукты, часто переменного состава. Свойства пигментов определяются не только химическим составом массы частиц, но их кристаллическим состоянием, дисперсностью и поверхностными свойствами. В состав пигментов всегда входят примеси веществ, имевшихся в исходном сырье, побочные продукты реакций, адсорбированные компоненты реакционных растворов и специально вводимые добавкимодификаторы . Модифицирование частиц оксида железа алкоксилированным полисилоксаном не только улучшает диспергируемость оксида железа в водных средах, но и улучшает стабильность при хранении за счет приобретения более сильного отрицательного заряда . Модификаторы могут входить в кристаллическую решетку основного вещества пигмента или находиться только на его поверхности в этом случае они являются поверхностными модификаторами. Поверхностные модификаторы не изменяют структуры вещества, но изменяют его свойства. Состав поверхностного слоя пигментов всегда отличается от среднего химического состава массы частиц. Это отличие обусловлено как технологией изготовления пигмента, включая модифицирование, так и последующим воздействием окружающей среды окислением кислородом воздуха, гидратацией, поглощением углекислого, сернистого газов и др. Так, металлические порошки всегда окислены с поверхности, поэтому свойства их существенно меняются, хотя содержание оксидов не превышает десятых долей процента. Поверхности частиц диоксида титана и оксида цинка всегда гидратированы. По своей природе, как основное вещество пигментных частиц, так и примеси должны быть инертными и даже при повышенных температурах в процессе отверждения пигментированных покрытий не должны разлагаться или вступать в химические реакции с пленкообразователем, другими пигментами, водой и растворителями. Это условие, однако, не относится к поверхностным слоям пигментных частиц. В большинстве случаев желательна хемосорбция на границе раздела пигмент пленкообразователь. Поверхностные химические соединения не представляют цельной самостоятельной фазы и не имеют определенного состава. Вступившие в поверхностную реакцию атомы и ионы твердого тела не порывают своих связей с атомами и ионами кристаллической решетки. Химические свойства поверхности пигментов определяются наличием на ней центров, обладающих кислотным или основным характером. Количество, соотношение и сила кислотных и основных центров придают поверхности пигментов преимущественно кислотные, основные, амфотерные или нейтральные свойства.