Формирование полимерных покрытий на основе эпоксидного олигомера, наполненного диоксидом титана

• Автор: Скопинцева, Наталья Борисовна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. Литературный обзор.

1.1 Эпоксидные смолы.

1.2 Отверждение эпоксидных смол.

1.3 Наполнение эпоксидных полимеров.

1.4 Влияние пигментов и наполнителей на характеристики полимерной матрицы.

1.5 Свойства поверхности пигментов.

1.5.1 Энергетическая характеристика.

1.5.2 Кислотноосновные свойства.

1.5.3 Электрический заряд поверхности.

1.5.4 Методы исследования свойств поверхности пигмеи тов.
2. Объекты и методы исследования.
2.1 Объекты исследования.
2.1.1 Эпоксидный олигомер ЭД.
2.1.2 Сшивающие агенты.
2.1.3 Диоксид титана
2.2 Методы исследования.
2.2.1 Определение массовой доли эпоксидных групп.
2.2.2 Определение степени отверждения покрытий по содержанию гельзольфракции.
2.2.3 Дисперсионный анализ пигментов методом седиментационной турбидиметрии.
2.2.4 Определение содержания основных и кислотных центров на поверхности порошков методом неводного потенциометрического титрования.
2.2.5 Исследование кислотноосновных свойств поверхно
сти диоксида титана методом адсорбции из газовой фазы.
2.2.6 Исследование электрокинетических свойств пигментов.
2.2.7 Определение золь концентрационного эффекта
2.2.8 Исследование адсорбции отвердителей на поверхности диоксида титана.
2.2.9 Приготовление пигментированных композиций.
2.2. Исследование свойств лакокрасочных покрытий импедансометрическим методом.
2.2. Исследование реологических свойств пигментных паст на ротационном вискозиметре Реотест .
2.2. Определение внутренних напряжений в покрытии консольным методом.
2.2. Определение температуры стеклования методом дифференциальносканирующей калориметрии ДСК.
3. Результаты работы и их обсуждение.
3.1 Исследование влияния свойств диоксида титана на адсорбцию сшивающих агентов на его поверхности.
3.1.1 Оценка содержания и силы кислотных и основных центров на поверхности диоксида титана.
3.1.2 Изучение электрокинетических свойств поверхности диоксида титана.
3.1.3.Исследование влияния поверхностноактивных добавок на пептизируемость и стабильность пигментных дисперсий.
3.1.4 Исследование адсорбции сшивающих агентов на поверхности диоксида титана.
3.2 Исследование влияния свойств поверхности диоксида титана на процессы структурирования эпоксидной наполненной композиции.
3.3 Исследование процессов отверждения наполненных эпоксидных композиций.
3.3.1 Определение содержания гельфракции в отвержденных наполненных диоксидом титана эпоксидных композициях.
3.3.2 Термический анализ эпоксидных композиций.
3.4 Исследование защитных и физикомеханических свойств сформированных эпоксидных покрытий, наполненных диоксидом титана.
3.4.1 Исследование внутренних напряжений, возникающих в покрытии при отверждении.
3.4.2 Исследование защитных свойств наполненных эпоксидных покрытий.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Работа изложена на 6 страницах и содержит таблиц, рисунков, библиографические ссылки. Литературный обзор. 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. На основе эпоксидных смол получаются покрытия, обладающие хорошими защитными свойствами, адгезией к различным материалам, высокой твердостью, стойкостью в агрессивных средах. За последние годы значительно увеличился ассортимент эпоксидных олигомеров и исходных продуктов для их получения, а также созданы новые материалы и расширилась область их применения. Около половины выпускаемых эпоксидных смол потребляет лакокрасочная промышленность. В настоящее время эпоксидные олигомеры широко используются в качестве пленкообразующих лакокрасочных материалов, основной областью применения которых является противокоррозионная защита металлических изделий и конструкций, а также защита бетона, пластмасс, деревянных изделий и т. Регулирование декоративных свойств покрытий цвета и непрозрачности осуществляется путем введения пигментов и наполнителей в лакокрасочные материалы. При этом могут изменяться такие свойства лакокрасочного материала и покрытия как деформационнопрочностные, изолирующие, противокоррозионные, адгезионная прочность. Так же вследствие введения пигментов можно получать покрытия со специальными свойствами электропроводящие, электроизолирующие, теплостойкие, огнезадерживающие, антифрикционные, противообрастающие и т. При этом имеет место существенное изменение термодинамического состояния пленкообразователя и его структуры, что приводит к ограничению сегментальной подвижности макромолекул вблизи поверхности пигментных частиц, повышению их жесткости, температуры стеклования полимерной матрицы и изменению релаксационных переходов в ней, изменяется структура надмолекулярных образований покрытиях. В случае наполнения диоксидом титана имеет место формирование фибриллярной, более упорядоченной и плотной структуры. Модификация пленкообразователя вблизи поверхности пигментных частиц является причиной значительного изменения деформационнопрочностных, изолирующих, адгезионных и других свойств лакокрасочных покрытий при введении пигментов и наполнителей 2. Таким образом, тема работы, связанная с исследованием влияния модификации и поверхностной обработки диоксида титана на процесс формирования полимерного композиционного покрытия и его свойства, является актуальной. Эпоксидные олигомеры. Я любой углеводородный радикал, возможно, содержащий гетероатомы, Я Н или Я Х0 или . В настоящее время большая часть выпускаемого ассортимента эпоксидных олигомеров для защитных покрытий это диановые эпоксидные смолы на основе бисфенола А и эпихлоргидрина 4. Их изготавливают путем конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в присутствии катализатора или методом сплавления жидких низкомолекулярных эпоксидных смол с дифенилолпропаном 9 смолы, полученные таким образом, не обязательно являются линейными или с конечными эпоксидными группами. Эпоксидная цепь остается в основном линейной при небольшом избытке эпихлоргидрина . Схему производства эпоксидной смолы в общем виде можно представить следующим образом
но
сн. Н,СССС
сн, , он х
с О С С СС
н2 н н2 НС
с ос ссн. Н2Н Н
о с о сс сн. Н н
В зависимости от применяемого сырья, соотношения исходных компонентов и технологии изготовления, получаемые эпоксидные смолы имеют различную молекулярную массу. Молекулярная масса диановых смол, обычно используемых для получения защитных покрытий, находится в пределах от 0 до . Полученный в результате продукт содержит полярные группы, такие как эпоксигруппы и гидроксильные группы, которые придают эпоксидным смолам характерные для них адгезионные свойства. Алифатические последовательности между эфирными связями подтверждают эластичность . Как эпоксидные, так и гидроксильные группы могут принимать участие в дальнейших химических реакциях, имеющих большое значение для отверждения .