Разработка модифицированных кремнийорганических лакокрасочных материалов и покрытий с улучшенными свойствами

• Автор: Тюканько, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Введение

1. Аналитический обзор.

1.1 Защита металлоконструкций от высокотемпературной коррозии кремнийорганическими лакокрасочными материалами.
1.2 Технологические и физикохимические аспекты модифицирования кремнийорганических лакокрасочных материалов аддитивами

широкого спектра действия.

Экспериментальная часть.

2. Исследование физикохимических свойств многокомпонентных систем крсмнийорганичсскос пленкообразующее толуол ПАВ металлическая подложка

2.1 Исходные материалы и методика эксперимента

2.2 Исследование физикохимических свойств систем крсмнийорганичсскос пленкообразующее толуол азотсодержащие ПАВметалличсская подложка.
2.2.1 Определение поверхностного натяжения на межфазной границе пликообразующее воздух

2.2.2 Адсорбция азотсодержащих ПАВ на границе раздела фаз пленкообразующеевоздух.

2.2.3 Определение динамической вязкости растворов азотсодержащих ГАВ и их диэлектрометрические характеристики
2.2.4 Оценка смачивающей способности азотсодержащих ПАВ в кремнийорганическом плнкообразующем в отношении алюминиевой подложки
2.2.5 Оценка смачивающей способности азотсодержащих ПАВ в кремнийорганическом плнкообразующем в отношении стальной подложки
2.3 Исследование физикохимических свойств систем кремнийорганическое плнкообразующее толуол
фосфорсодержащие ПАВ.
2.3.1 Определение поверхностного натяжения на межфазной границе плнкообразующее воздух
2.3.2 Адсорбция фосфорсодержащих ПАВ на границе раздела фаз пл I кообразующеевоздух.
2.3.3 Динамическая вязкость растворов фосфорсодержащих ПАВ
и их диэлектрометрические характеристики.
2.3.4 Оценка смачивающей способности фосфорсодержащих ПАВ в кремнийорганичсском плнкообразующем в отношении алюминиевой подложки.
2.3.5 Оценка смачивающей способности фосфорсодержащих ПАВ в кремнийорганичсском плнкообразующем в отношении стальной подложки.
2.4 Заключение и выводы пот главе 2
3. Оценка дезагрегирующей активности поверхностноактивных веществ
3.1 Методика эксперимента и материалы
3.1.1 Принципы технического сопряжения микроскопа с персональными ЭВМ и настройка
3.1.2 Алгоритмы и программное обеспечение для обработки изображений
3.1.3 Методика планирования эксперимента и приготовления суспензий
3.2 Исследование процесса дезагрегации частиц пигмента в системе пигмент кремнийорганическое плнкообразующее толуол
3.3 Исследование процессов дезагрегации пигмента в присутствии азотсодержащих поверхностноактивных веществ
3.4 Исследование процессов дезагрегации пигмента в присутствии фосфорсодержащих поверхностноактивных веществ
3.5 Оптимизация состава лакокрасочных композиций, обеспечивающая
максимальную дезагрегацию пигмента
Выводы по главе 3.
4. Испытание разработанных составов ЛКМ и покрытий.
4.1 Методика эксперимента и материалы.
4.2 Физикомеханические и защитные свойства лакокрасочных покрытий
4.3 Декоративные свойства покрытий
4.4 Промышленное испытание разработанных составов ЛКМ.
Выводы по главе 4.
5. Разработка технологии и промышленное апробирование
модифицированных ЛКМ
5.1 Выбор объектов и технологической схемы для промышленного апробирования предлагаемых ЛКМ .
5.2. Выбор компоновки окрасочного участка и внедрение
технологического процесса окраски баллона паяльной лампы эмалями КО4 МА и МФ
5.3. Расчетная экономическая эффективность разработанных эмалей КО4 МА
Выводы по главе 5.
Общие выводы но работе
Список использованной литературы


Обычно критерием подбора наполнителя для термостойких композиций является термостойкость самого наполнителя, однако данные работ , , свидетельствуют о том, что для КО ЛКМ наполнители оказывают влияние на термодеструкцию связующего, вступая в химические взаимодействия с полимером. С . ИКспектроскопии. Это связано, повидимому, с дальнейшим ростом полимерной цепи в результате реакции поликонденсации. Окисленная поверхность алюминия взаимодействует с полимером с возникновением связей типа АА1 образуются теплостойкие полимеры полиорганоалюмосилоксаны . Кроме того, возможно взаимодействие окисленной поверхности металла с полимером с возникновением водородных связей, об этом свидетельствует появление полос поглощения при 0, 0 и см1, отсутствующих в спектре отвержденного полимера. Структурные превращения, происходящие при введении в состав кремнийорганических композиций алюминиевой пудры, увеличивают в 2 раза адгезию ЛКП к подложке . Введение алюминиевой пудры в кремнийорганические композиты вызывает снижение остаточных напряжений формируемых ЛКП, что приводит к их более длительнохму сроку эксплуатации. В отсутствии же алюминиевой пудры, остаточные напряжения на начальной стадии формирования ЛКП соизмеримы с адгезионной и когезионной прочностью покрытий, что обусловливает их самопроизвольное растрескивание . Для регулирования структурообразования плнок, в кремнийорганических композициях на основе алюминиевой пудры, были исследованы различные добавки поверхностноактивных веществ. Установлено, что в присутствии поверхностно активных веществ формируется более однородная упорядоченная структура пленок, при этом величина остаточных напряжений снижается с 2,5 до 1,,8 МПа, а получаемые покрытия обладают большей стабильностью свойств при воздействии повышенной температуры С, а также хорошими физикомеханическими характеристиками . Кроме того, высокая термостойкость кремиийорганических покрытий, наполненных алюминиевой пудрой, объясняется и тем, что е частицы имеют пластинчатое строение, укрывистость их очень велика, отражая световое, УФ, ИКизлучение они предупреждают старение пленок и способствуют лучшему распределению тепла в металлических конструкциях, препятствуя местным перегревам и окислению сварных швов . Следует отметить высокую коррозионную стойкость кремиийорганических композиций с алюминиевой пудрой в биологически активных средах выявлено ингибирующее действие оксида алюминия по отношению к плесневым грибам . Гидролизуемые сополимеры органосилилакрилатов позволяют создавать стойкие к биообрастанию покрытия, которые гораздо меньше страдают от водорастворимости пигментов . В этих системах превосходный контроль скорости эрозии достигается за счет подбора химического строения связующего ПОС с выборочно ослабленными боковыми группами полимерной цепи на поверхности раздела эмали и воды. Скорость гидролиза может регулироваться путем присоединения более крупных гидрофобных силильных групп, включая боковые силоксановые цепи . Стойкость к . ЛКМ . Новый подход к поддержанию чистоты подводных поверхностей судов заключается в использовании нетоксичных кремиийорганических покрытий, с которых наслоения легко удаляются механически, часто просто встречной водой при движении судна. Эта силиконовая технология покрытий, предотвращающих биообрастание, основана на уникальной поверхностной химии силоксанов, к которым слабо пристают биоорганизмы . Наряду с рассмотренным направлением совершенствования рецептур ЛКМ на основе внедрения новых составов полиоргаиосилоксанов и пигментирующих добавок, вес же преобладающим, в количественном отношении и эффективным, с позиций затрат времени, средств и достигаемых технологических показателей, явились разнообразные приемы модифицирования традиционных крсмнийоргапических ЛКМ различными аддитивами . С учетом этого, вс многообразие используемых модифицирующих аддитивов классифицируют по их функциональному назначению модификаторы текучести, вязкости суспензий улучшение розлива и нанесения ЛКМ па подложку, загустители, консерванты и стабилизаторы для хранения суспензий ЛКМ, промоторы адгезии, смачиватели подложки, наполнителей, аддитивы диспергирующего пигменты, пеноподавляющего, каталитического отверждающиесикативы, ускорители, фотоинициаторы и защитного действий.