Получение покрытий из порошковых эпоксидных красок с улучшенной адгезионной прочностью к поверхности стали

ОГЛАВЛЕНИЕ



ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Современные представления об адгезии полимеров

1.2. Повышение адгезии лакокрасочных покрытий к металлам

1.3. Стабилизация адгезии покрытий путем модификации поверхности металлов

1.4. Эпоксидные порошковые краски, их состав и области применения

1.5. Выводы из аналитического обзора и постановка задач исследований

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Методы оценки поверхностной активности и адсорбционной способности модификаторов

2.2.2. Методы определения свойств пленок и покрытий

2.2.3. Методика оптимизации параметров модификации поверхности

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Исследование влияния способа подготовки поверхности стали

на адгезионную прочность покрытий

3.2. Исследование процесса модификации поверхности стали водорастворимыми феноло- и карбамидоформальдегидными олигомерами

3.2.1. Характеристика водных растворов модификатора

3.2.2. Изучение кислотно-основных свойств стальной поверх-

ности

3.2.3. Изучение адсорбции модификатора на поверхности стали



3.2.4.	Изучение взаимодействия эпоксиолигомера с модифицированной поверхностью

3.3. Влияние модификации поверхности феноло- и карбамидо-формальдегидными олигомерами на величину и стабильность адгезии покрытий

3.4. Повышение адгезии покрытий путем модификации поверхности стали акрилатным сополимером

3.4.1. Изучение влияния условий модификации на адгезионные свойства покрытий к стальной поверхности

3.4.2. Оптимизация параметров модификации стальной поверхности

3.5. Разработка технологии получения покрытий с улучшенными адгезионными и защитными свойствами

ВЫВОДЫ	

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В связи с проблемой экологии, экономии материалов и повышения качества защиты изделий все большее внимание при получении покрытий в мире уделяется порошковым лакокрасочным материалам. Эта тенденция характерна и для Китая.

Среди порошковых материалов по объему производства и потребления одно из ведущих мест занимают эпоксидные краски. Их широкое применение обусловлено относительной доступностью сырья, разнообразием состава и свойств, хорошими эксплуатационными характеристиками покрытий. Особенно зарекомендовали себя эти покрытия при защите труб.

Эксплуатация изделий и объектов, рассчитанных на длительный срок службы (магистральные газо-нефте-трубопроводы, гидротехнические сооружения и др.), требует соответствующего выбора материалов и технологии покрытий, которая обеспечивала бы надежную и длительную их защиту.

Известно, что защитные свойства органических покрытий во многом определяются величиной и стабильностью их адгезии.

Эпоксидные порошковые покрытия характеризуются высокими значениями исходной адгезионной прочности, но как показывает практика, она имеет тенденцию снижаться при эксплуатации покрытий в воде и водных средах, что служит причиной их отслаивания и появления подпленоч-ной коррозии.

Один из распространенных способов улучшения адгезии - модификация поверхности различными веществами - аппретами.

Анализ литературы показывает, что в зависимости от вида металла, типа покрытия и условий эксплуатации применяют разные по химической природе органические, элементоорганические соединения и ПАВ в качестве модификатора. Эффективность действия модифицирующих веществ зависит от их способности адсорбироваться на металлической поверхности и



труб большого диаметра. Покрытия из краски "Sckotchcoat-206" обладают стойкостью к биоповреждениям и ударным нагрузкам, воздействию кислых почв [152].

Высоким качеством обладают краски, изготовленные японскими фирмами. По эксплуатационным свойствам на трубах покрытия из этих красок превосходят многие известные [153].

Высокой химической стойкостью и устойчивостью к механическим повреждениям также обладают покрытия из краски "Oxyplast", выпускаемой фирмой "Libert" (Бельгия) [154].

Большой известностью в мире пользуются порошковые эпоксидные краски "Tritorga 43" фирмы "Mallatite Plastics" (Англия). Покрытия из них отличаются не только хорошими защитными, но и декоративными свойствами [150].

Значительный опыт нанесения порошковых эпоксидных красок на трубы накоплен в России. На Волжском трубном заводе в течение многих лет работает линия по защите наружной поверхности стальных труб большого диаметра (1420 мм и более) порошковой краской П-ЭП-534 (ранее применяли краску П-ЭП-971) [126].

В последнее время АО НПФ "Пигмент" совместно с кафедрой химической технологии органических покрытий СПб технологического института разработана эпоксидная порошковая краска 64-1-88 для наружной защиты магистральных трубопроводов. Она позволяет формировать толстослойные (350-450 мкм) покрытия с высокими физико-механическими и защитными свойствами. Проведенная УралНИТИ комплексная оценка свойств покрытий на основе краски 64-1-88 свидетельствует о том, что этот материал превосходит краску П-ЭП-534 и находится на уровне лучших зарубежных аналогов [146].

Тем не менее и эта краска не является в полной мере совершенной. Наблюдения за покрытиями при экспозиции в воде показывают