Модификация эпоксиэфиром полимерных материалов для лакокрасочных покрытий (стр. 8 )

Характеристики синтезированных эпоксиэфиров представлены в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Свойства синтезированных эпоксиэфиров

Эпоксиэфир	Массовая доля нелетучих веществ, %	Кислотное число, мгКОН/г	Гидрофильно-липофильный баланс (ГЛБ)
1	80,2	76,9	7,4
2	81,9	89,0	8,1

Для синтеза водорастворимых эпоксиэфиров использовали:

2.1.1.1 Эпоксидный олигомер ЭД-20

Основные характеристики приведены в соответствии с ГОСТ 10587-76:

Молекулярная масса	390 - 400
Эпоксидный эквивалент	216 - 190
Массовая доля эпоксидных групп (в пересчете на 100%-ный олигомер), %:	19,9 - 22,0
Динамическая вязкость, Па∙с, при (25±1)°С:	12 – 18

2.1.1.2 Эпоксидный олигомер Э-40 [125].

Продукт поликонденсации в щелочной среде эпихлоргидрина и глицерина с дифенилолпропаном.

Нормируемые показатели:

Цвет по йодометрической шкале (раствор в толуоле 2:1), мгI2,  не более 7

Условная вязкость во ВЗ-4 (20єС), с  25-45

Содержание нелетучих веществ, % (масс.), не менее  90

Эпоксидное число  16-21

2.1.1.3 Кислоты жирные талловые (КЖТ)

Кислоты жирные талловые представляют собой смеси пальмитиновой – 6–8 % (масс.), олеиновой – 41 – 48 % (масс.), линолевой – 36 – 39 % (масс.), смоляных – 2 – 3 % (масс.) кислот.

  Основные характеристики КЖТ приведены в соответствии с ГОСТ 14845-69:

Цвет по йодометрической шкале, мг йода, не более	10
Содержание неомыляемых веществ, % (масс.), не более	3
Кислотное число, мгКОН/г, не менее	188
Иодное число, гI2/100г, не менее	160
Содержание смоляных кислот, % (масс.), не более	2

2.1.1.4 Тримеллитовый ангидрид

 

         Основные характеристики приведены в соответствии с ТУ 6-09-1746-72:

Молекулярная масса	192,13
Температура плавления, оС	165-168
Содержание основного продукта, % (масс.)	97,0
Содержание тримеллитовой кислоты, % (масс.)	0,6
Содержание золы, % (масс.)	0,2
Кислотное число, мг КОН/г	865-877

       

2.1.1.5 Канифоль

Канифоль состоит в основном из смеси изомерных одноосновных смоляных кислот – абиетиновой, декстрапимаровой, левопимаровой и др. – производных не полностью гидрированного замещенного фенантрена. Изомеры имеют молекулярную массу 302 и общую формулу С19Н29СООН. Канифоль растворима почти во всех лаковых растворителях и совместима с растительными маслами.

Основные характеристики приведены в соответствии с ГОСТ 19113-73:

Температура размягчения, оС	69
Содержание воды, % (масс.)	0,2
Содержание неомыляемых веществ, % (масс.)	6
Содержание золы, % (масс.)	0,03
Содержание механических примесей, % (масс.)	0,03
Кислотное число, мгКОН/г	169

2.1.2 Аммиак водный (ГОСТ-3760-79):

Плотность,  г/см3	0,908
Содержание  NH3, %	24,7

Водные дисперсии полиакрилатов

Основные характеристики представлены в таблице 2.2.

Таблица 2.2. - Основные характеристики стиролакриловых дисперсий [126,127]

Дисперсия	Содержание основного вещества, %	рН	Средний размер частиц, мкм	Минимальная температура пленкообразования, (МТП),0С	Плотность, г/см3
АСД 52	40,5	7,5-8,0	0,06	52	1,04
АСД 24	40,0	7,5-8,5	0,08-0,09	24	1,03

2.1.4 Для эмульгирования  использовали поверхностно-активные вещества:

СПФ-Г с. н.=49,5 % - сополимер перфторгептилакрилата и алкиловых эфиров (мет) акриловой кислоты общей формулы:

(СН2RССООR1)n – [CH2 – CHCOOCH2(CF2S5CF3)]m,

где n/m= 1– 2,

Молекулярная масса: 3000 – 4000 [128]. 

2.1.5 Паста желтого железооксидного пигмента с влажностью 58,5%, взятая из цеха предприятия пигмент» с барабанного вакуум-фильтра.

2.1.6 Для исследования модифицирующего действия эпоксиэфиров в составе наполненных ЛКМ, использовали пигменты и наполнители: желтый железооксидный пигмент FeOOH(ГОСТ 18172-80), оксид хрома (Сr2O3,  ГОСТ 2912-79), фталоцианиновый голубой (ГОСТ 6220-76), мел CaCO3, алюминиевая пудра м. ПАП-1 (ГОСТ 5494-95).

2.1.7 Алкидный олигомер ПФ-060( ТУ 6-10-612-76)

       2.1.8 Органические растворители, используемые в работе

Наименование	Нормативная или техническая документация
1.Монобутилоый эфир этиленгликоля	ТУ 6-01-646-84
2.Бутанол	ГОСТ 5208-81
3.Ацетон	ГОСТ 2768-84
4.Бутилацетат	ГОСТ 8981-78
5.Толуол	ГОСТ 14710-78
6. Метоксипропилацетат (МПА)	www. neochemical. ru

2.2 Методы исследования

2.2.1 Определение  вязкости дисперсий

  Изучение реологических свойств растворов эпоксиэфира проводилось с использованием ротационного вискозиметра «Реотест» и «Rheomat RM 180». Определение динамической вязкости заключается в измерении напряжения сдвига, возникающего в материале, помещенном в узкий зазор между вращающимся и неподвижным коаксиальными цилиндрами. Угловая скорость может варьироваться в широких пределах. Вращающий момент в измерительной системе, пропорциональный тангенциальному напряжению в кольцевом зазоре, измеряется и преобразуется в электрический сигнал. В зависимости от пределов измерения вязкости ротационные вискозиметры снабжены набором внутренних и внешних цилиндров.

  Вискозиметр «Rheomat RM 180» работает под управлением персонального компьютера (при помощи специализированного программного обеспечения), либо через ручное управление посредством клавиатуры [ГОСТ 1929-87]. 

  Реологические свойства  полимерных и смешанных дисперсий изучались с использованием вискозиметра типа LV фирмы Brookfield (США). Вязкость по Брукфилду определяется по мощности на валу ротора специальной формы (адаптера). В зависимости от вязкости исследуемой жидкости экспериментально подбирается адаптер определенного размера. Калибровка прибора производится с использованием стандартных жидкостей с известной вязкостью.

  Измерения проводят при постоянной температуре в стеклянном стаканчике, погружая адаптер прибора в исследуемую систему. Показания прибора фиксируют после пяти циклов вращения ротора.

  Для определения характеристической вязкости разбавленных растворов олигоэпоксиэфира  использовали капиллярный вискозиметр ВПЖ-2 [129].

  По полученным данным строят кривые зависимости напряжения сдвига от градиента скорости сдвига и динамической вязкости от градиента скорости сдвига.

2.2.2 Определение молекулярно-массового распределения методом турбидиметрического титрования

  Турбидиметрическое титрование представляет собой метод фракционирования полимеров путем осаждения их из растворов без выделения отдельной фракции.

  Для снятия кривых турбидиметрического титрования использовали установку, состоящую из фотоэлектрического абсорбциометра - нефелометра ЛМФ - 69, кюветы, микробюретки. В основу работы нефелометра положен принцип измерения поглощения и рассеяния света анализируемой средой. При помощи набора светофильтров, измерения могут осуществляться как в интегральном, так и в монохроматическом (в видимой области спектра) световом потоке и регистрируются стрелочным прибором.

  По данным измерений строят кривые молекулярно-массового распределения: по оси ординат откладывают оптическую плотность, а по оси абсцисс - объемную долю добавленного осадителя [130].

2.2.3 Определение содержания карбоксильных групп в олигомере

  Определение содержания карбоксильных групп в эпоксиэфирном олигомере при синтезе проводилось алкалиметрически по ГОСТ 23955-80 и методом потенциометрического титрования.

  При потенциометрическим титровании  использовали рН-метр рН-121, в котором в качестве измерительного электрода использовали стеклянный и  хлорсеребряный         - в качестве электрода сравненияВ качестве титрантов использовали водный раствор КOH  или  NH4OH с концентрацией  0,1 моль/дм3.

  По полученным данным строят кривые потенциометрического титрования, точку эквивалентности определяют графическим способом.