Анотація до роботи:

Бадищук В.І. Розробка епоксикомпозитів, модифікованих зовнішніми полями, для захисту устаткування від корозії і спрацювання.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.01. – матеріалознавство. – Луцький державний технічний університет, м. Луцьк, 2005.

Досліджено і обґрунтовано механізм впливу ультрафіолетового опромінення на експлуатаційні характеристики епоксикомпозитів, а також досліджено механізм впливу обробки магнітним полем на властивості композитів, що містять частки феро-, пара- та діамагнітної природи. На основі проведених досліджень фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксидних композитів встановлено, що ультрафіолетове опромінення композицій протягом 15...20 хв. забезпечує зростання на 15...22% фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксикомпозитів, наповнених дисперсними частками. Показано, що підвищення показників означених властивостей відбувається внаслідок формування навколо часток наповнювача поверхневих шарів з високим ступенем зшивання. Експериментально встановлено, що поетапна обробка зовнішнім магнітним полем з подальшим ультрафіолетовим опроміненням композицій змінює і поліпшує властивості матеріалу покриттів, зокрема, адгезійну міцність на 12...34%, залежно від природи і вмісту бідисперсного наповнювача у захисних покриттях.

На основі проведених досліджень розроблено способи модифікації епоксидних композицій та матеріали захисних покриттів, які мають високі експлуатаційні характеристики.

Ключові слова. модифікація, епоксикомпозит, ультрафіолетове опромінення, адгезійна міцність, магнітна обробка, полімеркомпозиційне покриття, епоксидна матриця.

1. Встановлено, що введення у матрицю феромагнітного наповнювача забезпечує підвищення фізико-механічних і теплофізичних властивостей епоксидних композитів у 1,5…1,8 рази. Поліпшення міжфазної взаємодії при використанні феромагнітного наповнювача пояснюється взаємодією магнітного моменту твердої фази з дипольним моментом макромолекул матриці та впливом питомої площі поверхні дисперсних часток. Це сприяє формуванню навколо наповнювача поверхневих шарів з вищим ступенем зшивання, порівняно з полімером у об’ємі композиту, що й підвищує експлуатаційні характеристики композиту.

2. Вперше на основі аналізу експериментальних результатів фізико-механічних досліджень запропоновано фізичну модель формування поверхневих шарів навколо частки наповнювача у гетерогенних епоксидних системах. Встановлено, що використання дисперсних добавок феро- (ферит, коричневий шлам) і парамагнітної (Cr₂O₃, CuO) природи як наповнювача забезпечує формування поверхневих шарів з високими показниками густини (r = 1,2…1,5 г/см³) і значною протяжністю (h₁ = R/R_нап = 2,05…2,30), тоді як при введенні ж діамагнетиків – цементу і Al₂O₃ формуються поверхневі шари з нижчими показниками r = 1,07…1,10 г/см³; h₁ = 1,90…1,95.

3. Доведено, що попередня обробка оліґомера ультрафіолетовим опроміненням і магнітним полем забезпечує поліпшення фізико-механічних властивостей зв’язувача порівняно з вихідним на 7...9% і на 25...30%, відповідно. Встановлено, що це пов’язано з підвищенням ступеня ґелеутворення зв’язувача при обробці зовнішніми полями.

4. В результаті експериментальних досліджень встановлено, що комплексна модифікація епоксидних композицій на попередній стадії їх формування, залежно від природи і вмісту бідисперсного наповнювача, дозволяє додатково підвищити адгезійну міцність захисних покриттів на 12...34%, циклічну міцність покриттів на 70…80%, максимальну стійкість до спрацювання на 16…24%.

5. Вперше досліджено, що залежно від хімічної і магнітної природи вибраного наповнювача при оптимальному вмісті зменшуються коефіцієнт повзучості, полімеркомпозитного покриття в аґресивних середовищах, абсолютне значення прогину зразка після початкового навантаження і відносна деформація протягом усього часу досліджень. Додаткового підвищення на 10…26% цих показників порівняно з вихідним (необробленим) полімеркомпозитним матеріалом досягли введенням бідисперсного наповнювача.

6. Промисловими випробуваннями підтверджено високі експлуатаційні характеристики розроблених захисних покриттів з композитних матеріалів , забезпечені комплексною дією ультрафіолетового опромінення і магнітної обробки та присутністю бідисперсних наповнювачів. Впровадження покриттів на підприємствах харчової та хімічної промисловості забезпечує збільшення міжремонтного періоду роботи у 3,0...3,5 разів, підвищення корозійної тривкості обладнання у 2,5...2,7 рази, а стійкості до спрацювання у 2,0...2,2 рази. Економічний ефект від впровадження захисних покриттів становить 186,94 грн. на 1м² робочої площі устаткування.

Основний зміст дисертації викладено в таких працях:

1. Букетов А., Стухляк П., Бадищук В. Вплив активності наповнювача на властивості епоксидних матеріалів // Вісник Тернопільського державного технічного університету.- 2003.- Т. 8, № 4. – С. 12-19.

Внесок автора – дослідження фізико-механічних властивостей епоксидних матеріалів на основі епоксидної смоли ЕД-20.

2. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Бадищук В. И.. Повышние точности исследований полимерных материалов при изгибе //Оптимизация производственных процесов.-Севастополь: Севастопольский государственный технический університет.-2004.-№7. – С. 27-33.

Внесок автора полягає у встановлені впливу фізичних процесів при структуроутворенні матеріалів на властивості епоксикомпозитів.

3. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Бадищук В.І. Дослідження впливу ультрафіолетового випромінювання та магнітної природи наповнювачів на властивості епоксинаповнених матеріалів // Вопросы химии и химической технологии.- Дніпропетровськ: Украинский государственный химико-технологический університет.-2004.-№3. – С. 101-104.

Особистий внесок автора полягає у проведенні досліджень впливу тривалості ультрафіолетового опромінювання на властивості епоксидних матеріалів.

4. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Бадищук В.І. Залежність адгезійної міцності епоксикомпозитів від попереднього ультрафіолетового опромінення та магнітної обробки // Наукові нотатки.- Луцьк: Луцький державний технічний університет.-2004. – С. 20-27.

Автором вивчено вплив магнітної обробки на адгезійну міцність епоксикомпозитів.

5. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Микитишин А.Г., Бадищук В.І., Чихіра І.В. Температурні релаксаційні процеси у полімеркомпозитних матеріалах // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції "Структурна релаксація в твердих тілах.- Вінниця.-2003. – С. 218.

Дисертантом досліджено релаксаційні процеси у полімеркомпозитних матеріалах при різних температурах.

6. Стухляк П.Д., Шкодзінський О.К., Пісцьо В.П., Букетов А.В., Бадищук В.І. Визначення густини шару на межі поділу фаз "наповнювач-в’яжуче" в епоксикомпозитах рівнянням Вольтери першого роду // Праці 1 Міжнародної науково-технічної конференції "Динаміка, міцність і надійність сільськогосподарських машин "DSR AM-1".- Тернопіль.-2004. – С.555-563.

Дисертантом визначено густину шарів на різних віддалях від поверхні наповнювача.

7. Букетов А.В., Стухляк П.Д., Микитишин А.Г., Бадищук В.І., Левицький В.В. Дослідження впливу магнітного поля на адгезійну міцність та внутрішні напруження полімеркомпозитних покриттів // Матеріали сьомої наукової конференції ТДТУ.- Тернопіль.- 2003. – С.108.

Автором проведено досліди та вивчено вплив магнітного поля на внутрішні напруження у полімеркомпозитних покриттях.

8. Букетов А., Бадищук В.. Дослідження впливу ультрафіолетового поля на фізико-механічні властивості епоксидних матеріалів // Матеріали восьмої наукової конференції ТДТУ.- Тернопіль.- 2004.- С.88.

Особистий внесок автора полягає у дослідженні впливу тривалості магнітної обробки на руйнівне напруження при згинанні, ударну в’язкість і внутрішні напруження у епоксикомпозитах.

9. Стухляк П., Бадищук В., Чихіра І. Вплив ультрафіолетової і магнітної обробки на повзучість епоксикомпозитів, на основі ЕД-20, що містять дисперсні феро, пара та діамагнетичні дисперсії // Матеріали девятої наукової конференції ТДТУ.- Тернопіль.- 2005. – С.106.

Внесок автора полягає у дослідженні повзучості в епоксикомпозитах, наповнених частками різної магнітної природи.

10. Стухляк П.Д., Бадищук В.І., Тотосько О.В. Підвищення властивостей епоксикомпозитних матеріалів при ультрафіолетовому випромінюванні //Тези доповідей ІІІ Міжнародної науково-технічної конференції “Композиційні матеріали”.- К.:КПІ. - 2004. – С.128.

Внесок автора полягає у дослідженні впливу ультрафіолетового опромінення на фізико-механічні властивості композитних матеріалів.

11. Патент №68271 А. Україна, МПК C08L63/00. Епоксикомпозитне покриття / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, В.І. Бадищук, В.В. Левицький (Україна). – №2003119904; Заявл. 04.11.2003; Опубл. 15.07.2004, Бюл. №7. – 6 с.

Дисертантом досліджено властивості розроблених матеріалів і прототипу.

12. Патент № 69738 А. Україна, МПК C08L63/00. Епоксидне в’яжуче / А.В.Букетов, П.Д. Стухляк, В.В. Левицький, В.І. Бадищук (Україна). – №20031110745; Заявл. 27.11.2003; Опубл. 15.09.2004, Бюл. №9. – 4 с.

Автором досліджено і визначено властивості епоксидного зв’язувача.

13. Бадищук В. Вплив аґресивних середовищ на повзучість епоксикомпозитів модифікованих ультрафіолетовим опроміненням і магнітним полем // Вісник Тернопільського державного технічного університету.- 2005.- Т. 10, № 4. – С. 44-51.

14. Букетов А.В., Чихіра І.В., Бадищук В.І., Добротвор І.Г. Дослідження впливу природи наповнювача і ультразвукової обробки на крайовий кут змочування епоксидних композицій // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании”.-Одесса: Черноморье.-2005.-Т.3.-С.49-50.

Внесок автора полягає у дослідженні впливу природи і концентрації наповнювача на крайовий кут змочування епоксидних композицій.

15. Букетов А.В., Бадищук В.І., Левицький В.В., Чихіра І.В. Вплив зовнішньої модифікації бідисперсного наповнювача на формування покриттів з високими адгезійними характеристиками // Матеріали ІІ Міжнародної науково-практичної конференції “Науковий потенціал світу - 2005”.-Дніпропетровськ: Наука і освіта.-2005.-Т.9.-С.42-44.

Внесок автора полягає у дослідженні впливу бідисперсного наповнювача на адгезійні властивості покриттів.