Анотація до роботи:

Лавренюк Олена Іванівна. Модифіковані полівінілпіролідоном епоксидні композиції для захисних покрить. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.06. – технологія полімерних і композиційних матеріалів. Національний університет “Львівська політехніка”, Львів 2006 р.

В дисертаційній роботі розроблено реакційноздатні композиції на основі епоксидних смол, модифікованих полівінілпіролідоном (ПВП), для захисних покрить. Досліджені фізико-хімічні закономірності процесу затвердження епоксидіанових смол в присутності ПВП. Показано, що, завдяки наявності в своїй структурі полярних карбонільних груп, ПВП бере участь у формуванні просторової сітки в процесі затвердження епоксидних смол поліетиленполіаміном. Розкритий механізм взаємодії між компонентами.

Вивчено вплив концентрації компонентів композиції та умов затвердження на фізико-механічні, теплофізичні, адгезивні та антикорозійні властивості покрить.

Показано перспективність наповнення таких композицій з метою одержання, поряд з захисними покриттями та замазками, компаундів різноманітного призначення з високими міцнісними характеристиками.

Досліджені технологічні властивості одержаних композицій. Встановлені закономірності зміни їх реологічних властивостей. Показано, що за рахунок утворення тиксотропних структур, які швидко відновлюються, епоксикомпозиції з додатками ПВП можна використовувати для одержання покрить на вертикальних поверхнях.

Оптимізовано рецептуру епоксиамінних композицій модифікованих ПВП і подано рекомендації щодо створення захисних покрить з підвищеними антикорозійними властивостями.

1. В роботі обґрунтовано та експериментально розв’язане завдання модифікації епоксиамінних композицій полівінілпіролідоном, розроблені основи технології виготовлення захисних покрить на основі створених модифікованих композицій з покращеними експлуатаційними та антикорозійними властивостями, а також визначений вплив полівінілпіролідону, умов змішування та умов затвердження на властивості ненаповнених і наповнених композитів на основі епоксидіанових смол та компаундів різного призначення.

2. Методами ІЧ-спектроскопії, ЯМР, ДТА, ДТГ та гель-фракції підтверджена участь ПВП у формуванні тривимірної сітки в процесі затвердження епоксидних смол ПЕПА. Запропоновані можливі хімізми взаємодії між компонентами поряд з підтвердженням участі ПВП в утворенні міжмолекулярних водневих зв’язків. За рахунок перебігу фізико-хімічних взаємодій між компонентами композиції, що супроводжується зростанням ступеню зшивання з утворенням комбінованої просторової сітки, підвищується теплостійкість розробленої композиції на 40С. При цьому спостерігається незначне зниження термотривкості зумовлене здатністю до швидкого термоокиснення незв’язаних в тривимірну сітку фрагментів макромолекул ПВП.

3. Показано, що модифікація епоксидних полімерів полівінілпіролідоном сприяє підвищенню міцнісних та адгезійних властивостей, покращенню пластичності, підвищенню водо- та хімстійкості. Позитивний ефект модифікації полівінілпіролідоном проявляється в області концентрацій 2-4 мас. ч. на 100 мас. ч. епоксидної смоли. Зміна властивостей в значній мірі залежить від умов затвердження.

4. Визначені фізико-механічні властивості наповнених епоксикомпозитів з додатками ПВП. Встановлено, що властивості одержаних матеріалів залежать не лише від природи та концентрації вихідних речовин, але й від режиму затвердження та гранулометричного складу наповнювачів.

5. Виявлено, що модифіковані полівінілпіролідоном епоксиамінні композиції характеризуються високим показником тиксотропності. Утворення тиксотропних структур відбувається за рахунок фізико-хімічної взаємодії активних функційних груп епоксидіанового олігомера з активними функційними групами ПВП з утворенням водневих зв’язків. Разом з тим введення ПВП в епоксиамінні композиції практично не вливає на їх життєздатність.

6. Результати імпедансних досліджень свідчать про покращення захисних властивостей і збільшення довговічності покрить на основі епоксиамінних композицій у агресивному середовищі внаслідок їх модифікації полівінілпіролідоном.

7. Досліджено вплив ПВП на властивості епоксиамінних композицій на основі епоксидіанових смол різної молекулярної маси. Виявлено, що використання вихідного епоксидіанового олігомера з вищою молекулярною масою призводить до зростання міцнісних властивостей композицій, однак це супроводжується збільшенням водопроникності плівок. Дані фактори необхідно враховувати при виборі вихідних компонентів для приготування епоксидних композицій, виходячи з умов, в яких використовуватиметься матеріал та призначення одержаних виробів на їх основі.

8. На основі проведених досліджень обґрунтовані технологічні параметри переробки та розроблено технологічні рекомендації щодо створення антикорозійних покрить на основі модифікованих полівінілпіролідоном епоксиамінних композицій. Розроблені епоксиамінні композиції модифіковані полівінілпіролідоном захищені Деклараційним патентом України на винахід (№64391А) та пройшли дослідно-промислову перевірку з позитивним результатом в Державному інженерному центрі “Львівантикор”.

Публікації автора:

1. Гуменецький Т.В., Лавренюк О.І., Молчан О.В., Суберляк О.В. Вплив полівінілпіролідону на структурування епоксиамінних композицій // Вісник НУ “Львівська політехніка”.-2002.-№447.-С.71-73.

Особистий внесок здобувача полягає у приготуванні композицій та визначенні вмісту гель-фракції, обробці результатів досліджень та участі у формулюванні основних висновків.

2. Гуменецький Т.В, Лавренюк О.І., Білий Л.М., Суберляк О.В. Вплив полівінілпіролідону на водотривкість епоксиамінних композицій // Вісник НУ “Львівська політехніка”.-2003.-№488.-С.297-299.

Внесок здобувача полягає у дослідженні кінетики сорбції води модифікованими полівінілпіролідоном епоксиамінними композиціями, обробці результатів та участі у формулюванні основних висновків.

3. Гуменецький Т.В., Лавренюк О.І., Суберляк О.В. Вивчення структурування модифікованих полівінілпіролідоном епоксиамінних композицій методом ІЧ-спектроскопії // Вісник НУ “Львівська політехніка”.-2004.-№497.-С.151-153.

Особистий внесок полягає в одержанні зразків для проведення ІЧ-спектроскопічних досліджень, обробці результатів та формулюванні висновків.

4. Гуменецький Т.В, Лавренюк О.І., Білий Л.М., Кульчицька О.В. Електрохімічні дослідження модифікованих полівінілпіролідоном епоксиамінних покрить // Вісник НУ “Львівська політехніка”.-2005.-№529.-С.243-246.

Особистий внесок співавтора полягає в проведенні експериментальних досліджень, визначенні електрохімічних показників композицій, затверджених за різними температурними режимами, обробці результатів та формулюванні висновків.

5. Лавренюк О.І., Кочубей В.В., Гуменецький Т.В., Лінинська О.Д. Термодеструкція модифікованого полівінілпіролідоном епоксидного олігомера // Вісник НУ “Львівська політехніка”.-2005.-№536.-С.269-272.

Особистий внесок здобувача полягає у приготуванні композицій, в участі у проведенні досліджень, обробці результатів та формулюванні висновків.

6. Лавренюк О.І., Кочубей В.В., Суберляк О.В., Гуменецький Т.В. Дериватографічні дослідження епоксидних композицій з полівінілпіролідоном // Вопросы химии и химической технологии.-2006.-№1.-С.68-71.

Внесок співавтора полягає в приготуванні композицій для проведення дериватографічних досліджень, визначенні теплостійкості одержаних матеріалів, обробці результатів та формулюванні висновків.

7. Деклараційний патент №64391А. Україна. МПК 7C08L63/00. Полімерна композиція для захисних покрить. / Суберляк О.В., Гуменецький Т.В., Лавренюк О.І., Білий Л.М. – Заявл. 25.05.2003, №2003054724, Опубл. 16.02.2004, Бюл. №2., 2с.

Особистий внесок співавтора полягає у визначенні адгезійної та ударної міцності, поверхневої твердості та водопоглинання, проведенні антикорозійних досліджень модифікованих полівінілпіролідоном епоксиамінних композицій.

8. Лавренюк О.І., Гуменецький Т.В., Суберляк О.В. Дослідження антикорозійних властивостей пластифікованих антикорозійних покрить // Матеріали VI Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта 2003”.-Дніпропетровськ: Наука і освіта.-2003.-С.56.

Дисертантом підготовано композиції та одержано покриття для проведення досліджень, опрацьовано результати та сформульовано основні висновки.

9. Гуменецький Т.В., Лавренюк О.І. Підвищення адгезійної міцності покрить на основі епоксиамінних композицій // Матеріали VII Міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта 2004”.-Дніпропетровськ: Наука і освіта.-2004.-С.76.

Співавтор провела дослідження адгезійної міцності модифікованих полівінілпіролідоном епоксиамінних композицій.

10. Олег Суберляк, Вікторія Кочубей, Тарас Гуменецький, Олена Лавренюк, Олена Лінинська. Термостійкість епоксидних композицій модифікованих полівінілпіролідоном // Матеріали Десятої наукової конференції “Львівські хімічні читання - 2005”. - Львів: Видавничий центр Львівського національного університету імені Івана Франка.-2005. – С. Ф14.

Особистий внесок дисертанта полягає в приготуванні матеріалів для проведення експериментальних досліджень, опрацюванні результатів, участі у формулюванні основних висновків.

11. Лавренюк О.І. Дифузійна проникність епоксидних захисних покрить // Матеріали VI регіональної конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії.-Дніпропетровськ.-2005.-С.29.

Автором досліджено сорбційні властивості модифікованих епоксиамінних композицій в різних агресивних середовищах.

12. Лавренюк Е.И., Суберляк О.В., Гуменецкий Т.В., Лининская Е.Д. Направленное модифицирование эпоксидных смол // Материалы Девятой Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров “Олигомеры 2005”.-Москва-Черноголовка-Одесса.-2005.-С.319.

Особистий внесок співавтора полягає у визначенні вмісту гель-фракції, фізико-механічних та антикорозійних властивостей епоксиамінних композицій модифікованих полівінілпіролідоном.

13. Суберляк О.В., Гуменецький Т.В., Лавренюк О.І., Лінинська О.Д. Фізико-механічні властивості епоксиамінних покрить, модифікованих полівінілпіролідоном // Материалы Двадцать пятой Юбилейной международной конференции “Композиционные материалы в промышленности”.-Киев.-2005.-С.456-458.

Внесок дисертанта полягає у визначенні адгійної міцності, поверхневої твердості, міцності при ударі композицій на основі ЕД-20 з додатками ПВП.