Оптимізація змочування діоксиду титану в алкідних лакофарбових матеріалах в присутності поверхнево-активних речовин

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237879

Ключові слова:

змочування, ПАР, діоксид титану, пігмент, алкідні емалі, робота адгезії

Анотація

В роботі представлені результати дослідження впливу поверхнево-активних речовин (ПАР) на змочування діоксиду титану в алкідних лакофарбових матеріалах (ЛФМ), на основі пентафталевого (ПФ) і алкідно-уретанового (АУ) плівкоутворювачів. В якості критерію оцінки змочування діоксиду титану використовували крайовий кут змочування (θ°) та роботу адгезії (Wa). Як ПАР використовували три добавки-аддітіва: оригінальний продукт АС-1, що отримується з відходів переробки нафти (з низькою собівартістю) та промислові добавки: «Tелаз» і поліетиленполіамін (ПЕПА). Всі досліджені аддітіви в ПФ і АУ ЛФМ покращують змочування діоксиду титану. При вмісті АС плівкоутворювача в композиції 30 %, максимальне зменшення θ° для АС-1 становить 4,5° для ПЕПА та Телаза 4°. Для пентафталевої композиції в аналогічних умовах зменшення крайового кута змочування для АС-1 становить 10°, Телаза 8,6° та ПЕПА 5,9°. За відносної зміни крайового кута змочування для обох систем, максимальне зменшення θ° становить близько 10 %. Введення ПАР в композиції АУ неоднозначно впливає на роботу адгезії, для ПФ введення ПАР викликає зменшення роботи адгезії (Wa). ПАР, що мінімально зменшує роботу адгезії, є АС-1. Проведено оптимізацію складів ЛФМ методом ймовірнісно-детермінованого планування, що забезпечує максимальне змочування діоксиду титану розчинами плівкоутворювачів. Отримано рівняння для розрахунку крайового кута змочування діоксиду титану в залежності від вмісту розчинника та ПАР в ЛФМ. Доведено ефективність продукту АС-1 в якості добавки-змочувача для алкідних лакофарбових матеріалів. Здатність змочування оригінального ПАР – АС-1 близька до промислових добавок ПЕПА та Телаз.

Біографії авторів

Kirill Ostrovnoy, Non-profit limited company "Manash Kozybayev North Kazakhstan university"

Master, Senior lecturer

Department of Chemistry and Chemical Technology

Antonina Dyuryagina , Non-profit limited company "Manash Kozybayev North Kazakhstan university"

PhD, Professor

Department of Chemistry and Chemical Technology

Alexandr Demyanenko, Non-profit limited company "Manash Kozybayev North Kazakhstan university"

PhD

Department of Power Engineering and Radio Electronics

Vitaliy Tyukanko, Non-profit limited company "Manash Kozybayev North Kazakhstan university"

PhD

Department of Chemistry and Chemical Technology

Посилання

  1. Chardon, F., Denis, M., Negrell, C., Caillol, S. (2021). Hybrid alkyds, the glowing route to reach cutting-edge properties? Progress in Organic Coatings, 151, 106025. doi: http://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2020.106025
  2. Bolatbaev, K. N., Dyuryagina, A. N., Nurushov, A. K., Korytina, O. G. (2004). Pat. No. 14467 RK. Sposob polucheniya ingibitorov kislotnoy korrozii metallov (varianty). MPK: C23F 11/10, C23F 11/04. published: 25.02.2004.
  3. Wypych, G. (2018). Surface tension reduction and wetting. Databook of Surface Modification Additives. ChemTec Publishing, 492–585. doi: http://doi.org/10.1016/b978-1-927885-35-2.50010-6
  4. Jeffs, R. A., Jones, W.; Lambourne, R., Strivens, T. A. (Eds.) (1999). Additives for paint. Paint and Surface Coatingsю Woodhead Publishing, 185–197. doi: http://doi.org/10.1533/9781855737006.185
  5. Kornum, L. O., Raaschou Nielsen, H. K. (1980). Surface defects in drying paint films. Progress in Organic Coatings, 8 (3), 275–324. doi: http://doi.org/10.1016/0300-9440(80)80019-1
  6. Chistyakov, B. E.; Fainerman, V. B., Möbius, D., Miller, R. (2001). 6. Theory and practical application aspects of surfactants. Surfactants – Chemistry, Interfacial Properties, Applications. Elsevier, 511–618. doi: http://doi.org/10.1016/s1383-7303(01)80067-3
  7. Doroszkowski, A.; Lambourne, R., Strivens, T. A. (Eds.) (1999). The physical chemistry of dispersion. Paint and Surface Coatings. Woodhead Publishing, 198–242. doi: http://doi.org/10.1533/9781855737006.198
  8. Basin, V. E. (1984). Advances in understanding the adhesion between solid substrates and organic coatings. Progress in Organic Coatings, 12 (3), 213–250. doi: http://doi.org/10.1016/0033-0655(84)80010-2
  9. Parfitt (deceased), G. D., Barnes, H. A.; Harnby, N., Edwards, M. F., Nienow, A. W. (1992). The dispersion of fine particles in liquid media. Mixing in the Process Industries. Butterworth-Heinemann, 99–117. doi: http://doi.org/10.1016/b978-075063760-2/50027-5
  10. Moncayo-Riascos, I., Hoyos, B. A. (2020). Fluorocarbon versus hydrocarbon organosilicon surfactants for wettability alteration: A molecular dynamics approach. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 88, 224–232. doi: http://doi.org/10.1016/j.jiec.2020.04.017
  11. Loganina, V., Mazhitov, E. (2018). The research of inter-phase interaction in sol-silicate paints. Bulletin of Belgorod State Technological University Named after. V. G. Shukhov, 3 (3), 13–17. doi: http://doi.org/10.12737/article_5abfc9b826b8c4.02971523
  12. Sharmin, E., Zafar, F., Akram, D., Alam, M., Ahmad, S. (2015). Recent advances in vegetable oils based environment friendly coatings: A review. Industrial Crops and Products, 76, 215–229. doi: http://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.06.022
  13. Randall, P. M. (1992). Pollution prevention methods in the surface coating industry. Journal of Hazardous Materials, 29 (2), 275–295. doi: http://doi.org/10.1016/0304-3894(92)85073-a
  14. Malyshev, V. P. (1981). Veroyatnostno– determinirovannoe planirovanie eksperimenta. Alma-Ata: Nauka AN KazSSR, 116.
  15. Finni, D. (1970). Vvedenie v teoriyu planirovaniya eksperimentov. Moscow: Nauka, 288.
  16. Demyanenko, A. V. (2006). Matematicheskie i kompyuternye metody v khimii. Petropavlovsk: SKGU im. M. Kozybaeva, 81.
  17. Protodyakonov, M. M. (1932). Sostavlenie gornykh norm i polzovanie imi. Moscow-Leningrad, Novosibirsk: Gos. Nauchno-tekhn. Gornoe izd-vo, 36.
  18. Lvovskiy, E. N. (1982). Statisticheskie metody postroeniya empiricheskikh formul. Moscow: Vysshaya shkola, 224.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-08-31

Як цитувати

Ostrovnoy, K., Dyuryagina , A. ., Demyanenko, A., & Tyukanko, V. (2021). Оптимізація змочування діоксиду титану в алкідних лакофарбових матеріалах в присутності поверхнево-активних речовин. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6(112), 41–50. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.237879

Номер

Том 4 № 6(112) (2021): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2021 Kirill Ostrovnoy, Antonina Dyuryagina , Alexandr Demyanenko, Vitaliy Tyukanko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.