Розробка полімеркомпозиційних захисних покриттів із самоорганізуючою структурою - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукВ цьому напрямку цікавим є використання ПКМ на основі епоксидних смол, які крім вказаних властивостей мають значну адгезію до металевої основи, технологічність при формуванні у якості покриттів на довговимірних поверхнях складного профілю, розвинуту сировинну базу. Недостатня корозійна та зносостійкість, адгезійна міцність до металевої основи, незадовільні тиксотропні властивості при формуванні двошарових покриттів, а також незначна адгезійно-когезійна міцність між шарами з різних епоксикомпозитів стримує широке використання відомих матеріалів, що працюють в умовах впливу агресивних середовищ. Для досягнення мети необхідно було вирішити такі наукові і практичні завдання: 1.Розробити полімерну матрицю з оптимальними фізико-механічними, технологічними властивостями і дослідити вплив феро-, парата діамагнітної природи наповнювачів на реологічні і експлуатаційні характеристики композитів. 2.Встановити вплив наповнювачів різної магнітної природи на структуроутворення захисних покриттів та взаємодію на межі фаз полімер - наповнювач, захисне покриття - металева основа. 5.Покращити експлуатаційні характеристики технологічного обладнання за рахунок використання розроблених ПКМ, створити на їх основі комплексні двошарові покриття, здійснити їх дослідно-промислову перевірку та впровадження в машинобудуванні, радіотехнічній, хімічній і харчовій промисловості.У першому розділі висвітлено результати експериментальних робіт з питань розробки композицій на основі низькомолекулярних епоксидних смол з врахуванням вимог, що ставляться до полімерної матриці та дисперсних наповнювачів на стадії отримання конструкційного матеріалу і до експлуатаційних характеристик полімеркомпозиційного покриття. Як наповнювач адгезійного шару для забезпечення магнітної взаємодії на границі полімеркомпозит - феромагнітна основа використовували структурно-активний феромагнетик червоний шлам (ЧШ), який є відходом при виробництві оксиду алюмінію. Встановлено, що для забезпечення необхідних тиксотропних властивостей в композицію, яка містить 80-100 мас.ч. основного наповнювача (ТІС, SIC, Al2О3) на 100мас.ч. епоксидної смоли, необхідно ввести не менше 30-50 мас.ч. мілкодисперсного ЧШ. При багатоступінчастому режимі полімеризації адгезійна міцність для полімерної матриці становить 38 МПА (табл.1).Введення наповнювачів забезпечує збільшення адгезійної міцності до 62-70 МПА для діамагнітних сполук і до 76-80 МПА для парата феромагнітних сполук при концентраціях 50-80 мас.ч. на 100 мас.ч. Аналіз даних досліджень дозволяє стверджувати, що внутрішні напруження монотонно знижуються при зростанні концентрації наповнювачів в матриці, однак, при наповненні композицій парамагнітними сполуками ТІВ2, ТІС та феромагнітним ЧШ спадання внутрішніх напружень спостерігається лише до певних критичних значень (80-100 мас.ч. на 100 мас.ч.Вперше встановлено, що покращення адгезійних і експлуатаційних властивостей захисних покриттів на основі модифікованої епоксидної смоли залежить від величини магнітної сприйнятливості дисперсій у композиті. Експериментально доказано, що підвищення адгезійної міцності полімеркомпозиційних покриттів наповнених феро-та парамагнітними сполуками повязано із синергізмом у системі полімерна матриця - наповнювач - основа. Показано, що наповнення композиту феро-(червоний шлам) та парамагнітними (ТІС) дисперсними частинками (63мкм) дозволяє підвищити адгезійну міцність у 2.0 - 2.8 рази та знизити внутрішні напруження в покритті у 2.0 - 2.5 разів відносно матриці. Встановлено, що підвищення адгезійної міцності на 15-20% та зниження внутрішніх напружень на 25-30% у покриттях, наповнених феро-(ЧШ) та парамагнітними (ТІС,ТІВ2) сполуками, внаслідок магнітної обробки (t=1-1.5хв) полімерної композиції повязано із збільшенням енергії взаємодії феро-та парамагнітного наповнювача із стальною основою.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ