Получение полиуретановых композиционных материалов, наполненных оксидами кремния и алюминия, и покрытий на их основе

• Автор: Новосельцев, Виктор Тимофеевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 137 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Тонкослойные полиуретановые покрытия.

1.2. Материалы на основе уретановых каучуков

1.3. Материалы на основе жидких уретановых каучуков.

1.3.1. Гуммировочные полиуретановые составы, содержащие растворитель.

1.3.2. Полиэфируретановые составы.

1.3.3. Гуммировочные полиуретановые составы без летучих растворителей

1.4. Полиуретановые покрытия с использованием тримеров изоцианатов

1.5. Твердые промышленные отходы как наполнители полимерных материалов.

1.6. Наполнение полиуретанов.
у 1.7. Влияние наполнителей на термостойкость полиуретанов
Глава 2. Экспериментальная часть
2.1. Характеристика исходных компонентов
2.2. Методы исследования исходных компонентов.
2.3. Методика определения адсорбционной активности наполнителей к молекулам толуилендиизоцианата.
2.4. Определение динамической вязкости полиэфира и его смеси
с наполнителем.
2.5. Методика синтеза полиуретановых пленкообразующих для получения покрытий
2.6. Методика синтеза наполненных пленкообразующих для получения покрытий .
2.7. Методы исследования исходных и наполненных уретановых полимерных покрытий.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Глава 3. Полиуретановые пленкообразующие для получения эластичных
покрытий
Глава 4. Разработка технологии полиуретановых композиций для получения
покрытий УРОМН с использованием наполнителей, содержащих оксиды алюминия и кремния
4.1. Взаимодействие наполнителей с исходными компонентам
синтеза полиуретанов
4.2. Влияние наполнителей на процесс получения ПУ для покрытий типа
УРОМ
4.3. Технология получения уретановых композиционных материалов для покрытий типа УРОМ, содержащих в качестве наполнителей оксиды алюминия и кремния
Глава 5. Термостойкость полиуретановых пленок и покрытии УРОМН
5.1. Термостойкость полиуретановых пленок УРОМН, наполненных оксидом алюминия.
5.2. Термостойкость полиуретановых пленок УРОМН, наполненных оксидом кремния
5.3. Термостойкость полиуретановых пленок УРОМН, наполненных тальконом.
5.4. Теплостойкость полиуретановых покрытий, наполненных тальконом
Глава 6. Альтернативные области применения уретановых полимерных композиционных материалов.
6.1. Окрашенные уретановые полимерные композиционные материалы.
6.2. Уретановый полимерные композиционные материалы, наполненный корой пробкового дуба.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Для защиты металлического оборудования и строительных конструкций от атмосферной коррозии успешно используются тонкослойные лакокрасочные (ЛК) Пк. Тонкослойные полиуретановые покрытия. ПУ - это гетероцепные полимеры, содержащие в основной цепи уретановые группы -ЫН-СО-О-. Основным изоцианатным сырьем для получения пленкообразующих служит 2,4- толуилендиизоциаиата (ТДИ) и его смесь с 2,6-изомером. В качестве алифатических изоцианатов используется 1,6-гексаметилендиизоцианат КСО-(СН2)б-МСО (ГМДИ). Строение изоцианатов определяет их активность. Так, ароматические изоцианаты активнее алифатических. Высокая токсичность изоцианатов ограничивает их применение для ПУ Пк. N=0 с получением полиизоцианурата, например ТДИ-изоцианурата. ПУ Пк, отвержденные по третьему варианту, характеризуются высокой свстокойстойкостыо, стабильностью декоративных свойств при эксплуатации в различных климатических условиях, а также высокими физико-механическими и защитными свойствами, что дает возможность применять их на изделиях из черных и цветных металлов. Двухкомпонентные ПУ материалы состоят из раствора олигоэфира (ОЭ) и ПИ. Смешение компонентов производится непосредственно перед нанесением материала на изделие. В процессе пленкообразования при условии эквивалентного соотношения изоцианатных и гидроксильных групп преобладает реакция уретанообразования (1). Я - остаток гидроксилсодержащего вещества; Я'- остаток ДИ. Если отверждение таких типов материалов проводить при повышенных температурах, то при избытке изоцианатных групп идет реакция образования аллофанатных (3) и биуретовых (4) связей. Кроме того, возможна реакция тримеризации, в результате которой образуются изоциануратные циклы (5). R'r/N. R'-остаток изоцианата. Природа компонентов, используемых для получения ПУ ЛКМ, определяет не только режим формования, но и их эксплуатационные свойства. Так ЛКМ, в состав которого входят олигомеры с первичными гидроксильными группами и аддукт ТДИ, отверждается на воздухе, образуя Пк с высокой твердостью и стойкостью к химическим агрессивным средам. Однако эти Пк не атмосферостойкие: при эксплуатации в различных климатических условиях они быстро теряет блеск, склонны к процессу меления и растрескиванию. Атмосферостойкие Пк получают на основе алифатических ДИ, например полиизоцианат-биурета. Поскольку алифатические изоцианаты отличаются меньшей активностью по сравнению с ароматическими, в качестве второго компонента используют твердые гидроксилсодержащие ОЭ, например ОЭ на основе фталиевого ангидрида с температурой размягчения более °С. Отверждение Пк с помощью биурета происходит лишь в присутствии катализаторов, таких как октоат или нафтенат цинка. ПУ Пк на основе алифатических изоцианатов обладают сильным блеском, адгезией, высокими физико-механическими характеристиками. Пк имеют хорошие декоративными свойствами и надежно защищают металл от коррозии в различных климатических условиях. Двухкомпонентные ПУ материалы применяют для антикоррозионной защиты изделий из черных и цветных металлов. Среди двухкомпонентных материалов - атмосферостойкие эмали УР-6 и УР-, УР-, УР-, отверждаемые при комнатной температуре. Пк на их основе являются атмосферостойкими, стойкими к воздействию минусовых температур, обладают высокими водостойкостью, стойкостью к бензину, минеральным и органическим маслам, к моющим средствам. Отличительной особенностью ПУ Пк является высокая абразивостой кость. Однокомпонентные ПУ материалы классифицируют на материалы на основе блокированных ДИ, на основе уралкидов, уретановых масел и олигоуретанакрилаты. Блокированные изоцианаты - это продукты взаимодействия изоцианатов с различными «блокирующими» агентами (IVОН)- фенолами, е-капролактамом и др. ЫСО + ЯОН Я'ЫНСООЯ (6) где: IV- остаток изоцианата; И. При отверждении Пк такого типа ПУ систем при температуре выше 0°С выделяется «блокирующий» агент и создаются условия для прохождения реакции взаимодействия изоцианата с гидроксилсодержащим олигомером с образованием уретановых связей. Температура формирования Пк зависит от температуры, при которой «блокирующий» агент способен выделяться (0-0°С).