Реферат: Розробка модифікованих композиційних покриттів на поліорганосилоксановій основі для захисту магістральних трубопроводів

Вивчити кінетику структурування поліметилфелілсилоксану з мінеральними наповнювачами, поліуретановими та поліепоксидними модифікаторами та затверджувачами.

Дослідити структурні, фізико-механічні, ізоляційні та протикорозійні параметри мінерально наповнених кремнієорганічних композитів.

Дослідити вплив механічної та ультразвукової обробки мінерально наповнених кремнієорганічних композицій на властивості матеріалів і покриттів.

Встановити вплив модифікації мінерально наповнених кремнієорганічних композицій поліепоксидами і поліуретанами на характеристики матеріалів та покриттів.

Розробити швидкий метод контролю готовності мінеральних наповнювачів для приготування кремнієорганічних композицій.

Створити переносний електрод для вимірювання ємності та опору систем "сталева основа – захисне покриття" не лише в лабораторних, а й в експлуатаційних умовах.

Наукова новизна одержаних результатів:

Встановлено синергетичний ефект впливу мінеральних наповнювачів різної природи - оміакарбу та кам’яновугільної золи на структуру та характеристики кремнієорганічних композиційних матеріалів і покриттів;

Підтверджено, що механо-хімічна та ультразвукова обробка покращує структурування мінерально наповнених кремнієорганічних композицій та характеристики кремнієорганічних матеріаліві покриттів;

Показано, що поліепоксидні та поліуретанові модифікатори, а також амінні та оловоорганічні каталізатори забезпечують "холодне" зшивання поліметилфенілсилоксановох матриці та її систем з мінеральними наповнювачами, утворюючи ефективні композиційні матеріали і покриття;

Дослідження кінетики тверднення і ІЧ-спектри показали, що поліметилфенілсилоксанова матриця вступає в реакції хімічної взаємодії з поліольними та ізоціанатними компонентами поліуретанової композиції;

Підтверджено, що модифікація мінерально наповнених кремнієорганічних композицій поліуретановими модифікаторами покращує ряд характеристик захисних покриттів, насамперед, еластичність;

Розроблено метод контролю готовності мінеральних наповнювачів для приготування кремнієорганічних композицій, що базується на визначенні їх діелектричної суцільності;

Вперше створено електрод та розроблено методику вимірювання ємності та опору протикорозійних покриттів в лабораторних та експлуатаційних умовах.

Практичне значення одержаних результатів:

впроваджено в практику захисту магістральних трубопроводів Морського нафтового терміналу (МНТ)"Південний" Філії Магістральних нафтопроводів "Дружба" Відкритого акціонерного товариства (ВАТ) "Укртранснафта" кремнієорганічні покриття з щільноупакованою структурою мінеральних наповнювачів;

впроваджено в Долинському лінійному виробничому управлінні магістральних газопроводів Державному підприємстві (ДП)"Прикарпаттрансгаз" мінеральнонаповнені кремнієорганічно-уретанові покриття для магістральних трубопроводів та їх зварних стиків;

освоєно в Державному підприємстві інженерному центрі (ДПІЦ)"Техно-Ресурс" НАН України переносний електрод для вимірювання імпедансних характеристик захисних покрить в лабораторних та польових умовах;

освоєно в лабораторії ДПІЦ "Техно-Ресурс" НАН України пристрій для контролю сухості мінеральних наповнювачів.

Обгрунтованість та достовірність наукових положень і висновків, сформульованих в дисертації, забезпечено коректною постановкою завдань та вибором ефективних методик досліджень, їх відповідністю вимогам до протикорозійної ізоляції трубопроводів (ДСТУ 4219-2003), узгодженням результатів дисертаційної роботи з даними літературного огляду та дослідно-промислової перевірки.

Особистий внесок здобувача. Вибір напрямку та отримання основних результатів досліджень, що становлять суть дисертаційної роботи, здійснено здобувачем та науковим керівником. Аналіз літературних даних, вибір і апробація методик досліджень, постановку, синтез та нанесення кремнієорганічних композицій, дослідження властивостей матеріалів і покрить, обробку результатів проведено здобувачем самостійно. Аналіз експериментальних результатів і формулювання висновків здійснено разом з науковим керівником. Імпедансні дослідження покрить проведено за участі пров. н. с. відділу № 11 ФМІ НАН України, д. т. н. Зіня І.М.

Апробація роботи: Результати роботи заслухано на XVI науково-технічній конференції молодих науковців і спеціалістів ФМІ НАН України (м. Львів, 2001 р), VI Українському з’їзді з електрохімії (м. Алушта в Кримській АР, 2005 р), VIII Міжнародній конференції - виставці "Проблеми корозії на протикорозійного захисту матеріалів" (м. Львів, 2006 р).

Публікації: Результати досліджень за темою дисертації опубліковано в 9 статтях у фахових наукових виданнях, в тому числі в 3-х матеріалах доповідей на вітчизняних і міжнародних конференціях, отримано 2 патенти України на винахід.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, семи розділів, висновків, списку літератури і додатків. Робота викладена на 149 сторінках, включає 18 таблиць, 59 рисунків та містить 163 джерела цитованої літератури.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано предмет, об’єкт, мету та завдання досліджень, наукову новизну і практичну цінність.

У першому розділі представлено огляд літератури щодо впливу кремнієорганічної матриці, мінеральних наповнювачів, олігомерно-полімерних модифікаторів і каталізаторів "холодного" тверднення на процеси структурування і характеристики термостійких кремнієорганічних композиційних покриттів. Аналіз літературних джерел показав, що використання поліорганосилоксанів, як основи (матриці) композицій, дозволяє отримувати матеріали і покриття з високими фізико-механічними, ізоляційними і протикорозійними параметрами, термостабільністю, водо - та хімічною тривкістю.

На основі критичного аналізу літератури окреслено основні напрямки синтезу, наповнення і модифікації композицій на кремнієорганічній основі та отримання ефективних покриттів, що відповідають вимогам до ізоляції трубопроводів в нафтогазовому комплексі України, насамперед, вимогам ДСТУ 4219: 2003. Встановлено наступне:

оптимальні фізико-механічні та ізоляційні параметри, термостійкість і технологічність приготування та нанесення характерні для мінеральнонаповнених поліметилфенілсилоксанів, зокрема, лаку КО-921 виробництва ВАТ "Запорізький завод “Кремнійполімер”;

цілеспрямоване введення в склад мінеральнонаповнених кремнієорганічних композицій олігомерно-полімерних модифікаторів, зокрема поліуретанів і поліепоксидів, сприяє їх структуруванню з покращенням комплексу властивостей, зокрема, еластичності, діелектричної суцільності, адгезії та протикорозійних характеристик;