Дослідження радіаційно-хімічного структурування композицій На основі епоксидних олігомерів

Анотація

Досліджено процеси радіаційно-хімічного структурування модифікованих епоксіакрілових композицій в залежності від природи епоксидних олігомерів і модифікаторів. У якості епоксидних олігомерів були обрані епоксидіанові олігомери марок ЕД-20, ЕД-22; у якості циклоаліфатичних олігомерів були обрані 3,4-епоксигексагідробензаль-3,4-епокси 1,1-біс- (гідроксиметил) -ціклогексан, марки УП-612, а також 3,4-епоксиціклогексілметіл-3,3-епоксициклогексанкарбоксілат, марки УП-632; і дігліціділовий ефір діетиленгліколю ДЕГ був обраний в якості аліфатичного олігомера. Для модифікації епоксидних олігомерів використовували: ненасичені акрилові мономери, такі як акрилова кислота та складний ефір метілакрилової кислоти; ароматичні і аліфатичні олігоефірні акрилати, такі як α, ω-метакрил (біс-діетиленгліколь) фталат (марки MDP-1), α, ω-метакрілді (діетиленглікольфталат) (марки MDP-2), α, ω-метакрил (біс-триетиленгліколь )) фталат (марки MGP-9), три- (оксіетиленгліколь) -α, ω-диметакрилат (марка TGM-3); продукт конденсації дімерізованних жирних кислот лляної олії і поліетиленполіамін, такого як олігоамід марки L-20; продукт конденсації рицинолевої кислоти, касторової олії і малеїнового ангідриду, такого як ненасичений поліефір PE-220. Вивчено теплофізичні і релаксаційні властивості сітчастих полімерів, отриманих під дією γ-випромінювання Со⁶⁰ і електронів, прискорених поглиненою дозою випромінювання 50-150 кГр при струмі в пучку 2-4 мА і енергії електронів 240-300 кеВ. Відстань від випускного вікна прискорювача до опромінюваної поверхні зразків становила 63-80 мм. Теплофізичні властивості затверділих полімерів оцінювали за допомогою термомеханічних досліджень на термомеханографі при підйомі температури 1^о/хв і тиску 0,54 МПа в інтервалі температур 293-673К, а також методом диференціального термічного і термогравіметричного аналізів на дериватографі системи Л. Паулік, Р. Паулік, Л. Ердеі в інтервалі температур 293-973 К зі швидкістю підйому 7^о/хв. Релаксаційні властивості і молекулярну рухливість сітчастих полімерів вивчали діелектричним методом. Визначення тангенса кута діелектричних втрат здійснювали в температурному інтервалі 143-393К при частоті 1 кГц цифровим автоматичним мостом змінного струму Р-589. Вимірювання температури досліджуваного зразка проводили за допомогою потенціометра від термопари мідь-константан, яка перебувала у вимірювальному відсіку разом із досліджуваним зразком. Охолодження зразків здійснювали шляхом розміщення відсіку в посудину з рідким азотом. В результаті досліджень встановлено вплив хімічної природи епоксидних олігомерів і ненасичених модифікаторів на процеси формування структури і молекулярну рухливість полімерів, отриманих в умовах радіаційно-хімічного затвердіння. Визначено, що при модифікації епоксидних олігомерів акриловою кислотою, метиловим ефіром акрилової кислоти, олігоефіракрилатом МГФ-9 або ТГМ-3 структурування композицій на основі аліфатичного епоксиолігомера ДЕГ-1 і циклоаліфатичного олігомера УП-612 здійснюється більш ефективно у порівнянні з композиціями на основі ненасиченого олігомеру ОЕТ і епоксидіанових олігомерів ЕД-20 і ЕД-22. Встановлено, що модифікатор олігоамід Л-20, що містить первинні і вторинні аміногрупи, підвищує радіаційну чутливість композицій на основі епоксидіанових і циклоаліфатичних олігомерів і зменшує інгібуючу дію кисню повітря. Визначено оптимальний склад композицій та основні технологічні параметри, що дозволяють отримувати матеріали з високими фізико-механічними властивостями і адгезійною міцністю до різних металів. Застосування розроблених матеріалів у промислових умовах дозволить організувати безперервний високошвидкісний радіаційно-хімічний процес отримання полімерних покриттів на металах з поліпшеними умовами праці, меншими енерговитратами в порівнянні з термохімічним процесом отримання покриттів, і забезпечить підвищення корозійної стійкості металів.