Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Получение и стабилизация совмещенных алкидно-акриловых дисперсий и разработка лакокрасочных материалов на их основе

Диссертация: Получение и стабилизация совмещенных алкидно-акриловых дисперсий и разработка лакокрасочных материалов на их основе
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Целенаправленное регулирование свойств материалов на основе дисперсий акриловых полимеров и сополимеров возможно за счет совмещения их с эмульсиями алкидных олигомеров. Это позволяет значительно улучшить адгезию к мелящим и ранее окрашенным поверхностям, пропитывающую способность, повысить стойкость к воздействию загрязняющих веществ, улучшить водостойкость покрытия. При этом эксплуатационные… Читать ещё >

Получение и стабилизация совмещенных алкидно-акриловых дисперсий и разработка лакокрасочных материалов на их основе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • 1. Литературный обзор
    • 1. 1. Лакокрасочные материалы на основе водных дисперсий полимеров и олигомеров
    • 1. 2. Получение дисперсий полимеров и олигомеров и их стабилизация
  • 2. Объекты и методы исследования
    • 2. 1. Объекты исследования
    • 2. 2. Методы исследования
  • 3. Обоснование типа алкидного олигомера для эмульгирования и метода его синтеза
  • 4. Влияния дисперсного состава алкидно-акриловых композиций на их стабильность
  • 5. Влияние условий получения на свойства эмульсии алкидного олигомера
    • 5. 1. Влияние ПАВ, температуры и растворителей на свойства эмульсий алкидного олигомера
    • 5. 2. Влияние гидродинамических условий и продолжительности эмульгирования на свойства эмульсий алкидных олигомеров
  • 6. Исследование физико-химических свойств совмещенных алкидно-акриловых дисперсий
    • 6. 1. Исследование электрокинетических свойств совмещенных алкидно-акридовых дисперсий
    • 6. 2. Исследование оптических свойств пленок, сформированных из дисперсий
    • 6. 3. Зависимость реологических свойств дисперсий от рН
  • 7. Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы на 109−121 основе алкидно-акриловых композиций
  • Выводы

Высокомолекулярные соединения в виде их водных дисперсий находят все более и более широкое применение в технологии лакокрасочных материалов (ЛКМ) различного назначения, что вызвано, прежде всего, ужесточением требований по охране окружающей среды.

Анализ современного ассортимента лакокрасочной продукции показывает, что традиционные органорастворимые лакокрасочные материалы, оказывающие вредное воздействие на человека и загрязняющие атмосферу, постепенно заменяются на прогрессивные, не содержащие органических растворителей или содержащие их в ограниченном количестве. К ним относятся водоразбавляемые, водно-дисперсионные и порошковые ЛКМ, безрастворительные системы, в том числе отверждае-мые УФ-излучением и ускоренными электронами, а также ЖМ с высоким сухим остатком.

Использование материалов на основе водных дисперсий полимеров имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами прогрессивных ЛКМ, отвечающих экологическим требованиям. Это, прежде всего, — возможность наносить и отверждать материалы с использованием существующих технологических линий при минимальных изменениях их конструкций или совсем без нихснижение или полное исключение использования органических растворителей, уменьшение пожаро-опасности и др.

Актуальной задачей является расширение ассортимента пленкообразующих дисперсий высокомолекулярных соединений с целью получения ЛКМ на их основе с более широким спектром свойств для различных областей использования. Одним из наиболее эффективных и технически простых способов расширения марочного ассортимента материалов является метод коллоидно-химической модификации дисперсий высокомолекулярных соединений, в частности получением смешанных дисперсий полимеров и олигомеров различных типов.

Целенаправленное регулирование свойств материалов на основе дисперсий акриловых полимеров и сополимеров возможно за счет совмещения их с эмульсиями алкидных олигомеров. Это позволяет значительно улучшить адгезию к мелящим и ранее окрашенным поверхностям, пропитывающую способность, повысить стойкость к воздействию загрязняющих веществ, улучшить водостойкость покрытия. При этом эксплуатационные свойства, обусловленные наличием в составе материала акриловых полимеров, такие как быстрое время отверждения и твердость покрытия, а также стойкость к ультрафиолетовому облучению остаются.

Основные задачи, которые необходимо решить при коллоидно-химической модификации дисперсий, связаны с обеспечением агрега-тивной устойчивости композиций и оптимизацией их пленкообразующих свойств.

Целью данной работы явилось установление физико-химических условий получения устойчивых совмещенных алкидно-акриловых дисперсий, исследование их свойств и разработка водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на их основе.

Для решения поставленной задачи необходимо изучить влияние дисперсного состава алкидных эмульсий и акриловых дисперсий на аг-регативную устойчивость смешанной олигомерно-полимерной системыопределить физико-химические условия получения кинетически и агре-гативно-устойчивых эмульсий алкидных олигомеровизучить электрокинетические свойства дисперсий олигомеров и полимеров и определить зоны их несовместимости, установить связь электрокинетических 6 свойств дисперсных систем с их реологическими свойствами и оптическими свойствами, сформированных из них покрытий.

1. Литературный обзор

Выводы:

1. Методом рассеяния поляризованного света установлено, что агрега-тивнаа устойчивость ультрагетерогенных систем, являющихся композициями акриловых дисперсий и эмульсий алкидных олигомеров зависит как от их соотношения, так и их дисперсного состава. Определено, что в процессе гетерокоагуляции дисперсий наблюдается перенос.

• массы полимерных частиц высокодисперсной системы на частицы системы с меньшей дисперсность, что и определяет конечное распределение. Показана необходимость использования для совмещения систем близких по дисперсному составу.

2. В результате исследования электрокинетических свойств установлены зоны несовместимости дисперсий, характеризующиеся противоположными знаками электрокинетического потенциала. Показано, что значение электрокинетического потенциала для дисперсии сополимера бутилакрилата и метиметакрилата определяется наличием анионак-тивного ПАВ, а для дисперсии сополимера бутилакрилата и винилаце-тата и алкидных эмульсий диссоциацией карбоксильных групп в мицеллах полимера или олигомера.

3. Установлено, что максимальная оптическая плотность пленок, сформированных из смешанных дисперсий, вызванная наличием микроне-однородностей, соответствует зоне их несовместимости. Рост микро-неоднородностей пленок вызывается также снижением С-потенциала.

4. Показано, что эмульгирующая способность алкилфенолэтоксилатов в отношении алкидного олигомера возрастает до температуры помутнения ПАВ с дальнейшим обращением эмульсии. Оптимальная температура эмульгирования возрастает с ростом степени этоксилирования ПАВ. Показана возможность и целесообразность введения ПАВ в алкидный олигомер как для повышения дисперсности эмульсии, так и для получения эмульсий второго рода с последующей температурной или концентрационной инверсией.

5. Установлена зависимость реологических свойств эмульсий от вязкости алкидного олигомера, состава и рН дисперсионной среды, на основании чего выбран состав дисперсной фазы и дисперсионной среды для получения смешанных дисперсий.

6. Установлена зависимость дисперсности эмульсии алкидного олигомера от его реологических свойств и выбраны оптимальные физико-химические и гидродинамические условия получения устойчивых ал-кидных эмульсий необходимого дисперсионного состава. Разработаны технические условия и регламент на изготовление эмульсий и реализовано их серийное производство.

7. Разработан прибор для определения минимальной температуры плен-кообразования, позволяющий существенно уменьшить влияние факторов, искажающих «температурную шкалу» прибора. В результате проведенных на нем исследований выбраны коалесцирующие добавки, активно влияющие на минимальную температуру штенкообразования дисперсий при их минимачьном содержании.

8. Разработан ряд водно-дисперсионных лакокрасочных материалов на основе смешанных дисперсий, характеризующихся улучшенной адгезией к мелящим поверхностям, а также к поверхностям ранее окрашенным масляными красками, уменьшенной смываемостью покрытия, повышенной стойкостью к воздействию загрязняющих веществ, улучшенной водостойкостью по сравнению с материалами на основе водных дисперсий полимеров и реализовано их серийное производство.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.В. Водные краски на основе синтетических полимеров. Л.: Химия. 1968. 200с.
  2. Waterborne industrial wood coating.//Polym. Paint Colour J. 1997. V.187. № 4399. P.20−21.3. Патент 2 102 425 (Россия).4. Патент 2 073 047 (Россия).5. Патент 5 641 829 (США).
  3. В.Г. // ЛКМ и их применение. 1984. № 1. С. 67.7. Патент 2 070 906 (Россия).8. Патент 2 070 896 (Россия).9. Патент 2 099 376 (Россия).
  4. В.Т. и др. // ЛКМ и их применение. 1991. № 3. С. 16. П. Толмачев И. А., Плюснина А. И. // ЛКМ и их применение. 1990. № 3.1. С.3−15.12.Патент 4 504 609 (США).
  5. В.В., Толмачев И. А. // ЛКМ и их применение, — 1991. № 3. С.9−10.14.Патент 4 341 682 (США).15.А.С.594 151 (СССР).16.А.С. 493 480 (СССР).
  6. П.Лазарев С. Я., Левеча Н. Ф. // Сб. трудов VI Всесоюзной латексной конференции «Синтетические и искусственные латексы. Получение и модификация». М.: ЦНИИЭНефтехим, 1982. С. 44−50.
  7. Saunders F.S., Sanades J. W. HL Colloid. Sei. 1956. V.ll. № 314. P.260−265.
  8. Жаркова Н.Г.и др. // ЛКМ и их применение. 1974. № 3. С.20−21.
  9. Ю., Пуоджюкинас Р. // Материалы IX Республ. конф. по вопросам исследования и применения полимерных материалов. Вильнюс: Изд-во ин-та химии и хим. технологии АН Лит.ССР. 1968.1. С.129−133.21.Патент 4 170 580 (США).
  10. Патент 396 2167(США). 23. Патент 4 288 351 (США).24.Патент 4 233 197 (США).25. Патент 151 456 (Германия).
  11. ЗЗ.Оникул К. Э. и др. // Водно-дисперсионные лакокрасочные материалы. Тез. докл. Всесоюзного коордиционного совещания. Черкассы.: ОНИИТЭХИМ. 1981. С.8−9.34.Патент 2 914 527 (ЕПВ).35.Патент 82 150 (ПНР).
  12. Патент 82−104 848 (Япония).
  13. Патент 57−109 848 (Япония).38.Патент 4 293 471 США.
  14. Abdel-Mohsen F.F., Abdel-Hamed El-Zayat S. // J. Oil and Colour Chem. Assoc. 1992. V.75. № 9. P.349−368.
  15. Emmerling Y.// J. Offic.Digest. 1953. № 546. P.804−809.41 .Bakule R.D., DeldonnoT.A. // J. Water Born. Coat. 1984. V.7. № 1. P.2−9.
  16. В .В., Федорова M.JI. // JIKM и их применение. 1988. № 3. C.20−23.
  17. M.JI., Верхоланцев B.B. // ЖМ и их применение. 1989. № 5. С.21−25.
  18. В.В., Федорова M.JI. // JIKM и их применение. 1989.2. С.42−45.
  19. A. //Polym. Paint. Col .J. 1994. V.184. № 4350. P. 261−263.
  21. Technical Bulletina of DSM Resins BV. 1995. P.531−567.
  22. A. //Polym. Paint. Col. J. 1994. V.184. № 4353. P.351−354.
  23. Rodsrud By G., Sutcliffe J. // Surface Coatings International. 1994. № 1. P.7−16.
  24. T. // J. Oil and Colour Chem. Assoc. 1987. V.70. № 10. P.278−285.51.0stberg G., Bergenstahl В., Sorenssen K. //J.Coat.Technol. 1992. V.64. № 33. P.37−46.
  25. Beetsma J. and Hofland A. // Surface Coatings International. 1998. № 10.1. P.491−494.
  26. Emulgierbare Alkydhaze als Teilersatz fur Vinilpolymere.// Farbe und Lack. 1974. Bd.80. H.5. S.476−477.
  27. Alkyd resin emulsions for thinnable paints. // J. Oil and Colour Chem. Assoc. 1992. V.-75. № 6. P.208.
  28. Water dispersible alkyd for emulsions paints. // Pigm. and Resin. Technol. 1977. V.6. № 5. P.15−16.
  29. B.B., Калаус Э. Э., Рыжов B.A. // Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева. 1988. № 1. С. 40−47.
  30. И.А., Абрамян Р. К. // Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева. 1988. № 1. С. 47−54.
  31. В.И., Абрамян Р. К., Чагин М. П. Водорастворимые пленко-образователи и лакокрасочные материалы на их основе. М.:Химия, 1986. 195 с.
  32. Е. // Polym. Paint. Col .J. 1985. V.175. № 4353. P. 413.
  33. Zuckert В and Bieman H. // Farg och Lack Scandinavia. 1993. № 2. P.29.
  34. R. // Proc. VII th Int. Conf. on Organic. Coating. Science and Technology. Athens.: 1981. P.359−360.
  35. Г. Ф., Чагин М. П. // ЖМ их применение. 1964. № 6. С. 7.
  36. И. А., Верхоланцев В. В. Новые водно дисперсионные краски. Л.: Химия. 1979. 200с.64.Патент 369 775 (Австрия).65.Патент 372 097 (Австрия).66.Патент 365 216 (Австрия).67.Патент 374 207 (Австрия).68.Патент 377 990 (Австрия).69.Патент 365 215 (Австрия).
  37. P. // Service Lecteur. 1994. № 59. P. l 15−120.
  38. В.В., Швайковская И. В. // ЖМ и их применение. 1984. № 5. С.42−43.
  39. И.В., Верхоланцев В. В. // ЖМ и их применение. 1984. № 4. С.10−12.
  40. J.L. // Encyclopedia of Emulsions Technology. (Becher P., ed.).
  41. New York: Dekker. 1988. V.3. 335 p. 7S. Shmoda K. and Saito H. // J. Colloid Interface Sei. 1969. № 30. P.258−262.79,Ostberg G., Bergenstahl B. // J. Coat. Technol. 1995, v. 68. № 858. P.39−45.
  42. A. // J. Coat.Teclinol.- 1995, v. 65, № 857. P.27. 81. Tadros T.F. and Vincent B. // Encyclopedia of Emulsions Technology. (Becher P., ed.). New York: Dekker. 1983. V.l. 415 p.
  43. W. // Polym. Eng. Sei. 1987. № 27. P.335.
  44. Эмульсии. Под ред. Шерман Ф. Пер. с англ. под ред. Абрамзона
  45. A.A. Л.: Химия, 1972. 448 с. 84. Чернов И. Г. Изучение механизма диспергирования и некоторых свойств водных дисперсий жесткоцепных мономеров: Автореф. Дис.канд.хим.наук. М.: ГИПИЖП, 1972. 21с.
  46. Wu S. // Polym. Eng. Sei. 1986. V.27. № 5. P.335.
  47. B.B., Швайковская И. В. // ЛКМ и их применение. 1985. № 5. С.16−17.
  48. В.В., Швайковская И. В. // Колл.ж. 1987. Т. 49. С.1178−1179.
  49. Поверхностно-активные вещества. Под ред. Абрамзона A.A. Л.: Химия. 1984. 376 с.
  50. Г. Б. Факторы, определяющие обращение фаз в эмульсиях: Автореф.дис.канд.хим.наук. Л.: Ленин. ин-т текстил. и легкой пром-ти им. С. М. Кирова, 1974. 30с.
  51. VerkliolantseV V.V. // J. Coat. Technol. 1996. V.68, № 853. P.49−57.
  52. Bancroft W.D.7/ J. Phys. Chem. 1913. V.17. № 501. P.311−317.
  53. W.C. // J. Soc. Cosmet. Chem. 1949. №.1. P.309−312.93 .Davis J.T. .// Proceedings International Congress of Surface Active Agent. Part 1. London: Butterworths. 1957. P.426.
  54. A.A. Поверхностно-активные вещества. Л.: Химия. 1984. 334 с.
  55. В.К. Пены. М.: Химия, 1984. 414 с.
  56. Davis H T. // Physicochem. Eng. Aspects. 1994. V. 91. P.9−10.
  57. Verkholantsev V.V.// E. C. J. 1997. № 6. P.614−622.
  58. B.B. //ЛКМи их применение. 1998. № 6. С.11−33.
  59. V.V. // Е. С. J. 1996. № 5. Р.286−293. ЮО. Ребиндер П. А. Избранные труды. Т.1. М.: Наука, 1978. 413с. 101. Verkliolantsev V.V. // Е. С. J. 1997. № 4. Р.379−384.
  60. Т. //J. Coat. Technol. 1993. V.65. № 825. P. l 13−121.
  61. Albers W. and Overbeek J.T. //J. Colloid Sei. 1959. v.14. № 501. P.286−290.
  62. Albers W. and Overbeek J.T. // J. Colloid Sei. 1960. v. 15, № 489. P.186−190.
  63. SternO. HZ: Elektrocliem. 1924. № 30. P.508−509.
  64. G. // Ann. Phys. 1917. № 7. P.129−130.
  65. D.L. // Philos. Mag .1913. № 25. P.474−479.
  66. Г. Р. Наука о коллоидах. Т.1. Необратимые системы. M.: Изд-во иностр. лит. 1986. 538 с.
  67. Ю9.Воюцкий С. С. // Колл.ж. 1961. Т.23. С.353−358. ИО. Ребиндер H.A., Таубман А. Б. // Колл.ж. 1961. Т.23. С.359−361.
  68. ДерягинБ.В. //Колл.ж. 1961. Т.23. С.361−362.
  69. Blackley D.C. High Polymer Latices.: London, New York. 1966. 856p.
  70. Р.Э. Коагуляция синтетических латексов. Воронеж, 1967. 187с.
  71. A.B. Коллоидная химия латексов. Л.: Химия, 1976. 100с.
  72. Фролов Ю Г. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1988. 464с. Пб. Зонтаг Г., Штернге К. Коагуляция и устойчивость дисперсных систем. Л.: Химия, 1973. 152 с.
  73. Tadros F.Т. and Vincent В. // Encyclopedia of Emulssion Technology.(Becher P., ed.). New York: Marsel Dekker Inc. 1990. V.2. 516 p.
  74. Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984. 368 с.
  75. .В., Костиков P.P., Разин В.В.Физические методы определения строения органических молекул. Л.: ЛГУ, 1976. 342с.
  76. Карм кипа М. И. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий. М.: Химия, 1988. 272с.
  77. С., Амос Р., Брюер П. Практическое руководство по жидкостной хроматографии. Пер. с анг. под ред. Чмутова K.B. М.: Мир, 1974. 260 с.
  78. В.В. // ЖМ и их применение. 1970. № 3. С.48−49.
  79. И. // ЛКМ и их применение, — 1964. № 4. С.8−15.
  80. Ш. Егоренков Н. И. и др. // ЛКМи их применение. 1975. № 5. С.ЗЗ.
  81. В.В., Гончаров С. Н. // Лакокрасочные материалы и их применение. 1978. № 2. С.58−59.
  82. O.A., Чехов Е. Е., Манеров В. Б. // ЖМ и их применение. 1998. № 4. С.24−25.
  83. A.A. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применение. Л.: Химия, 1975. 246 с.
  84. М. И. Калинкин И.П. Практическое руководство по фотоколористическим и спектрофотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1972. 408 с.
  85. Практикум по коллоидной химии. Под ред. Неймана Р. Э. М.: Высшая школа, 1972. 175 с.
  86. Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Под ред. Абрамзона A.A. и. Щукина Е. Д. Л.: Химия, 1984. 392 с. 131.3имон А. Д. Адгезия жидкости и смачивание. М.: Химия, 1974. 413 с.
  87. Д.И., Горюнов Ю. В. Физико-химические основы смачивания и растекания. Л.: Химия, 1976. 392 с.
  88. О.Н., Карпова И. Ф., Козьмина З. П. и др. Руководство к практическим работам по коллоидной химии. Л.: Химия, 1964. 173 с.
  89. R.S. // ЖМ и их применение. 1997, № 7−8. С.30−31.
  90. Алкидные смолы на основе изофталевой кислоты фирмы Амосо. // ЖМ и их применение. 1997. № 4. С.12−13.
  91. И.В. Пленкообразующие водные эмульсии алкидных олигомеров.: Автореф.дис.канд.хим.наук- М.: ГИЛИ ЛКП, 1985. 20с.
  92. Е.Е., Куликова O.A., Каверинский B.C. // ЛКМ и их применение. 1998, № 5. С.3−5.flpyj?oj%eHL/e 2.1. T II irrT x i L- i-J
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!