Атмосферостойкие защитно-декоративные покрытия древесины на основе воднодисперсионных красок

• Автор: Марчук, Анна Юрьевна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 218 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Классификация процессов старения полимеров и основные направления их изучения.

1.2. Стабилизация полимеров к действию климатических факторов

1.3. Атмосфсростойкость различных полимерных систем

Выводы и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В СИСТЕМЕ ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ОКРАШЕННАЯ ДРЕВЕСИНА.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Теоретическое решение поставленных задач

2.3. Постановка экспериментов

Выводы по результатам исследования.
3. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Задачи исследований.
3.2. Материалы и их характеристика.
3.3. Краткая характеристика применяемых светостабилизаторов
3.4. Экспериментальное оборудование и измерительная аппаратура.
3.5. Методика проведения опытов
3.5.1. Определение термостойкости лакокрасочного покрытия
3.6. Методика оценки опытных данных и планирования эксперимента
4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА ВОДНОДИСПЕРСИОННОГО ЛАКОКРАСОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ АТМОСФЕРОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ.
4.1. Постановка задачи.
4.2. Планирование эксперимента
4.2.1. Обоснование выбора постоянных и переменных факторов эксперимента
4.2.2. Выходные параметры качества покрытия.
4.3. Результаты исследований и их анализ
4.3.1. Влияние содержания компонентов лакокрасочной системы на время высыхания лакокрасочного покрытия
4.3.2. Влияние содержания компонентов лакокрасочной системы на твердость лакокрасочного покрытия
4.3.3. Влияние содержания компонентов лакокрасочной системы на адгезию лакокрасочного покрытия
4.3.4. Влияние содержания компонентов лакокрасочной системы на термостойкость лакокрасочного покрытия.
4.4. Решение задачи поликритериальной оптимизации
5. КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ СВЕТОСТАБИЛИЗАТОРАМИ. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПОКРЫТИЙ ДО И ПОСЛЕ ИХ МОДИФИКАЦИИ СВЕТОСТАБИЛИЗАТОРАМИ.
5.1. Постановка задачи.
5.1.1. Исследование водопоглощения лакокрасочных покрытий, модифицированных светостабилизаторами
5.1.2. Исследование паропроницаемости образцов окрашенной древесины, свободных пигментированных и непигментированных пленок.
5.1.3. Исследование стойкости лакокрасочных покрытий на древесных подложках и свободных пленок к действию УФоблучения.
5.1.4. Определение атмосферостойкости разработанных лакокрасочных
покрытий
5.2. Планирование экспериментов
5.2.1. Методика проведения экспериментов по водопоглощению.
5.2.2. Методика проведения экспериментов по паропроницаемости окрашенных образцов древесины
5.2.3. Методика проведения экспериментов по паропроницаемости свободных пигментированных и непигментированных пленок.
5.2.4. Методика проведения экспериментов по определению стойкости ЛКП на древесных подложках к действию УФоблучения.
5.2.5. Методика проведения экспериментов по определению стойкости свободных пленок к действию УФоблучения.
5.2.6. Методика проведения экспериментов по определению атмосферостойкости покрытий на основе разработанного воднодисперсионного
лакокрасочного материала.
5.3. Результаты экспериментов и их анализ
6. ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, ПРОИСХОДЯЩИХ В ОКРАШЕННЫХ ОБРАЗЦАХ ДРЕВЕСИНЫ ПОСЛЕ КЛИМАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ
6.1. Постановка задачи.
6.2.Планирование эксперимента
6.2.1. Методика проведения экспериментов по изучению химических изменений
6.2.2. Методика проведения экспериментов по изучению структурных
изменений
6.3. Результаты экспериментов и их анализ
7.ОЦЕНКА ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
8. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.
ЛИТЕРАТУРА


Автор отмечает, что для изучения закономерностей процессов старения материалов при низких температурах необходимо комплексное изучение изменения физикомеханических, теплофизических, диэлектрических, деформационных, релаксационных свойств и структуры материалов как после определенного времени, так и в процессе экспонирования структуры материалов. В своей монографии автор рассматривает влияние климата на полимерные материалы как при комплексном воздействии, так и воздействие отдельных климатических факторов. Разрушение покрытий, как и других полимерных материалов, при эксплуатации в атмосферных условиях обусловлено сложным комплексом реакций фотоокислительной деструкции, в инициировании которых важную роль играет поглощение солнечного излучения и окислительные процессы, протекающие под влиянием кислорода воздуха . В связи с набором энергий по длинам волн, в полимерах возможны физические и химические процессы. Однако при более тщательном изучении процессов фото деструкции полимеров оказалось, что возникающие в процессе деструкции свободные радикалы, являясь активными центрами инициирования процесса разрыва макроцепей, способствуют лавинообразному разрушению полимеров в более глубоком слое образца 9. При старении покрытия в результате окислительной деструкции одновременно протекают противоположно направленные процессы рост плотности сшивки и повышение гибкости молекулярных цепей. Первый процесс обусловлен рекомбинацией свободных радикалов, образующихся при
фотохимической деструкции пленок, а также дополнительным сшиванием системы за счет увеличения подвижности функциональных групп. Второй процесс связан с уменьшением барьера внутреннего вращения полимерной цепи вследствие внедрения в основную цепь кислорода, а также с возникновением микропустот при удалении из пленки летучих продуктов деструкции . Под стабилизацией полимеров понимается применение химических и физических методов, которые снижают скорость старения деструкции полимеров и полимерных изделий. Физические методы стабилизации обычно связаны с изменением скорости транспорта диффузии реагирующих частиц. Химические методы стабилизации, как правило, связаны с добавками в полимер различных химикатов, которые перехватывают активные частицы, ответственные за старение деструкцию полимеров. Для эффективной защиты от ультрафиолетового старения полимерных изделий необходимо знание процессов, которые протекают в полимерах под воздействием излучения. Известно, что ультрафиолетовая радиация вызывает активное разрушение связей СС, СН, СС1. При светостарении полимеров, содержащих остаточные двойные связи, в первую очередь под воздействием квантов света, происходит активация этих связей, , образуются радикалы, участвующие в дальнейших реакциях, продолжающих кинетическую цепь деструкции. Окислительные процессы, развивающиеся в полимерах, носят, как правило, радикальноцепной характер и могут быть существенно замедлены путем введения небольших добавок ингибиторов стабилизаторов. Способы стабилизации полимеров подразделяются на две большие группы. К первой относятся методы ориснтациониоструктурнофизической модификации, связанные с упорядочением структуры самого полимера вытяжка, ориентация, литье под давлением и др. Эти методы очень сложны в технологическом отношении, поэтому практически непригодны для традиционных способов получения покрытий . Более традиционными являются химические методы термо и светостабилизации полимеров, связанные с использованием специальных агентов, подавляющих процессы, приводящие к деструкции полимеров. Эти соединения принято называть ингибиторами старения или светостабилизаторами , . УФабсорбенты экранирующие соединения или соединения, поглощающие ультрафиолетовый свет. Дезактиваторы возбуждения соединения, которые тушат возбужденное состояние примесей и хромофорных групп. Акцепторы радикалов. Соединения, разлагающие гидропероксиды без образования свободных радикалов. К первой группе относятся производные гидроксибензофенолов, а также некоторые крсмнийорганические соединения . Представителями второй группы являются комлексы переходных металлов, например 1. К четвертой группе относятся в основном серосодержащие комплексы металлов.