Автофоретическое получение полимерных покрытий на металлах с целью защиты их от коррозии

• Автор: Мирошниченко, Людмила Геннадиевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 153 с.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Перспективы применения фторопластсодержащих композиционных материалов и автофоретического способа их нанесения

1.2. Автофорез как способ нанесения полимерных покрытий

1.3. Представления о механизме автофреза

1.4. Наполнители для композиционного материала

1.5. Фторопластсодержащие покрытия

1.6. Компоненты и диапазоны их содержания при создании полимерных композиций

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Подготовка поверхности и нанесение покрытия

2.1.1. Подготовка поверхности 3

2.1.2. Нанесение автофоретических полимерных покрытий

2.2. Методы исследования композиционного материала
2.2.1. Определение композиции
2.2.2. Определение размера коллоидных частиц
оптическим методом
2.2.3. Определение размера частиц минеральных наполнителей методом дисперсионного анализа
2.2.4. Определение массовой доли сухого остатка для фторопласта
марок Ф4Д и Ф4МД
2.2.5. Определение выхода осадка
2.2.6. Определение процента потери массы
2.2.7. Определение условного выхода по току
2.2.8. Определение рассеивающей способности
2.2.9. Определение вязкости
2.2 Определение электропроводности композиции
2.2 Определение катионного числа
2.3. Оценка качества покрытия
2.3.1. Метод испытания покрытия на адгезию
2.3.2. Определение краевых углов смачивания
2.3.3. Определение теплопроводности полимерного покрытия
2.3.4. Измерения сопротивления термоотвержденного покрытия
постоянному току
2.3.5. Определение электрической прочности и
сопротивления покрытия
2.3.6 Определение толщины полимерного покрытия
2.3.7. Коррозионные испытания
2.3.8. Определение пористости
2.3.9. Определение поверхностного сопротивления
полимерных покрытий
2.3 определение прочности сцепления покрытия с подложкой
2.3 Определение антифрикционных свойств покрытий
2.3 Определение стойкости покрытия к гололедноизморозевым отложениям
2.4. Модификация поверхности сажи
2.5. Гидростатическое взвешивание полимерного покрытия,
формируемого в процессе автофореза
2.6. Определение потенциала дисперсной фазы методом
микроэлектрофореза
2.7. Методика нанесение полимерного покрытия методом
электрофореза
2.8. Формирование оксидов металла
2.9. Электрохимическое определение коррозионнозащитных свойств полимерных покрытий
2 Планирование экспериментальных исследований
3. Разработка состава и технологии приготовления
фторопластсодержащего композиционного материала
3.1 Обоснование выбора компонентов для приготовления
автофоретической полимерной дисперсии
3.2. Определение технологических параметров формирования
автофоретического полимерного покрытия
3.3 Влияние составляющих полимерной дисперсии на процесс автофоретического осаждения
3.3.1. Влияние ПАВ
3.3.2. Влияние природы наполнителей
3.4. Составы фторопластсодержащего композиционного материала
3.5 Способ приготовления композиционного материала
3.6. Влияние степени окисления технического углерода на свойства
композиционного материала и процесс его электрофоретического осаждения
4. Механизм автофоретического осаждения из многокомпонентной дисперсии
5. Свойства полимерных покрытий
6. Теплофизические свойства многокомпонентных материалов
7. Комбинированные покрытия на поверхности металлов на основе оксидов
и полимеров
7.1. Комбинированные покрытия на основе алюминия и его сплавов
7.2 Комбинированные покрытия на стали Кп или СтЗ
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


От свойств аэрозоля и от того, насколько он полно осаждается и коагулирует на поверхность, зависит экономика и качество получаемых Пк. Вторую группу способов составляет окунание, облив, окраска валиками, в барабанах, кистями и другими ручными приспособлениями. К третьей группе относятся сравнительно новые способы полимеризация в тлеющем разряде, инициированная полимеризация мономеров из паровой фазы. В этом случае, как и при электрополимеризации, процесс нанесения осаждения мономерного или олигомерного пленкообразующего вещества совмещается с процессом его химического превращения, приводящего к образованию готового Пк. Четвертую группу представляют такие способы, как электро и автоосаждение. ЭФО способ нанесения Пк, заключающийся в отложении лакокрасочного материала ЛКМ в виде концентрированного осадка на поверхности изделий под воздействием электрического тока. Этот способ получил наибольшее распространение в автомобильной промышленности при нанесении водоразбавляемых ЛКМ. Достоинство ЭФО заключается в возможности покрывать изделия довольно сложной конфигурации, получать плотные равномерные по толщине Пк, возможность полной автоматизации процесса. Недостатками способа являются ограничения, связанные со спецификой применяемых ЛКМ, трудность получения многослойных Пк, сложность и большая стоимость оборудования. С учетом требований экологической безопасности в настоящее время находит применение такой способ нанесения полимерных Пк, как автофорез. Формирование Пк этим способом происходит при погружении металлических изделий в ванну, содержащую полимерные дисперсии и реагент, вызывающий растворение металла. Пк и органическая пленка дает возможность регулировать толщину Пк временем нахождения изделия в растворе композиционного материала снижает расходы на оборудование более технологичен для нанесения Пк на трубы любого сечения. Автофоретические Пк обладают высокой электрической прочностью, термопластичностью и адгезией к металлу скорость АФО сравнима со скоростью ЭФО и, следовательно, производительность автофоретического способа формирования Пк мало уступает уже нашедшей широкое применение электрофоретической технологии 1. Исследования автофоретического способа нанесения Пк, называемого также диффузиофорезом, хемофорезом или автоосаждением 1,7, развиваются в двух направлениях теоретическое и экспериментальное изучение электрокинетического явления автофореза 2, , и разработка технологии получения полимерных Пк, выбор составов и режимов их нанесения ,. Автофорез движение частиц под влиянием макроградиента концентрации поля диффузии в отсутствии внешнего электрического поля, первоначально был открыт Б. В. Дерягиным 2 в растворах неэлектролитов, частицы которых не несут зарядов. Способ автофореза предусматривает нанесение Пк на поверхность металлических изделий путем окунания их в кислый водный состав, содержащий диспергированные в воде частицы органического пленкообразующего полимера диспергирующие и подкисляющие агенты, а также окислитель. Э 3, 4, , . Одним из требований, предъявляемых к латексам, является их устойчивость к действию кислых сред. Концентрация дисперсной фазы выбирается такой, чтобы была обеспечена стабильность исходной полимерной дисперсии. Известно , , что диспергирующими агентами могут быть анионные или неионогенные поверхностноактивные вещества ПАВ, например, эфиры серной кислоты, сульфоновые кислоты ПАВ, содержащие аминокарбоксильные группы сложные эфиры и амины. В качестве окислителей рекомендуются перекись водорода, бихроматы, нитриты, нитраты, хлораты, добавляемые в виде солей аммония или щелочных металлов. Подкисляющими агентами могут выступать серная, соляная, плавиковая, азотная, фосфорная, винная и другие кислоты. Оптимальным считается состава в диапазоне 1,,0. Другими компонентами в ряде случаев могут быть коалесцирующие вещества, смачивающие агенты, пигменты, диспергированные в воде. При нанесении необходимо относительное перемещение изделий в самом составе. Время контакта изделия с составом должно быть достаточным для кислотного травления поверхности металла.