автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.09, диссертация на тему:Композиционные лакокрасочные покрытия, получаемые методом электроосаждения из дисперсий полиамида в водных растворах олигомерных электролитов
Автореферат диссертации по теме "Композиционные лакокрасочные покрытия, получаемые методом электроосаждения из дисперсий полиамида в водных растворах олигомерных электролитов"
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "СПЕКТР Ж" (НПО "СПЕКТР")
Р Г Б О Д пРав,ЙХ рукописи
' ' Уткина Ирина Федоровна
УДК 667.644:621.359.3
Композиционные лакокрасочные покрытии, получаемые методом электроосаждения из диспорсий полиамида в водных растворам олигомврных электролитов.
(05.17.09.) — технология лаков, красок и органических покрытий
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва, 1994 г.
Работа выполнена в НИИ ЛКП с ОМЗ (г. Хотьково).
н-уч;рукойсдитвль - доктор химических наук, профессор
Крылова И. А.
Официальные оппоненты:
доктор химических наук, профессор Григорь ЙНЦ И-К-кандидат химических наук, ст. науч. сотр. АльбертинскиП Г.Л.
Ведущая организация — Институт физической химии РАН
/ » ОСССиЛ 19926 г.
Защита состоится "_/__" 1992^ г. в "^¿¿/насаа
на заседании Специализированного Совета (К 138.06.01) по присуждению ученых степеней кандидатов наук НПАО "Спектр ЛК" по адресу! 123032, г.Москва, ул.2-ая Звенигородская, 12.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке организации. Автореферат разослан "199^ г.
Ученый секретарь Специализированного Совета
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
'Актуальность 11пврйлрмц. Современная тенденция в создании и применении . лакокрасочных материалов связана не только с разработкой . новых синтетических пленкосйразователвй, но и различными способами модификации существующих материалов. Одним иа перспективных методов модификации лакокрасочных материалов и покрытий является использование композиций на основе смесей . полима-рса.
-большие ВОЗМОЖНОСТИ для Получения КОМПОЗИЦИОННЫХ покрытий открывает метод. »лектрсосаждения, позволяющий путем изменения соотношения компонентов смеси и услввий нанеевнив регулировать состав и свойства покрытий.
Известии композиционные покрытия различного назначения, получаемые »лвктрооса*дени»м, на основе олигемерныи электролитов и высокодиеперсных термопластов! «терлена, полистирола, полиэтилене, пентанлаета.
Серийно выпускаемым термопластом, ейладакши« низким коэффициентом трения, позволяющим получать износостойкие покрытия, является полиамид. Одна из верм выпуска полиамидов полимерный порошок, испвльэувмый ДЛЯ получения покрытий методами порошковой технологии, 9 процесс» криогенного игмгльчения полиамида в порошок на Фмльтрак установки накаплия аетс я полимерная пыль, которая непригодна для метвдев персиковой технологии получения покрытий, но может вить иепвльэевана в коппозициях для »лектроосакдения, Следует предеюлй*ить, что комбинация полиамиде с олигомермыми »лекгролитами позволит повысить износостойкость однослойны» пскрытнй, получаемый методом электрооеаждония.
Таким образом, создание композиций порошкового пвлнямида с олигомермыми »лекгролитами для получения негоден »лентроееахАв ианосостейкик амтикарровионмыя однослойны* пекрмгий является актуальней задачей.
Яа/ц» , о^йотм аяк/мчается в создании измееостонких композиционны* пскрмтий на основа досокодиспереиогв полиамида и алигомериык электролитов методом »лектрооса*дения. йл" решения леетаелвмной задачи необходима}
- получить устойчивые водшл? дисперсии пвлиамида в растворах
олигомерных электролитов и изумить коллоидно—химические .свойства диспепсий!
- исследовать процесс электроосажаения . покрытий из композиций на основе к: ар бокс иле о держащих олигомеров и порошкового полиамида; '> ' • .
- исследовать процесс термоотверждения композиционных покрытий;
- изучить свойства полученных покрытий*
- разработать рекомендации по технологическому Процессу получения износостойких антикоррозионных покрытий методом электроосаждения.. ■
Научная новизна■ 1. Установлены дее области устойчивости дисперсий порошкового полиамида в водных, растворах олигомерных электролитов: в области разбавленных растворов электролитов, когда устойчивость системы определяется ;»лектростатическим Фактором устойчивости (при' максимальном электрокинетическом потенциале частиц, полиамида) и в области . концентрированных ' растворов олигомерных электролитов, с преобладанием структурно-механического «актора устойчивости (при достижении предельной величины адсорбции). .
В первом случае при электроосаждении композиций полимерная ' . матрица покрытий строится на основе полиамидного компонента. При электроосаждении иэ концентрированного раствора олигомера образуются покрытия,' в которых полимерной матрицей является трехмерная структура на основе ' олигомерного компонента, - а полиамид - малой модифицирующей добавкой.
[ 2. Установлена специфическая, для исследуемым композиций послойно-неоднородная структура электроосажденмых покрытий и механизм ее образования, связанный с полиамфолитной природой поверхности полиамида и его влиянием на структурно-механические, свойства электроосажденных осадков.
3. Установлено, что'с точки зрения защитных свойств покрытий оптимальное соотношение полимерного и олигонерного компонентов в' водных дисперсиях соответствует области • предельной 'частичной совместимости расплава, полиамида с незашитым олигонером в процессе термообработки электродного осадка.
Практимеская ценность. Разработан состав И технология
получения методом улектраосаждения износостойких антикоррозионны* композиционных покрытий ма основе? серийных гзодорао*5аолг.с?мых . лакокрасочных материалов, модифицированных высокодисперсным порошковым полиамидом, принятые к внедрении о отрасли среднего машиностроения.
Апробация работы. Результаты работы изложены в Т' публикаци ях.
Отдельные разделы диссертации докладывались и обсуждались на научно-технической конференции молодых ученых и специалистов в НЛО "Лакокраспокрытие" (1935г.), конференции молодых ученых п ГИЛИ Р.КП < 1937г.) , на семинаре "Пути повышения качестаа лакокрасочных материалов и покрытий на их основе" в ДНТП г.Челябинска <1939г.), на Всесоюзной совещании "Состояние и перспективы развития техники и технологии ллкокрзеочных покрытий" в НИИ НПО "Спектр** г.Хотьково <1939г.) , на Х1~о Всесоюзной конференции "Адгезия полимеров о машиностроении* г.Рига (1939г.)« на Второй Всесоюзной конференции "Прогрессивны*? лакокрасочные материалы" г.Алушта (1990г.), на Шестой Всесоюзной конференции . молодых ученых и специалистов по физической химии в НИфХИ им. Л.Я- Карпова (199ЙГ.), в школе—семинаре "Тонкие слои и «гдгезия полимеров** г,Звенигород (1991 г. > .
Объем работы; Материалы диссертации изложены на сопервзг
$ таблиц, и ¿¡?рис. . Работа состоит из озедемия, литературного обзора, описания объектов ул методсо исс-г.пдоодниу», тррх ссмопнън'. глав, содержащих результаты эксперимента и их обсуждение, выводов, списка литературы, окупочаюшего нлимонппяний,
приложений.
, ОБ'ЕКТЫ И ПЕТОЛМ ПССЛЕЯДВЛИИЗ
Объектами исследования были пыирамы полиамиды марки ПЛ-12 и ПА—6/12/66 о виде пыли с Фильтрап , дяспг'рсмостигс До ,
скаплшзатиейся г*ри криогенном изчеллченич ггарои.'каг?ого пор.и^нид^, а таюкэ кербоксилсодержаадис? олигомернио электролиты для ¿»полного элбжтроосажденмя, выпускаемые серийно.
Полиамид ГЛ-12 (ТУ 6-ЕЗ-211-7Й-1-77) пррдстаиг»«т п-.'оЧ С!) — додокалактаи с молст£/лярн.г,П «лесой 1Г:,;',з -температурой плавя®«я 17а°г:,
Полиамид ПГ*-6/12/6Ь (ТУ 6-05-211-1374-34) представляет собой тройной сополимер £ — капоолактам», ¿¿--додекалактама и соль А Г (гекс аметилвндиамималипнноаой кислоты) с молекулярной массой 15000 — 13000, температурой плавления 12И°С.
Лак ВФЛ-В131 «ТУ 6-10-203-213-79) на основе масляно-фенольной смолы и лак КЧ-0125 (ТУ £>-10-1997-85) на основе полибутадиеноеого каучука, малеинизирозаннаго фенольной смолой, различающиеся кислотным числом, степенью нейтрализации и режимом »лектроосаждения.
При исследовании коллоидно—химических свойств дисперсий были использованы следующие методы: рН—метрия, кондуктометрия, поверхностное натяжение определяли методом отрыва кольца на приборе Дм—Нуи. Величину адсорбции расчитывали по уравнению Гийбса. Электрокинетический потенциал частиц полиамида измеряли методом электрофореза на приборе Абрамзона - (Хорфмана, кинетическая устойчивость дисперсий определялась методом седиментационного анализа на торсионных весах ВТ—500.
Состав покрытий при электроосаждении определялся гравиметрически после экстракции пленкообразователей из неотвержденного осадка растворителями.
О характере взаимодействия компонентов олигомер — полиамид в электроосажденных осадках судили на основании исследования реологических свойств систем на ротационном вязкозиметре типа ПИРСП конструкции Института нефтехимического синтеза АН СССР.
□ химическом взаимодействии компонентов судили на основании данных дифференциального термического анализа на прибора системы "Паулик—Паулик—>рдей", а также данных ИК—спектроскопии.
Аля оценки защитных свойств покрытий был применен комплекс электрохимических методов исследования: метод токов коррозионных элементов, метод поляризационных кривых и .имледансный метод.
Для исследования морфологических особенностей покрытий использовалась электронная микроскопия. О структуре покрытий судили по данным рентгенографического метода. На приборе Дрон-2 снимались дифрактограммы, на основании которых расчитывалась степень кристалличности полиамида.
физико-механические и защитные свойства покрытий оценивались в соответствии с общепринятыми в технологии лакокрасочных покрытий методиками и стандартами.
ЭКПЕРИИЕНТЙЛЬНЙЯ ЧАСТЬ
1.Крллоидмр'яимические свойства композиций на основе карёонсмпсрдео^дшик олигомериыу электролитрв и порошкового полиамида.
Одной из наиболее важных проблем, возникающих при создании композиционных лакокрасочных систем для электроосаждения, является обеспечение адсорбционного взаимодействия частиц полимера с олигомериыи электролитом в водной среде. Олигомерный электролит, взаимодействуя с поверхностью частиц полимера, придает им заряд определенной величины и знака. Важны также агрегативная и кинетическая устойчивость дисперсий полимера в водном растворе олигоиерного электролита.
Известно, что водораэбаэляемые карбоксилсодержащие
олигомерные электролиты обладают свойствами анионакт^ных ПАВ.
Полиамиды представляют собой гетероцэпные полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы амидные и карбоксильные группы, что позволяет алигомерам адсорбироваться непосредственно на поверхности полиамида.
На рис.1 представлены зависимость величины адсорбции лака ВфЛ—0131 на поверхности полиамида и изменение
электрокинетического потенциала частиц полиамида ПА—12 от равновесной концентрации лака.
Адсорбционная кривая (1) имеет классический вид с образованием моно— и полислоев. • Методам десорбции было установлено, что значительное количество адсорбированного олигомера необратимо связано с поверхностью полиамида (кривая 2). Необратимая адсорбция обусловлена , по—видимому, образованием водородных связей между карбоксильными группами олигомера и амидными группами полиамида.
Изменение ^—потенциала (кривая 3) носит экстремальный характер и достигает максимума при Юкг/м^. Дальнейшее уменьшение ■ -потенциала происходит, очевидно, за счет сжатия диффузионной части двойного электрического слоя с увеличением толщины адсорбционных слоев и смещения плоскости скольжения вглубь раствора.
Я^Ум1
60
40
го
Рол и г.
т/7«*
Рис.1. Зависимость величины адсорбции лака ВФЛ—В131 нз поверхности полиамида ПА-12 и изменение
электрокинетического потенциала частиц полиамида от равновесной концентрации лака:
1 — изотерма адсорбции ; 2 - изотерма дгсербции; 3 — изменение ^ —потенциала.
Экспериментально установлено, что наибольшей устойчивости дисперсии достигают при максимальном ^-потенциале и достижении предельной величины адсорбции.
Таким образом, были получены устойчивые дисперсии двух типов» в области разбавленных растворов электролитов, когда устойчивость дисперсии опрвдвляется электростатическим Фактором устойчивости <при максимальном ^-потенциале) и в области концентрированных растворов, когда решающую роль играет структурно—механический фактор устойчивости.
Аналогичные результаты получены для композиций на основе лака КЧ-0123 и полиамида ПА-6/12/66.
Эти дисперсии и были использованы для электроосаждения.
2.Процесс электроосаждения из композиций карбоксилсодержащих олигомеров и порошкового полиамида. Свойства электроосажденных осадкцв.
На основании изученных коллоидно—химических свойств дисперсий полиамида были определены оптимальные соотношения количества компонентов в композициях.
Электроосаждение дисперсий полиамида из разбавленных растворов олигомерных электролитов осуществляется в соответствии с. электрофоретмческим механизмом осаждения. В этом случае полимерной матрицей " покрытия является полиамид и образуются полиамидные. покрытий, аналогичные порошковым, получаемым . напылением в электропале.
Дисперсии полиамида, стабилизированные олигомером с преобладанием меэлектростатического фактора устойчивости, рассматривались по аналогии с традиционными водоразбавляемыми лакокрасочными материалами для электроосаждения. В этом случае образуются покрытия, полимерной матрицей которых является олигомер, а полиамид выполняет роль модифицирующей добавки.
Исследование процесса электроосаждения проводилось в . гальваностатическом и потенциостатическом режимах. Были выбраны оптимальные параметры электроосаждения. Введение малой добавки полиамида существенно не влияет на параметры электроосаждения лакокрасочного материала.
Известно, что при электроосаждении полимер-олигомерных композиций всегда .. образуются послойно—неоднородные покрытия с
распределением компонентов по«толщине слоя. Эта закономерность имеет место и при электроосаждении композиций с- полиамидом, однако в этом случав послойная неоднородность имеет свою специфику.
При электроосаждении композиций, в которых олигомер является малой добавкой, образуются градиентные послойно—неоднородные покрытия с обогащением внутреннего слоя олигомерным компонентом, а внешних слоев полиамидом. Это связано с тем, что электрофоретический механизм осаждения полимерных частиц. всегда имеет период задержки и в первый момент ' при .включении электричества осаждается олигомер по . механизму ' потери растворимости. Образуется олигомерный подслой, ответственный оа адгезионное взаимодействие покрытия с подложкой. Установлено, что оптимальная толщина этого подслоя должна быть 3-7мкм. Поэтому количество олигомера в системе следует брать, больше, ' чем Это необходимо для создания максимального ^—потенциала.При »том необходимо сохранить кинетическую устойчивость дисперсии, поэтому в систему дополнительно следует вводить ПАВ; входящее в адсорбционный слой частицы полиамида. Наилучшие результаты из ряда ПАВ были получены с анионактивным ПАВ — олеатом натрия. -
При электроосаждении композиций с малыми добавками полиамида по мере увеличения его содержания в системе происходит немонотонное нарастание содержания полиамида в покрытии (рис.2). При сопоставлении полученных результатов с вязкость» образующихся осадков наблюдается антибатная зависимость между количеством полиамида в осадке (кривая 2) и изменением его реологических свойств (кривая 3). Видно, что полиамид является разбавителем по отношеникг к олигомерному осадку. Уменьшение вязкости осадка приводит к возрастанию его электропроводности, а следовательно, увеличению плотности тока, т.е. создаются условия для преобладающего осаждения олигомера за счет потери им растворимости. Это приводит к увеличению содержания его в пленке. В результате увеличения вязкости и повышения электросопротивления осадка наблюдается рост напряженности поля и создаются условия к преобладанию электрофоретического механизма осаждения полиамида и увеличении содержания его в покрытии. Далее процесс повторяется. Поэтому зависимость содержания полиамида в покрытии от концентрации его в ванне имеет такой сложный вид.
S
слоя, определенной при температуре! 12И°С (1) и 20°С (3), и содержания полиамида в покрытии <2) от концентрации полиамида в ванне.
Влияние полиамида сказывается и на послойной структуре композиционного покрытия. На рис.3 представлена зависимости количества полиамида в покрытии от времени электроосаждения композиции на основе лака КЧ-0125, содержащей 8кг/м3 полиамида ЛА-6/12/66. Видно (кривая 2), что при электраосахдении такой композции полиамидом обогащаются внутренний и внешний слои покрытия, средняя часть обогащена олигомерным компонентом. Такое распределение компонентов связано, по-видимому, как с наличием у частиц полиамида "собственного* заряда ( -^-потенциал частиц полиамида в воде —БмВ) , так и с полиамоолитной природой их поверхности, обуславливающей значительную зависимость
-^-потенциала частиц от рН среды (рис.4), а следовательно, зависимость заряда частиц от их расстояния от электрода в приэлектродной области. При рН среды > 5, происходит перезарядка частиц полиамида, и создаются условия для осаждения полиамида во внешних слоях покрытия. Во внутренний слой покрытия входит полиамид, находящийся непосредственно у поверхности анода и осаждающийся эа снег потери растворимости адсорбированного на нем олигомера, а также за счет "собственного" отрицательного заряда сразу после включения электричества. Движение частиц полиамида к аноду и их обратный ход при наложении электрического поля наблюдается визуально. Эти данные подтверждаются электронно-микроскопическими исследованиями образующихся покрытий.
Таким образом, при электроосаждении композиций с малыми добавками полиамида покрытие имеет послойно-неоднородную макрогетерогенную полиамидно-олигомерную структуру следующего характера: внутренний и внешний слои обогащены полиамидом, а средняя часть — олигомером.
3.Структура и свойства покрытий.
Методами деривотографии и ИК—спектроскопии установлено отсутствие химического взаимодействия между полиамидом и олигомером в широком интервале температур.
Поэтому процесс пленкообразователя композиционных систем связан с протеканием двух процессов> физическим процессом коалесценции частиц при оплавлении термопласта и образованием химических связей при формировании трехмерной структуры на основе олигомера.
/я ы,
с*
3О
20
10 ■
Рис.3. Зависимость концентрации полиамида в покрытии С (1) и Массы покрытия л (3) от продолжительности осаждения. Послойное распределение полиамида <2) в покрытии.
7 9 11 73 рИ
Рис. 4. Зависимость ^ —потенциала частиц полиамида от рН среды.
Поскольку сплавление частиц порошковых, покрытий происходит по механизму вязкого течения, физический процесс коалесценции частиц полиамида можно охарактеризовать вязкостью композиций при повышенных температурам (рис.5, кривая 1 > - 8 области малых концентраций (отО"/. до 2Х> олигомерного компонента наблюдается резкое повышение вязкости расплава. Известно, что повышение вязкости смеси в узком диапазоне концентраций одного из компонентов может быть вызвано частичной совместимость» ингредиентов смеси за счет усиления межмолекулярного взаимодействия и уменьшения вследствие этого подвижности структурных единиц течения. Дальнейшее увеличение концентрации . олигомера приводит к расслоению системы, свободный объем композиции увеличивается, а это приводит к снижению вязкости расплава.
С этими результатами хорошо согласуются данные по определении минимальной температуры пленкообразооания композиции (рис.5, кривая?).
Таким образом, результатом частичной совместимости компонентов является повышение температуры пяенкообразования композиционных покрытий и установления нового режима термоотв^рждемия.
Последующее формирование трехмерной структуры на основе олигомерного компонента влечет за собой нарушение
термодинамической совместимости компонентов, а иэ-оа
замедленности стадии микрофазового расслоения создаются условия для формирования развитых межфазных слоев, обуславливающих взаимовлияние компонентов в отвержденном покрытии, а это отражается на его структуре и свойствах.
При изучении степени сшивки олигомера в композиционном покрытии установлено, что в присутствии термопласта имеет место торможение процесса формирования трехмерной сетки на основе олигомера.
Проведенные рентгеноструктурные и микроскопические
исследования показали, что степень кристалличности полиамида с введением IX лака Б0Л-В131 снижается почти вдвое, уменьшаются размеры сеоролитоо. Таким образом, наличие олигомерной добавки в системе затрудняет процесс кристаллизации полиамида в композиционных покрытиях как на структурном так и надмолекулярном уровне.
г го
190
т
т
по1-
Рис.3. Зависимость вязкости композиции при 2.вВ°С (!) и
минимальной температуры ллоикэойрлзования (2) от концентрации олигамера.
Поэтому в композиционных покрытиях, у которых полимерная матрица Формируется на основе полиамида, имеющих градиентное распределение компонентов по толшине, слои, прилегающие к подложке и оьогашенные олигомером, имея меньшую степень кристалличности, обладают повышенной эластичностью и выполняют в покрытии роль своеобразного демпферного подслоя, что приводит к понижению внутренних напряжений в покрытии и улучшению его адгезионного взаимодействия с подложкой. Внешние слои покрытия, обогащенные полиамидом, характеризуясь* -большей' степенью кристалличности, обеспечивают химстойкость и прочность композиционных покрытий (рис.¿к).
Для изучения защитных свойств композиционных покрытий, содержащих малую добавку полиамида, использовался комплекс электрохимических и электрофизических методов исследования.
На рис.7 представлены кривые токов коррозии для покрытий, полученных при различной продолжительности электроосаждения. Кривые имеют сложный вид и характеризуются тремя минимумами . тока при 2,В и 15кг/м"* содержания полиамида в ванне, которые соответствуют максимумам содержания полиамида в пленке (рис.2, кривая 2). Лучшими защитными свойствами по данным исследования токов коррозии обладают покрытия, полученные в течение 120с из ванны , содержащей Скг/м^ полиамида.
Аналогичные результаты были получены при исследовании кинетики электрохимических реакций на.стали с покрытием в среде 5'¿-га раствора хлористого натрия. Наибольшее торможение анодного процесса наблюдается из той же ванны.
| С данными электрохимических исследований' согласуются результаты по изучении диэлектрических свойств покрытий. Установлено, что минимальные диэлектрические потери соответствуют покрытиям, полученным из той же композиции.
Одной из причин улучшения защитных свойств покрытий,
содержащих полиамид, может быть ингибирующее действие аминных
групп полиамида. Данные исследования водных вытяжек
композиционных покрытий показали, что при наличии полиамида в
пленке происходит подцелачивание раствора, причем тем в большей
степени, чем больше полиамида в системе. Но увеличение количества
полиамида в ванне больше 8кг/мЗ „
не приводит к улучшению защитных
свойств покрытий.
Реологическим методом установлено, что это связано с том,
\
Таблица 1.
Показатели Лак ВОЛ-0131 5лёГ5тро— осажден, композиция с ПА ПалйлёйниП в эл.поле ПА-12
1.Адгезия, балл 1 » 1
2. Прочность
при ударе, см 50 50 30
3.Прочности Пленки
при растяжении, мм 4 10 4
4.Водостойкость, ч 240 72 72
5,Солестойкость, ч 43 120 43
б.Иелочестойкость, ч 24 2160 -
Рис,6. Свойства порошковых полиамидных покрытий Таблица 2.
Лак КЧНЭ125
~""Состав~ко^оэйцйй"кг7к;^
------"ПД"г7Г27г£------------
"2----5----3"""Г0"~"15"""30"""гв
Показатели
Солестойкость
Адгезия, балл
Прочность при удара, см
Прочность при растяжении, мм
Прочность н» разрыв, Н/мм"*
Износостойкость, цикли
240 240 360 430 420 360 240 360 X 1111111
50 50 50 50 50 50 50 50
3 5 3,25 4,5 3 2,5 3 4
1В,3 4"? АЬ 43 - 34 44 43
120 203 2В0 370 270 250 300 -
Рис.С. Свойства композиционных покрытий с различным содержанием полиамида в системе.
после ч испытания и ЯХ-мом МаС1 от концентрации полиамида в «4ине при длительности осаждения Зе (15, Юс (21 , 60с <3) , 12Ис (Ч> .
что при содержании полиамида в ванне Зкг/м^ образуются покрытия, в которых при термоотверждении имеет место предельно возможная частичная совместимость расплава полиамида с незашитым олигомером (рис.2, кривая 3). 6 результате именно при этом соотношении компонентов создаются оптимальные условия для формирования наиболее развитых переходных слоев в покрытии. А это приводит к увеличению пути агрессивной среды при ее диффузии к подложке и улучшению защитных свойств модифицированных покрытий.
В таблице <рис» S) представлены свойства композиционным покрытий с различным содержанием полиамида а системе.
На основании установленных закономерностей разработаны составы композиционных материалов , содержащих полиамид, определены параметры нанесения и условий термоотверждения данных покрытий.
Разработана технология введения модифицирующей добавки полиамида в лакокрасочные материалы для электроосаждения с целью получения износостойких покрытий. Однослойные покрытия на основе грунтовки ВКЧ-В207f ^модифицированные полиамидом ПА-6/12/6А внедрены в отрасли среднего машиностроения. На . полиамидные порошковые покрытия, наносимые электроосаждением, подучено авторское свидетельство за N 1707040.
выводы
1. Созданы новые композиции на основе водных дисперсий полиамида в растворах олигомернык электролитов для получения износостойких антикоррозионйых покрытий.
2. Изучены колхоидно-химинеские свойства дисперсий полиамида в водных растворах олигомерных электролитов. В зависимости от соотношения компонентов в композициях установлены две области устойчивости: в области разбавленных растворов олигомеров, где определяющим является электростатический Фактор устойчивости, и в области концентрированных растворов олигоиеров, когда важную роль в стабилизации частиц структурно—механический фактор устойчивости.
В первом случае при электроосаждении образуетея покрытия, в которых полимерной матрицей голяется полиамид. Во втором случае образуются покрытия на основе олигомерного компонента, мо дифицироваиные малыми добав ками полиамида.
3. Обнаружено, что при электроосаждении водных дисперсии полиамида образуются покрытия со специфическим послойно-неоднородный распределением компонентов по толщине. При этом характер послойной . неоднородности покрытий в зависимости от соотношения компонентов в композиции различно: градиентное распределение компонентов с обогащением внутреннего слоя ояигомером в случае осаждения из разбавленных растворов олигомеров и обогащение внутреннего и внешнего слоев покрытия полиамидом при электроосаждении из кониентрированных растворов о/|лгомеров с малыми добавками полиамида*
А, Установлено, что с точки зрения защитных свойств композиционных покрытий оптимальное соотношение компонентов с смеси определяется предельной частичной совместимостью расплава полиамида с неотверждеммым олмгомером при термоотъержденми композиционных покрытий. Это приводит к образования наиболее развитых переходных слоев в оте ер ж денном покрытии, играющих с;.*ну>» роль в улучшении свойств покрытий-
Созданная композиция на основе грунтовки ВКЧ—0207 и пороиксоого полиамида ПА-6/X2/66 для получения износостойких антикоррозионных покрытий, внедрена о отрасли среднего ¿««югинос т р ос»-<и и •
Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах!
1. Уткина И.О. Полиамидные покрытия, получаемые методом электроосаждения. - Лакокрасочные материалы и их применение, 19SS,N2, C.27-2S.
2.' Уткина И.Ф., Крылова И.А., Сазонова C.B., Барт Т.Е. Послойно—неоднородное распределение компонентов покрытия при электроосаждекии дисперсии полиамида в водном растсоре лака
' КЧ—0123. — Лакокрасочные материалы и их применение, 1990, Ni, с.34-33.
3. Сазонова C.B., Крылова И.Д., Барт Т.В., Уткина И.О., Повалишина О.ft., Морозова Н.И., Петржик Г.Г. Защитные сэойства электроосахденных композиционных покрытий на основе лака КЧ-0123, модифицированных полиамидом ПА—6/12/66. — Лакокрасочные материалы
•и их применение, 197В, М2, с.38-41.
4. Крылова И. А., Сазонова C.B., Уткина И.ф., Кумачева Е.Э. , Мартьяхина B.C., Королева И.А., Панкина Л.Л. Принципы создания композиционных покрытий электроосаждением из водных полимерно— олигомерных систем. — Лакокрасочные материалы и их применение, 1991, N3, с.13-23.
3. Панкина -Л.Д., Уткина И.О., Крылова И.А. , Кумачева Е.Э.
..Защитные покрытия на основе карбоксилсодержащих
пленкообразователей с порошкообразными полиамидом и полиэтиленом. - Защита металлов, 1984, N3, с. 444-443.
6. ..Крылова И. А. , Панкина Л.Д. , Кумачева Е.Э. , Мартьяхина B.C., Уткина И.О. формирование покрытий методом
■ электроосаждения из водный полимерно—олигомерных композиций. -Лакокрасочные покрытия и способы их нанесения! Сб. науч. тр./НИИ с ОМЗ НПО "Спектр"; Под ред. A.M. Елисаветского., М.1НИИТЭХИМ, 1988, с.36-69.
7. Уткина И.в., Крылова И.А., Панкина Л.Д., Морозкина Т.В., Ганицкая Э.И. . Композиция для получения покрытий методом электроосаждения. — АС N 17О7В40, 1992 г.
-
Похожие работы
- Формирование покрытий методом электроосаждения из водных композиций на основе карбоксилсодержащих олигомеров и дисперсии полистирола
- Фторсодержащие лакокрасочные композиции и покрытия на их основе
- Автофоретическое формирование полимерных покрытий на поверхности алюминиевых и медных сплавов
- Закономерности формирования автоосажденных полимерных покрытий на поверхности алюминиевых сплавов
- Автофоретическое формирование полимерных покрытий на поверхности меди и ее сплавов
-
- Технология неорганических веществ
- Технология редких, рассеянных и радиоактивных элементов
- Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
- Технология органических веществ
- Технология продуктов тонкого органического синтеза
- Технология и переработка полимеров и композитов
- Химия и технология топлив и специальных продуктов
- Процессы и аппараты химической технологии
- Технология лаков, красок и покрытий
- Технология специальных продуктов
- Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
- Технология каучука и резины
- Технология кинофотоматериалов и магнитных носителей
- Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии
- Технология химических волокон и пленок
- Процессы и аппараты радиохимической технологии
- Мембраны и мембранная технология
- Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников
- Технология минеральных удобрений