Структурування полімерних плівок в присутності модифікованої епоксидної смоли термічним методом і методом УФ-опромінення
Автор: Ліщук Тарас Олегович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Хімічні технології високомолекулярних сполук
Інститут: Інститут хімії та хімічних технологій
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2021-2022 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Полімерні композиції та матеріали на основі епоксидних смол характеризуються унікальними експлуатаційними властивостями і різними можливостями їх модифікації, і тому їх широко застосовують у багатьох галузях промисловості. Однак вимоги, які ставить сучасний розвиток техніки до матеріалів на основі епоксидних олігомерів, викликають необхідність створення на їх основі композиційних систем, які б дозволяли отримувати вироби з покращеними властивостями. Цього можна досягнути у разі суміщення епоксидних смол з іншими високомолекулярними сполуками. Причому, найкращі фізико-механічні та хімічні показники проявляють вироби, в яких всі компоненти хімічно зв?язані між собою в єдиний полімер тривимірної будови. Із всіх епокси-полімерних копозицій заслуговують на особливу увагу суміші на основі епоксидної смоли і ненасичених поліестерів, які використовуються для отримання лакових і захисних покрить, компаундів, клеїв тощо. Епоксидні смоли, з одного боку, відносно дорогі та дефіцитні продукти, а з другого – вироби на їх основі, незважаючи на непогані фізико-механічні та хімічні властивості, мають ряд суттєвих недоліків. Це стосується , в першу чергу, їхнього використання при створенні полімерних антикорозійних покрить. До таких недоліків відносяться: недостатня пластичність і захисна дія їх у воді та розчинах кислот і солей, високі внутрішні напруження, а також низька стабільність адгезійного зв’язку до металів в агресивних середовищах. У зв’язку з тим зусилля багатьох наукових колективів зосередженні на усунення згаданих недоліків і підвищення антикорозійних властивостей покрить на основі епоксидних смол. Вченими ведуться роботи по хімічній модифікації епоксидних смол гідропероксидами і функціональними пероксидами. Розроблені при цьому продукти містять частково або повністю заміщені епоксидні групи на пероксидні. Тому такі модифіковані продукти можуть слугувати джерелом вільних радикалів, і таким чином, при створенні епокси-полімерних композицій одночасно виступають як ініціатори (вулканізуючі агенти) полімерів з одночасним покращенням властивостей матеріалів. Попередні дослідження підтвердили можливість створення полімерних сіток на основі пероксидних похідних епоксидних смол і поліестерної смоли ПЕ-246. Однак, ці роботи носять поверхневий характер і не стосується цілого ряду поліестерів, наприклад олігоакрилатів ТГМ-3 і МГФ-9, різних каучуків і інших полімерів. Об’єкт дослідження – композиційні матеріали. Предмет дослідження – епоксидна смола ЕД-20П. Мета дослідження – структурування епоксидних композицій з покращеними властивостями різними методами (при кімнатній температурі, при нагріванні, під дією УФ-опромінення) Проаналізовано літературні дані по створенню епоксидних композицій, зокрема властивості немодифікованих епоксидних композитів, вплив модифікаторів на властивості епоксидних композитів, хімічна стійкість епоксидних композитів, та розроблено склад наповнених епоксидних композитів. Встановлено, що властивість епоксидних олігомерів в значній мірі залежить від скоаду композиції та умов структурування. Розроблені методи отримання епокси-олігоестерних композицій при кімнатній температурі і нагріванні. При термічному структуруванні епокси-олігоестерних композицій необхідно витримувати одну добу при кімнатній температурі і надалі нагрівати при 373К впродовж 15-45 хв Показана можливість використання бутилметакрилату, як активного розбавлювача для зменшення в’язкості епокси-олігоестерних композицій з одночасним збереженням основних показників (гель-фракція, твердість), що характеризують полімерні плівки. Вивчено вплив складу, температури і тривалості структурування на процес тверднення епокси-олігоестерних композицій з досягненням високого вмісту гель-фракції (96%) і достатньої твердості покрить (86 відн. од.). із складом композиції: епоксидна смола ЕД-20-70мас.част., пероксидна смола ЕД-20П -30мас.част., олігоестеракрилат МГФ-9 -8мас.част., БМА -6мас.част. Розроблені методи отримання епокси-олігоестерних композицій УФ-опроміненням. Показана можливість використання УФ-опромінення для формування нерозчинних плівок на основі епокси-олігоестерних композицій, що дозволяє за відносно короткий час (не більше 10 хв) отримувати продукти, які за кількістю просторово-зшитих структур практично не відрізняються за результати отримані за методом структурування при нагріванні. Проведені економічні розрахунки і обчислені витрати на проведення наукових досліджень.