Влияние адгезионных слоев на кинетику отверждения эпоксидных покрытий и оптимизация режимов их формирования

• Автор: Долгалев, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Современные представления о полимерных отверждаемых покрытиях, областях их применения, преимуществ и путях улучшения их качества.

1.1 Области применения эпоксидных и полиэфирных покрытий.

1.2 Способы подготовки поверхностей перед нанесением

полимерных покрытий.

1.3 Обзор методов контроля кинетики отверждения полимеров и

математическое описание процесса отверждения.

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1 Объекты исследования

2.2 Методы исследования.

2.3 Планирование экспериментов
Глава 3. Изучение влияния водных растворов полимеров на
основные показатели качества эпоксидного покрытия.
3.1 Выбор параметров, определяющих основные
показатели качества эпоксидного покрытия
3.2 Оценка адгезии покрытий к поверхностям, обработанным
растворами полярных водорастворимых полимеров.
3.3 Влияние промежуточных слоев ПАК, ПВС и ПЭО на уровень внутренних напряжений в эпоксидном покрытии
Глава 4. Изучение кинетики отверждения в эпоксидном покрытии.
4.1 Расчет параметров диэлектрического датчика
4.2 Контроль кинетики отверждения эпоксидного покрытия с
адгезионным слоем ПАК, ПВС и ПЭО.
Глава 5. Оптимизация режимов формирования эпоксидных покрытий и дополнительные возможности использования разработанного
диэлектрического датчика.
5.1 Получение нелинейной математической модели процесса отверждения эпоксидного покрытия.
5.2 Применение диэлектрического метода для контроля технологического процесса отверждения порошкового полимерного покрытия.
5.3 Применение диэлектрического метода для исследования процесса диффузии низкомолекулярных веществ в полнимидное покрытие.
Список литературы


Немаловажное значение имеет и специфика воздействия внешней среды []. На примере эпоксидио-аминных покрытий в [] установлено, что причины ухудшения или исчезновения защитного действия- различны для разных агрессивных сред: в азотной кислоте - это деструкция пленки, в соляной - поднленочная коррозия, а в уксусной, муравьиной и щавелевой—активное набухание и разрыхление структуры пленки. Причем в последнем случае скорость разрушения покрытия зависит от размера молекул кислот. Прогрессивным технологическим процессом является формирование покрытий из дисперсий полимеров, поскольку при его проведении можно регулировать структурообразование покрытий путем введения в состав дисперсий добавок различной природы []. Одним из таких процессов является применение порошковой технологии. Размер частиц порошковой композиции составляет, как правило, -0 мкм. Первоначально такие материалы получали на основе эпоксидных и полиэфирных смол с МУ= - []. Позднее были разработаны эпоксиполиэфирные (или гибридные) и полиуретановые системы. Независимо от состава готовая порошковая композиция должна представлять собой сыпучий дисперсный порошок и обладать однородностью, физической и химической стабильностью. Лакокрасочные покрытия после их нанесения на поверхность изделий находятся в жидком состоянии. В процессе отверждения покрытия в нем одновременно протекают химические реакции отверждения, физическое структурирование и испарение растворителей. Полимерная система переходит из жидкой в вязкотскучую, а затем в твердое состояние. Адгезия покрытия к подложке препятствует свободной усадке покрытия, что приводит к возникновению в нем упругих деформаций. В начальный период отверждения релаксация этих напряжений происходит за счет развития пластических и высокоэластичных деформаций. Однако по мере роста молекулярной массы полимера, релаксационные процессы затормаживаются, и в покрытии возникают внутренние напряжения. Наиболее сложный случай представляет собой рассмотрение процессов, протекающих при- отверждении полимерного порошкового покрытия. Формирование покрытия и отверждение связующего происходит путем нагревания изделия с нанесенным на него порошковым покрытием по механизму ступенчатой полимеризации или иоликонденсации [, ]. Основным показателем качества, определяющим время службы полимерного покрытия, является его адгезия к поверхности изделия. Интенсивное развитие теории адгезионного взаимодействия происходит в русле отдельных ее аспектов. Результаты исследований, проведенных в области адгезии полимеров, достаточно широко обобщенные в соответствующих работах [-,], наглядно демонстрируют исключительную сложность явления адгезии с точки зрения его описания и прогонозирования свойств адгезионных соединений. В определенных условиях контактирования полимера с подложкой возможно протекание химических процессов []. Чтобы улучшить адгезию полимерного покрытия к поверхности изделия, на сегодняшний день широко применяют различные технологии предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытия. Для предварительной обработки поверхности перед окрашиванием используются методы обезжиривания, удаления оксидных пленок (абразивная очистка, травление) и нанесения конверсионного слоя (фосфатирование, хроматирование) [, , , ] . Из них обязателен лишь первый метод, а остальные применяют в зависимости от конкретных условий. В результате механической обработки поверхностей различных материалов перед нанесением жидких ЛКП, угол смачивания таких поверхностей можно снизить вдвое, а адгезионную прочность увеличить в 5 раз []. Но механические методы имеют целый ряд ограничений в применении, и не способны обеспечить хорошие защитные свойства лакокрасочных покрытий, особенно при их эксплуатации в жестких условиях. В настоящее время широкое распространение получили химические методы подготовки поверхности, так как они позволяют обрабатывать изделия любой формы и сложности, легко поддаются автоматизации и обеспечивают высокое качество поверхности окрашиваемых изделий [,,,5].