ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ На основе полученных результатов созданы и прошли успешное промышленное внедрение
- лакокрасочная композиция для получения антифрикционных и химстойких
Покрытий методом электроосаждения на катоде на основе фторопласта Ф-40Д и эпоксиаминного аддукта диэтиламинопропиламина (смола В-ЭП-041),
Защищенная патентом РФ; внедрение на предприятиях ОАО «Концерна Лесмаш» и ООО «Технотрейдинг» для получения покрытий на вращательных валах бензопил взамен твёрдой смазки (выдержало 29 циклов испытаний против 6) и покрытий на внутренней поверхности гальванических ванн. Внедрение подтверждено актами.
- композиция для получения гидрофобных покрытий методом катодного электроосаждения на основе водной дисперсии фторопласта Ф-4 и эпоксиаминного аддукта диэтиламинопропиламина (олигомер В-ЭП-041), защищенная патентом РФ; внедрено на предприятиях ОАО «Концерна Лесмаш» и ООО «Технотрейдинг», для получения тонкого покрытия, обеспечивающего капельную конденсацию пара на конденсаторных пластинах теплообменного аппарата. Внедрение подтверждено актами.
- водостойкая эпоксидная композиция на основе олигомера ЭД-20 и фторсодержащего олигомера на основе 4,4’-ди-(п-оксифенил)-гексафтор - пропана, защищенная патентом РФ; внедрение на ООО «Альфастон», для получения защитного покрытия на поверхности металлических деталей, используемых в конструкции искусственных бассейнов и криофобных покрытий на поверхности кабелей в антиобледенительных системах. Внедрение подтверждено актом.
- ускоритель сушки покрытий «Серии К» (ТУ 01-29417235-95) на основе перфторкислот для меламиноалкидных лакокрасочных композиций, взамен применяемого ранее ускорителя сушки на основе дибутилфосфорных кислот, защищенный патентом РФ; внедрение на ООО «Экотехком», ЧП «Лидия» и ряде станций техобслуживания автомобилей для снижения температуры отверждения авторемонтных меламино-алкидных эмалей. Внедрение подтверждено актами.
- «Антикратерная добавка для розлива» на основе полифторированного спирта - теломера п=3 для эпоксидных лакокрасочных систем (на основе олигомера ЭД - 20), разработка защищена патентом РФ; внедрение на ООО «Экотехлак» для получения бездефектного покрытия на малоразмерных изделиях. Внедрение подтверждено актом.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Отдельные результаты диссертации докладывались и обсуждались на: Научно-практической конференции «Защита металлов от коррозии металлическими и неметаллическими покрытиями» РХТУ им. Д.И. Менделеева (Москва, 2004); Международной конференции «Физикохимические основы новейших технологий 21-го века» ИФХ РАН (Москва, 2005); IX Международной конференции по физикохимии олигомеров (Одесса, 2005); IX Международной научно-практической конференции «Тенденции и перспективы развития лакокрасочной промышленности: производство и
Товарный ассортимент». Интерлакокраска-2005 (Москва, 2005); Конференции «Современные технологии, оборудование, материалы для окраски» НИИТавтопром (Москва, 2006); X Международной научно-практической конференции «Перспективы развития и актуальный товарный ассортимент лакокрасочной промышленности». Интерлакокраска - 2006 (Москва, 2006); XI Международной научно-практической конференции «Лакокрасочная промышленность сегодня», «Интерлакокраска» - 2007 (Москва, 2007).
ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 38 научных работ, в том числе: 20 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 6 поддерживаемых патентов России, 6 статей в периодических специализированных отраслевых журналах, 7 статей в сборниках тезисов докладов отраслевых и международных конференций,
ЛИЧНОЕ УЧАСТИЕ АВТОРА явилось основополагающим на всех стадиях работы и состояло в формировании научной задачи, постановке исследований, разработке экспериментальных и теоретических подходов при выполнении эксперимента и обобщении полученных результатов.
ОБЪЁМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследования, экспериментальных результатов и их обсуждения, описания их практической реализации, выводов и списка цитируемой литературы включающего 221 названий. Работа изложена на 284 страницах и включает 39 рисунков и 35 таблиц.
В ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность разрабатываемой проблемы, сформулированы научная новизна, практическая значимость диссертационной работы, защищаемые положения.
В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ, в литературном обзоре, рассмотрены особенности химической природы фтора и его соединений, современные представления о поверхностной энергии, о процессах смачивания, адсорбции и адгезии, обсуждены вопросы физической и химической модификации полимеров, а также полимерных композитов. Анализ литературных данных позволил сформулировать научные задачи и наметить методологию настоящей работы.
ВТОРАЯ ГЛАВА работы посвящена описанию объектов и методов исследования.
ОБЪЕКТЫ исследования - широко распространённые олигомерные плёнкообразователи и лакокрасочные системы на их основе: органо-растворимые диановые эпоксидные олигомеры, меламино-формальдегидные (высоко - бутанолизированный олигомер К-421-02), алкидные олигомеры (лак МЛ-037 на основе глицеринового полиэфира фталевой кислоты, модифицированного касторовым маслом и СЖК), а также водорастворимые эпоксиаминные аддукты, модифицированные диэтилмалонатом или изоцианатами. Все они выпускаются промышленностью России.
Фторсодержащими модификаторами (добавками) являлись серийно выпускаемые фторорганические соединения и фторполимеры: поли-
Фторированные спирты-теломеры (ПФС) СР3(СР2-СР2)пСН2ОН (п=2-5); трифторуксусная кислота; перфторкислоты (ПФК) СР3(СБ2)пСООН (п=5, п=7); выпускаемый на опытных установках 4,4’-ди-(п-оксифенил-)-гексафторпропан (фторсодержащий аналог дифенилолпропана); политетрафторэтилен в виде водной дисперсии (Ф-4Д); сополимер тетрафторэтилена с этиленом (Ф-40Д); органорастворимые сополимеры винилиденфторида с тетрафторэтиленом (Ф - 42Л) и гексафторпропиленом (Ф-62Л). В качестве растворителей использовали ацетон, бутилацетат, тетрагидрофуран, а также растворитель 646.
О ХИМИЧЕСКИХ ПРЕВРАЩЕНИЯХ в системах судили по данным дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), на основе анализа результатов инфракрасной спектроскопии (ИКС), элементного анализа, а также жидкостной хроматографии.
ИЗУЧЕНИЕ КИНЕТИКИ отверждения химических реакций в композициях проводили методом ДСК на приборе МЕТТЬЕЯ ББК 20, обеспечивающем автоматическую регистрацию термограмм.
ЭЛЕМЕНТНЫМ АНАЛИЗОМ определяли количество фтора в композициях. ДЛЯ СТРУКТУРНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ использовали электронно-зондовый рентгеноспектральный микроанализ в сочетании с растровой электронной микроскопией, что позволяет получить информацию о фазовом и химическом составе и структуре не только на макроскопическом, но и на микро - и субмикроскопическом уровнях интересующих областей, фаз, межфазных границ и переходных зон. Исследования проводили на поверхности образцов и на торцах, полученных низкотемпературным сколом. ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКИЙ метод применяли для определения температурных переходов в плёнках, а также для расчёта плотности сшивки на основании кинетической теории высокоэластичности.
О ГИДРОФОБНОСТИ ПОКРЫТИЙ судили по краевым углам смачивания, которые определяли методом «сидячей капли». На основании данных о краевых углах смачивания рассчитывали поверхностные энергии композиционных покрытий на границе с воздухом, используя уравнение Эльтона.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ £ - ПОТЕНЦИАЛА ЧАСТИЦ в водоразбавляемых композициях осуществлялось методом движущейся границы.
ИСПЫТАНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ, а также ГРЯЗЕУДЕРЖАНИЯ покрытий проводили согласно стандартам, принятыми в лакокрасочной промышленности.
Композиции наносили на подложки из стали 08КП, стекла, политетрафторэтилена, полипропилена. Покрытия получали распылением или катодным электроосаждением (для водоразбавляемых систем). Отверждение покрытий осуществляли при комнатной температуре (до 7 суток), или при 120оС (35-120 минут) (для органорастворимых плёнкообразователей в зависимости от типа плёнкообразователя), электроосаждённых покрытий - при 180оС (20-30 минут).
