CC BY
54
УДК 541.64:543.422.25
Х. С. Абзальдинов, А. Н. Садова
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПЛЕКСОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИАКРИЛОВОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ МОДИФИКАТОРОВ АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
Ключевые слова: полимерный комплекс, модификатор, антикоррозионное покрытие.
Приведены результаты исследования полимерных комплексов полиакриловой кислоты и лактамов в качестве модифицирующих добавок для полиолефиновых антикоррозионных покрытий, используемых в нефте- и газопромысловой отрасли. Показано влияние состава и концентрации полимерных комплексов на адгезионную прочность и эксплуатационные свойства покрытий на их основе.
Keywords: polymeric complex, modifier, anticorrosive covering.
The results of researches of polymeric complexes PAA-CL in quality of modifying additives for polyolefmic anticorrosive coverings using in petro- and gase branches are shown. The influence of structure and concentration of polymeric complexes on adhesive durability and operational properties of coverings on their base are shown.
Широкую перспективу создания модификаторов полифункционального действия открывают продукты, полученные полимеризацией мономеров в комплексносвязанном состоянии. Ранее [1] было показано, что введение в полиэтилен высокого давления полимерных комплексов полиакриловая кислота - капролактам (ПАК:КЛ) и полиакриловая кислота - додекалактам (ПАК:ДЛ) способно на порядок увеличивать адгезионную прочность композиций. Однако данные продукты не лишены недостатков. Так, полимерный комплекс ПАК: КЛ и композиции на его основе обладают не достаточно высокой стойкостью к воздействию агрессивных сред, а ПАК:ДЛ имеет неудовлетворительные деформационнопрочностные свойства. Решение этих проблем возможно путем синтеза трехкомпонентных полимерных комплексов, представляющих интерес как с научной так и с практической точки зрения.
Экспериментальная часть и обсуждение результатов
Полимерные комплексы полиакриловая кислота-капролактам-додекалактам
(ПАК:КЛ:ДЛ) синтезировались в два этапа. На первом этапе проводили сплавление лактамов при температуре 160-180 °С. На втором этапе проводили полимеризацию в массе акриловой кислоты в среде сплава в присутствии инициатора - динитрилаазобисизомасляной кислоты при температуре 70 °С.
Модификацию полиолефинов синтезированными полимерными комплексами проводили на лабораторных микровальцах с последующим приготовлением образцов для адгезионных испытаний согласно известным методикам.
Требованиям к антикоррозионной защите удовлетворяют покрытия, в которых роль пленкообразующего выполняют полиолефины, в частности ПЭВД. Однако, низкая адгезионная способность ПЭВД к металлическим поверхностям предопределяет необходимость его модификации полифункциональными адгезионноактивными добавками. Основополагающими факторами, влияющими на качество модифицированного покрытия, являются состав и концентрация модифицирующей добавки. Концентрационные зависимости адгезинной прочности на основе ПЭВД к металлу, модифицированного полимерным комплексом ПАК:КЛ:ДЛ (рис.1) показывают монотонный рост А вплоть до содержания модификатора 5 % (мас.). Причем увеличение А модифицированных образцов составляет 80100% по сравнению с немодифицированным ПЭВД. Также адгезионная способность
модифицированных композиций не уступает по своим значениям системам ПЭВД+ПАК:КЛ и ПЭВД+ПАК:ДЛ.
А, кН/м
0 2 4 6 8
% мас.
А, кН/м
час
Рис. 1 - Зависимость адгезионной
прочности (А) модифицированного ПЭВД от концентрации модификатора. 1 -
ПЭВД+ПАК:КЛ, 2 - ПЭВД+ ПАК:ДЛ, 3 -ПЭВД+ПАК: КЛ: ДЛ
Рис. 2 - Зависимость адгезионной прочности (А)модифицированных
покрытий от времени их выдержки в воде. 1 - ПЭВД+ПАК+КЛ:ДЛ, 2 -ПЭВД+ПАК:КЛ, 3 - ПЭВД+ ПАК:ДЛ
Высокая адгезия полимерных покрытий к металлу является необходимым, но не всегда достаточным условием его эксплуатационной пригодности. Зависимости А покрытий от времени их выдержки в воде (рис.2) свидетельствуют о разрушающем воздействии жидкой среды на межфазную границу полимер-субстрат. Это сказывается на незначительном снижении А всех покрытий. Обращает на себя внимание тот факт, что наибольшей водостойкостью обладают покрытия, модифицированные полимерным комплексом ПАК:КЛ:ДЛ.
Литература
1. Абзальдинов Х.С., Садова А.Н., Архиреев В.П., Кудосов А.А. Стойкость покрытий на основе модифицированного полиэтилена к воздействию агрессивных сред // Журнал прикладной химии. -2000. - Т.73.Вып.5. - С. 836-839.
© Х. С. Абзальдинов - канд. хим. наук, доц. каф. технологии пластических масс КГТУ, stoyanov@mi.ru; А. Н. Садова - канд. техн. наук, доцент той же кафедры.
