Закономерности формирования покрытий на основе эпоксиднофенольных композиций

• Автор: Тузова, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

РИНЯТЫЕ В РАБОТЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. Литературный обзор

1.1. Фенолформальдегидные олигомеры для эпоксиднофенольных 7 композиций

1.2. Диановые эпоксидные олигомеры для эпоксиднофеиольных композиций

1.3. Совмещение эпоксидных и фенолформальдегидных олигомеров

1.3.1 Условия проведения форкондепсации

1.3.2 Роль растворителя при форконденсации

1.4. Отверждение эпоксиднофенольных композиций

2. Обоснование выбранного направления работы

3. Результаты экспериментов и их обсуждение
3.1. Влияние различных факторов на процессы структурообразования композиций и формирование структуры покрытий
3.1.1. Влияние соотношения олигомеров и времени форконденсации
3.1.2. Влияние степени бутанолизации дифенилолпропанформальдегидного олигомера
3.1.3. Влияние типа растворителей
3.1.4. Влияние типа катализаторов
3.1.5. Влияние режима отверждения
3.1.6. Структурные превращения эпоксиднофенольных композиций при хранении
3.2. Обсуждение полученных результатов
3.3. Взаимосвязь защитных свойств эпоксиднофенольных покрытий с 0 их структурой
3.4. Обеспечение надежного постадийного контроля технологии
процесса получения бутанолизированных дифенилолпропанформальдегидных олигомеров
3.4.1. Стадия гидроксиметилирования
3.4.2. Стадия поликонденсации
3.4.3. Стадия этерификации
3.5. Рекомендации по получению и применению эпоксиднофенольных
композиций на основе бутанолизированных дифенилолпропанформальдегидных олигомеров
4. Экспериментальная часть
4.1. Исходные вещества
4.2. Синтез бутанолизированных дифенилолпропанформальдегидных 1 олигомеров
4.3. Синтез и анализ латентного катализатора
4.4.Методы исследования
5. ВЫВОДЫ
6. Список ЛИТЕРАТУРЫ
7. Приложения
ВВЕДЕНИЕ


Необходимо отметить, что достигнуть высокой степени бутанолизации фснолформальдегидных олигомеров, получаемых по принятым в промышленноси технолдогиям, не удается изза наличия большого количества воды в реакционной массе при их синтезе. Авторами работы было показано, что проведение этерификации фенолоформальдегидных олигомеров в водной среде приводит к снижению их степени этерификации. В этих условиях одновременно протекают две конкурентные реакции этерификация метилольных производных и их поликонденсация. При этерификации фенолоформальдегидных олигомеров спиртами наряду с этерифицированными остаются и свободные метилольные группы, которые отвечают за процесс отверждения. Таким образом, чем выше степень этерификации фенолформальдегидных олигомеров, тем лучше физикомеханические свойства отвержденных покрытий, но реже трехмерная сетка и, следовательно, хуже химстой кость. Следует отметить, что принятые в промышленности технологии синтеза подобных олигомеров не лишены некоторых недостатков, к числу которых следует отнести отсутствие достаточно хорошей воспроизводимости их свойств в покрытиях. Одной из причин этого явления является отсутствие возможности четкого постадийного контроля процесса синтеза. Необходимость получения четких и воспроизводимых характеристик фенолоформальдегидных олигомеров требует тщательного контроля за протекающими в ходе его синтеза реакциями. Как уже отмечалось выше, процесс синтеза бутанолизированных фенолоформальдегидных олигомеров включает в себя ряд последовательнопараллельных реакций, конкурентная способность которых в конечном счете и определяет характеристики получаемых олигомеров. Авторы работ , считают, что разделение всех реакций, протекающих при синтезе фенолоформальдегидных олигомеров во времени за счет подбора температурного режима и характера катализаторов на каждой стадии процесса, позволяет вести направленный синтез продуктов с заранее заданными характеристиками и в значительной мере повысить качество эпоксиднофенольных композиций на их основе. В литературе встречаются различные мнения относительно предпочтительности величины молекулярной массы эпоксидных олигомеров, применяемых для эпоксиднофенольных композиций. Молекулярные массы описанных эпоксидных олигомеров колеблются в широких пределах от 0 до , , , , 1, 8, 9. Эпоксиднофенольные композиции на основе эпоксидных олигомеров, молекулярная масса которых равна нескольким сотням, образуют жесткие покрытия, однако, в этом случае наблюдается наиболее высокая адгезия , . Необходимо отметить, что при увеличении молекулярной массы эпоксидного олигомера возрастает доля разветвленных молекул вследствие побочных реакций при их синтезе за счет реакции концевых эпоксидных групп со вторичными гидроксильными группами в середине цепи другой олигомерной молекулы на глубоких стадиях синтеза . Как известно, наличие разветвленных молекул в эпоксидном олигомере влечет за собой ухудшение защитных характеристик эпоксиднофенольного покрытия, так как при отверждении образуется пространственная сетка, проницаемая для низкомолекулярных веществ воды, органических и неорганических кислот и т. Авторами работ , , , , 9 установлены пределы молекулярных масс эпоксидных олигомеров , позволяющие получать эпоксиднофенольные композиции с наиболее высокими эксплуатационными характеристиками. В настоящее время выпускается ряд эпоксиднофенольных лаков, применяемых для защиты консервной тары. В состав этих лаков входят различные эпоксидные олигомеры 3, 7, 8. Некоторые рецептуры эпоксиднофенольных композиций 3 приведены в табл. Таблица 1. Свойства эпоксиднофенольных композиций во многом определяются НС только характеристиками исходных компонентов, но и условиями совмещения, в частности их соотношением , , , 4, 7. В растворах некоторых смесей олигомеров повышается степень их ассоциации по сравнению с растворами отдельных олигомеров при той же концентрации . Это объясняется тем, что влияние одного олигомера на степень ассоциации ближний порядок другого может привести к изменению структуры фазы каждого из двух олигомеров в смеси, что подтверждается смещением температуры стеклования и уменьшением энтропии смесевой композиции . Как известно , , взаимная несовместимость олигомеров является общим правилом.