Отчет по практике: Улучшение технологических свойств ПВХ-пластизолей
Отчет по практике: Улучшение технологических свойств ПВХ-пластизолей
Отчет:
Улучшение технологических свойств ПВХ
пластизолей
Расточительное
использование металла во многих отраслях народного хозяйства в значительной
степени обусловлено отсутствием эффективной противокоррозионной защиты
металлических конструкций. Потери металла в результате коррозии превышают по
стране 20 млн. тонн в год[1].
Продлить сроки
эксплуатации различных металлоконструкций до их морального износа – основная
цель многовековой проблемы коррозии металлов. До настоящего времени она не
решена в мировом масштабе, но достигла новой ступени развития[2-4].
Наиболее распространенный
вид коррозии – это атмосферная коррозия, которая характеризует процесс в
условиях влажной среды.
Поэтому в развивающейся автомобильной промышленности
России и Татарстана ощутимо растет спрос на качественные и относительно
недорогие антикоррозионные материалы, которые защитили бы днище и другие
элементы кузова автомобиля от коррозии и абразивности, а также на уплотняющие
материалы для защиты сварных швов кузова. Для этих целей на данном этапе
развития науки и техники, наибольшее распространение получили различные виды
защитных мастик на основе ПВХ-пластизолей.
Технические и
экономические преимущества пластизольной технологии по сравнению с другими
видами технологий получения изделий и покрытий из пластифицированного
поливинилхлорида и сополимеров винилхлорида с винилацетатом, многообразие
способов переработки пластизолей в изделия и покрытия обуславливает широкое
применение пластизолей в различных отраслях народного хозяйства[5].
С каждым годом
уменьшается число автозаводов, использующих битумные мастики на органическом
растворителе для нижней части кузова. Последние уступают ПВХ-пластизолям и
имеют высокую токсичность и пожароопасность в результате использования в
качестве растворителя уайт-спирита с температурой вспышки 33 град.С [6-7], а
также других горючих органических веществ - битума, каучука. Их отличает низкая
культура производства и недостаточный срок защиты кузова от агрессивных сред.
ПВХ-пластизоли
представляют собой гетерогенные дисперсии пастообразующих сортов
поливинилхлорида в пластификаторе с добавками стабилизаторов, наполнителей,
красителей и других компонентов, а после термообработки – поливинилхлоридный
пластикат. Благодаря техническим и экономическим преимуществам пластизольной
технологии по сравнению с другими видами технологий получения изделий и
покрытий из пластифицированных ПВХ, во всем мире наблюдается резкий рост
производства пластизолей различного назначения[8].
Традиционный российский производитель ПВХ-пластизолей
– Химзавод в г. Чапаевске Самарской области производит материалы морально
устаревшие с повышенной токсичностью и пожароопасностью, по рецептурам,
разработанным около четверти века назад. Их параметры не соответствуют
требованиям современного автомобильного производства, а именно: по высокой
токсичности и пожароопасности в результате использования в качестве разбавителя
уайт-спирита, недостаточной адгезии к грунтованной поверхности кузова, большому
удельному весу ПВХ-пластизоли 1400 кг/м3 и высокой цене.
Поэтому, до последнего времени, часть ПВХ-пластизолей,
необходимых для автомобильного производства, закупались по импорту в
европейских странах, так как они имеют ряд преимуществ в сравнении с нашими
ПВХ-материалами, а именно: отличную адгезию к грунтованной поверхности кузова,
малую токсичность и пожароопасность, значительно больший срок хранения, меньший
удельный вес.
Это было
возможно до финансового кризиса в августе 1998г., но сегодня, в связи с резким
ростом курса европейских валют, даже частичное использование импортных мастик,
становится экономически невыгодным. Их цена в 2-3 раза превышает отечественную.
Поэтому автозаводы резко сократили импорт качественных мастик и вынуждены
использовать преимущественно отечественные ПВХ-материалы с более низкими
показателями.
В настоящее время в г.
Елабуге организовано совместное российско-чешское предприятие «ЦБС Аутомотив
Елабуга», производящее ПВХ-пластизоли по технологии чешской стороны.
Выпускаемые этим предприятием, пластизоли по качеству являются полноценной
заменой импортных аналогов. Материал относится к малотоксичным и
пожаробезопасным, обладающим отличной адгезией к грунтованной поверхности
(грунт ВКЧ-0207, G-1283), низким
удельным весом 1300 кг/м3, ценой на уровне отечественных материалов.
ПВХ-пластизоли, производимые на совместном предприятии
в г. Елабуга, имеют в своем составе 53% сырья, закупаемого на предприятиях
Российской Федерации. Это позволило сделать ПВХ-пластизоли более дешевыми,
незначительно снизив их качество по сравнению с импортными аналогами.
Нами исследованы рецептуры ПВХ-пластизолей, где
использованы в качестве пластификатора диизононилфталат (ДИНФ), диоктилфталат
(ДОФ), ЭДОС и смесь ДОФ и ЭДОС (табл.1,3). Установлено, что пластификатор ЭДОС
не может быть 100% заменой ДИНФ и ДОФ.
Составы исследуемых образцов Таблица 1
Компоненты
|
Образец
1
|
Образец
2
|
Образец
3
|
1 |
2 |
3 |
4 |
ДОФ |
37% |
|
|
ДИНФ |
|
37% |
|
Продолжение таблицы 1
1 |
2 |
3 |
4 |
ЭДОС |
|
|
37% |
ПВХ |
24% |
24% |
24% |
Наполнитель |
26,5% |
26,5% |
26,5% |
Импортная
адгезионная добавка
|
10% |
10% |
10% |
Импортный растворитель
|
2,5% |
2,5% |
2,5% |
Рис.1 Изменение вязкости образцов ПВХ-пластизоли во
времени
Вследствие различной вязкости пластификаторов вязкость
пластизолей также различна. Но если при использовании в качестве пластификатора
ДИНФ и ДОФ вязкость пластизоли в первые сутки падает, то при использовании ЭДОС
этого эффекта не происходит (рис.1). При применении в качестве пластификатора
ЭДОС резко возрастает течение пластизоли и снижается содержание сухого
остатка материала (табл.2).
Свойства ПВХ-пластизоли Таблица 2
Параметры
пластизоли |
Образец
1 |
Образец
2 |
Образец
3 |
Экструзия,сек
|
152 |
126 |
250.9 |
Сухой
остаток, % |
97.8 |
98.1 |
81.3 |
Адгезия
к грунту ВКЧ-0207 |
отл |
отл |
отл |
Поэтому в качестве пластификатора была исследована
смесь ДОФ и ЭДОС и найдено оптимальное её соотношение 19:1, которое улучшает не
только технологические свойства пластизоли, но и улучшает физико-механические
(относительное удлинение, прочность при разрыве) (табл.3), практически не
ухудшая другие показатели материала (рис.2,3).
Свойства ПВХ-пластизоли Таблица 3
Компоненты |
1
образец |
2
образец |
3
образец |
4
образец |
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
ДОФ
|
38 |
34 |
26.5 |
19 |
ЭДОС |
0 |
4 |
11.5 |
19 |
Плотность,
кг/м3 |
1301 |
1308 |
1323 |
1333 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Сухой
остаток, % |
96.58 |
94.46 |
90.92 |
87.34 |
Относительное
удлинение, % |
177 |
190 |
198 |
206 |
Разрывная
нагрузка, МПа |
1.83 |
1.86 |
2.38 |
2.52 |
Адгезия
к ВКЧ-0207 |
отл |
отл |
отл |
отл |
Страницы: 1, 2
|