Исследование свойств водных дисперсий гидроксилсодержащих акрилатов и полиизоцианатов и покрытий на их основе
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
Содержание
Введение
. Литературный обзор
.1 Водные двухупаковочные полиуретановые системы
.2 Полиизоцианаты
.3 Полиолы для водных двухупаковочных полиуретановых систем
.4 Свойства и применение покрытий на основе водорастворимых двухупаковочных полиуретановых систем
. Объекты и методы исследования
.1 Выбор и характеристика объектов исследования
2.2 Методы исследований
3. Результаты исследований и их обсуждения
.1 Исследование влияния состава исходных водных полимерных композиций на однородность покрытий на их основе
.2 Изучение устойчивости дисперсий к гетерокоагуляции в период выдержки
.3 Изучение водопоглощения
.4 Исследование коалеiенции композиций в течение времени выдержки перед нанесением
3.5 Исследования методом дифференциальной сканирующей калориметрии
3.6 Исследование содержания трехмера в пленке в процессе отверждения покрытия
.7 Исследования методом НПВО ИК-спектроскопии с Фурье- преобразованием
Заключение
Список используемых источников
Введение
Водные двухупаковочные полиуретановые системы являются альтернативными материалами с низким содержанием летучих органических соединений, конкурирующими с органоразбавляемыми лакокрасочными материалами.
В последние годы все большее распространение получают полиуретановые лакокрасочные материалы с использованием в качестве гидроксилсодержащих акриловых смол. Повышенный интерес к такого типа пленкообразующим обусловлен широкой возможностью варьирования свойств путем соответствующего подбора мономеров и отвердителей. При отверждении их различными полиизоцианатами можно получать материалы с высокими эксплуатационными свойствами: хорошая адгезия, высокий глянец, быстрое высыхание, стойкость к истиранию, устойчивость к растворителям и атмосферным воздействиям. Акрилуретановые покрытия превосходят полиэфируретановые по блеску, адгезии, а также атмосферостойкости, что обусловлено отсутствием в акриловом скелете омыляемых эфирных групп.
Водные полиуретановые покрытия широко применяются благодаря их высокому качеству и продолжают быстро приобретать все большее значение. Типичными областями их применения являются финишные покрытия для автомобилей и крупногабаритных транспортных средств, покрытия для металлов, древесины и пластмасс, применение в строительстве, а также окрашивание тканей, стекла и бумаги. Кроме того, водные системы имеют большие перспективы применения в нетрадиционных для покрытий областях, например, в косметике и медицинской промышленности. В этих областях можно ожидать очень много инноваций. Разработка этих материалов является одним из приоритетных направлений развития мировой лакокрасочной промышленности.
В связи с этим тема дипломной работы, направленная на изучение свойств водных дисперсий гидроксилсодержащих акрилатов и полиизоцианатов и покрытий на их основе, является актуальной.
1. Литературный обзор
.1 Водные двухупаковочные полиуретановые системы
В течение нескольких десятилетий значение и доля на рынке сырьевых компонентов для водных лакокрасочных материалов неуклонно растет. Такое развитие обусловлено не только экологическими причинами или законодательством по ограничению содержания летучих органических соединений, но также существенными экономическими причинами. Особенно сейчас, во времена постоянно растущих цен на сырую нефть, необходимо избежать потерь большого количества ценного сырья в атмосферу в виде органических растворителей, а также необходимости их рекуперации с помощью дорогих процессов или даже сжигания. Кроме того, вредность органических растворителей для здоровья, а также опасности пожаров и взрывов требуют значительных затрат по обеспечению техники безопасности. Поэтому современные, экологически более безопасные лакокрасочные материалы содержат намного меньшее количество органических растворителей (системы с высоким сухим остатком, без растворителей или водные системы). Во многих случаях водные системы сравнимы с органоразбавляемыми аналогами по техническим характеристикам, а зачастую даже превосходят их.
Водные полиуретановые покрытия широко применяются благодаря их высокому качеству и продолжают быстро приобретать все большее значение. Типичными областями их применения являются финишные покрытия для автомобилей и крупногабаритных транспортных средств, покрытия для металлов, древесины и пластмасс, применение в строительстве, а также окрашивание тканей, стекла и бумаги. Кроме того, водные системы имеют большие перспективы применения в нетрадиционных для покрытий областей, например, в косметике и медицинской промышленности. В этих областях можно ожидать очень много инноваций.
Водные полиуретановые системы обычно основаны на полиуретановых дисперсиях, которые при необходимости могут дополнительно содержать полиакрилатные, полиэфирные или поликарбонатные дисперсии, а также содержать или не содержать сшивающие агенты. Методы их переработки практически такие же, так и у их органоразбавляемых аналогов. Водные лакокрасочные материалы наносят обычными методами, такими как окрашивание кистью, растекание, окунание или распыление.
Водные двухупаковочные полиуретановые системы были впервые описаны в 1988 году [1]. Свободные полиизоцианаты эмульгировали в водной дисперсии или в растворе гидроксилсодержащего полимера.Обычно испол