АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ СОПОЛИМЕРА, ПОЛУЧЕННОГО НА ОСНОВЕ АКРИЛОВОГО МОНОМЕРА И УРЕТАНОВОГО ОЛИГОМЕРА

АННОТАЦИЯ

В практических экспрементах данной исследовательской работы получен сополимер акрил-уретан в эмульсионной среде с участием акрилового мономера и уретанового олигомера. Также с целью изучения коррозионной стойкости полученного сополимера были проанализированы его показатели на основе установленных нормативных требований. В частности, в ходе проведенных испытаний-экспериментов изучалась степень защиты образца металла от коррозии акрило-уретановым сополимерным покрытием в неподвижной растворимой среде. Установлено, что результаты, полученные в ходе экспериментов, имеют положительный показатель.

ABSTRACT

In the practical experiments of this research work, an acrylic-urethane copolymer obtained in an emulsion medium with the participation of an acrylic monomer and a urethane oligomer. Also, in order to study the corrosion resistance of the obtained copolymer, its indicators were analyzed on the basis of established regulatory requirements. In particular, during the conducted experimental tests, the degree of protection of a metal sample from corrosion by an acrylic-urethane copolymer coating in a stationary soluble medium was study. It is found that the results obtained during the experiments have a positive indicator.

Ключевые слова: акриловый мономер, уретановый олигомер, акрилово-уретановый сополимер, коррозионная стойкость.

Keywords: acrylic monomer, urethane oligomer, acrylic-urethane copolymer, corrosion stability

Введение. Одним из наиболее перспективных направлений сополимеров на основе акрилового мономера в мире являются сополимеры с участием акрилового мономера и полиуретанового олигомера. Сегодня производство полиуретана в промышленных масштабах является наиболее распространенной отраслью современной полимерной промышленности. Мировое производство полиуретана составляет 8-9 млн тонн в год. Этот показатель составляет около 6% от общего расхода полимеров [1].

Полиуретановый олигомер, производимый во всем мире в объеме 8-9 млн тонн в год, широко используется в строительной и автомобильной промышленности (рис.1) в соответствии с вышеуказанными свойствами [2].

На данный момент 21% производимого полиуретанового олигомера используется в производстве сополимерных покрытий, клеев и герметиков [3]. Сополимеры, полученные с акриловыми мономерами, в основном используются при производстве покрытий, клеев и герметиков из уретанового олигомера. В практических экспериментах данной исследовательской работы было получено акрилово-уретановое сополимерное покрытие с участием уретанового олигомера и акрилового мономера [4].

Рисунок 1. Области применения полиуретана

Экспериментальная  часть. В ходе практических экспериментов были проведены работы по получению сополимера акрил-уретан. При этом были использованы трёхголовая колба, охладитель, капельница, оснащенная термометром, нагревательное устройство и механическая мешалка. В качестве исходных органических мономеров были получены уретановый олигомер и акриловые мономеры.

В   этом процессе акриловая кислота, дистиллированная вода в качестве растворителя, олигомер уретана, инициатор вступают в реакцию сополимеризации при механическом перемешивании и при температуре 80^OC. Кроме того, к сополимеру (смеси), образовавшемуся при неизменной температуре, добавляли поверхностно-активное вещество и проводили реакцию в азотной среде в течение 4 часов [5].

Коррозионная стойкость полученного акрил-уретанового сополимерного покрытия была достигнута на основе испытаний-экспериментов по ГОСТ 9.506-87.

Результаты и их обсуждение.

Для эксперимента были использованы металл марки “сталь-3” (углеродистые пластинки) размером 50 х 50 х 0,3-1,5 мм с содержанием железа 98% и образцы сополимерного покрытия. В этом случае образец металлической пластины был полностью покрыт сополимерной пленкой и высушен. Перед испытанием образцы пластины помещали в 15% раствор соляной кислоты на одну минуту для активации поверхности, затем тщательно промывали дистиллированной водой, протирали фильтровальной бумагой и сушили, упаковывали в фильтровальную бумагу, выдерживали в сушилке в течение 1 часа и измеряли массу образца на аналитических весах с точностью 0,0001 г.

Эксперименты по определению коррозионной стойкости образцов проводились при температуре 23^OC (температурная изменчивость ±2^OC) и в течение временных интервалов (15, 30 и 45 суток). В ходе эксперимента основное внимание уделялось проведению в слабых химических растворах, которые активно вызывают коррозию в образце металла.

В соответствии с действующими нормами покрытие может быть рекомендовано для производственных испытаний, если уровень защиты при испытании покрытия в водной среде составляет не менее 90%.

Анализ полученных результатов показал, что показатели степени коррозионной защиты акрил-уретанового покрытия в различных вызывающих коррозию химических растворителях хорошие. Эксперименты показали, что защита металлов от коррозии акрил-уретановым покрытием во всех химических средах выше 90%, что говорит о положительном его качестве (рис.2).

Рисунок 2. Степень защиты образца от коррозии

Заключение. По результатам, полученным в ходе исследования по защите образца акрил-уретанового покрытия на основе акрилового мономера от коррозии металлов в различных вызывающих коррозию химических растворителях, установлено, что акрил-уретановое покрытие в высокой степени защищает от коррозии металлоконструкции и железобетоны.

Список литературы:

1. Лидером по выпуску полиуретана стал Китай [Электронный ресурс] //ЛКМ портал. -2019. Режим доступа: http://www.lkmportal.com/news/2019-09-04/6494.
2. Европейский рынок клеев и герметиков // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2022. - № 6. - с. 23-25.
3. Б.К.Шайкулов, Ф.Н. Нуркулов, А.Т.Джалилов /Анализ дериватографи-ческих результатов акриловых сополимеров/ Журнал «Universum», выпуск 9(99) 2022г. стр. 59-63.
4. Б.К.Шайкулов, Ф.Н. Нуркулов, А.Т.Джалилов / Исследование дериватографических результатов акриловых сополимеров/ Узбекский Научно-технический и производственный журнал Композиционные материалы 4/2022 й. стр. 85-88.
5. Zarmeena Khan, Fahed Javed, Zufishan Shamair, Ainy Hafeez, Tahir Fazal, Ambreen Aslam, William B. Zimmerman, Fahad Rehman. Current developments in esterification reaction: A review on process and parameters. Journal of Industrial and Engineering Chemistry 2021, 103, 80-101.