Эффективность применения аэроионификации для интенсификации отверждения лакокрасочных покрытий, образованных алкидными лаками на древесине
Применение в лакокрасочной промышленности покрытий на основе алкидных смол. Свойства лакокрасочных покрытий, протекание реакции цепной полимеризации при их отверждении. Применение аэроионификации как метода ускорения отверждения лакокрасочных покрытий.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 203,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ
Эффективность применения аэроионификации для интенсификации отверждения лакокрасочных покрытий, образованных алкидными лаками на древесине
Газеев М.В., Тихонова Е.В.
Наиболее распространенным видом пленкообразующих веществ, применяемых в лакокрасочной промышленности, являются алкидные смолы. Покрытия на их основе обладают эластичностью, атмосферостойкостью, механической стойкостью [1]. Отверждение лакокрасочных покрытий (ЛКП) на основе алкидных смол происходит в результате испарения летучего растворителя, а также реакции цепной полимеризации, протекающей по свободнорадикальному механизму с участием кислорода воздуха. Реакция полимеризации протекает медленно, поэтому процесс отверждения покрытий на основе алкидных смол без интенсификации продолжителен и составляет от 24 до 48 часов [1]. Сократить время пленкообразования можно введением сиккативов (солей металлов переменной валентности) и нагревом.
Участие кислорода воздуха в реакции полимеризации позволяет предположить, что интенсифицировать процесс отверждения лакокрасочных материалов (ЛКМ) на основе алкидных смол можно методом аэроионификации.
Аэроионификация представляет собой метод интенсификации отверждения ЛКП, образованного жидким ЛКМ, при воздействии на него активных форм кислорода (АФК) в электрическом поле электроэффлювиального аэроионизационного устройства (ЭЭАУ). Для проверки этой гипотезы в лаборатории кафедры механической обработки древесины УГЛТУ были проведены экспериментальные исследования, цель которых - изучение влияния ЭЭАУ на процесс отверждения ЛКП, образованных алкидными ЛКМ.
Для достижения заданной цели необходимо изучение влияния ЭЭАУ на процессы:
- испарения растворителя алкидных ЛКМ (уайт-спирита);
- отверждения ЛКП, образованных алкидными ЛКМ.
Для определения кинетики испарения уайт-спирита проводилось два эксперимента: под воздействием ЭЭАУ и в естественных условиях. Уайт-спирит наливался в чашку Петри, масса чашки периодически фиксировалась. Полученные экспериментальные зависимости представлены на графике (рис. 1).
Исследование влияния ЭЭАУ на процесс отверждения пентафталевого лака ПФ-157 проводился в соответствии с планом полного факторного эксперимента для трех варьируемых факторов [3].
В качестве переменных факторов были выбраны: расстояние между образцом и ионизатором в горизонтальной плоскости (Х1); расстояние между образцом и ионизатором в вертикальной плоскости (Х2); напряжение на высоковольтном генераторе (ВВГ) (Х3). Температура (200 С) и влажность воздуха (60%) оставались постоянными.
В соответствии с планом эксперимента задавались определенные значения расстояния от образца до электроэффлювиального излучателя (ЭЭИ) в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также выходного напряжения на ВВГ. На подготовленных образцах подложек из древесины хвойных пород по ГОСТ 8486-86 формировалось ЛКП. Образцы помещался под ЭЭИ. Степень высыхания определялась по ГОСТ 19007-73*.
Рисунок 1 - Графики кинетики испарения растворителя
По результатам эксперимента получено уравнение регрессии в натуральных значениях:
(1)
где Y - время отверждения ЛКП, образованного алкидным ЛКМ, ч.
По уравнению регрессии (1) построены графики зависимости времени отверждения от расстояния между образцом и ЭЭИ в вертикальной (рис. 2) и в горизонтальной (рис. 3) плоскостях.
Рисунок 2 - График зависимости времени отверждения Y алкидного лака ПФ-157 от расстояния между образцом и ионизатором в вертикальной плоскости Х2 и напряжением на ВВГ Х3
Рисунок 3 - График зависимости времени отверждения Y алкидного лака ПФ-157 от расстояния между образцом и ионизатором в горизонтальной плоскости Х1 и напряжением на ВВГ Х3
На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы.
1. Скорость испарения органического растворителя под действием электрического поля ЭЭАУ при напряжении 24 кВ на расстоянии от ионизатора 0,2 м протекает в 3,6 раза быстрее по сравнению с естественными условиями.
2. Аэроионификация позволяет сократить процесс отверждения ЛКП, образованных алкидными ЛКМ в 2 раза по сравнению с естественными условиями за счет повышения скорости испарения растворителя алкидных ЛКМ (уайт-спирита), влияния на молекулы ЛКМ электрического поля, а также участия в реакции полимеризации АФК.
3. Анализ уравнения регрессии (1) и графических зависимостей (рис. 2 и 3) позволяет оценить направление влияния факторов на выходной параметр Y:
- при сокращении расстояния между образцом и ЭЭИ в вертикальной плоскости Х2 время отверждения ЛКП сокращается (прямая пропорциональная зависимость);
- при сокращении расстояния между образцом и ЭЭИ в горизонтальной плоскости Х1 и увеличении напряжения на ВВГ Х3 время отверждения ЛКП также сокращается;
- при сокращении расстояния между образцом и ЭЭИ в горизонтальной плоскости Х1 и снижении напряжения на ВВГ Х3 время отверждения ЛКП увеличивается.
- оптимальное сокращение времени отверждения ЛКП достигается при сокращении расстояния между образцом и ЭЭИ в горизонтальной и вертикальной плоскостях и увеличении напряжения на ВВГ.
4. Изучение свойств ЛКП, образованных алкидными смолами показывает, что воздействие АФК позволяет повысить твердость пленки и прочность при ударе; показатели эластичности и адгезии не изменяются [4].
5. Перспективность аэроионификации обусловлена относительно невысокой мощностью энергопотребления, которая не превышает 26 Вт.
покрытие алкидный отверждение аэроионификация
Библиографический список
1. Сорокин, М. Ф. Химия и технология пленкообразующих веществ [Текст]: Учебник для вузов / М. Ф. Сорокин, З. А. Кочнова, Л. Г. Шодэ.; М.: Химия, 1989. 480 с.
2. Рыбин, Б.М. Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов [Текст]: Учебник для вузов / Б.М. Рыбин.; М.: МГУЛ, 2003. 568 с.
3. Пен, Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства [Текст]: Учеб. пособие / Р.З. Пен.; Красноярск: Изд-во КГУ, 1982. 192 с.
4. Газеев, М.В. Нетрадиционный подход к отверждению лакокрасочных покрытий на древесине [Текст] / М. В. Газеев, И. В. Жданова, Е.В. Лещев // Урал промышленный - Урал полярный: социально-экономические проблемы лесного комплекса: материалы международной научно-технической конференции / Екатеринбург, УГЛТУ. Екатеринбург, 2007. Ч. 1. С. 119-122.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение и виды лакокрасочных покрытий. Методы их нанесения. Основные свойства лакокрасочных покрытий. Их промежуточная обработка. Защита материалов от разрушения и декоративная отделка поверхности как основное назначение лакокрасочных покрытий.
контрольная работа [172,4 K], добавлен 21.02.2010Патентная документация, методики поиска патентов, обработка найденной информации. Устройство для нанесения лакокрасочных покрытий в электрическом поле. Нанесение лакокрасочных покрытий в электрическом поле. Нанесение порошкообразных материалов.
курсовая работа [136,8 K], добавлен 30.06.2011Характеристика, свойства и применение современных износостойких наноструктурных покрытий. Методы нанесения покрытий, химические (CVD) и физические (PVD) методы осаждения. Эмпирическое уравнение Холла-Петча. Методы анализа и аттестации покрытий.
реферат [817,5 K], добавлен 26.12.2013Создание защитно-декоративных покрытий на основе жидких лакокрасочных и пленочных материалов. Стадии формирования защитно-декоративных покрытий. Технологический процесс отделки деталей или собранного изделия. Основные и вспомогательные материалы.
курсовая работа [72,2 K], добавлен 09.08.2015Контроль за выполнением очистных и окрасочных работ, а также оценка качества работ требованиям стандартов. Коррозия металлов и защита их от коррозии. Защитные свойства лакокрасочных покрытий и оценка степени разрушения ранее окрашенной поверхности.
реферат [28,6 K], добавлен 30.04.2011Значение подготовки поверхности окрашиваемых материалов для получения качественных покрытий. Способы подготовки поверхности перед окраской. Структура многослойных покрытий и процессы пленкообразования. Классификация и хранение лакокрасочных материалов.
реферат [31,4 K], добавлен 11.10.2013Виды и свойства керамических покрытий, способы получения. Электронные ускорители низких энергий в технологиях получения покрытий. Нанесение покрытий CVD-методом. Золь-гель технология. Исследование свойств нанесенных покрытий, их возможные дефекты.
курсовая работа [922,9 K], добавлен 11.10.2011Технологии, связанные с нанесением тонкопленочных покрытий. Расчет распределения толщины покрытия по поверхности. Технологический цикл нанесения покрытий. Принципы работы установки для нанесения покрытий магнетронным методом с ионным ассистированием.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 04.05.2011Влияние технологических факторов на процесс электролитического осаждения цинка на стальной подложке, органических добавок на качество и пористость цинковых покрытий. Зависимость толщины осаждаемых цинковых покрытий от продолжительности электролиза.
презентация [1,1 M], добавлен 22.11.2015Никель и его свойства. Применение дисперсных материалов и ультрадисперсных алмазов. Исследования по получению никелевых покрытий с повышенными механическими свойствами за счет введения в электролит наноуглеродных добавок УДА-ТАН, АСМ и алмазной шихты.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 25.05.2012Исследование процесса изготовления пигментированных лакокрасочных материалов. Основные характеристики, конструкция и принцип работы используемого оборудования. Краткая характеристика основных видов материалов, используемых в лакокрасочной промышленности.
реферат [426,6 K], добавлен 25.01.2010Структура и свойства антифрикционных гальванических покрытий. Влияние процессов трения на структуру гальванических покрытий Pb-Sn-Sb. Технические рекомендации по повышению износостойкости пары прения подпятник – планшайба аксиально-поршневого насоса.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 08.12.2012Исследование структуры, фазового состава и свойств покрытий системы Ti–Si–B, полученных электронно-лучевой наплавкой в вакууме и методом электронно-лучевого оплавления шликерной обмазки. Получение и перспективы применения МАХ-материалов на основе титана.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 14.06.2013Поверхностное упрочнение твердых сплавов. Упрочнение нанесением износостойких покрытий. Методика нанесения износостойких покрытий на прецизионный твердосплавный инструмент. Оптимизация технологии формирования покрытий на сверлах из твердого сплава.
дипломная работа [6,1 M], добавлен 08.10.2012Применение наплавки для повышения износостойкости трущихся поверхностей в машиностроительном производстве. Технологические процессы лазерной обработки металлов. Технология нанесения покрытий лазерным оплавлением предварительно нанесенного порошка.
реферат [682,4 K], добавлен 22.02.2017Изучение износостойких нанокомпозитных покрытий с использованием методов магнетронного распыления и вакуумно–дугового разряда. Изучение влияния содержания нитрида кремния на твердость покрытия. Измерение микротвердости поверхностного слоя покрытий.
курсовая работа [830,3 K], добавлен 03.05.2016Состав гальванического покрытия и его использование для защиты деталей от коррозии и придания им красивого внешнего вида. Особенности применения и отличительные свойства анодных и катодных металлических покрытий. Сферы использования химических покрытий.
контрольная работа [930,4 K], добавлен 18.09.2009Создание технологической схемы малоотходной технологии производства покрытий. Расчет материальных балансов процессов. Выбор основного и вспомогательного оборудования для процессов получения покрытий, очистки СВ и воздуха. Основы процесса цинкования.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 26.10.2014- Исследование процесса движения частиц в газоплазменном потоке при газотермическом нанесении покрытий
Характеристика основных закономерностей процесса газотермического нанесения покрытий. Устройство плазматрон. Преимущества технологии газотермического нанесения покрытий. Моделирование воздействия концентрированного потока энергии на поверхность.
контрольная работа [3,2 M], добавлен 16.06.2013 Понятие физической и химической адсорбции, их роль в гетерогенном катализе. Предварительная подготовка напыляемой поверхности при любом методе нанесения покрытий. Теория активации химического взаимодействия. Связь скорости реакции с энергией активации.
контрольная работа [305,0 K], добавлен 25.12.2013
