Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
4 results
Search Results
Item Підвищення корозійної стійкості бетону захисними покриттями на основі наповненого поліметилфенілсилоксану(Національний університет "Львівська політехніка", 2014) Сташко, Наталія ПетрівнаДисертація присвячена розробленню теоретичних основ підвищення корозійної стійкості бетонів захисними покриттями на основі поліметилфенілсилоксану, наповненого алюмінію та цинку оксидами. Встановлено технологічні властивості вихідних композицій для захисних покриттів, способи нанесення на поверхню бетону та досліджено умови формування. Підтверджено високу ізолюючу та гідрофобізуючу здатність захисних покриттів, яка залежить від вмісту поліметилфенілсилоксану та гексафлюорсилікату натрію. Проведено оптимізацію складу захисного покриття та досліджено вплив добавок Na2SiF6 та каолінового волокна на показники водопоглинання, хімічної та біологічної стійкості обробленого бетону. Експериментально підтверджено підвищення корозійної стійкості обробленого бетону до дії іонів Mg2+ та SO42- відповідно на 20–35 та 18–21 %. Встановлено вплив складу вихідної композиції на адгезійну міцність, суцільність та довговічність захисного покриття. Розроблено проект технічних умов отримання вихідних складів захисних покриттів та технологічний регламент їх виготовлення. Проведено промислову апробацію розроблених складів захисних покриттів в умовах ТзОВ “Західнафтохімбуд”, оцінено їх корозійну стійкість та економічну ефективність. Диссертация посвящена вопросу разработки и принципов получения защитных покрытий на основе наполненного алюминия и цинка оксидами полиметилфенилсилоксана для повышения коррозионной стойкости бетона. Методом математического планирования эксперимента и статистической обработки полученных результатов исследований проведена оптимизация составов исходных композиций для защитных покрытий. С использованием комплекса методов физико-химического анализа изучены технологические свойства исходных составов для защитных покрытий, способы их нанесения на поверхность бетонных конструкций влияние внешних факторов на процессы формирования защитного слоя. Установлено, что формирование матрично-оксидной структуры покрытия в процессе отверждения происходит за счет полимеризации полиметилфенилсилоксана. Определена оптимальная толщина защитного слоя покрытия на поверхности бетона. Установлено, что наличие в составе покрытия цинка оксида существенно повышает его биологическую стойкость, а натрия гексафлюорсиликата - коррозионную стойкость. Введение в состав покрытия до 2,5 масс. % каолинового волокна увеличивает его адгезионную прочность к бетону на 15–25 % за счет армирования структуры защитного слоя. Изучен фазовый состав и микроструктура обработанного бетона после воздействия коррозионных сред. Предложены составы защитных покрытий на основе наполненного оксидами полиметилфенилсилоксана, модифицированные биостойкой добавкой Na2SiF6 и армирующей – каолиновым волокном. Изучено влияние состава защитного покрытия на адгезионную прочность, целостность, долговечность, химическую и биологическую стойкость обработанного бетона. Проведено оценку влияния состава защитного покрытия на коррозионную стойкость бетона согласно ДСТУ Б В.2.6–145:2010. Разработан проект технических условий получения исходных составов для защитных покрытий и технологический регламент их изготовления. В условиях ООО «Западнафтохимбуд» проведено промышленную апробацию разработанных составов защитных покрытий, оценено их коррозионную стойкость, экономическую эффективность и рекомендовано к внедрению. The thesis is devoted to the development of theoretical bases of the corrosion resistance of concrete by protective coatings on the base of polymethylphenylsiloxane filled with aluminum and zinc oxides. The technological properties of protective coatings compositions were investigated by methods of physical and chemical analysis, methods of the concrete surface coating and form conditions were shown. Optimization of the composition of the protective coating was done and the effect of additives on the performance of water absorption, chemical and biological corrosion resistance of the treated concrete were investigated. The influence of composition on adhesive strength, integrity and durability of the protective coating were established. The technical specifications for obtaining initial compositions of protective coatings and technological regulations of its production were designed. The industrial approbation of protective coatings was done and their corrosion resistance and cost-effectiveness was carried out.Item Синтез та властивості монометакрилатних похідних епоксидних смол(Національний університет "Львівська політехніка", 2014) Яцишин, Оксана ІгорівнаДисертаційна робота присвячена встановленню закономірностей синтезу на основі епоксидних сполук та одержанню функційних олігомерів, які в своїй структурі містять ненасичені зв’язки і епоксидну або пероксидну групу. Як вихідні сполуки використані епоксидні діанові смоли ЕД-22 і ЕД-24, епоксидована соняшникова олія та ціанурова епоксидна смола. Модифікаторами епоксидних сполук слугували метакрилова кислота, гідропероксид трет.-бутилу, гідропероксид ізопропілбензолу та 1,1–диметил–2–фенілетилгідропероксид. Каталізаторами реакції були 18-краун-6, ZnCl2, тетра-бутиламоній йодистий, бензилтриетиламоній хлористий, 1,4-діазобіцикло[2,2,2]октан та 4-диметиламінопіридин. Розраховані ефективні константи швидкості реакції та знайдені енергії активації синтезу функційних похідних епоксидних сполук. Синтезовано та охарактеризовано 9 нових олігомерів, що містять різні за природою функційні групи, встановлена термічна стабільність деяких олігомерів та показана можливість використання олігомерів, які містять у своїй структурі метакрилатний фрагмент та епоксидну або пероксидну групу як олігомерних мономерів у реакціях кополімеризації зі стиролом. Вивчена можливість використання синтезованих продуктів як активних додатків до епокси-олігоестерних сумішей на основі діанової епоксидної смоли ЕД-20 або ЕД-22 та олігоестеракрилату ТГМ-3. ІЧ спектроскопічними дослідженнями встановлений хімізм процесу формування таких сумішей у присутності олігомеру, що містить в своїй структурі метакрилатний фрагмент та епоксидну групу. Показано, що синтезовані олігомери можна використовувати як активні додатки при створені бітум-полімерних сумішей та лакових захисних покрить з метою підвищення їхніх експлуатаційних характеристик. Диссертационная робота посвящена изучению кинетических закономерностей получения и синтеза на основе промышленных эпоксидных диановых смол ЕД-22, ЕД-24, эпоксидированого подсолнечного масла и циануровой эпоксидной смолы, олигомеров, содержащих в своей структуре ненасыщенные двойные связи и эпоксидную или пероксидную группу. Как модификаторы при синтезе функциональных олигомеров использовали метакриловую кислоту, гидропероксид трет.-бутила, гидропероксид изопропилбензола и 1,1-диметил-2-фенилэтилгидропероксид. Катализаторами реакции служили 18-краун-6, ZnCl2, тетра-бутиламоний йодистый, бензилтриэтиламоний хлористый, 1,4-диазобицикло [2,2,2] октан и 4-диметиламинопиридин. Установлено, что наиболее эффективним катализатором получения таких соединений являются четвертичные аммониевые соли или каталитическая смесь на основе 18-краун-6 + ZnCl2 в соотношении 1:2 моля соответственно. Рассчитаны эффективные константы скорости реакции и определены энергии активации синтеза функциональных олигомеров. Предложен механизм реакции получения олигомера, содержащого в своей структуре пероксидную группу и метакрилатный фрагмент. Синтезированы и охарактеризованы химическим и ИК спектроскопическим методами анализа 9 новых функциональных олигомеров. Дериватографическим методом исследования установлено, что олигомер, содержащий одновременно пероксидную группу и метакрилатный фрагмент по сравнению с соединениями, содержащими пероксидную и эпоксидную группы, в среднем на 80-90 К являются более термически стабильным. Изучена сополимеризация олигомеров, содержащих в своей структуре метакрилатный фрагмент и эпоксидную или пероксидную группу, в процессах сополимеризации со стиролом. Количество функционального олигомера в реакционной смеси составляло 5, 10, 30, 50, 70 и 90 % мольн. Рассчитаны скорости сополимеризации, определены константы сополимеризации системы стирол-синтезированый олигомер и установлен состав и микроструктура синтезированных сополимеров. Структура сополимеров подтверждена ИК спектроскопическими исследованиями. Структурирующие свойства олигомеров изучали на примере эпокси-олигомерных смесей на основе эпоксидных диановых смол ЭД-20 или ЭД-22 и олигоэфиракрилата ТГМ-3. Количество синтезированного олигомера составляло от 5 до 50 мас. част. Как отвердитель использовали полиэтиленполиамин. Химизм формирования пространственно-сшитых структур был подтвержден ИК спектроскопическими исследованиями таких смесей. Функциональные олигомеры изучены как активные добавки при получении битум-полимерных смесей на основе нефтяного битума, вулканизатов на основе натурального каучука и защитных покрытий с использованием промышленной смолы ЭД-20. The work deals with establishing regularities of the synthesis based on epoxy compounds and obtaining functional oligomers which contain unsaturated bonds and epoxy or peroxy group in their structure. ED-22 and ED-24 epoxy dianic resins, epoxidized sunflower oil and cyanuric epoxy resin were used as the initial compounds. Methacrylic acid, tert-butyl hydroperoxide, isopropylbenzene hydroperoxide and 1,1-dimethyl-2-phenylethyl hydroperoxide were used as epoxy compounds modifiers. The catalysts were: 18-Crown-6, ZnCl2, tetra-butyl ammonium iodide, benzyltriethyl ammonium chloride, 1,4-diazobicyclo[2,2,2]octane and 4-dimethylaminopyrydine. The effective rate constants have been calculated and activation energy has been determined for the synthesis of functional derivatives of epoxy compounds. Nine new oligomers with functional groups different by nature have been synthesized and characterized. Thermal stability of some oligomers has been examined. It was shown the possibility to use oligomers with methacrylic fragment and epoxy/peroxy group as oligomeric monomers during copolymerization with styrene. Synthesized products may be also used as active additives to the epoxy-oligoesteric mixtures based on ED-20 or ED-22 dianic epoxy resins and TGM-3 oligoesteracrylate. By means of IR-investigations the chemism of such mixtures formation has been determined in the presence of oligomer containing methacrylic fragment and epoxy group in its structure. Synthesized oligomers may be used as active additives while production of bitumen-polymeric mixtures and lacquer protective coatings to improve their operational properties.Item Наукові засади формування захисних покриттів поліфункціональної дії на основі системи Al2O3-ZrO2-SiO2(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Ємченко, Ірина ВолодимирівнаУ дисертаційній роботі наведені результати досліджень, спрямовані на розроблення теоретичних основ і технології одержання захисних покриттів поліфункціональної дії шляхом модифікування оксидних компонентів силіційелементоорганічними сполуками та додатками різної хімічної природи. В основу вибору вихідних інгредієнтів покладено термодинамічний підхід із наступною максимальною реалізацією їх реакційної здатності у процесі синтезу термо-жаростійких фаз. Визначено оптимальні склади вихідних композицій для захисних покриттів, механізм формування та температурні області їх використання. Дана кількісна та якісна оцінка експлуатаційних властивостей розроблених складів покриттів. В диссертационной работе приведены результаты исследований, направленных на разработку теоретических основ и технологии получения защитных покрытий полифункционального действия путем модифицирования оксидних компонентов силицийэлементоорганическими соединениями и добавками разной химической природы. В основу выбора исходных ингредиентов положен термодинамический подход с последующей максимальной реализацией их реакционной способности в процессе синтеза термо- и жаростойких фаз. Определены оптимальне составы исходных композиций для защитных покрытий, механизм формирования и температурные области их применения. Изложены пути их регулирования на основе взаимосвязи в системе «состав-структура-свойства» с помощью модифицирующих добавок для формирования переходного слоя в зоне контакта «покрытие-подложка». Методом тонких пленок обоснованы и предложены научные основы формирования защитных покрытий на основе синтеза высокотемпературных термо- и жаростойких муллитовой и цирконовой фаз в процессе нагревания. Особое внимание уделено модифицирующим оксидным добавкам, которые значительно снижая температуру взаимодействия между компонентами с образованием новых кристаллических фаз способствуют уплотнению структуры за счет регулирования размеров новообразований. Изучено течение физико-химических процессов для всех исследуемых композиций при нагревании до температури 1773 К. Определены оптимальне составы исходных композиций для защитных покрытий, которые можно получить методом совместного диспергирования в шаровых мельницах. Установлено, что при нагревании защитных покрытий на основе разработанных композиций наполнитель взаимодействует с силицийкислородным каркасом, образовавшимся в процессе термоокислительной деструкции силицийэлементоорганического связующего, с кристаллизацией муллита и циркона. Комплексом физико-химических методов анализа показано, что фазовый состав и структура защитных покрытий зависит от вида связующего. На основании предложенного механизма формирования защитного покрытия, его фазового состава и структуры определены температурные области его применения. Подобраны специальные легкоплавкие добавки для уменьшения пористости в температурном интервале термоокислительной деструкции связующего и возможности регулирования структуры защитных покрытий. Выявлено влияние каолина на свойства исходных композиций для защитных покрытий и формирование фазового состава и структуры в широком интервале температур. Обоснованы условия наиболее полной реализации потенциальных возможностей высокотемпературных защитных покрытий путем формирования необходимой структуры и фазового состава. Изучены эксплуатационные свойства (адгезионная стойкость, температуроустойчивость, термо-, жаро- и химическая стойкость, механические, електрофизические и теплофизические характеристики) защитных покрытий на основе силицийэлементоорганических связующих наполненных оксидными и силикатными материалами. Дана количественная и качественная оценка эксплуатационных свойств разработанных составов покрытий. Проведена оценка достоверности выбора компонентов составов покрытий и эффективности их защитного действия по результатам исследований. На основании теоретических и экспериментальных исследований проведена апробация исходных составов композиций для высокотемпературных защитных покрытий в промышленных условиях и приведены их результаты. Полученные результаты проведенных исследований убедительно доказывают эффективность использования разработанных составов исходных композиций для высокотемпературных защитных покрытий. Research findings aiming at development of theoretical fundamentals and production technique of polyfunctional protective coatings by means of modifying oxide components with element-organic compounds of silicium and additives of various chemical nature have been represented in the thesis. Initial ingredients have been selected subject to thermodynamic approach with further displaying their reactive power in the course of heat-resistance phase synthesis. Optimum compositions of initial compounds for protective coatings, their formation mechanism and TAR have been defined. Quantitative and qualitative estimation of performance characteristics of developed coating compositions has been carried out. Approbation in manufacturing environment has been carried out and its results have been presented.Item Муліто-цирконові температуростійкі захисні покриття(Національний університет "Львівська політехніка", 2008) Топилко, Наталія ІгорівнаДисертацію присвячено розробленню технології температуростійких покрить муліто-цирконового складу для захисту конструкційних матеріалів від високотемпературної корозії. Обґрунтовано вибір компонентів, а саме силіційорганічних зв’язок – поліметилфенілсилоксанів, наповнювачів – оксидів Al2O3 та ZrO2, розраховано оптимальні кількісні склади для отримання покрить муліто-цирконового типу. Оптимізовано термін механо-хімічного оброблення вихідних композицій на основі поліметилфенілсилоксану, наповненого оксидами Al2O3 та ZrO2. Встановлено закономірності процесів фазо- та структуроутворення в вихідних композиціях за нагрівання до температури 16000С. Встановлено наукові засади керування процесами фазо- та структуроутворення, і як наслідок експлуатаційними властивостями покрить при введенні до вихідної композиції модифікуючих додатків оксидного типу різної функціональної дії. Визначено експлуатаційні властивості покрить на силіцію карбідних і молібден силіцидних електронагрівачах в інтервалі температур 200-14000С. Технологію покрить муліто-цирконового типу впроваджено у виробництво. Диссертационная работа посвящена технологии создания температуростойких покрытий муллито-цирконового состава для защиты конструкционных материалов от высокотемпературной коррозии. Научно обоснован выбор компонентов, а именно кремнийорганических связующих (полиметилфенилсилоксанов) и наполнителей (технического глинозема и бадделеита). Определены общие закономерности термоокислительной деструкции кремнийорганических связующих – полиметилфенилсилоксанов (КО-08, КО-921) с образованием минерального остатка, представленного высокодисперсным аморфным кремнеземом, который при нагревании выше 8000С выполняет роль кремнекислородного каркаса. Обоснован выбор нестабилизированного ZrO2 (бадделеита) и технического глинозема в качестве наполнителей для кремнийорганических защитных покрытий. Способность Al2O3 и ZrO2 взаимодействовать с кремнеземом связки с образованием огнеупорных силикатных фаз при нагревании обусловило их содержание во всех составах исходных композиций для покрытий. Рассчитано оптимальные количественные составы для получения покрытий муллито-цирконового типа. Установлено, что покрытия с более однородной структурой и оптимальным комплексом физико-химических свойств в широком интервале температур получают путем механо-химической обработки в шаровых мельницах исходных композиций на основе полиметилфенилсилоксанов, наполненных оксидами Al2O3 и ZrO2. Оптимальное время диспергирования исходных компонентов покрытия для получения седиментационностойких композиций составляет 150 часов. С помощью методов физико-химического анализа установлены закономерности процесов фазо- и структурообразования в покрытиях при нагревании до температуры 16000С. Выявлено, что при нагревании покрытий на основе полиметилфенилсилоксана, наполненного оксидами Al2O3 и ZrO2, происходит взаимодействие оксидного наполнителя с кремнекислородным остатком связки с образованием муллита, выше температуры 12000С, и циркона – выше температуры 14000С. Структура покрытий при температуре 16000С представлена пластинчатыми кристаллами циркона, частично непрореагировавшими зернами корунда и моноклинного ZrO2, игольчастыми кристаллами муллита. Кристобалита и иных модификаций кремнезема в материале не обнаружено. Установлено, что для уменьшения пористости покрытия, особенно в температурном интервале термоокислительной деструкции кремнийорганической связки, интенсификации процесса спекания, улучшения фазового состава и увеличения плотности материала, в состав исходных композиций необходимо вводить модифицирующие добавки оксидного типа различного функционального действия, а именно замедлитель деструкции связки (CrO3), флюс (B2O3), и минерализатор (MnO). Исследованы эксплуатационные свойства защитных покрытий на карборундовых и дисилицид молибденовых электронагревателях. Установлено, что значения адгезионной прочности покрытий к подложке зависят от физико-химических процессов, которые проходят как в защитном слое, так и в зоне контакта в области температур 300-14000С и имеют экстремальный характер с максимумом при 200-4000С (5,8-6,4 МПа для MoSi2; 8,8-9,4 МПа для SiC) и минимумом при 1000-12000С (3,1-3,3 МПа для MoSi2; 5,7-6,1 МПа для SiC). Установлены научные основания направленного регулирования значений адгезионной прочности с помощью введения в исходную композицию покрытия модифицирующих добавок. Обнаружено, что в результате контактного взаимодействия при высоких температурах на границе раздела “подложка-покрытие” могут возникать новые фазы и соединения, которые образовывают переходные шары. Определены значения термостойкости и жаростойкости материала с защитными покрытиями. Проведенными исследованиями установлено, что электроизоляционные свойства покрытий при повышении температуры зависят от фазового состава. Разработаны технические условия изготовления исходных композиций покрытия. Технология покрытий муллито-цирконового типа внедрена на ДП “Мукачевская керамика” ОАО “ЛКЗ” для защиты конструкционных материалов от высокотемпературной коррозии. The dissertation is dedicated to creation the technology of mullite-zircone temperature-resistant protective coatings for protection of construction materials from high-temperature corrosion. Option of components is scientific substantiated, exactly silicon-organic viscosity – polymethylphenilsiloxane and fillers – oxides Al2O3 and ZrO2. Optimal quantity compounds for receiving mullite-zircone coatings are calculated. The term of mechanical-chemical treatment of initial compositions on the base of filled polymethylphenilsiloxane by oxides Al2O3 and ZrO2 is optimised. Normalities of phase- and structure-forming in initial compositions during the heating to temperature 16000С are defined. The scientific basis of leading by processes phase- and structure-forming and as a result by operating characteristics of coatings is defined. It can be realized by adding the modificaters of oxide type and variety functional action in to initial compositions. Operating characteristics of coatings on the SiC and MoSi2 electric heaters into internal temperatures 200-14000С are determined. The technology of mullite-zircone temperature-resistant protective coatings is realized in industrial conditions.