CC BY
39
Библиографические ссылки
1. Защитные покрытия с повышенной адгезией к алюминиевым сплавам / М.Ф. Сорокин [и др.]; // Ж-л Лакокрасочные материалы и их применение, 1981. № 1. С. 28.
2. Получение сополимеров 3-аминонропилтриэтоксисилана. / А.А.Луценко[и др.]; II Полимерные композиционные материалы и покрытия: материалы III международной научно-технической конференции/ ЯРГГУ. Ярославль: Изд-во ЯРГТУ, 2008. С. 69-73.
3. Е.А. Williams NMR spectroscopy of organosilicon compounds. //The Chemistry of Organic Silicon Compounds [Ed. By S.Panai and Z.Rappoport], 1989. Part I Chapter 8. PP. 511-554.
4. Plueddemann E.P. Silane primerz for epoxy adhesives. // Journal Adhesive Scienes and Technologies, 1.988. №> 3.
5. ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. [Взамен ГОСТ-15140-69]; Введено. 01.01.79.
УДК: 678
Н. К. Калинина, Ака Со, Н. В. Костромина, В. С. Осипчик
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
ВЛИЯНИЕ ОКИСЛЕННОГО АТАКТИЧЕСКОГО
ПОЛИПРОПИЛЕНА НА СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ХЛОРСУЛЬФИРОВАИНОГО ПОЛИЭТИЛЕНА
Chlorosulfonated polyethylene due to own properties is the good base to prepare the corrosion-protective covers. With the aim to create such materials the possibility of modify it were investigated in this work.
Хлорсульфировангшй полиэтилен является основой для приготовления коррозион-ностойких покрытий, благодаря своим свойствам. С целью создания коррозионностойких покрытий в работе исследована модификация хлорсульфированного полиэтилена.
Целью работы являлась разработка защитных антикоррозионных композиций на основе хлорсульфированного полиэтилена с повышенными физико-механическими свойствами, внутренних покрытий, коррозионной защиты труб и металлических конструкций.
ХСПЭ широко используется как материал специального назначения для создания кислотостойких, трудновосшименимых композиций, что обусловлено наличием в составе ХСПЭ хлоридных и сульфохлоридных групп. Не смотря на то, что на кафедре был разаработан и внедрен ряд материалов на основе ХСПЭ, однако многие из них далеки от совершенства и требуют повышения физико-механических характеристик для использо-вания их в жестких условиях эксплуатации.
ХСПЭ, использованный в работе, представлял собой 20% раствор в толуоле. Для повышения сроков службы, прочностных и адгезионных свойств материалов мы вводили эпоксидную смолу ЭД-20 и новый поли-
мерный продукт - окисленный атактический полипропилен трех марок: сла-боокисленный, средиеокисяеиный и сильноокислеиный, который обладает уникальным строением и комплексом эксплуатационных свойств, появляющихся в результате термоокислительной деструкции.
В работе исследовалось влияние химической модификации на свойства ХСПЭ методами ИК-спектроскопии, реологическим методом по скорости нарастания вязкости, а также по изменению деформационно-прочностных и адгезионных свойств, было определено влияние агрессивных сред (критерием оценки служило изменение прочностных параметров системы) и проведены комплексные исследования разарботанных композиций на основе ХСПЭ.
Окисленный атактический полипропилен (ОАПП) - это новый материал, использованный для модификации ХСПЭ. Сырьем для его получения является атактический полипропилен, который окислялся барботированием кислорода воздуха в расплав полимера при 180°С, 210°С, и 250°С в течении 2, 4 и 6ч.
В ИК спектрах ОАПП наблюдаются валентные колебания (>С=0)-групп кетонов с максимумом 1720см'1: в области 3400-3200см"' имеются характерные широкие полосы поглощения слабой интенсивности валентных колебаний ОН - групп, связанных водородными связями, относящихся к спиртам, и одиночных ОН-гругш. Малоинтенсивное поглощение в области 1660см"1 относящееся к валентным колебаниям двойных связей >С=С, в сочетании с полосами поглощения деформационных колебаний при 830, 887, 898, 971см"1 свидетельствует о присутствии большого количества виниль-ных и винилиденовых двойных связей.
На рисунке 1 показано влияние различных марок ОАПП на прочностные свойства композиций. Как видно из представленных результатов, на свойства композиций влияют как количество вводимого модификатора, так и его марка. Проведенные исследования показывают, что низкоокисленный АПН позволяет значительно повысить прочностные свойства и практически не влияет на адгезионныйе свойства. Другие марки ОАПП не приводят к улучшению свойств. А в ряде случаев (при использовании высокоокислен-ного АПП приводит к ухудшению прочностаых свойств. На основании анализа данных для дальнейшей работы был выбран низкоокисленный АПП. Низкоокисленный АПН позволяет получить эпокси-хлорсульфированные композиции с практически любым соотношением ХСПЭ - эпоксидный оли-гомер. А это в свою очередь позволяет регулировать в широких пределах свойства материалов, в тоже время не ухудшая реологические свойства систем (начальную вязкость, время жизнеспособности).Введение в композицию, окисленного АПП позволяет значительно повысить жизнеспособность систем и уменьшить скорость отверждения.
В работе исследовали влияние окисленного атактического полипропилена на свойства полимер - битумной кровельной композиции на основе хлорсульфированного полиэтилена. Окисленный атактический полипропилен в виде толуольного раствора совместно с ХСПЭ в различных соотношениях (ХСПЭ: окисл. АПП = 90:10, 70:30, 50:50) вводили в битумную композицию при комнатной температуре при перемешивании в течение 40 минут. В ИК-спектрах модифицированных атактическим полипропиленом по сравнению с немодифицированным появляются две новые полосы с максимумом
поглощения при 3280 и 1696 см-1 (табл.). Оносительная интенсивность полосы в области 3280 см-1 повышается с увеличением концентрации ОАГ1П, что подтверждает образование водородных связей между гидроксильпой группой окисленного АГ1П и функциональными группами битумной композиции.
70
с
I»
1<3
о
Рис.1. График зависимости прочности при разрыве от марки и количества ОАПП
Полоса колебаний карбонильной группы полимера в области 1696 см-1, сопряжённой с олефиновой двойной связью, наблюдается в немоди-фицированной окисленным полипропиленом кровельной композиции, что свидетельствует о небольшом окислении битумной композиции на воздухе. Введение окисленного АПП значительно повышают адгезионные свойства композиций, которые достигают своего максимального значения в интервале 10-20 масс.% модификатора.
Табл. Относительная интенсивность 1 полос поглощения в ИК спектрах полимер - битумных композиций
Модификатор Содержание I, отн. ед. при положении
битума окисленя. АПП, максимума полосы, см-1
масс.% 3280 1696
ХСПЭ 0 0.00 0.32
+Низкоо1сисленн. 4 0.04 0.53
АПП 10 0.11 0.26
+Высокоокислеин. 4 0.02 0.56
АПП 10 0.07 0.31
Таким образом, окисленный АПП является эффективным модификатором полимер - битумных композиций, позволяет улучшить свойства кровельных материалов на их основе и тем самым повысить срок их эксплуатации. Кроме того, окисленный АПП даёт возможность получать эпокси-хлорсульфированные материалы, которые могут быть использованы для антикоррозионной защиты металлических конструкций.
