Регистрация / Вход
Прислать материал

14.577.21.0167

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.577.21.0167
Тематическое направление
Индустрия наносистем
Исполнитель проекта
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева"
Название доклада
Разработка импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях.
Докладчик
Апанович Николай Алексеевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Данный Проект направлен на решение проблемы создания нового типа отвердителя-добавки модификатора, разработки рецептуры импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, разработки технологических принципов получения импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. Целью проекта является разработка импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, предназначенных для долговременной защиты крупногабаритного промышленного оборудования, коммуникаций и металлоконструкций на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, в судостроении и судоремонте, для защиты нефте- газо- и трубопроводов, очистных сооружений, а также опор линий электропередач. Внедрение разрабатываемой продукции в производство должно не только снизить экологическую напряженность на рабочих местах, но и привести к уменьшению энергопотребления предприятий, работающих в области окраски различных конструктивов и материалов.
Актуальность и новизна исследования
В настоящее время для получения большинства антикоррозионных покрытий на промышленных объектах используются двухкомпонентные эпоксидные лакокрасочные материалы, состоящие из эпоксидной грунтовки и отвердителя (как правило, аминного типа). Основным недостатком таких систем является то, что материал после смешения двух компонентов можно наносить на конструкции при влажности воздуха не более 70%. При этом основной проблемой при проведении ремонтных работ является подготовка ремонтируемой поверхности. Самым узким местом в этих операциях является сушка ремонтируемой подложки до влажности не более 70%. На настоящий момент именно из-за высоких требований по влажности многие объекты практически невозможно ремонтировать в полевых условиях. Организация же временных цехов и площадок для ремонта требует значительных вложений и большого парка оборудования. Полимер-иммобилизованные антикоррозионные материалы барьерного типа, наносимые и эксплуатируемые в неблагоприятных условиях, лишены указанных недостатков. Это связано с использованием принципиально нового класса добавок-модификаторов, которые химически преобразуют влагу, имеющуюся на подложке. Поэтому разрабатываемые материалы смогут наноситься не только при влажности воздуха более 70%, но даже на подложки с конденсированной влагой. Благодаря химическому связыванию молекул воды, покрытия на основе разрабатываемых материалов обладают повышенными эксплуатационными и физико-механическими свойствами. Применение таких материалов не только способствует повышению технологичности и ремонтопригодности, но и позволяет их использование для защиты поверхностей различных металлоконструкций, эксплуатируемых в неблагоприятных условиях.
Описание исследования

Разработка и коммерциализация импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, в том числе: будет произведен сравнительный анализ целевых и эксплуатационных характеристик, таких как адгезионная прочность, твердость, паропроницаемость и т.п. разрабатываемого материала с имеющимися на рынке промышленными образцами для антикоррозионной защиты, как в условиях, принятых для нанесения промышленных материалов (влажность воздуха до 70%), так и в неблагоприятных условиях (высокая влажность воздуха, от 70% до 100%, а также влажные подложки). Созданная технология позволит управлять процессом формирования покрытий на основе импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. Будут разработаны научно-обоснованные технологические принципы создания импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. Будут разработаны рекомендации для составления базовых рецептур получаемых материалов. Установленные физико- химические основы совмещения полимерной фазы с неорганической позволят управлять процессом получения импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер- иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых в неблагоприятных условиях, а благодаря исследованиям, направленным на варьирование технологических параметров (соотношение, температура, особенности конструкции аппаратов, тип перемешивающего устройства и режимы работы и т.п.), будут разработаны оптимальные рецептуры композиций. Будут разработаны методики изготовления экспериментальных образцов получаемых полимер-иммобилизованных материалов. Также будут разработаны Программа и методики исследовательских испытаний полученных экспериментальных образцов, и проведены испытания по разработанной методике. Предполагается разработка лабораторного технологического регламента получения экспериментальных образцов импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. На основе полученных данных экспериментальных исследований будет проведено технико-экономическое обоснование получения указанных материалов, а также разработаны рекомендации по использованию созданных технологических решений по реализации продукции в реальном секторе экономики.

Результаты исследования

В ходе реализации данного Проекта проведен анализ современных теоретических и практических направлений в области создания наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, в том числе патентных разработок, и на этой основе выявлены наиболее оптимальные с технической и экономической точек зрения способы создания антикоррозионных материалов барьерного типа нового поколения. Произведены прикладные исследования по разработке базовой рецептуры антикоррозионной грунтовки для получения материалов, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях и на основании исследований была разработана базовая рецептура данной грунтовки. Так же были проведены экспериментальные исследования по синтезу добавки-модификатора для получения материалов, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, в т.ч. проведены исследования, направленных на установление механизма взаимодействия функциональных групп с блокирующим агентом и определение основных закономерностей процесса разблокировки с корреляцией целевых характеристик. На основании проведенных исследований была разработана методика изготовления экспериментальных образцов добавки-модификатора для разрабатываемых материалов, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. Проведены экспериментальные исследования получения материалов, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, включая разработку и оптимизацию лабораторных технологических параметров их получения, выбора оптимального состава модификатора, позволяющего повысить эксплуатационные характеристики материалов, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях. В рамках исследований были выбраны оптимальные концентрации компонентов для разрабатываемых материалов, а так же технологические параметры, такие как степень перетира, время диспергирования, тип перемешивающего устройства, количество и тип диспергирующих тел, число оборотов перемешивающего устройства.

Практическая значимость исследования
Импортозамещающие, инновационные, наноструктурированные, полимер-иммобилизованные, антикоррозионные материалы барьерного типа, наносимые и эксплуатируемые в неблагоприятных условиях, предназначены для долговременной защиты крупногабаритного промышленного оборудования, коммуникаций и металлоконструкций на предприятиях химической и нефтехимической промышленности, в судостроении и судоремонте, а также при защите нефте-, газо- и трубопроводов. Разработка отечественного инновационного опытно-промышленного производства импортозамещающих, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, не только снизит экологическую напряженность на рабочих местах, но и приведет к уменьшению энергопотребления предприятий, работающих в области окраски различных конструкций и материалов. Использование разработанных импортозамещающих, инновационных, наноструктурированных, полимер-иммобилизованных, антикоррозионных материалов барьерного типа, наносимых и эксплуатируемых в неблагоприятных условиях, приведет к решению ряда остро стоящих проблем в области применения материалов для антикоррозионной защиты, а именно позволит в полевых условиях при помощи простейшего инструмента (кисти) получать высококачественные покрытия, обладающие превосходными антикоррозионными характеристиками. Кроме того, такие материалы обладают повышенной ремонтопригодностью, так как для их использования не требуется ни организация полевых ремонтных площадок и размещение на них специального вида оборудования, ни транспортировка (иногда на десятки километров) до ремонтных баз и доков.