Презентация Мирошниченко (4)

1. Тема выпускной квалификационной работы «Повышение качества акриловой краски путём модификации состава плёнкообразователя»

Технологический Факультет
Научный руководитель к.т.н., доцент Котенко Н.П.
Магистр 180401-ТСМа –в23 Мирошниченко А.С.

2. Целью данных исследований является улучшение прочностных характеристик качества краски на основе стирол-акрилового

сополимера(САС).
Для реализации цели в работе поставлены следующие задачи:
Изучение способов синтеза стирол-акрилового сополимера;
Поиск модификаторов для САС и его оптимальной концентрации;
Разработка рецептуры краски на основе модифицированного САС;
Исследование физико-химических показателей краски;
Исследование эксплуатационных характеристик покрытия.
Научная новизна исследования – обоснование применения акриламида для
модификации САС.
Актуальность работы – потребность современного рынка в качественных ЛКМ.

3. Сырьевой состав

Стирол
Сырьевой состав
Бутилакрилат
Ксилол
Пероксид бензоила
Метакриловая кислота
Акриламид

4. Приборы для анализа сополимера

Измерение вязкости:
Ротационный вискозиметр Брукфильда DV2T
Вискозиметр ВЗ-246

5. Приборы для анализа покрытия

Определение прочности
при ударе
Приборы для анализа
покрытия
Константа У-1А
Твердомер ТМЛ
Определение адгезии на металле
Определение прочности
при изгибе
Константа ШГ-1

6. Методика проведения синтеза

Синтез
Методика проведения синтеза
Загружают Стирол, Бутилакрилат,
Ксилол, Метакриловую кислоту,
Акриламид, включают перемешивание
и нагревают реакционную массу до
85℃. Через 20 минут загружают 25%
расчетного раствора перекиси бензоила
в ксилоле, нагревают реакционную
массу до 105-110℃ в течение 2,5 часов.
Затем снова загрузка 25% раствора
перекиси бензоила в ксилоле и
выдержка 2,5 часа. Далее добавляют
еще 25% раствора ПБ в ксилоле, и
делают выдержку 2 часа. Затем
загружают последнюю порцию 25%
раствора ПБ в ксилоле, и выдерживают
в течение 2-х часов. После
реакционную массу охлаждают в
течение не более 3-х часов до 50 ℃. По
достижении температуры отбирают
пробу и производят анализ на
содержание нелетучих веществ и
вязкость.
Компонент:
Масса
компонента г:
Метакриловая кислот а
1,272
Бутилакрилат
18,242
Стирол
41,169
Акриламид (2%)
1,272
Перекись бензоила
2,205
Ксилол для перекиси
25,914
бензоила
Ксилол
30,061
Итого:
100,000

7. Физико-химические свойства сополимера в зависимости от концентрации Акриламида и покрытия на его основе

Концент
рация
Вязкость,
АА ,%
с
Свойства сополимера
Массовая
доля
нелетучих
веществ, %
Кислотное
число, мг
КОН/г
Время
высыхания
, мин
0,25
54
49,97
8,16
66
0,5
45
49,16
8,25
67
1,0
66
48,89
8,11
85
Концент
рация
АА ,%
Свойства покрытия
Проч ность
пленки
при
ударе,
см
Адгезия Относи –
к стали, тельная
балл
твердость,
усл. ед.
0,25
40
1-2
0,25
0,5
40
1-2
0,35
1,0
50
1
0,36

8. Графики зависимости показателей прочности и твёрдости от содержания акриламида в сополимерах

9. Физико-химические показатели покрытия

Наименование
показателей
Внешний вид
покрытия после
высыхания
Цвет пленки
Нормируемое
значение
Методы испытаний
Ровная однородная
матовая поверхность
п.5.3. ТУ 2316-00432998388-2003
Должен находиться
в пределах отклонений,
допускаемых
контрольными образцами
картотеки цветов
п.5.3. ТУ 2316-00432998388-2003
Массовая доля
нелетучих веществ, % не
менее
55,0
ГОСТ17537
Динамическая
вязкость при (20±0,5) °С,
п*ас
812
п.5.4. ТУ 2316-00432998388-2003

10. Физико-механические свойства акриловой краски

Наименование
показателей
Укрывистость
высушенной пленки, г/см²,
не более
Нормируемое
значение
Степень
перетира,мкм, не более
60
ГОСТ 6589
Время высыхания до
степени 3 при (20±0,5)°С, ч,
не более
1
ГОСТ 19007
Коэффициент яркости
покрытия (белизна),%, не
менее (белые)
80
п.5.6. ТУ 2316-00432998388-2003
Стойкость пленки к
статическому воздействию
воды, ч, не менее
12
140
Методы испытаний
ГОСТ 8784 (разд. 0и
п.5.5. ТУ 2316-004-329983882003
ГОСТ 9.403 ме то д А,
п.5.7. ТУ 2316-004-329983882003

11. Заключение

Научная новизна – Объяснен эффект увеличения твердости покрытия на основе
модифицированного сополимера САС за счет образования водородных связей между
протонами амидной группы Акриламида и кислородами карбонильных групп акрилатов.
Наибольший эффект достигается от добавления акриламида в количестве 1%.
Показатели покрытия:
Ударная прочность – 50 см.
Эластичность пленки при изгибе 1 мм.
Твердость пленки – 0,36 усл. ед.
Адгезия пленки к стали – 1 балл.
Добавка 1% акриламида в сополимер позволяет улучшить физикомеханические свойства, не ухудшая при этом прочие эксплуатационные
показатели качества.