vestichИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Chemical Series1561-83312524-2342The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8331-2018-54-4-478-486vestich-360Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯTECHNICAL CHEMISTRY AND CHEMICAL ENGINEERINGЗащитные покрытия на основе порошковых эпокси-полиэфирных красок, содержащих ускорители отвержденияStructure and protective properties of epoxy-polyester powder coatings containing curing acceleratorКомарьВ. В.KomarV. V.

канд. хим. наук, вед. науч. сотрудник

Ph. D. (Chemisry), Leading Researcher

kvv@igic.bas-net.byКулиничН. В.KulinichN. V.

науч. сотрудник

Researcher

КрутькоН. П.KrutkoN. P.

академик, д-р хим. наук, зав. отделом

Academician, D. Sc. (Chemistry), Head of the Department

krutko@igic.bas-net.byИнститут общей и неорганической химии Национальной академии наук Беларуси, МинскInstitute of General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk201812012019544478486Copyright © Комарь В.В., Кулинич Н.В., Крутько Н.П., 20192019Комарь В.В., Кулинич Н.В., Крутько Н.П.Komar V.V., Kulinich N.V., Krutko N.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestichem.belnauka.by/jour/article/view/360

В результате исследования установлен характер влияния ускорителей отверждения (гетероциклический амин и цинксодержащий ускоритель) на структуру, физико-механические и защитные свойства покрытий на основе порошковых эпокси-полиэфирных композиций. Введение ускорителей в состав композиций влияет на глубину и скорость процесса отверждения пленкообразователей и обеспечивает возможность снижения температуры отверждения. Установлено, что применение гетероциклического аминного ускорителя более эффективно, чем цинксодержащего ускорителя. Для композиций, содержащих гетероциклический амин, наблюдается снижение времени гелеобразования и повышение комплекса физико-механических и защитных характеристик покрытий, которые оценивались по стойкости покрытий к статическому воздействию 3 %-ного раствора хлорида натрия. Показано, что изменения защитных свойств покрытий в зависимости от состава коррелируют со структурными параметрами полимерной пленки и обусловлены формированием пространственной структуры полимера с различной плотностью поперечных связей. Применение смесей исследованных ускорителей отверждения приводит к росту плотности пространственной сетки полимера, что обеспечивает высокие защитные свойства покрытий к действию агрессивных электролитов за счет снижения проницаемости агрессивных сред в материал покрытий. За 5000 ч испытаний не наблюдается очагов подпленочной коррозии и нарушения сплошности покрытий (пузыри, отслаивание, сморщивание, растрескивание) в сравнении с базовыми составами, не содержащими ускорители.

As a result of the study, the effect of curing accelerators (heterocyclic amine and zinc-containing accelerator) on the structure, physico-mechanical and protective properties of coatings based on powder epoxy-polyester compositions was established. The introduction of accelerators into the compositions affects the depth and speed of the curing process of film formers and provides the possibility to reduce the curing temperature. It has been established that the use of heterocyclic amine accelerator is more effective than a zinc-containing catalyst. For compositions containing heterocyclic amine, a decrease in gel time and an increase in the complex of physico-mechanical and protective characteristics of the coatings are observed, which were evaluated for the resistance of the coatings to the static action of a 3 % solution of sodium chloride. It is shown that changes in the protective properties of coatings, depending on the composition, correlate with the structural parameters of the polymer film and are due to the formation of the spatial structure of the polymer with different cross-link density. The use of mixtures of the investigated curing accelerators leads to an increase in the density of the polymer spatial network. This provides high protective properties of coatings to the action of aggressive electrolytes by reducing the permeability of corrosive media into the coating material. For 5000 hours of testing there are no pockets of corrosion under a film and no significant disruption of the continuity of the coatings (bubbles, peeling, wrinkling and cracking) in comparison with the basic compositions that do not contain accelerators.

эпокси-полиэфирные порошковые краскиускорители отверждениявремя гелеобразованиятангенс угла диэлектрических потерьструктуразащитные свойстваEpoxy-polyester powder coatingscuring acceleratorsgel timetangent of the dielectric loss anglestructureprotective propertiesReferencesЯковлев, А. Д. Порошковые краски / А. Д. Яковлев. – Л.: Химия, 1978. – 216 с.Yakovlev A. D. Powder paints. Leningrad, Chemistry Publ., 1978. 216 p. (in Russian).Влияние ускорителя на структуру и свойства антикоррозионных покрытий на основе порошковых полиэфирных красок / В. В. Комарь [и др.] // Энерго- и материалосберегающие экологически чистые технологии: материалы X Междунар. науч.-техн. конф., Гродно, 15–16 окт. 2013г. – Минск: Беларус. навука, 2014. – С. 165–171.Komar V. V., Pohodina T. A., Ovseyenko L. V. Influence of the accelerator on the structure and properties of anticorrosive coatings based on polyester powder paints. Energo- i materialosberegayushchie ekologicheski chistye tekhnologii: materialy X Mezhdunar. nauch.- tekhn. konf., Grodno, 15–16 okt. 2013g. [Energy and material-saving environmentally friendly technologies: materials X International Scientific and Technical Conference, Grodno, October 15–16, 2013]. Minsk, Belaruskaya navuka Publ, 2014, pp. 165–171 (in Russian).ГОСТ ИСО 8130.6-2002. Краски порошковые. Определение времени желатинизации термореактивных порошковых красок при заданной температуре. Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2003. – 3 с.State Standard ISO 8130.6-2002. Powder paints. Determination of jellification time of thermosetting powder paints at a given temperature. Minsk, Interstate Council for Standardization, Metrology and Certification, 2003. 3 p. (in Russian).ГОСТ 22233-2001. Профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций: техн. условия. – Минск: Минсктиппроект, 2004. – 26 с. – (Межгосударственный стандарт).State Standard 22233-2001. Alluminium alloy extruded sections for translucent envelopes. General specifications. Minsk, Minsktipproekt Publ., 2004. 26 p. (in Russian).ГОСТ 4765-73. Материалы лакокрасочные. Метод определения прочности при ударе. – М.: Изд-во стандартов, 1994. – 8 с.State Standard 4765-73. Paint and lacquer materials. Method for determination of impact resistance. Moscow, Standards publishing house, 1994. 8 (in Russian).ГОСТ 29309-92. Покрытия лакокрасочные. Определение прочности при растяжении. - М.: ИПК изд-во стандартов, 2004. – 8 с.State Standard 29309-92. Paint coatings. Determination of tensile strength. Moscow, Standards publishing house, 2004. 8 p. (in Russian).ГОСТ 15140-78. Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии. – М.: Стандартинформ, 2009. – 12 с.State Standard 15140-78. Paintwork materials. Methods for determination of adhesion. Moscow, Standartinform Publ., 2009. 12 p. (in Russian).ГОСТ 9.407-2015. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида. – Минск: Госстандарт, 2016. – 39 с.State Standard 9.407-2015.Unified system of corrosion and ageing protection. Paint coatings. Method of appearance rating. Minsk, Gosstandart Publ., 2016. (in Russian).ГОСТ 12020-72. Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред. – М.: ИПК изд-во стандартов, 1997. – 24 с.State Standard 12020-72. Plastics. Testing methods of plastics resistance to chemical substances. Moscow, Publishing house of standards, 1997. 24 p. (in Russian).ГОСТ 22372-77. Материалы диэлектрические. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5×10 в ст. 6 Гц. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1977. – 28 с.State Standard 22372-77. Dielectric materials. Methods of determination of permittivity and power factor within a frequency range of 100 to 5×10 in 6 Hz. Moscow, State committee of the USSR on standards, 1977. 28 p. (in Russian).Диэлектрические свойства эпоксидных компаундов / С. Н. Антонов [и др.] // Пластические массы. – 1967. – № 2 – С. 37–38.Antonov S. N., Gurman I. M, Kovrgina V. V., Dielectric properties of epoxy compounds. Plasticheskie massy [Plastic materials], 1967, no. 2, pp. 37–38 (in Russian).Касатонов, И. С. Метод контроля процесса отверждения полимерных композитов по диэлектрическим характеристикам / И. С. Касатонов // Вопросы современной науки и практики. – 2012. – № 1. – С. 353–357.Kasatonov I. S. Method for controlling the curing process of polymer composites based on dielectric charachteristics. Voprosy sovremennoy nauki i praktiki = Problems of Contemporary Science and Practice. Vernadsky University, 2012, no. 1, pp. 353–357 (in Russian).Влияние наполнения на диэлектрические и деформационные свойства эпоксидных покрытий / Ф. М. Смехов [и др.] // Лакокрасочные материалы и их применение. – 1973. – № 6. – С. 31–33.Smehov F. M. Influence of filling on the dielectric and deformation properties of epoxy coatings. Lakokrasochnie materialy I ikh primenenie = The Russian Coatings Journal, 1973, no. 6, pp. 31–33 (in Russian).Чернин, И. З. Эпоксидные полимеры и композиции / И. З. Чернин, Ф. М. Смехов, Ю. В. Жердев. – М.: Химия, 1982. – 232 с.Chernin I. Z., Smehov F. M., Zherdev Yu. V. Epoxy polymers and compositions. Moscow, Chemistry Publ., 1982. 232 p. (in Russian).Фабуляк, Ф. Г. Исследование молекулярной подвижности в поверхностных слоях полиуретанов / Ф. Г. Фабуляк, Ю. С. Липатов // Высокомол. соед. Сер. А. – 1970. – Т. 12, № 4. – С. 738–741.Fabulyak F. G., Lipatov Yu. S. Investigation of molecular mobility in surface layers of polyurethanes. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya. Seriya A = Polymer Science. Series A, 1970, vol. 12, no. 4, pp.738–741 (in Russian).Манин, В. Н. Физико-химическая стойкость полимерных материалов в условиях эксплуатации / В. Н. Манин, А. Н. Громов. – Л.: Химия, 1980. – 248 с.Manin V. N., Gromov A. N. Physicochemical resistance of polymer materials under operating conditions. Leningrad, Chemistry Publ., 1980. 248 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.