Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Покрытия на основе воднодисперсионного органофосфатного связующего, модифицированного кремнийорганическими олигомерами

Диссертация: Покрытия на основе воднодисперсионного органофосфатного связующего, модифицированного кремнийорганическими олигомерами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Эксплуатация полимерных покрытий, как правило, связана с одновременным или периодическим действием сразу нескольких факторов внешней среды. Весьма распространенным является действие коррозионно-активных, агрессивных сред, в частности воды и водных растворов, содержащих твердые абразивные частицы. Постоянному или периодическому действию гидроабразивной среды подвержено оборудование морского… Читать ещё >

Покрытия на основе воднодисперсионного органофосфатного связующего, модифицированного кремнийорганическими олигомерами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Введение
  • 2. Литературный обзор
    • 2. 1. Особенности водопоглощения полимерных покрытий
    • 2. 2. Закономерности гидроабразивного износа полимерных покрытий
    • 2. 3. Обоснование выбора направления работы
  • 3. Обсуждение результатов
    • 3. 1. Выбор методики испытаний покрытий на стойкость к гидроабразивному износу
    • 3. 2. Некоторые вопросы математической обработки результатов
    • 3. 3. Водопоглощение и гидроабразивный износ покрытий на основе базового состава
    • 3. 4. Влияние добавок кремнийорганических олигомеров на водопоглощение и гидроабразивный износ модифицированных покрытий
    • 3. 5. Водопоглощение и гидроабразивный износ покрытий, модифицированных олигооксиметилсилсесквиоксаном
  • 4. Экспериментальная часть
  • 5. Выводы

Эксплуатация полимерных покрытий, как правило, связана с одновременным или периодическим действием сразу нескольких факторов внешней среды. Весьма распространенным является действие коррозионно-активных, агрессивных сред, в частности воды и водных растворов, содержащих твердые абразивные частицы. Постоянному или периодическому действию гидроабразивной среды подвержено оборудование морского и речного транспорта, оборудование систем утилизации промысловых сточных вод, оборудование систем добычи, сбора и подготовки нефти. Естественно, что покрытия, эксплуатирующиеся в таких условиях, должны обладать высокими водои износостойкостью, а разработка таких составов является важной и актуальной задачей.

В настоящей работе показана возможность использования для получения водои износостойких покрытий пленкообразующих на основе водной дисперсии кислых фосфатов цинка и бутадиен-стирольного латекса (марка ВД-КЧ-1Ф), а также продуктов их модификации кремнийорганическими олигоме-рами. Высокие водои износостойкость покрытий связаны с созданием в полимерном материале пространственно-разветвленной трехмерной структуры в результате реакций между функциональными группами пленкообразующего и модификатора при нормальной и повышенной температурах. Формирующаяся структура с определенными количеством узлов пространственной сетки и соотношением физических и химических узлов (что делает такую структуру лабильной, способной обратимо разрушаться при действии абразивных частиц) характеризуется таким соотношением деформационных и прочностных свойств, которое является оптимальным для повышения водои износостойкости покрытия.

Проведено подробное исследование водопоглощения и гидроабразивного износа покрытий на основе модифицированных кремнийорганическими оли-гомерами составов. Показана связь между химическим строением модификаторов и значениями предельных степеней водопоглощения и гидроабразивного износа модифицированных ими покрытий.

Для каждой модифицирующей добавки установлены ее оптимальное содержание в базовом составе и концентрация раствора модификатора, позволяющие получить водои износостойкие покрытия.

Проведена ранжировка модификаторов по их влиянию на водопоглоще-ние и гидроабразивный износ модифицированных покрытий (олигооксиметил-силсесквиоксан — блок-сополимер поликарбоната и полидиметилсилоксанабазовый состав — олигогидридэтилсилоксан — олигометилсиликонат натрия) и установлено оптимальное содержание в базовом составе наиболее эффективного из них -15 масс.% лестничного метилсилокеана.

В рамках кинетического метода с использованием аппарата нелинейного МНК-оценивания проведена корректная оценка кинетических и термодинамических параметров процессов водопоглощения и гидроабразивного износа покрытий на основе исследуемых составов. Получены статистически эффективные математические модели, описывающие зависимость водопоглощения и гидроабразивного износа исследуемых покрытий от температуры и продолжительности предварительной термообработки. На основании этого найдены оптимальные режимы формирования покрытий на основе модифицированного олигооксиметилсилсесквиоксаном состава, позволяющие понизить предельное водопоглощение в 3,16 раза (100°С, 4 ч), и повысить стойкость к гидроабразивному износу по сравнению с немодифицированным покрытием и неокрашенным металлом в 6,1 и 7,5 раза, соответственно (70°С, 4 ч).

Составлены ряды износостойкости исследуемых покрытий, на основании анализа которых высказано предположение, что высокая износостойкость покрытия на основе модифицированного состава при установленном оптимальном режиме формирования покрытия по сравнению с немодифицированным покрытием и металлом связана с изменением механизма гидроабразивного износа — переходом от прямого разрушения (микрорезания) к преимущественно малоинтенсивному многоцикловому разрушению.

2.Литературный обзор.

5. Выводы:

1. Установлена возможность использования различных кремнийорганических олигомеров в качестве модифицирующих добавок для получения водои износостойких покрытий на основе воднодисперсионной органофосфатной краски ВД-КЧ-1Ф (ТУ 2316−001−34 895 698−96).

2. Для каждого из четырех исследованных кремнийорганических олигомеров найдены оптимальные концентрации модифицирующего раствора и содержание добавки, позволяющие получать покрытия с максимальными водои износостойкостью.

3. Проведена ранжировка модификаторов по их влиянию на водопоглощение и гидроабразивный износ модифицированных покрытий (олигооксиметилсил-сесквиоксан — блок-сополимер поликарбоната и полидиметилсилоксанабазовый состав — олигогидридэтилсилоксан — олигометилсиликонат натрия) и установлено оптимальное содержание в базовом составе наиболее эффективного из них — 15 масс.% лестничного метилсилоксана.

4. Найдены оптимальные режимы формирования покрытий на основе модифицированного олигооксиметилсилсесквиоксаном состава, позволяющие понизить предельное водопоглощение в 3,16 раза (100°С, 4 ч), и повысить стойкость к гидроабразивному износу по сравнению с немодифицированным покрытием и неокрашенным металлом в 6,1 и 7,5 раза, соответственно (70°С, 4 ч).

5. Высказано предположение, что высокая износостойкость покрытия на основе модифицированного состава при установленном оптимальном режиме формирования покрытия по сравнению с немодифицированным покрытием и металлом связана с изменением механизма гидроабразивного износа — переходом от прямого разрушения (микрорезания) к преимущественно малоинтенсивному многоцикловому разрушению.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Г. Я. Химическая стойкость полимерных материалов. ' М.:Химия.1981 -295с.
  2. С.А. Проницаемость полимерных материалов. М.:Химия.1974 -269с.
  3. Ю.В., Заиков Г. Е. Химическая стойкость полимеров в агрессивных средах. М.:Химия.1979 288с.
  4. Ю.С. Разрушение полимеров под действием агрессивных сред. М.:Химия.1972 230с.
  5. А.И. Прочность и разрушение полимеров при действием жидких сред. Киев: Навукова думка. 1975 206с.
  6. Вода в полимерах. Под ред. Роуленда М. М.:Мир.1984 324с.
  7. А.Е. Диффузия в полимерных системах. М.:Химия.1987 310с.
  8. И.Л., Рубинштейн Ф. И., Жигалова К. А. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. М.: Химия. 1987 224с.
  9. С.А., Ицко Э. Ф. Растворителя для лакокрасочных материалов. Л.:Химия.1986 208с.
  10. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургия. 1976- 472с.
  11. И.Разумовский Л. П., Маркин B.C., Заиков Г. Е. BMC.A.1985.T.27. № 4.с.675−683.
  12. Fyee С.А., Randall L.H., Burlinson N.E. J.Polym.Sci, J.Polym.Chem. 1993. v31.№l.p.l59.
  13. А.Д. Химия и технология лакокрасочных покрытий. Л.:Химия.1989- 383с.
  14. Д.В., Лотменцев Ю. М. ВМС.А.1994.т.36.№ 12.с.2026−2030.
  15. Г. И., Скирда В. Л. ВМС.Б.1995.т.37.№ 1.с. 143−146.
  16. Ю.П., Платэ H.A. ВМС.А.1994.т.36.№ 11.с.1984−1906.
  17. A.A., Матвеев Ю. Н. Докл.АН СССР.1986.т.290.№ 1. с135.
  18. A.A., Матвеев Ю. Н., Матевосян М. С. ВМС.А. 1990.т.32.№ 10.с.2157−2162.
  19. М.И., Майорова Н. В., Каргин В. А. ВМС.1968.Б.Т.10. № 11.с.809−812.
  20. Mansfield Р., Bowtell R., Blackband S. J.Magn.Reson. 1992. v99.№ 3. p. 159.
  21. Ю.Н., Аскадский A.A. ВМС.А.1994.т.36.№ 3,с.436−443,
  22. Т.Л., Шаповалов С. В., Платэ H.A. ВМС.А.1996.Т.38. № 12.с, 1986−1992.
  23. М.И., Космачевский Б. П., Майорова Н. В. Лако-красочные материалы и их применение. 1972.№ 4.с.31−35.
  24. H.A., Давыдова Е. В., Карякина М. И. ВМС.А.1977.Т.19. № 9.с.2018−2026.
  25. П.Н., Сухарева Л. А. ВМС.А.1969.т.11.№.9.с.1888−1892.
  26. A.B., Седунов Ю. Н. ВМС.А.1996.т.38.№ 1.с.71−82.
  27. А.Е., Коробко В. И., Васенин P.M., Кронман А. Г., Федосеев Б. И., Че-кушина A.M. ВМС.А. 1971 .т. 13 .№ 3 .с.629−638.
  28. Т.А., Маклаков А. Н. ВМС.Б. 1981.т.23.№ 4. с.266−269.
  29. Ю.М., Ганина Л. В., Шалаева Н. В., Чалых А. Е. ВМС.Б. 1999.Т.41 .№ 5.с.881−885.
  30. B.C., Васенин P.M. ВМС.Б.т.10.1968.№ 12.с.887−890.
  31. B.C., Васенин P.M. Пласт.массы.1969.№ 1.с.64−67.
  32. .И., Бочавер К. З. Теорет. основы хим. технологии. 1978. т.12.№ 1.с.137.
  33. С.Е., Ерусалимский Б. Д. Физика и химия макромолекул. М-Л.:Химия.1965 346с.
  34. А.Н., Михайлов Г. Г., Карасев И. Н. М.:МИХМ.1976. Вып.61.с.90.
  35. Г. Э., Самсонов Г. В., Яскович Г. А. Теоретич. основы хим. технологии. 1978.т.12.№ 5.с.751.
  36. И.Ф., Рискин И. В. Химия и технология пигментов. 1974 656с.
  37. Ю.А., Заиков Г. Е. ВМС.А.1999.т.41.№ 5.с.852−863.
  38. Iordanskii A.L., Rudakova Т.Е., Zaikov G.E. Interaction of Polymers with Bio-active and Corrosive Media. Utrecht. The Netherlands: VSP. 1994.
  39. Polishchuk A.Ya., Zaikov G.E. Multicomponent Transport in Polymer Systems. New York: Gordon and Breach Publishers. 1996.
  40. Арцис М.И. BMC.A. 1973.т. 15.№ 1 .c.63−71.
  41. С.Л., Михайлов Ю. М. ВМС.Б.1998.т.40.№ 5.с.653−657.
  42. Е.Я., Терешатов В. В. ВМС.А.2000.т.42.№ 1.с.71−78.
  43. Е.Я., Терешатов В. В. ВМС.А.200т.42.№ 12.с.2130−2136.
  44. А.П., Рамш А. С. ВМС.А.2000.т.42.№ 8.с.1337−1343.
  45. Д.Г. Химия органических пленкообразователей. М.:Химия.1971. -318с.
  46. М.Ф., Кочнова З. А., Шодэ Л. Г. Химия и технология пленкообразующих веществ. М.:Химия.1989 470с.
  47. Энциклопедия полимеров. т.1.1972.с.914.
  48. М.И. Физико-химические основы процессов формирования и старения покрытий. М.:Химия.1980 216с.
  49. JI.M. Химия и технология элементоорганических мономеров и полимеров. М.:Химия.1998 528с.
  50. .И. Исследование циклизации при поликонденсации кремнийор-ганических соединений. Дис.канд.хим. наук. М.: МИТХТ.1973.
  51. К. А. Методы элементоорганической химии :кремний. М.:Наука. 1968.-699с.
  52. Кремнийорганические соединения. Труды совещания. Вып.5.М.: НИИТЭХИМ. 1967. 76с.
  53. К.А. Кремнийорганические соединения. М.:Госмхимиздат.1955 520с.
  54. К.А., Емельянов В. И. Пласт.массы.1965.№ 2.с.22−26.
  55. К.А. Полимеры с неорганическими главными цепями молекул. М.:Изд.АН СССР. 1962 326с.
  56. С.А., Пахомов В. И., Твердохлебова Н. И. ВМС.А. 1964. т.6.с.1275−1281.
  57. М.В., Музовская О. А., Попелева Г. С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М.:Химия.1975. 296с.
  58. Олигоорганосилоксаны. Свойства, получение, применение. Под ред. Соболевского М. В. М.:Химия.1985. 264с.
  59. А.Ф. Лакокрасочные материалы и их применение. 1966.№ 2.с.88−91.
  60. К.А. Пласт.массы.1964.№ 2.с.22−25.
  61. .А., Никифоров А. В. Пласт.массы.1697.№ 5.с.45−46.
  62. Metal Finishing 1967.v.65.№ 12.p.l2−13.
  63. Weigel К. Farbe andLack№l.s.33.
  64. H.B. ВМС.А.т.12.№ 12.с.2685−2689.
  65. JI.H., Северный B.B. Пласт.массы.1971.№ 3.с.22−24.
  66. А.Г. Высокотермостойкие полимеры. Пер. с англ. Под ред. Пра-ведникова А.Н. М.:Химия.1971 294с.
  67. Л.Б. Поликонденсационный метод синтеза полимеров. М.:Химия.1966 320с.
  68. Е.Т. Кинетика гомогенных химических реакций. М.: Высшая школа. 1978 367с.
  69. Саркисов Н. М, Лихтенштейн И. В. Химическая кинетика. М.:Химия.2000 -420с.
  70. Н.М., Домбровский Р. Н. В кн.:Тезисы докладов на Всесоюзном совещании по фосфатом. М.:Наука.1966.с.34.
  71. Н.М. Кинетика и катализ.1968.№ 9.с.250−253.
  72. Е.А., Продан Л. И., Ермоленко Н. Ф. Триполифосфаты и их применение. Минск. :Наука и техника. 1961 536с.
  73. Ван Везер Фосфор и его соединения. М.:Изд.Ин.лит. 1962 685с.
  74. Г. С. Лакокрасочные материалы и покрытия. Энциклопедия международных стандартов. М.:ИПК изд. стандартов. 1998 570с.
  75. Лакокрасочные покрытия. Технология и оборудование. М.:Химия.1992 -414с.
  76. М.М. В кн.Методы испытаний на изнашивание. М.:Изд.АН СССР.1962.с.5−11.
  77. М.Г. Сб.Кавитационная и гидроабразивная стойкость металлов в гидротурбинах. Труды научно-технич. конфер. Под ред Крянина Н.Р. М. Машиностроение. 1965 .с.28−31.
  78. М.М., Бернштейн Д. Б. В кн.Моделирование трения и износа. Матер. Перв.межотраслев.научн.семинара по моделированию трения и износа. М.:НИИМАШ.1970.с.82−92.
  79. В.А., Свириденок А. И., Петроковец М. И. Савкин В.Г. Трение и износ материалов на основе полимеров. Минск. :Наука и техника. 1976 432с.
  80. Г. О., Теверовский Б. М. Хим. и нефтяное машиностроение. 1973.№ 9.с.38−40.
  81. М.М. Износостойкость конструкционных материалов и деталей машин при абразивном изнашивании. М. Машиностроение. 1966. 331с.
  82. В.Н., Кузнецова А. К. В кн.:Тепловая динамика и моделирование внешнего трения. М.:Наука.1975.с.87−91.
  83. В.Н. Полимерные покрытия нефтепромыслового оборудования. М.:Недра.1994 223с.
  84. М.М., Аронов Э. Л. В кн.Моделирование трения и износа. Матер. Перв.межотраслев.научн.семинара по моделированию трения и износа. М.:НИИМАШ. 1970.с.93−100.
  85. В.Н. Полимерные покрытия в нефтяной промышленности. М.:Недра. 1985. -215с.
  86. М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение. 1976 270с.
  87. Ю.А. Труды Таллин.политехн.института. Сер.А.1966. № 237.с. 1522.
  88. B.B. Методы кибернетики в химии и химической технологии. М. :Химия. 1971. 284с.
  89. A.A. Физикохимия полимеров. М.:Химия.1978 543с.
  90. Г. М., Лаврентьев В. В. Трение и износ полимеров. M-JI.: Химия. 1972 240с.
  91. М.М. В кн. .Моделирование трения и износа в машинах, аппаратах и приборах. М.НИИМАШ.1976.С.41−47.
  92. Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. :Наука. 1976 279с.
  93. Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М. .Статистика. 1973 -390с.
  94. .И., Лычковская О. В., Рыбалко В. П., Ведякина Т. Н. М.:МИТХТ.1987 45с.Деп.в НИИТЭХИМ.№ 992-хп87.
  95. Н.Г. Планирование эксперимента при исследовании многокомпонентных систем. М.:Наука.1976 390с.
  96. В.Б. Планирование и анализ эксперимента. М. Легкая индустрия. 1974 263с.
  97. Л.И., Позин М. Е. Математические методы в химической технологии. Л.Химия. 1971 822с.
  98. Л.Н., Смирнов Н. В., Таблицы математической статистики. М.:Наука. 1983 -415с.
  99. A.B., Ерина A.M., Трофимов В. П. Критерии математической статистики в экономических исследованиях. М.:Ста-тистика.1973 135с.
  100. Л. Статистическое оценивание. М.:Ста-тистика.1976 598с.
  101. В.И., Лопаткин A.A. Математическая обработка физико-химических данных. М.:Изд.МГУ.1970 220с.
  102. Л.Д., Гринев В. Г., Рязанова Л. М. и др. Изв.ВУЗов т.18. вып.9. 1975. с.1473−1476.
  103. .П., Карташова Т. М., Середа A.A. и др. Пластмассы. 1969. № 1. С. 61.к вод — В1'Шо Вщп =/(Т)1,5−1,5
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!