Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.08 – товарознавство промислових товарів. – Чернігівський державний технологічний університет, Чернігів, 2007.
Дисертацію присвячено розв’язанню проблеми отримання епоксидних лакофарбових покриттів з поліпшеними споживними властивостями. Для вирішення цієї проблеми запропоновано використання кремнійорганічного модифікатора та наповнювачів з голчастою структурою кристалів.
Виявлено залежність між властивостями епоксидних лакофарбових покриттів та їх складом. На підставі проведених досліджень та математичної обробки результатів дослідження визначено композицію з оптимальним вмістом модифікатора.
Проведено комплексну товарознавчу оцінку якості розроблених лакофарбових матеріалів. Отримані результати дослідження дозволяють стверджувати, що їх споживні властивості мають вищий рівень порівняно з немодифікованими.
Теоретично обґрунтовано та експериментально доведено можливість отримання на основі модифікування епоксидних смол поліметилфенілсилоксаном лакофарбових матеріалів для одношарових покриттів з підвищеним комплексом експлуатаційних властивостей.
Встановлено, що внаслідок використання двох полімерів (епоксидної смоли та поліметилфенілсилоксану) в лакофарбовій композиції утворюється плівка, яка розшаровується на підкладці. Завдяки одношаровому нанесенню товщиною 300-700 мкм створюється захисне покриття, здатне протидіяти комплексній дії механічного впливу та агресивного середовища хімічного виробництва.
За допомогою ІЧ – спектроскопічних досліджень встановлено, що в епоксидно-кремнійорганічній композиції відбувається хімічна взаємодія компонентів суміші. Проходить взаємодія гідроксильних груп поліметилфенілсилоксану з аміногрупами затверджувача, а також з гідроксильними групами, що утворюються в епоксидній складовій при взаємодії епоксидних груп смоли та амінних груп затверджувача.
За допомогою електрохімічного методу досліджень доведено, що модифікування епоксидних лакофарбових матеріалів поліметилфенілсилоксаном підвищує надійність лакофарбових покриттів. Отримані епоксидні модифіковані емалі мають кращу корозійну стійкість в 3% розчині NaCl порівняно з емалями ЕП – 547, особливу стійкість надає наповнювач мікроволластоніт. Модифіковані лакофарбові покриття з наповнювачем мікроволластоніт мають вищу адгезійну здатність, твердість та міцність до удару порівняно з базовим зразком після впливу кліматичних чинників протягом 15 циклів (що відповідає 7,5 рокам експлуатації).
Модифіковані епоксидні емалі характеризуються високими фізико-механічними властивостями. Покриття з наповнювачем мікроволластоніт міцніші до удару на 9 %, ніж покриття емалями ЕП – 547, при цьому вони твердіші на 29 %. Розроблені лакофарбові матеріали мають високу адгезію та міцність до згину.
Встановлено, що розроблені епоксидні модифіковані емалі є стійкими до статичної дії води; їх гідрофобні властивості кращі за показники емалі ЕП – 547, при цьому водопоглинання є дуже незначним, становить 20,5% від водопоглинання плівкою емалі ЕП – 547.
Доведено, що отримані покриття мають високу хімічну стійкість до дії 25% розчину H2SO4, 25% розчину NaOH. Покриття з наповнювачами тальк та мікроволластоніт залишились без змін після 10 діб дослідження, покриття з наповнювачами мікромармур мали осередки руйнування, але менші ніж покриття емалями ЕП – 547. Досліджувані покриття виявили високу стійкість до дії мінеральних добрив (карбаміду та селітри), не спостерігалось осередків корозії на підкладці та крейдування покриттів.
Епоксидно-кремнійорганічні лакофарбові матеріали мають фунгіцидні властивості, запобігають розвитку пліснявих грибів, зокрема, Aspergillus terreus Thom, Trichoderma viride Pers. Ex Fr.
Визначено комплексні показники якості емалей епоксидних модифікованих. Найкращий комплексний показник має емаль з наповнювачем мікроволластоніт – 133%, емаль з наповнювачем тальк – 121%, емаль з наповнювачем мікромармур – 113%. Розраховано інтегральні показники конкурентоспроможності для розроблених емалей з наповнювачем тальк (1,15), з наповнювачем мікромармур (1,09), з наповнювачем мікроволластоніт (1,25), які свідчать про високий рівень конкурентоспроможності.
Соціально – економічна ефективність розроблених та впроваджених епоксидно-кремнійорганічних лакофарбових матеріалів полягає в розширенні асортименту вітчизняної лакофарбової продукції; зменшенні витрат: на матеріали на 51 % завдяки відсутності необхідності ґрунтування та достатності нанесення одного шару покриття; на оплату праці на кожні 1000 м2 з 235,6 грн. до 94,44 грн., на утримання та експлуатацію обладнання, зменшенні загального часу технологічного процесу, загально-виробничих витрат. Випущено дослідну партію епоксидно-кремнійорганічних лакофарбових матеріалів в ТОВ „ЛЗ „Аврора”, м. Черкаси (акт дослідно-промислового впровадження від 21.02.2005 р) та проведено дослідно-промислове випробування захисних властивостей розроблених емалей в ВАТ „Азот”, м. Черкаси (акт впровадження від 05.10.2006 р.).
Життєздатність розроблених лакофарбових матеріалів в порівнянні з базовим зразком збільшено в три рази. За рахунок малого терміна висихання (8 год.), на відміну від базового зразка (24год.), загальний час на нанесення покриття площею 1000 м2 зменшено в 6,5 разів (з 123,76 годин до 19,1 годин.).
Економічна ефективність розроблених емалей з наповнювачем тальк складає 4900,42 грн., з наповнювачем мікромармур – 5017,02 грн., з наповнювачем мікроволластоніт – 4826,22 грн. на кожні 1000 м2 покриття.
Публікації автора:
Фахові видання:
1. Єфременкова Н.А. Особливості споживних властивостей епоксидних пошарово-неоднорідних покриттів. // Вісн. КНТЕУ. – 2005. – №2. – С. 156 – 159.
3. Єфременкова Н.А. Наповнювачі епоксидних лакофарбових матеріалів. Вплив на захисні властивості. // Хімічна промисловість України. – 2006. - №6. – С. 4 – 7.
Тези та матеріали конференцій:
4. Дудла І.О., Гаценко С.В., Крєпкая Т.А., Єфременкова Н.А. Стан споживчого ринку лакофарбової продукції в Україні. // Товари ХХI століття.: Мат. Міжн. наук.-практ. конф. – Полтава: РВВ ПУСКУ, 2002. - С. 156 – 157.
5. Ефременкова Н.А. Способы улучшения свойств эпоксидных лакокрасочных материалов. // Проблемы формирования ассортимента, качества и конкурентоспособности товаров.: Сб. науч. тр. – Гомель.: УО «Белорусский торгово-экономический университет потребительской кооперации», 2004. – С. 37 – 39.
6. Єфременкова Н.А. Підвищення захисних властивостей епоксидних лакофарбових матеріалів. // Вісн. ЛДТУ. – 2006. - №3(10). – С. 177 – 183.
В роботах, які надруковано із співавторами, особистий внесок автора полягає в проведенні аналізу стану ринку лакофарбової продукції в Україні, постановці проблеми виготовлення ефективних лакофарбових матеріалів та необхідності їх комплексної товарознавчої оцінки [4], проведенні та обробці результатів експериментального дослідження захисних властивостей епоксидно-кремнійорганічних покриттів, виявленні під час дослідження позитивного впливу мікроволластоніту на твердість та міцність отриманих покриттів [2].
