YoungCoating 2016

I Iконференці язвирі шеннянау ковот ехні чних ікадровихпит аньлакофарбової промис ловос т і

МАТЕРI АЛИ

www. f a c e b o o k . c o m/ y o ungc o a t i ngs

17+18+19 травня 2016 Дніпропетровськ, Bartolomeo Best River Resort, вул. Набережна Перемоги, 9-Б II конференція з вирішення науково-технічних і кадрових питань лакофарбової промисловості

ЗМІСТ 3

Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Кафедра технології полімерних композиційних матеріалів та покриттів

5

Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, Кафедра хімічної технології високомолекулярних сполук

7

Институт химических технологий Восточноукраинского национального университета им. В.Даля, г. Рубежное, Кафедра технологии высокомолекулярных соединений

8

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, Кафедра хімії і хімічної технології високомолекулярних сполук

9

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, Кафедра хімії високомолекулярних сполук хімічного факультету

11

Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, Кафедра переробки пластмас та фото-, нано- і поліграфічних матеріалів

13

Залізнюк Д. І., ДВНЗ «Дніпропетровський політехнічний коледж», м. Дніпропетровськ, “Роль молодшого спеціаліста у лакофарбовій галузі: так чи ні?”

15

Інститут хімії високомолекулярних сполук (ІХВС) Національної академії наук України, Відділ хімії олігомерів і сітчастих полімерів

16

Касьяненко І.М., Крамаренко В.Ю., Національний технічний університет – «Харківський політехнічний інститут», м. Харків, “Вплив ступеня наповнення на внутрішні напруги та механічні властивості покриттів на основі воднодисперсійних композицій”

19

Письменний М.В. Керівники: професор д.т.н Черваков О.В., Суворова Ю.О., головний технолог «ТОВ НВП «Дніпро-Контакт» ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», “Розробка та оптимізація складу полімерної композиції для покрівельного килима”

22

Мацука О.І., Черваков О.В., ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, Сімбіркіна А.М., Потапов О.М., ДП КБ «Південне», м. Дніпропетровськ, “Теплоізоляційні матеріали для ракетно-космічної техніки”

25

Лінькова О.М., Андріянова М.В., Головенко В.О., Янова К.В. ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, “Розробка лакофарбових матеріалів для захисту деревини від дії мікроорганізмів”

28

Суворова Ю.А., ТОВ НВП Дніпро-Контакт, м. Дніпропетровськ Калиниченко А., Андриянова М.В., Черваков О.В., ДВНЗ УДХТУ, м. Дніпропетровськ, “Фенольные и эпоксифенольные пленкообразователи для антикорозионных покрытий”

29

Черваков О.В., Суворова Ю.А., Чернявськая А.С., Герасименко К.О., ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», г. Днепропетровск Борисенко Ю.А., ООО «Запорожское межрегиональное промышленно-коммерческое предприятие «Уникон» “Разработка высокоэффективных растворителей (разбавителей) на основе возобновляемого сырья для алкидных пленкообразователей”

32

Варлан К.Є., Северенчук І.М., Зубенко А.Е., Лавриченко І.В. Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара “Шляхи вдосконалення технології виготовлення засобу софеїзації R-101”

33

Шапка В.Х., Бугрим М.В., Кузьменко Н.Я., ГВУЗ УГХТУ, г. Днепропетровск, Украина, “Оптимизация технологических характеристик триацететцелюлозных растворов и свойств пленочных материалов на их основе”

36

Кузьменко Н.Я., Кузьменко С.Н., Бугрим В.В., ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», “Акрилатуретановые защитные лаковые покрытия”

37

Юрженко М.В., Институт электросварки им.Е.О.Патона НАН Украины, Мамуня Е.П., Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, “Универсальные многобарьерные покрытия на основе гибридных полимерных нанокомпозитов для применения на объектах атомной энергетики, ядерно-топливного цикла и аэрокосмической промышленности”

39

Гусакова К.Г., Григор’єва О.П., Файнлейб О.М. Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ, Україна, “Адгезійні властивості термостійких поліціануратів та нанокомпозитів на їхній основі”

40

Шевченко І.С., Гулжанова М.Я., Сухий К.М. ДВНЗ Український держаний хіміко-технологічний університет, “Виробництво фарб для трафаретного друку”

40

Гулжанова М.Я., Шевченко І.С., Сухий К.М. ДВНЗ Український держаний хіміко-технологічний університет, “Методи контролю якості друкарських фарб”

41

Скиба М.І., Макарова А.К., Воробйова В.І., Борисов І.О. ДВНЗ Український державний хіміко-технологічний університет, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», “Модифікація лакофарбових матеріалів плазмохімічно одержаними нанорозмірними неорганічними сполуками”

42

Свердліковська О.С., ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, “Про підготовку нових стандартів освіти україни”

Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГІЇ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ТА ПОКРИТТІВ

1. Кратка історія кафедри. Кафедра була організована у 1944 р. в Харківському хіміко-технологічному інституті ім. С.М. Кірова. Григорієм Лазаревичем Юхновським, який очолював її до 1964 року. Основним напрямом наукових досліджень Г.Л.Юхновського була галузь миючих речовин з різко зниженим вмістом харчових олій, заміни напівисихаючими оліями лляних та інших висихаючих олій, які були дуже дефіцитними і є основними видами сировини високоякісних лаків. Перспективними стали роботи проф. Г.Л.Юхновського, доц. К.І.Ратникової щодо розширення сировинної бази плівкотвірних речовин для пошуку замінника натуральної рослинної олії більш доступними матеріалами у виробництві лаків, що не поступаються якістю натуральної оліфи. Перший випуск інженерів на кафедрі відбувся у 1948 р. в кількості трьох осіб. В подальшому, в залежності від потреб промисловості, випуск спеціалістів коливався від 25 до 125 інженерів на рік. Багато випускників кафедри стали керівниками підприємств и установ. З 1950 р. систематично проводився прийом в аспірантуру випускників кафедри. З 1964 р. завідує кафедрою її випускник – Б.М.Руденко. У зв’язку з великою госпдоговірною тематикою кафедри, а також зважаючи на те, що кафедра була єдиною в Україні, у 1975 р. на базі проблемної лабораторії мономерів і плівкотвірних речовин була організована галузева лабораторія лакофарбних матеріалів, яка налічувала 16 співробітників. Згідно наукової тематики проблемної та галузевої лабораторії з 1974 по 1985 рр. кафедра співпрацювала з Політехнічним інститутом м. Познань (Польща). Поєднання фундаментальних досліджень і вирішення прикладних задач галузі дозволили науковому колективу кафедри вирішувати важливі питання по розробці основ нових технологій виготовлення синтетичних плівкотвірних та впровадженню одержаних результатів в промисловість. У 1976 р. завідувачем кафедри призначено випускника кафедри к.т.н., доц. А.В.Чернобая, який очолював її до 1981 р. В подальшому кафедру очолювали: 1981-1987 рр. – доц. Н.В.Прилуцька; 1987-1988 рр. – доц. А.К.Горбачев; 1988-1991 рр. – доц. В.М.Волосюк. З 1991 р. кафедру технології полімерних композиційних матеріалів та покриттів очолює д.х.н., проф. А.М.Каратєєв. Протягом майже 70 років кафедра технології полімерних композиційних матеріалів та покриттів приділяє велику увагу перепідготовці інженерних кадрів шляхом проведення семінарів курсів підвищення кваліфікації для інженерів на підприємствах Харкова і області.

2. Інформація щодо спеціальностей і спеціалізацій, за якими проводиться підготовка кадрів. До 2015 року: Освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавр Напрям підготовки 6.051301 Хімічна технологія Освітньо-кваліфікаційний рівень спеціаліст/магістр: Напрям підготовки 051301 «Хімічна технологія». Спеціальність 7/8.05130108 Хімічні технології високомолекулярних сполук З 2016 року: Освітньо-кваліфікаційний рівень бакалавр Галузь 16. Хімічна та біоінженерія Спеціальність 161. Хімічні технології та інженерія Спеціалізація 161-08. Хімічна технологія високомолекулярних сполук Освітньо-кваліфікаційний рівень спеціаліст/магістр: в розробці Нові курси лекцій для бакалаврів, спеціалістів і магістрів: - Вступ до спеціальності; - Захист металів від корозії органічними покриттями - Обладнання виробництва наповнених полімерів - Використання комп’ютерних технологій у виробництві та дослідженнях високомолекулярних сполук; - Спеціальні методи досліджень структури та властивостей полімерних композиційних матеріалів; - Фізико-хімія та технологія одержання екологічно чистих наповнених полімерних композиційних матеріалів; - Екологічна безпека технологічних процесів у галузі; - Основи проектування підприємств з виробництва полімерних композиційних матеріалів; - Основи проектування підприємств з одержання лакофарбових покрить - Метрологія та сертифікація продукції галузі; - Нові технології у виробництві високомолекулярних сполук; - Методологія та організація наукових досліджень;

facebook.com/youngcoatings

3

- Спеціальні методи досліджень структури та властивостей високо-молекулярних сполук; - Хімія та технологія екологічних плівкоутворювальних систем; - Хімія та технологія лакофарбових покрить; - Нові полімерні композиційні матеріали конструкційного призначення; - Розрахункові методи визначення кінетичних параметрів хімічних процесів; - Негорючі та самозгасаючі полімерні композиційні матеріали та покриття; - Стандартизація, сертифікація, акредитація та управління якістю продукції лакофарбового виробництва; - Основи технології виробництва полімерів; - Нові технології виробництва високомолекулярних сполук; - Сучасні проблеми фізико-хімії полімерів; - Композиційні полімерні матеріали на основі відновлювальної сировини України 3 Інформація щодо розвитку наукових напрямів і підготовки кадрів найвисокої кваліфікації. Напрямки наукової роботи на кафедрі: – Створення нових видів екологічно повноцінних полімерних композиційних матеріалів на основі відновлюваної сировини України – пентозани (фурфурол, фурфурілового спирту, фурфурілгліцідний ефір та їх похідні) – Синтез нових функціональних мономерів, олігомерів і сітчастих полімерів на їх основі.

– Гетероциклічні азотвмісні сітчасті полімери: призначені для отримання термо – і теплостійких лакофарбових покриттів з високою твердістю і зниженою горючістю. Полімери на основі малеіміда, гідантоїну та їх похідних.

– Оліго-(полі)-естери: досліджуються способи одержання оліго-(полі)-естерів з регульованою структурою і заданими властивостями для лакофарбових матеріалів з високим сухим залишком.

– Шляхи керування властивостями лакофарбових покриттів на основі вододисперсійних лакофарбових матеріалів.

– Методи тестування та інтерпретації результатів випробувань захисних протикорозійних систем.

- Впровадження Державних стандартів України, гармонізованих з Європейськими та Міжнародними. Захищено докторська дисертація у 2008 р., три кандидатських дисертації, готується до захисту дві кандидатські дисертаційні роботи.

4. Інформація о досягненнях кафедри Кафедра проводить науково-дослідні роботи з госпдоговірної тематики (промисловими підприємствами та приватними фірмами) з проектування і створення нових виробництв. У промисловість впроваджено ряд наукових розробок: – прогресивна технологія синтезу алкідних смол з новою компоновкою обладнання; – екологічно чиста технологія синтезу октоатних сикативів (без стічних вод і газових викидів); – створено виробництво водно-дисперсійних силікатних ЛКМ – фасад – інтер’єр – на основі модифікованого рідкого скла, які не поступаються акрилатним дисперсіям; – біоциди для ЛКМ і як активні дезінфектанти для сільського господарства; – розроблені технологічні процеси закріплювачів для ливарних форм і стрижнів на основі рідинно-скляних композицій «АЦЕГ»;

4

facebook.com/youngcoatings

– розроблений технологічний процес холодно-твердіючих сумішей (ХТС) для ливарного виробництва які не містять у своєму складі отруйних, або токсичних речовин типу фенолів, альдегідів, карбамідо-формальдегідних смол і т.п. З 2008 р. і по теперішній час під керівництвом проф. А.М. Каратєєва проводиться новий цикл наукових досліджень з Green Chemistry по застосуванню СО2 як мономера у надкритичному стані (рідкий стан) та газоподібному у присутності каталітичних систем для одержання нового класу мономерів, олігомерів, лінійних і сітчастих гомо- і кополімерів на основі хімічної переробки біомаси – пентози. Одержані нові реакційноздатні мономери, олігомери і полімери на їх основі, які (без застосування органічних розчинників) виявляють довготривалі захисні властивості як покриття. Розроблена нова технологія антикорозійного захисту металів (патент України), з використанням органічних азотовмісних речовин при хіміко-термічної обробці металів. Окрім корозійної стійкості метали набувають підвищену твердість та зносостійкість в 3-5 разів. Розроблена нова технологія щодо зміни бренду нафти. Застосовано новий кавітаційний спосіб обробки важкої нафти у присутності невеликої кількості органічних речовин, який дозволяє швидко знизити щільність з 0,987-1,03 г/см3 до 0,94 г/ см3 що одразу знижує в’язкість нафти (розщеплення високомолекулярних складових нафти та їх стабілізація у низькомолекулярному стані без подальшої агрегації). Показові дослідження проведені в Колумбії, м. Богота в лабораторії Verifilab у присутності держінспекції зі стандартизації і оформлені у вигляді 3-х протоколів по трьом важким нафтам різних родовищ - складений контракт з інститутом нафти і газу (Колумбія м. Букараманга). Розробки вогнетривких матеріалів проведені спільно у межах України – НТУ „ХПІ” з кафедрою ливарного виробництва, кафедрою хімії ВМС, УДХТУ, м. Дніпропетровськ. Науково-практичні стосунки здійснювались зі спеціалістами з Ізраїлю – „Polymate Ltd” – Israeli Research Center. Результатами виконаних робіт стали. У 1988-1993 рр. доц. В.Ю.Крамаренко, спільно з д. х. н., проф. В.П.Привалко, Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, , д.х.н., проф. С.І.Омельченко, д.х.н., проф., член-кор. НАН України, Ю.Ю. Керча розгорнули дослідження напряму: „Кінетика формування та властивості полімерних сіток». На цю роботу отримано: - Грант НАТО 1999, Інститут структури матерії, Мадрід, Іспанія.

- Грант НАТО 2001, Афіни, Греція.

- Грант Європейського наукового співтовариства, 2003, Німецький інститут полімерів, Дармштадт, Німеччина. Спільні публікації, наукові звіти.

5. Контактная информация (электронный адрес, телефоны). Завідувач кафедрою технології полімерних композиційних матеріалів та покриттів, проф. Каратєєв Арнольд Михайлович karateev@kpi.kharkov.ua arnoldkarat@ukr.net (057)7076106

Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» м. Дніпропетровськ

КАФЕДРА ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК

Історія Кафедри хімічної технології високомолекулярних сполук ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет» почалася з наказу Міністерства вищої освіти колишнього СРСР №1202 від 22 грудня 1955 року, коли було призначено відкриття першої в Україні кафедри технології пластичних мас. Підготовка фахівців зі спеціальності «Технологія пластичних мас», розпочата вперше в Дніпропетровському хіміко-технологічному інституті, повинна була б допомогти подолати відставання в Україні промисловості пластичних мас і суміжних галузей, які використовують синтетичні та природні високомолекулярні сполуки. Засновником кафедри технології пластичних мас стала доктор хімічних наук, професор Мощинська Ніна Костянтинівна. Напрям її наукової діяльності був присвячений розвитку методів синтезу нових мономерів, полімерів і пластифікаторів на основі ароматичних вуглеводнів. У 1957 році кафедра випустила перших 25 фахівців, а з 1959 року їх кількість складала вже більше 50. З 1975 року по 1986 рік кафедрою завідував доктор хімічних наук, професор Ю.В. Свєткін, який відкрив у 1977 році ще одну спеціальність «Технологія деревинних плит та пластиків». У 1985 році на кафедрі була відкрита галузева науково-дослідна лабораторія модифікації деревинних матеріалів, яку очолив доктор хімічних наук, професор М.Я. Кузьменко. У 1991 році кафедра отримала нову назву – «Кафедра хімічної технології високомолекулярних сполук». З 1988 року по 2005 рік кафедрою завідував доктор хімічних наук, професор І.В. Коваль, під керівництвом якого основним напрямом наукової діяльності стала розробка методів синтезу нових Мощинська Ніна гетерофункціональних мономерів і полімерів. З 1996 року виникає нова спеціальність «Технологія жирів Костянтинівна і жирозамінників». Відкриття цієї спеціальності дало поштовх до розвитку в університеті перспективного напряму – олеохімії, яка передбачає розробку методів синтезу традиційної та нової хімічної продукції (поверхнево-активних речовин, пластифікаторів, гідрофобізаторів, структурованих добавок для пластичних мас, гум, полімерних композиційних і лакофарбових матеріалів) на основі поновлюваної, екологічно чистої і відносно низьковартісної сировини – жирів рослинного і тваринного походження. З 2005 року і до цього часу кафедру ХТВМС очолює д.т.н., проф. Черваков Олег Вікторович. У 2009 році кафедра ХТВМС стала асоційованим членом Асоціації українських виробників лакофарбової продукції (АУВЛП) і співпрацює з лакофарбовими підприємствами України з підготовки фахівців для цієї галузі. Сьогодні кафедра готує спеціалістів за трьома спеціальностями: «Хімічні технології високомолекулярних сполук», «Хімічні технології переробки деревини та рослинної сировини», «Технологія жирів і жирозамінників». За своє існування кафедрою ХТВМС підготовлено більше 5000 спеціалістів, було захищено близько 75 кандидатських і 7 докторських дисертацій. Серед випускників кафедри відомі вчені, які визнані як в Україні, так і за кордоном. Це академік НАН України, д.х.н., професор Кухар В.П., член-кореспонденти НАН України д.х.н., професор Шевченко В.В., д.х.н., професор Колодяжний О.І., заслужений діяч науки Російської Федерації, д.х.н., професор Розенберг Б.О., д.х.н., професор Каратєєв А.М, д.х.н., професор Фабуляк Ф.Г., д.х.н., лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки Колеснік Ю.Р. та інші. В наш час, на кафедрі основні спецкурси викладають: 2 доктори та 7 кандидатів хімічних і технічних наук. На кафедрі здійснюється підготовка за всіма кваліфікаційними рівнями: бакалавр, спеціаліст, магістр, доктор філософії/кандидат наук, доктор наук. Ліцензійний обсяг набору за трьома спеціальностями бакалаврат – 70 (у тому числі 30 бюджетних місць); спеціалітет – 20 (у тому числі 15 бюджетних місць); магістратура – 25 (у тому числі 15 бюджетних місць). На сьогоднішній день кафедра готує бакалаврів за напрямом «Хімічна технологія» зі спеціалізаціями «Хімічні технології високомолекулярних сполук» (П), «Хімічні технології переробки деревини та рослинної сировини»(ДП) та «Харчова технологія та інженерія» зі спеціалізацією «Технологія жирів та жирозамінників» (ТЖ). Щорічний набір абітурієнтів складає 30-40 осіб. З 2012 року на кафедрі навчаються іноземні студенти та студенти за скороченим терміном навчання на базі диплома молодшого спеціаліста. Щорічний випуск спеціалістів – 15-20 осіб і магістрів – 13-15 осіб. Відповідно до навчальної програми напряму «Хімічна технологія» фахівці вивчають новітні технології виробництва клеїв, лакофарбових матеріалів та покриттів; синтезу полімерів загального та спеціального призначення (іонообмінні смоли, полімерні електроліти, мембрани та ін.,), новітні технології виробництва хімічного та біохімічного виробництва органічних речовин (спиртів, біопалива, лаків і фарб, клеїв та ін.), а також технології хіміко-механічного перероблення деревини в екологічно безпечні будівельні матеріали (ДСП, ДВП, фанера, ОSB та ін.) та меблі (оздоблення деревних плит лаками, фарбами, синтетичним та натуральним шпоном з цінних порід деревини, а також дизайн і конструювання меблевих виробів). Випускники кафедри успішно працюють на різних виробництвах як хімічного, так і харчового напряму, а також займають керівні посади на таких підприємствах як: ТОВ «Поліфарб», ТОВ НВП «Дніпро-Контакт», ТОВ «Універсал

facebook.com/youngcoatings

5

Інрафарб», ПАТ “Кондитерська фабрика “АВК” м.Дніпропетровськ”, ПрАТ з ІІ «Дніпропетровський олійноекстракційний завод» та багато ін.. Основні напрямки наукових досліджень кафедри: пошук відновлювальної жирової сировини, та розробка методів синтезу на її основі нових модифікаторів для полімерних матеріалів (лакофарбових, гумових, полімерних композитних матеріалів) та ін.; розробка методів синтезу нових зв’язуючих і покриттів з підвищеним комплексом експлуатаційних властивостей; синтез і вивчення властивостей нових гетерогенних каталізаторів реакцій естерифікації, алкоголізу та ацидолізу на основі іоногенних полімерів; розробка покриттів з антикорозійними, теплоізолюючими, теплозахисними та спеціальними властивостями для авіаційної, ракетно-космічної техніки, підприємств ядерно-паливного циклу. Колективом кафедри під керівництвом д.т.н., професора Червакова О.В. розроблені та на стадії впровадження терморегулюючі та теплозахисні покриття для захисту нових зразків ракетно-космічної техніки Державного підприємства Конструкторське бюро “Південне” (м. Дніпропетровськ). Під керівництвом д.х.н., професора Кузьменко М.Я. впроваджено у виробництво такі роботи, як: одержання поліуретанового клею “Герметол”, що самоущільнюється, антикорозійного складу «Ерокор» та пінополіуретанового складу теплоізоляційного призначення; одержання термоактивованого клею ДАКСС для склеювання надувних човнів (ТОВ “НВО Укрполіхімсинтез” м. Дніпропетровськ). За роки праці колективом кафедри ХТВМС: опубліковано понад 600 робіт, у тому числі в іноземних виданнях; одержано понад 100 патентів на винаходи та корисні моделі; видано понад 10 підручників, навчальних посібників, довідників, монографій. Кафедра ХТВМС є переможцем у конкурсі «Рейтинг кафедр та факультетів ДВНЗ УДХТУ за 2015 р.». Завідувач кафедрою – д.т.н., проф. Черваков Олег Вікторович. Е-mail: ochervakov@ukr.net, тел.: (067)-632-20-66 тел. кафедри (0562) 47-24-91

6

facebook.com/youngcoatings

Институт химических технологий Восточноукраинского национального университета им. В.Даля, г. Рубежное

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Кафедра «Технологии высокомолекулярных соединений» Института химических технологий Восточноукраинского национального университета им. В.Даля была создана в 1976 году приказом Министра высшего образования Украины. На кафедре были открыты 3 специальности: - технология лакокрасочных покрытий; - технология пластических масс; - технология резины. Заведующим кафедрой был назначен кандидат технических наук, доцент Маслош В.З.. Под руководством Маслоша В.З. на кафедре получило свое развитие научное направление «Исследование поликонденсационных процессов и химическая модификация поликонденсационных полимеров». Интенсивно проводились работы по синтезу трудногорючих полиэфиров, полиамидов, эпоксидных смол, по получению полиэфиров с повышенной светостойкостью. В 70-80-е годы кафедра выполняла большие объемы хоздоговорных научно-исследовательских работ с такими предприятиями, как РПО «Краситель», Лисичанский завод резино-технических изделий, Славянский завод ПВХ-пленок. Интенсивная НИР имела свои результаты, например: были внедрены структурно-окрашенная полиэфирная смола на РПО «Краситель» и структурно-окрашенные пенополиуретаны на Киевском заводе химикатов, трудногорючие полиэфиры для конвейерных лент на Лисичанском заводе РТИ. Одновременно на кафедре велась активная работа по подготовке научно педагогических кадров. Ежегодно в аспирантуре обучалось 3 человека, и за прошедшее время было защищено 4 докторских: Маслош В.З., Кудюков Ю.П., Галстян Г.А., Куликов Б.А. и 14 кандидатских диссертаций. Кафедра поддерживала творческие связи со многими предприятиями и научными учреждениями. Среди них: Институт физико-органической химии и углехимии АН УССР (г. Донецк), Институт химии ВМС НАН Украины (г. Киев), научно-исследовательский институт полиграфии (г. Киев), Рубежанское п/о «Краситель», Северодонецкий п/о «Стеклопластик», Лисичанский завод РТИ, Львовский завод «Пластмассфурнитура» и др. Результаты научно-исследовательских работ кафедры опубликованы более чем в 500 научных статьях. Получено более 270 авторских свидетельств и патентов. На базе кафедры в 1984 году было создано учебно-научно-производственное объединение «Спецматериалы», которое затем выделилось в Институт прикладной химии. В 1991 году научные исследования кафедры были представлены докладом заведующего кафедрой, д.т.н. Маслоша В.З. на Международном симпозиуме «50 советских технологий» в г. Токио (Япония). На базе кафедры проводились выездные заседания АН Украины. Кафедра входит в Ассоциацию производителей лакокрасочной продукции Украины. За период своей работы кафедра “Технология высокомолекулярных соединений” подготовила более 2400 специалистов, которые работают на химических предприятиях, НИИ, в учебных институтах, техникумах, ПТУ, училищах, колледжах городов Рубежное, Северодонецк, Лисичанск, Кременное, Луганск, Керчь и другие, а также ближнего и дальнего зарубежья. Базами производственной практики для наших студентов были передовые предприятия и научно-исследовательские учреждения страны, такие как: Днепропетровский и Львовский лакокрасочные заводы, Николаевский и Керченский судостроительные заводы, Львовский автобусный завод, Львовский завод «Сельхозмаш», Луганский тепловозостроительный завод, ИНФОУ АН УССР (г. Донецк), филиал НИОПиК (г. Рубежное), ООО «Рубежанский Краситель», Северодонецкое п/о «Азот», Северодонецкое п/о «Стеклопластик», Институт химических технологий и промышленной экологии (г. Рубежное) и др. Среди наших выпускников: директор ПИИ «ИнтерГазСинтез» Теменко Г.И., директор фирмы «Проминвестпластик» Пономарев С.В., зам. директора по производству ООО «Рубежанский Краситель» Крамаренко Н.Н., к.х.н. Пащенко В.Л. и к.х.н. Гак В.В. работают на лакокрасочных предприятиях Украины. В настоящее время на кафедре работают 6 преподавателей: академик НАН Украины, д.т.н., профессор; 4 кандидата наук, доцента; 1 ассистент. Кафедра выпускает бакалавров по направлению «Химическая технология» и специалистов по специальности «Химическая технология высокомолекулярных соединений». Сегодня кафедра ТВМС, продолжая свои лучшие традиции: систематичность, глубину фундаментальной подготовки студентов, в полной мере сохраняет единство учебного и научного процесса. Высокий теоретический уровень подготовки и сочетание учебной работы с научной, к которой достаточно широко привлекаются студенты, позволяют нам выпускать высококвалифицированных бакалавров и специалистов, которые востребованы в различных отраслях химической промышленности. Адрес: ул. Владимирская, 31, г. Рубежное, 93009; (06453) 5-01-56; факс: (06453) 7-62-24; www.iht.lg.ua contact@iht.lg.ua

facebook.com/youngcoatings

7

Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара

КАФЕДРА ХІМІЇ І ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК

Кафедра хімії і хімічної технології високомолекулярних сполук Дніпропетровського національного університету ім. Олеся Гончара була організована у 1994 році з відкриттям на хімічному факультеті спеціальності «Хімічна технологія високомолекулярних сполук». Кафедра створена для підготовки фахівців з виготовлення енергонасичених композиційних матеріалів на полімерній основі. У різні роки кафедру очолювали відомі вчені проф. Циганок Людмила Павлівна і проф. Спорягін Едуард Олексійович У 1997 році було відкрито філію кафедри на базовому підприємстві галузі – Павлоградському хімічному заводі, яку очолює технічний директор підприємства, д.х.н. Устименко Є.Б. З 1999 році кафедра одержала право підготовки магістрів за спеціальністю «Хімічні технології високомолекулярних сполук». У 2013 на кафедрі відкрита аспірантура і докторантура за спеціальністю 05.17.07 – хімічна технологія палива і паливно-мастильних матеріалів. На кафедрі працюють 2 професори; 4 доценти; 3 старші викладачі. Ліцензійний обсяг набору: бакалаврат – 30 місць (у тому числі 15–20 бюджетних); спеціалітет – 24 місця і магістратура – 6 місць (бюджетних і за контрактом). Зараз кафедра готує бакалаврів за напрямом «Хімічна технологія» зі спеціалізаціями «Хімічні технології високомолекулярних сполук» та «Хімічна технологія енергонасичених матеріалів та виробів». Щорічний набір абітурієнтів складає 15–25 осіб. З 2013 року на кафедрі навчаються іноземні студенти. Щорічний випуск спеціалістів – 7–12 осіб, і магістрів – 4–6 осіб. Навчальна програма передбачає підготовку фахівців для виробництв з виготовлення матеріалів спеціального призначення на основі високомолекулярних сполук. Але рівень інженерної і технологічної підготовки дозволяє випускникам кафедри так само успішно працювати на будь-яких хімічних апаратурних виробництвах, підприємствах з переробки рослинної та тваринної сировини, виробництвах продуктів харчування. Випускники кафедри – затребувані фахівці, які успішно працюють на різних хімічних виробництвах, таких як ДП «НВО «ПХЗ», НВО ПМЗ, КБ «Південне», ТОВ «Арсенал-груп», ТОВ «Отис-Тарда», ПП «Олейников» та ін. Основний науковий напрям кафедри – розробка методів синтезу і технологій одержання полімерних композицій спеціального призначення на основі сполук із синтетичної і природної сировини, а також дослідження закономірностей і способів регулювання реологічних властивостей високонаповнених композицій на полімерному зв’язувальному. Зараз кафедра приймає участь в науково-технічних проектах за спецтематикою, здійснює підготовку 5-х аспірантів і здобувачів. Завідувач кафедрою – к. х. н., доц. Варлан Костянтин Єлисейович. konstvarlan@meta.ua тел.: (066)2917531; (098)5248439 тел. кафедри (056) 760-84-29

8

facebook.com/youngcoatings

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка

КАФЕДРА ХІМІЇ ВИСОКОМОЛЕКУЛЯРНИХ СПОЛУК ХІМІЧНОГО ФАКУЛЬТЕТУ

У 1963 р. на хімічному факультеті було засновано кафедру хімії мономерів та полімерів. Очолив її професор Починок В.Я., під керівництвом якого досліджувалися синтез і властивості світлочутливих сполук. Ці дослідження стали основою створення полімерних і композиційних матеріалів для безсрібних способів запису інформації і були відзначені Державною премією України в 1970 р. Значний інтерес для різних галузей техніки становлять дослідження, які здійснюються на кафедрі з метою створення матеріалів для фотополімеризованих композицій, що застосовуються в поліграфії як негативні фоторезистори. Нові тверді мономери виявилися придатними для фотополімерізації та фотозшивання і ефективними для внутрішньоланцюгової модифікації полімерних матеріалів. Окрім традиційних напрямів на кафедрі здійснюються дослідження в галузі біологічноактивних сполук та поліамфолітів, полімерних електролітів для хімічних джерел струму, а також плазмохімічної модифікації полімерних матеріалів. За роки існування кафедри накопичено унікальний досвід створення реєструючих середовищ для везикулярного, термопластичного та фототермопластичного запису інформації, голографії та електронографії. Здійснено ґрунтовні дослідження реології, фотопровідності та фотохімії олігомерних і полімерних плівок. Більшість розробок впроваджено в різні галузі народного господарства. Одночасно, у 1965 р. на базі науково-дослідної лабораторії наповнених полімерів кафедри фізичної хімії хімічного факультету, було створено кафедру фізико-хімії полімерів і колоїдів, яку очолив проф. Усков І.О. Дослідження здійснювались за двома основними напрямами, а саме: вивчення впливу наповнювачів на структуру полімерів, які кристалізуються (група проф. Соломко В.П.), та на структуру аморфних полімерів (група проф. Ускова І.О.). Все своє життя пов’язали з кафедрою фізико-хімії полімерів та колоїдів професор Соломко В.П., доценти Тарасенко Ю.Г., В.І. Суровцев, які зробили значний внесок в розвиток полімерної науки і підготовку наукової зміни. Надалі дослідження були розширені на потрійні системи за участю полімерів, наповнювачів і пластифікаторів; очолював цей напрям проф. Нижник В.В. На цій основі було розроблено полімерні композиції, які знайшли застосування як конструкційні матеріали, магнітні носії запису інформації, антифрикційні та абразивні матеріали, а також волокна із специфічними властивостями. З приходом на кафедру проф. Єременко Б.В. було розпочато дослідження в області адсорбції полімерів і електроповерхневих явищ на межі розподілу фаз, стійкості та механізму коагуляції полімеровмісних дисперсних систем. На початку 70-х років проф. Усков І.О. започаткував новий науковий напрям з розробки синтетичних аналогів біополімерів з підвищеною гідродинамічною активністю і флокулюючою здатністю. Пізніше, в межах об’єднаної кафедри хімії високомолекулярних сполук, роботи в цьому напрямі були продовжені групою проф. Желтоножської Т.Б. і завершились створенням високоефективних вітчизняних флокулянтів «Unicomfloc», які пройшли успішні випробування в процесах коагуляційнофлокуляційного очищення природної води на багатьох водопровідних станціях України. У 1993 р. на базі кафедр хімії мономерів та полімерів і фізико-хімії полімерів та колоїдів створено нову кафедру – хімії високомолекулярних сполук, яку очолив доктор хімічних наук, професор Сиромятников В.Г. Нову кафедру було створено за рішенням Вченої ради Київського університету ім. Тараса Шевченка з метою удосконалення навчального процесу при вивченні хіміії високомолекулярних та об’єднання полімерної тематики. За час існування окремих кафедр, а потім об’єднаної кафедри хімії високомолекулярних сполук було захищено 8 докторських та 62 кандидатські дисертації за спеціальністю «Хімія високомолекулярних сполук», підготовлено більше ніж 700 кваліфікованих спеціалістів з хімії мономерів та полімерів і в галузі фізхімії полімерів та колоїдів, опубліковано більше ніж 2000 наукових праць, отримано більше ніж 105 авторських свідоцтв і патентів. Більше ніж за 50 років було накопичено унікальний синтетичний досвід зі створення полімерів спеціального призначення, реєструючих середовищ для запису інформації, фоторезистів, а також вивченню процесів перенесення енергії в полімерах, структуроутворення, фізико-хімічних і фізико-механічних властивостей багатокомпонентних полімерних систем та полімерних розчинів, що дало змогу запровадити наукові розробки в практику із значним економічним ефектом. Наукові дослідження на кафедрі хімії високомолекулярних сполук продовжуються у традиційному для неї напрямі – створення полімерів спеціального призначення. Це полімери для мікроелектроніки, фоторезистних технологій, полімерні фотонапівпровідники, полімерні тверді електроліти, світлочутливі полімери та композиції, біологічно активні полімери, поліелектроліти, інтер- та інтрамолекулярні полікомплекси та флокулянти для очищення води. За цикл наукових праць “Наукові основи створення фоточутливих олігомерних матеріалів і методів реєстрації оптичної інформації та їх використання у наукомісних технологіях” співробітникам кафедри Сиромятнікову В.Г., Гетьманчуку Ю.П. та Кувшинському М.Г. була присуджена Державна премія України в галузі науки і техніки 1996 року. З липня 2003 року кафедру очолює обраний за конкурсом професор Колендо О.Ю. Всього в даний час на кафедрі викладають 4 професори, 5 доцентів та асистенти. У навчальному процесі беруть участь також співробітники науково-дослідної лабораторії при кафедрі. Щороку не менше 10 випускників – спеціалістів і магістрів – захищають свої дипломи за тематикою кафедри. Частина з них продовжує навчання в аспірантурі при університеті або в Інститутах Академії наук України і лишається там працювати після захисту дисертації. Частина працює в промисловості або в бізнесі. Дехто одержує запрошення і працює в закордонних наукових закладах, зокрема в Німеччині та Франції. Викладачами кафедри створено значне число інструктивно-методичних і навчальних посібників, в 1999-2002 рр. було видано перший в Україні підручник для студентів університетів і хімічних вузів “Полімерна хімія” в 3-х частинах, за який його автор проф. Гетьманчук Ю.П. був нагороджений Премією НАНУ ім. А.І. Кіпріанова (2002 рік). Кафедра підтримує контакти з багатьма закордонними науковими центрами, її співробітники беруть участь в міжнародних наукових форумах і друкують свої праці в провідних закордонних наукових журналах. Щороку декілька винаходів патентуються в

facebook.com/youngcoatings

9

Україні та закордоном. На кафедрі хімії високомолекулярних сполук працюють такі наукові групи: Лабораторія фоточутливих органічних сполук, мономерів і полімерів як компонентів наноструктурних високомолекулярних сполук; Лабораторія мономерів, полімерів та нанокомпозитів на їх основі; Лабораторія синтезу та дослідження розгалужених полімерів; Лабораторія фотофізичних процесів в плівках полікомплексів та нанокомпозитів на основі аморфних молекулярних напівпровідників з координаційними сполуками. Лабораторія блок- і прищеплених кополімерів, полімерів-неорганічних сполук, інтер- та інтрамолекулярних комплексів. Основними напрямами наукових досліджень та досягненнями лабораторії можна вважати: – піонерські дослідження матричних ефектів в процесах блок- та прищепленої кополімеризації; – відкриття особливого класу полімерних сполук – інтрамолекулярних полікомплексів (ІнтраПК) серед блок- і прищеплених кополімерів; – розробка синтезу полімер-неорганічних сполук типу: неорганічна наночастинка/щеплений полімерний шар в одну стадію; – створення високоефективних флокулянтів «Unicomfloc» для очищення природної води на водопровідних станціях на основі ІнтраПК та полімер-неорганічних сполук; – розробка міцелярних наноконтейнерів з блок-кополімерів для токсичних лікарських препаратів з метою їх цільового транспорту в певні клітини живого організму. Лабораторія має наукові зв’язки з Школою фармакології університету міста Reading (Велика Британія), Відділом фізики полімерів ІХВС НАН України, Enerize Corporation (США) та ін. Лабораторія фоточутливих органічних сполук, мономерів та полімерів як компонентів наноструктурних високомолекулярних сполук Основні напрями науково-дослідної роботи: 1. Розробка нових фоточутливих полімерних матеріалів на основі полімерів і полікомплексів похідних азобензолу, 8-гідроксихіноліну та ін., які мають перспективи у використанні в новітніх технологіях, таких як оптичний запис інформації, рідкокристалічні дисплеї, фотореле, для реєстрації оптичних голограм.

2. Одержання діазокопіюючих пластин для негативного друку на основі похідних пентазадієнів.

3. Розробка нових фотоактивних полімерних матеріалів на основі полімерів похідних бензилідену, кумарину з нелінійними оптичними властивостями.

4. Одержання полікомплексів на основі дикетонів і рідкоземельних елементів для створення електролюмінесцентних діодів. Лабораторія мономерів, полімерів та нанокомпозитів на їх основі Наукова робота групи пов’язана із створенням сучасних матеріалів для запису інформації, вивченням процесів внутрішньомолекулярного перенесення енергії в полімерах, розробці новітніх матеріалів – полімерних твердих електролітів для хімічних джерел струму, фотонапівпровідників для електролюмінесцентних пристроїв, сонячних елементів, голографії, світлочутливих полімерів і композицій для фоторезистних технологій, біологічно активних полімерів тощо. У 1996 р. за цикл наукових праць «Наукові основи створення фоточутливих олігомерних матеріалів і методів реєстрації оптичної інформації та їх використання у наукоємних технологіях» одержав Державну премію України в галузі науки і техніки. Основні напрями науково-дослідної роботи: 1. Полімерні матеріали для фотоорієнтації рідких кристалів.

2. Термостабілізація полістиролу імідофенілметакрилатами. Лабораторія синтезу та дослідження розгалужених полімерів Полімери нелінійної будови – це не тільки цікаві об’єкти фундаментальних досліджень, але й перспективні матеріали для вирішення широкого кола прикладних завдань. Останнє десятиріччя характеризується значним прогресом в теорії розгалужених систем, тому актуальним стає експериментальне дослідження реальних систем складної архітектури. Поєднання теоретичних розробок і експериментальних робіт сприяє розумінню фізичних умов самоорганізації таких систем на внутрішньомолекулярному рівні, що є поштовхом для створення нових матеріалів керованої структури, які можуть засовуватись в нанотехнологіях, біомедицині, фармакології тощо. Основні напрями науково-дослідної роботи: 1. Хімічне моделювання сферичних і циліндричних полімерних щіток.

2. Розгалужені поліелектроліти.

3. Внутнішньомолекулярна структура розгалужених систем в розчині та конденсованому стані.

4. Розгалужені полімери як матриці для створення нанокомпозитів.

5. Розгалужені полімери як регулятори стійкості полідисперсних систем. Лабораторія має наукові зв’язки з: University of Technology and Life Sciences, Faculty of Chemical Technology and Engineering, Bydgoszcz, Poland, (Dr. Dorota Ziolkowska); D.Sokolsky Institute of Organic Catalysis & Electrochemistry, Almaty, Kazakhstan, (Prof. A.Zharmagambetova); Institute Charles Sadron, Strasbourg, France, (Prof. M.Rawiso, Prof.J.M.Guenet, Dr.D.Sarasin – seniour scientists). Лабораторія фотофізичних процесів в плівках полікомплексів та нанокомпозитів на основі аморфних молекулярних напівпровідників з координаційними сполуками Науковим напрямом групи є «Фотоніка напівпровідникових композитів». Наукові інтереси спрямовані на дослідження електро-, фотофізичних і електромагнітооптичних властивостей забарвлених полімерних композитів, встановлення основних механізмів фотогенерації, транспорту та рекомбінації носіїв заряду в неупорядкованих органічних матеріалах, а також створення нових матеріалів для фоточутливих інформаційних середовищ, фотоелектроніки, молекулярної електроніки, фотоелектричних

10

facebook.com/youngcoatings

перетворювачів сонячної енергії. У складі групи працюють висококваліфіковані спеціалісти в галузі хімії, фізики, математики, програмування, електроніки, механічного дизайну та конструювання. В науково-пошуковій роботі приймають участь аспіранти і студенти хімічного, радіофізичного та фізичного факультетів Університету. Є співпраця з науковцями з Росії, Литві, Польщі, Швеції, Австрії. Основні напрями науково-дослідної роботи: 1. Електро- і фотопровідність фотонапівпровідникових полімерних композитів. Дослідження величини і кінетики електро- та фотопровідності плівок полімерних композитів, залежно від напруженості електричного та магнітного поля, температури, довжини хвилі і інтенсивності світла, концентрації та хімічної будови барвників, донорів і акцепторів.

2. Фотогенерація і рекомбінація нерівноважних носіїв заряду в фотонапівпровідникових полімерних композитах. Дослідження впливу зовнішнього електричного і магнітного полів на фотопровідність та спектри фотоабсорбції і фотолюмінесценції полімерних композитів.

3. Розробка голографічних реєструючих середовищ і електронних систем керування їх роботою. Дослідження інформаційних характеристик реєструючих середовищ голографічними методами.

4. Розробка електролюмінесцентних середовищ на основі плівок полімерних композитів. Дослідження електропровідності і спектрів електролюмінесценції.

5. Розробка середовищ для фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії. Дослідження фотовольтаічних характеристик плівок полімерних композитів.

6. Розробка середовищ для електромагнітооптичних модуляторів і поляризаційної голографії. Дослідження електро- і магнітооптичного ефекту. Дослідження інформаційних характеристик реєструючих середовищ голографічними методами.

7. Розробка інформаційних середовищ на основі полімерних композитів з домішками молекулярних магнетиків. Дослідження фотонапівпровідникових властивостей електрофізичними методами. Контакти Київський нацiональний унiверситет iм. Тараса Шевченка хімічний факультет, кафедра хімії високомолекулярних сполук, вул. Володимирська, 62-а, 01033, Київ-33, Україна

Державний вищий навчальний заклад «Український державний хіміко-технологічний університет» м. Дніпропетровськ

Завідувач кафедрою: Колендо О.Ю. Тел.(044) 239-33-67 e-mail: akolendo@ukr.net Секретар кафедри: Юхименко Н.М. Тел. (044) 239-33-29 e-mail: yukhimenko.n@gmail.com

КАФЕДРА ПЕРЕРОБКИ ПЛАСТМАС ТА ФОТО-, НАНО- І ПОЛІГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ

Історія всієї полімерної хімії ще з часів радянської України тісно переплелася з історією однієї віликої людини. Ім’я цієї людини Ніна Костянтинівна Мощинська. Народилася Ніна Костянтинівна у м. Архангельську. Вищу освіту здобула в Київському політехнічному інституті у 1934 р. Після закінчення інституту працювала у дослідному відділі напівпродуктів та барвників центральної заводської лабораторії хімкомбінату в м. Рубіжне, де нею було виконано великий цикл досліджень з розробки та впровадження у виробництво технології одержання оксинафтойних кислот, дибензпиренхінону, індентрену, барвників, кубового золотаво-жовтого та інших барвників і продуктів, які на той час були основною продукцією ВО «Барвник».У 1940 році Мощинська Н.К. переходить на посаду викладача до Рубежанського хіміко-технологічного інституту де працювала асистентом кафедри органічної хімії, напівпродуктів і барвників. У 1941 р. разом з інститутом була евакуйована до м. Кемерово, після звільнення Донбасу у 1943 році повернулася до м. Рубіжне, де продовжувала викладацьку діяльність та роботу над кандидатською дисертацією, яка була присвячена синтезу низки напівпродуктів для барвників. Після захисту дисертації у Московському хіміко-технологічному інституті ім. Д.І. Менделеєва у 1944 р. Ніна Костянтинівна очолила кафедру напівпродуктів і барвників Рубежанського хіміко-технологічного інституту. Після закриття РХТІ у 1949 р. Ніна Костянтинівна працювала короткий час у Корейській народно-демократичній республіці, а потім була направлена до Дніпропетровського хіміко-технологічного інституту, де працювала доцентом кафедри технології основного органічного синтезу, деканом факультету технології органічних речовин. З 1952 до 1954 р. під керівництвом професора Ворожцова М.М. (МХТІ) займалась дослідженням процесів конденсації ароматичних вуглеводнів з формальдегідом. У квітні 1955 року захистила докторську дисертацію «Дослідження у ряді діарилметанів та їхніх похідних». За її активної участі у грудні 1955 р. була заснована кафедра Технології пластичних мас, яку вона очолювала до 1975 р., а пізніше була створена Проблемна лабораторія синтетичних полімерів та напівпродуктів. У 1957 р. Ніна Костянтинівна була затверджена у вченому званні професора заснованої кафедри. З 1968 р. складом кафедри Технології пластичних мас здійснювався випуск фахівців за спеціальностями “Технологія переробки полімерів” і “Хімічна технологія кінофотоматеріалів і магнітних носіїв“. У грудні 1977 р. на базі кафедри Технології пластичних

facebook.com/youngcoatings

11

мас засновано дві кафедри: хімічної технології високомолекулярних сполук; переробки пластмас і технології кінофотоматеріалів. Кафедра переробки пластмас і технології кінофотоматеріалів готувала спеціалістів за двома спеціальностями: “Технологія переробки полімерів” і “Хімічна технологія кінофотоматеріалів і магнітних носіїв“. У 1998 р. відкритий набір студентів за спеціальністю ”Фотополіграфічні матеріали”, в 2002 р. з’явилась нова перспективна спеціальність – “Матеріали видавничо-поліграфічних виробництв”. З 1998 р. кафедра носить назву переробки пластмас та фото-, нано- і поліграфічних матеріалів. З 1977 р. по 1980 р. кафедрою керувала к.х.н. Інна Петрівна Буряк. З 1980 р. очолив кафедру д.х.н., професор Едуард Олексійович Спорягін. З 1992 р. по 1996 р. кафедрою керував к.т.н. Петро Іванович Баштаник, з 1996 р. кафедру очолює доктор хімічних наук, професор Михайло Васильович Бурмістр. На сьогоднішній день багаторічний досвід викладачів кафедри, їх висока кваліфікація та повністю укомплектована матеріально-технічна база дозволяє здійснювати підготовку фахівців рівнів бакалавр, спеціаліст і магістр за спеціальностями: - Хімічна технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів (ПП), де отримують знання з хімії високомолекулярних сполук, вчаться орієнтуватися в сучасних марках і технологіях одержання полімерів; знайомляться з технологією виробництва синтетичних волокон, полімерних плівкових матеріалів і штучної шкіри, можливими шляхами їх подальшого використання, сучасними виробництвами, їх особливостями і напрямами розвитку. Галузі, в яких можуть працювати випускники спеціальності: виробництво плит, листів, труб і профілів із пластмас; виробництво тари із пластмас; виробництво будівельних виробів із пластмас; архітектура та інжиніринг, технічні випробування та дослідження; дослідження та експериментальні розробки у сфері природничих і технічних наук та багато іншого.

- Матеріали видавничо-поліграфічних виробництв (МВПВ) – це дизайн у поліграфії, реклама та рекламні технології, видавнича справа та редагування, сучасні технології виготовлення та обробки поліграфічних та фотографічних матеріалів для видавничо-поліграфічних виробництв. Базами практики і місцями працевлаштування є рекламні агенції, друкарські видавництва та типографії, редакції газет і журналів, видавничо-поліграфічні виробництва фото- та поліграфічної продукції, підприємства з виготовлення тари і пакувань, а також на підприємствах, що обробляють фотоматеріали (фотолабораторії, фотостудії). За останні роки кафедрою видано багато посібників. З них мають значення для покращення навчального процесу на кафедрі наступні: О.В. Суберляк, П.І.Баштанник “Технологія виробництва виробів із пластмас і композитів”, Київ, 1995; О.В. Суберляк, П.І. Баштанник “Технологія формування виробів з пластмас. Частина 2. Технологія формування погонажних виробів”, Київ, 1996; М.В. Бурмістр, Н.М. Євдокименко та інші, “Полімерні суміші та кормпозити”, Дніпропетровськ, 2003; М.В. Бурмістр, В.С. Кравцов, “Хімія і фізика високомолекулярних сполук”, Дніпропетровськ, 2004; О.В. Суберляк, П.І. Баштаник «Технологія переробки полімерних та композиційних матеріалів», Львів, 2007; М.В. Бурмістр, П.І. Баштаник, І.П. Буряк, В.М. Вишневецький, В.Г. Овчаренко «Дипломне проектування за спеціальністю «Технологія переробки полімерів», Дніпропетровськ, 2011; В.І. Ситар, М.В. Бурмістр, О.С. Кабат «Промислова екологія при виробництві та переробці полімерних матеріалів», Дніпропетровськ, 2012; К.М. Сухой, О.А. Шилова, В.А. Мошников, И.В. Сухая, М.В. Бурмистр «Основы золь-гель технологии наноструктурированных оксидных и гибридных органо-неорганических материалов», Днепропетровск, 2011; А.И. Буря, В.В. Байгушев, М.В.Бурмистр «Углерод-углеродные композиты-получение, свойства и применение в электротермии», Днепропетровск, 2012; Є.П. Мамуня, Є.В. Лебедєв, М.В. Юрженко, В.В. Левченко, О.С. Свердліковська, М.В. Бурмістр, О.В. Черваков, О.К. Матковська. Полімерні Електроактивні Матеріали. Розділ «Йонні рідини», Київ, 2013; Свердліковська, О.С. Полімерні четвертинні амонієві солі та їх аналоги – перспективні іонні рідини / О.С. Свердліковська. – Дніпропетровськ, 2015. – 264 с. Основні наукові напрями кафедри “Переробки пластмас та фото-, нано- і поліграфічних матеріалів” сформовані в рамках наукової школи “Полімери, поліелектроліти, полімерні композиційні матеріали”, заснованої в 1996 р. д.х.н., професором Бурмістром М.В. яка працює в наступних напрямах: 1. Синтез елементоорганічних полімерів.

2. Структура, теплофізичні властивості та релаксаційні характеристики іоногенних полімерів.

3. Полімерні електроліти для електрохімічних пристроїв.

4. Наноматеріали на основі полііоненів та силікатів.

5. Модифікація полімерних композиційних матеріалів. Одним з перспективних і прогресивних напрямів кафедри є синтез елементоорганічних сполук. Так, розроблені нові поліфункціональні елементоорганічні мономери і олігомери, а також композиційні матеріали на їх основі, в тому числі новий клас карбофункціональних кремнійорганічних спиртів для одержання поліуретанових матеріалів, що мають фізико-хімічні показники, які не поступаються світовим стандартам. Розроблено методики синтезу та вивчено вплив структури і характеру замісників на фізико-хімічні та модифікуючі властивості одержаних сполук. Визначені області використання нових елементоорганічних низькомолекулярних та олігомерних сполук, в якості стабілізаторів полімерів, електролітичних і модифікуючих добавок. Здійснені розширені дослідження оптимальних рецептур композиційних сумішей на основі синтезованих сполук. Дослідження підтверджені відповідними актами розширених досліджень. Останнім часом зусилля вчених і технологів спрямовані на створення полімерних матеріалів з іонною провідністю. На основі таких матеріалів можливе створення потужних первинних (батареї) та вторинних (акумулятори) джерел електроенергії з великою ємністю і незначною вагою, електрохромних дисплеїв нового покоління та різних за призначенням сенсорів. Бажаними характеристиками твердих полімерних електролітів (ТПЕ) з метал-іонною провідністю є високий рівень питомої провідності (переважно катіонної), можливість промислової переробки у плівки з високими механічними показниками, низька температура склування, хімічна стабільність в контакті з матеріалами і широке вікно електрохімічної стабільності. На кафедрі розроблені методики синтезу низки нових оксіетилен-аліфатичних і оксіетилен-алкілароматичних полііоненів різної іонної концентрації з високими значеннями молекулярної маси, здійснені синтези та охарактеризовані 25 різних полімерів з відповідними молекулярними структурами. Ще одним напрямом роботи кафедри «Переробки пластмас та фото-, нано- і поліграфічних матеріалів» є вирішення науковотехнічних проблем сучасних технологій у електрохімії, актуальність яких обумовлена необхідністю синтезу нових термостабільних

12

facebook.com/youngcoatings

низькотемпературних іонних рідин, працездатних у діапазоні температур від –650С до +650С, з високою іонною провідністю. Важливість науково-дослідної роботи є також у вирішенні актуальної проблеми хімії високомолекулярних сполук – зменшення вартості та екологічної чистоти синтезованих мономерів, можливості створення на їх основі полімерних матеріалів з високою іонною провідністю. У роботі розглянуто сучасний стан і основні тенденції розвитку іонних рідин для вирішення науковотехнічних проблем хімії і хімічної технології. Здійснено направлений синтез та системне дослідження властивостей іонних рідин на основі похідних морфоліну. Синтезовані низькотемпературні іонні рідини на основі похідних морфоліну з високою іонною провідністю є перспективними сполуками нового типу, які можуть бути використані в якості: компонент рідких і полімерних електролітів для різних електрохімічних пристроїв (сонячних батарей, джерел струму, конденсаторів, літієвих батарей тощо); для мембран паливних елементів на основі поліелектролітних комплексів; екстрагентів, розчинників і каталітичних середовищ у органічному синтезі та синтезі полімерів; імерсійних середовищ у рефрактометрії; чутливих елементів для рефрактометричного аналізу тощо. Іонні рідини нового типу на основі похідних морфоліну мають значно більшу (ефективнішу) порівняно з раніше відомими сполуками іонну провідність при значно меншій температурі склування. На кафедрі мають розвиток наукові напрями, що вирішують проблеми промисловості переробки пластмас, шинної та гумотехнічної промисловості. Вдосконалюються уявлення про процеси модифікації еластомерних матеріалів. Встановлено, що хімічна будова модифікаторів типу алкоксіамінотитанатів для еластомерних анаеробних композицій має принциповий вплив на міцність металополімерних з’єднань. Розраховано фізико-хімічні характеристики модифікаторів , які дозволяють прогнозувати ряд властивостей, цілеспрямовано підходити до вирішення конкретної технічної задачі, суттєво скоротити матеріальні витрати та час при проведенні досліджень. Розроблено основи модифікації еластомерних матеріалів композиційними добавками на основі полігуанідингідрохлориду та олігомерних полігуанидинів, показано переваги розроблених модифікаторів в порівнянні з існуючими по підвищенню комплексу властивостей в гумо армованих системах. Показано, що використання олігомерних полігуанідингідрохлориду у вигляді сплавів з загусником є перспективним і крім покращення технічних характеристик гум, дозволяє вирішити питання розважування і дозування полігуанідингідрохлориду і надання кращої випускної форми. Встановлено, що композиційні стабілізатори на основі полігуанідингідрохлориду сприяють уповільненню старіння гум особливо в присутності діафену ФП. Встановлено закономірності розробки еластомерних композицій з використанням в якості прискорювачів органічних похідних кислот фосфору та сульфенамідних похідних з різними функціональними групами і замісниками. Встановлено вплив нових четвертинних амонієвих солей, цинковмісних композиційних добавок на активацію процесу вулканізації та модифікацію властивостей еластомерних композицій на основі карбоцепних дієнових каучуків. Показана можливість їх використання як багатоцільових добавок з метою інтенсифікації вулканізаційних процесів, модифікації властивостей гум, зменшення утворення токсичних речовин, розширення асортименту вітчизняних інгредієнтів. Розроблено анаеробні композиції з високим комплексом властивостей для склеювання металевих субстратів, фіксації і герметизації різьбових роз’ємних з’єднань. Одержано нові полімерні композиційні матеріали з підвищеними технологічними механічними і триботехнічними властивостями на основі поліпропілену і гібридного наповнювача. Кафедрою виконувались держбюджетні науково-дослідні роботи згідно з планом НДР Міністерства освіти і науки України. Серед найбільш важливих робіт слід відзначити: 1. Проект Державного Фонду Фундаментальних Досліджень МОН України № 03.07/164 “Синтез нових гетероланцюгових сполук та полімерів, дослідження фізико-хімічних основ модифікації ними еластомерних та полімерних матеріалів”.

2. Грант Президента України GP/F11/0043 “Розробка нанокомпозитів на основі шаруватих силікатів і полімерних четвертинних амонієвих солей (ПЧАС) як носіїв модифікуючих добавок з регульованим комплексом властивостей для використання в процесах гумового виробництва”.

3. Українсько-угорський проект М100-2007 “Розробка полімерних композитів, армованих базальтовими волокнами” (фінансування МОН України) 4. Українсько-болгарський проект “Тверді полімерні електроліти на основі полімерних четвертинних амонієвих солей для літієвих джерел струму “(фінансування МОН України).

5. Українсько-американський проект CRDF (Advance Research Chemicals, Inc.,Сomp., USA) «Дослідження електродних матеріалів і електролітів для літієвих батарей». Держбюджетні науково-дослідні роботи виконуються із залученням студентів 3-5 курсів. Підсумком такої співпраці є щорічний захист дипломних науково-дослідних робіт (не менш десяти), участь студентів у Міжнародних конференціях молодих вчених, аспірантів і студентів та у Всеукраїнському галузевому конкурсі кращих дипломних проектів і робіт. Завідувач кафедрою – д.х.н., проф. Бурмістр Михайло Васильович тел.: +38(0562) 47-05-29 e-mail: plast_print@udhtu.edu.ua

facebook.com/youngcoatings

13

Залізнюк Д. І. ДВНЗ «Дніпропетровський політехнічний коледж», м. Дніпропетровськ

РОЛЬ МОЛОДШОГО СПЕЦІАЛІСТА У ЛАКОФАРБОВІЙ ГАЛУЗІ: ТАК ЧИ НІ?

Державний вищий навчальний заклад «Дніпропетровський політехнічний коледж» бере свій початок від далекого 1926 року, коли ще на той час в Катеринославі було засновано хімічну профшколу для підготовки фахівців створюваної хімічної промисловості колшнього СРСР. В 1930 році з ініціативи видатного вченого – хіміка Льва Володимировича Писаржевського на базі цієї профшколи створюється навчальний комбінат, до якого ввійшли хіміко – технологічний інститут і наш навчальний заклад, який отримав назву Дніпропетровський коксо–хімічний технікум. В 1960 році його було перейменовано у Дніпропетровський хіміко – механічний технікум. В цей же час за проханням адміністрації Дніпропетровського лакофарбового заводу наш навчальний заклад почав підготовку техніків–технологів по виробництву лаків і фарб. В 1991 році наказом Міністерства хімічної промисловості СРСР технікум перетворено в Дніпропетровський політехнічний коледж. Сьогодні Державний вищий навчальний заклад «Дніпропетровський політехнічний коледж» - єдиний в Україні навчальний заклад, який готує фахівців освітньо–кваліфікаційного рівня молодший спеціаліст за спеціальністю «Виробництво високомолекулярних сполук» та є розробником державних стандартів з цієї спеціальності. Студенти вивчають основи виробництва і використання різноманітних лакофарбових матеріалів. Випускники даної спеціальності можуть працювати на підприємствах хімічної промисловості на посадах лаборант(фізичні та хімічні дослідження), технік–лаборант, технік–технолог, технік з підготовки виробництва, технолог цеху, майстер виробництва, контролер ВТК, апаратник. Загалом наш коледж готує фахівців з 9 спеціальностей і практично всі вони пов’язані з хімічним виробництвом. Контингент студентів станом на 1 травня 2016 року склав 805 чоловік. Безпосередньо випуск фахівців з спеціальності «Виробництво високомолекулярних сполук» за останні 3 роки склав 48 студентів. Основна частка, яких продовжила навчання в ДВНЗ «Український Державний хіміко–технологічний університет» за тією ж спеціалізацією. З питань покращення навчально–виховного процесу коледж активно співпрацює з вищими навчальними закладами 3 – 4 р.а. Уклав договори про співпрацю з ДВНЗ «Українським Держаним хіміко–технологічним університетом», Дніпропетровським національним університетом, Національною металургійною академією. Щорічно випускники коледжу отримують можливість продовжити навчання в перелічених вищих навчальних закладах, починаючи з 2 - 3 курсів. Починаючи з 2010 року коледж започаткував новий напрям навчально–виховної діяльності – співпрацю з вищими навчальними закладами зарубіжжя. В липні 2012 року коледж уклав договір з громадською організацією «Дніпропетровський обласний союз поляків» про створення науково – методичного центру «Наука двох народів» для здійснення спільних заходів і науково–методичної роботи у напрямі патріотичного виховання студентів, сприяння науковій і педагогічній співпраці між вищими навчальними закладами Дніпропетровщини та Республіки Польща. В рамках науково–методичного центру «Наука двох народів» коледж уклав договори про співпрацю з Вищою школою м. Бяла Подляска, Люблінським природничим університетом, Люблінським католицьким університетом, Люблінським університетом ім. Марії Кюрі – Скадовської, Лодзинським технічним університетом. В січні 2013 року в коледжі пройшла презентація вищої школи м. Бяла Подляска, в якій прийняли участь Генеральний консул Республіки Польща в Україні Ян Гранат, а також керівництво Дніпропетровської обласної ради і департаменту освіти обласної державної адміністрації. Також відбулась науково – практична конференція «На шляху до формування єдиного Європейського освітнього простору». На конференції були розглянуті питання співпраці навчальних закладів Польщі і Дніпропетровщини. У 2014 році коледж став членом Асоціації українських виробників лакофарбової продукції та входить до складу технічного комітету ТК-168 «Лаки и краски». Підводячи підсумок треба сказати, що в зв’язку з економічною нестабільністю в Україні попит на випускників коледжів і технікумів зменшився. Кожне підприємство хоче бачити фахівця з досвідом роботи, закінченою вищою освітою. Постає питання: «Де цього досвіду набути, щоб наш випускник був конкурентноспроможний на ринку праці у лакофарбовій галузі?», та «Чи потрібен молодший спеціаліст підприємствам взагалі?» В нашому коледжі працюють висококваліфіковані викладачі, є обладнані кабінети і лабораторії, однак устаткування для виконання лабораторних робіт застаріле і визначити показники сировини, напівфабрикатів, готової продукції за вимогами міжнародної організації стандартизації (ISO) немає можливості;є бібліотека, що забезпечує студентів літературою, але бажано мати навчальну літературу останніх років, яка містить методики виготовлення та контролю якості сучасних лакофарбових матеріалів. Та для більш глибокого вивчення сучасного виробництва, необхідно бачити, а ще краще працювати на такому виробництві(проходити виробничу практику). Сьогодні я звертаюсь до представників підприємств: «Давайте відновимо зв’язок навчальний заклад – підприємство не тільки на папері, а в дійсності». Ми здійснімо теоретичну підготовку, а ви навчите застосовувати ці знання на практиці. І в результаті підприємство отримає висококваліфікованого молодшого спеціаліста. Закінчуючи свою доповідь хочу акцентувати вашу увагу на тому, що сучасний студент приходячи до вищого навчального закладу хоче знати, що сьогодні – навчання, завтра – робота, а у майбутньому – стабільність.

14

facebook.com/youngcoatings

Інститут хімії високомолекулярних сполук (ІХВС) Національної академії наук України

ВІДДІЛ ХІМІЇ ОЛІГОМЕРІВ І СІТЧАСТИХ ПОЛІМЕРІВ

Коротка загальна характеристика підрозділу Відділ створений в 1998 р. на базі відділу сітчастих полімерів (завідувач доктор хім. наук, проф. С.І. Омельченко) та лабораторії синтезу поліуретанів (завідувач, доктор хім. наук, проф., чл.-кор. НАН України В.В. Шевченко). Сучасного вигляду відділ набув після об’єднання в 2007 році із відділом хімії олігомерів і синтетичних каучуків (завідувач кандидат хім. наук В.К. Грищенко). За час існування відділу було опубліковано 3 монографії понад 500 робіт та 90 патентів, з них за останні 5 років понад 120 статей і 30 патентів. На даний час у відділі працює 25 співробітник, у тому числі 1 доктор наук та 15 кандидатів наук. Основні напрямки досліджень відділу Синтез функціоналізованих олігомерів і полімерів і регулювання структури і властивостей плівкоутворюючих полімерних композицій на їх основі. Синтез функціоналізованих гетероцепних і кремнійорганічних олігомерів і полімерів різної молекулярної архітектури (лінійних, розгалужених і гіперрозгалужених) Синтез олігомерних йоногенних і неіоногенних поверхнево-активних речовин Синтез йонопровідних, оптико-електронних, рідкокристалічних полімерних середовищ Створення монолітних плівок, адгезивів і покриттів різного функціонального призначення. Створення полімерів і полімерних композитів біомедичного призначення та біоцидів Розробка та наукові основи створення і фотохімія реакційноздатних олігомерів та синтетичних каучуків, вивчення закономірностей формування полімерних та еластичних матеріалів на їх основі. Радикальна олігомеризація дієнових і вінілових мономерів з використанням біфункціональних ініціаторів, в т.ч. фотополімеризація з розробкою олігомерів, які містять функціональні кінцеві групи; Хімічні перетворення кінцевих груп олігомерів у групи іншої природи, в т.ч. одержання полімеризаційноздатних уретанвмісних олігомерів. Створення нових біополімерних композиційних матеріалів на основі відновлюваної рослинної сировини; Розробка реакційноздатних олігомерів з циклокарбонатними кінцевими групами та отримання на їхній основі поліуретанів безізоціанатним методом Найважливіші результати за останні роки створено органо-неорганічні протонообмінні мембрани з безводним механізмом провідності розробленогуанідинвмісний рн-чутливий поліакриламідний гідрогель медичного призначення синтезовано гуанідинвмісний олігомер як фунгіцид для захисту гумових виробів від мікроскопічних грибів синтезовано олігомерні йонних рідин різної будови і молекулярної архітектури створено ефективні фотолюмінесцентні полімерні матеріали та покриття створено термостійкі фторовані в ядро азополіуретани з нелінійно-оптичними властивостями синтезовано перфторароматичні азометинвмісні мономери рідкокристалічні полімери на їх основі синтезовано мономерні біфункціональні азоініціатори та реакційноздатні олігомери з їх використанням синтезовано олігомерні азоініціатори радикальної полімеризації та блоккополімериз їх використанням створено безізоціанатний метод отримання поліуретанів на основі відновлюваної сировини та епоксидних олігомерів створено олігомерні комплексоутворювачі для очистки стічних вод від радіоактивного забруднення створено високоякісний полимерний клей для етикетирування створено поліуретановий клейпостійної липкості та клей - розплав постійної липкості створено водні алкідакрилатні фарби (ваак) створено термостійкі просочувальні композиції для екстремальних умов експлуатації на аес синтезовано фторовмісні тромборезистентні покриття внутрішньосудинних стентів синтезовано акрилатні анаеробні герметики створено фотополімерні композиційні матеріали для різних галузей споживання синтезовано епоксиуретанові клеї широкого промислового використання Досягнення за останні роки в напрямку створення лакофарбових матеріалів

Розроблено нові реакційноздатні модифікатори для модифікації нових і промислових лакофарбових матеріалів і з їх застосуванням створено алкідні та меламіноалкідні лакофарбові матеріали прискореного повітряного висихання з новим покращеним комплексом захисних та експлуатаційних властивостей для широкого промислового використання. Розроблені лакофарбові матеріали є однокомпонентними з терміном життєздатності більше шести місяців, відрізняються високою швидкістю висихання на повітрі без нагріву та зростанням стійкості до атмосферних впливів та агресивних факторів. В даному напрямку робіт було реалізовано два інноваційних проекти, розроблена технічна документація, проводяться роботи по впровадженню матеріалів та технології їх одержання на підприємствах Києва та Львова. Завідувач відділу - Шевченко Валерій Васильович, доктор хімічних наук, професор, чл.-кор. НАН України, Заслужений діяч науки і техніки, лауреат Державної премії Харківське шосе, 48, м.Київ, 02160, Україна, тел.:+38 (044) 559-55-00, факс: +38 (044)294-40-64, е-mаіl: valshevchenko@yandex.ru

facebook.com/youngcoatings

15

Касьяненко І.М., Крамаренко В.Ю. Національний технічний університет – «Харківський політехнічний інститут», м. Харків

ВПЛИВ СТУПЕНЯ НАПОВНЕННЯ НА ВНУТРІШНІ НАПРУГИ ТА МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОКРИТТІВ НА ОСНОВІ ВОДНОДИСПЕРСІЙНИХ КОМПОЗИЦІЙ

Вступ Покриття на основі воднодисперсійних лакофарбових матеріалів (ВД ЛФМ) на сьогодні займають домінуюче місце на ринку фасадних ЛФМ [1]. Це зумовлено тим, що окрім оптимальних декоративно-захисних властивостей ВД ЛФМ відповідають сучасним вимогам щодо екологічної безпечності таких матеріалів. Відомим негативним ефектом ВД ЛФМ є самовільне розтріскування покриттів на їх основі як під час формування за температур нижчих від так званої «мінімальної температури плівкоутворення» (МТП), так і під час подальшої експлуатації покриттів. Очевидно, що ці процеси є результатом розвитку внутрішніх напруг (ВН), значення яких перевищують міцність самого покриття (σВН > σc). Відомо [2, 3], що за відсутності хімічних реакцій під час плівкоутворення, що відбувається за температури оточуючого середовища, виникнення та зростання ВН є наслідком усадочних явищ за рахунок випаровування летких компонентів ЛФМ. Більш того, цей ефект зростання ВН аморфних полімерів спостерігається в момент, коли їх температура склування Tg є більшою чи принаймні дорівнює температурі оточуючого середовища. Це легко підтверджується експериментально при визначенні температурної залежності ВН у режимі нагрівання для покриттів з Tg вище кімнатної [3, 4]. Оскільки для забезпечення ефективного плівкоутворення значення МТП ВД ЛФМ, та відповідне значення температури склування полімеру дисперсії мають бути нижчими від температури оточуючого середовища, слід очікувати невеликих абсолютних значень ВН у покриттях на основі таких матеріалів. Очевидно, цей ефект пояснює відносно невелику кількість робіт, присвячених проблемі визначення ВН на основі наповнених ВД ЛФМ, особливо під час їх плівкоутворення. Крім огляду Перери у монографії [3], що була створена на основі аналізу ранніх публікацій, систематизована інформація щодо цього питання практично відсутня. Саме розширення уявлень щодо чинників, які впливають на процес виникнення та розвиток та ВН у таких системах було обрано за мету запропонованої роботи.

1. Експериментальна частина 1.1 Приготування композицій Композиції з різним значенням об’ємної концентрації пігменту (ОКП) були одержані на основі стирол-акрилової дисперсії Acronal 290D (BASF). Як пігмент використовувався діоксид титану (TiOx-280), а як наповнювач – карбонат кальцію (TurkCarb 2), масове співвідношення яких становило 1:2,5. Значення критичної об’ємної концентрації (КОКП), визначене за олієємністю суміші [5], становило 52%. Вміст коалесценту (тексанол) був постійним та складав 2 % від маси дисперсії. Повний компонентний склад та детальний опис приготування композицій надано в роботі [6].

1.2 Визначення внутрішніх напруг Визначення ВН відбувалося методом вимірювання значення прогину гнучкого субстрату з нанесеним покриттям, що вільно розташовувався на двох опорах (рис. 1).

Рис. 1 – Схема визначення ВН за прогином балки, що розташована на двох опорах Як субстрат використовували смужки поліетилентерефталату розмірами 150x10x0,15 мм, модуль пружності якого складав Es = 950 МПа. Деталі методики визначення ВН наведені в роботі [7]. Рідкі композиції наносилися на субстрат за допомогою спеціального шаблону та аплікатору, що забезпечував товщину мокрого шару 300 мкм. Вимірювання прогину відбувалося на впродовж 24 годин за температури 19±10С, після чого визначали товщину сухого покриття та розраховували ВН за рівнянням:

(1)

де y – величина прогину, що вимірюється; L – відстань між опорами; δ– товщина; E – модуль пружності;ν – коефіцієнт Пуассона; індекси «s» і «c» – відносяться до субстрату та покриття, відповідно.

16

facebook.com/youngcoatings

1.3 Визначення механічних характеристик кінцевих покриттів З метою одержання значень модуля пружності (Eс), міцності (σс) та відносного подовження при розриві (εc), вільні плівки покриттів, одержані в ідентичних умовах, були досліджені за допомогою розривної машини.

2. Результати та їх обговорення Для оцінювання впливу наповнення як на абсолютні значення ВН покриттів, так і на динаміку їх зростання було проведено серію експериментів вимірювання прогину під час плівкоутворення для композицій з різною ОКП, залежності якого показані на рис. 2.

Рис. 2 – Залежність прогину від часу плівкоутворення покриттів з різною ОКП (значення ОКП вказані біля кривих) Дані, наведені на рис. 2 свідчать про спільний характер зростання прогину, активна фаза якого відбувається протягом 90-120 хвилин, що відповідає загальній втраті води 80 – 90 %. Але абсолютні значення прогину демонструють залежність відносно ступеня наповнення. Так, при невеликому вмісті наповнювача покриття мають дуже низькі значення прогину, тоді як при наближенні до КОКП відбувається різке збільшення цього параметра. Надання максимального прогину у формі значень для 24 годин вимірювання y(24), та відповідні розрахункові значення ВН свідчать про екстремальну залежність цих параметрів від ОКП (рис.3).

Рис. 3 – Залежність прогину y (а) та σВН (б) від ОКП, визначених для 24 годин формування покриттів

Відомо, що кінцева стадія формування покриттів на основі ВД ЛФМ, для якої передбачається процес взаємопроникнення ланцюгів макромолекул з різних частинок дисперсії, є достатньо тривалою, та може відбуватися протягом 7-20 діб за кімнатної температури [8]. Одночасно при тривалій експлуатації таких систем, особливо в умовах зовнішньої експлуатації, з покриттів можуть випаровуватися коалесцент та вимиватися водорозчинні компоненти. Тому стандартні методики визначення певних характеристик таких матеріалів за EN 1062 передбачають здійснення певних циклів попереднього кондиціювання, метою яких є прискорене наближення до умовно стаціонарного стану покриттів. Вплив цієї процедури на параметри паро- та водопроникності показані в роботі [6]. Очевидно, що таке кондиціювання повинно відображатися на змінах механічних характеристик. Тому механічні показники вільних плівок було визначено для разків трьох серій: 1 – після 24 годин сушіння за 19±1oС; 2 – після 7 діб сушіння за 19±1oС; 3 – після повного циклу попереднього кондиціювання згідно з EN 1062-3 та ISO 7783. Об’єднані результати концентраційних залежностей показані на рис.4.

facebook.com/youngcoatings

17

Рис.4 Залежність модуля пружності Ec (а), відносного подовження εc (б) та максимальної міцності при розриві σc (в) від ОКП для зразків серії 1 – 3 Як свідчать наведені результати, збільшення тривалості сушіння та попереднє кондиціювання зразків приводять до підвищення жорсткості та міцності покриттів. В області КОКП низькі абсолютні значення відносної деформації вказують на крихкий характер руйнування плівок. Це також відповідає зростанню модуля пружності до рівня значень (~ 1 ГПа), що відповідає склоподібному стану. Слід відзначити, що значення прогину субстратів практично не змінюються навіть за спостережень як протягом 7, так і 180 діб за кімнатної температури. Тобто потенційне збільшення ВН за рахунок зростання модуля пружності вірогідно компенсується релаксаційними явищами, що зазвичай супроводжують формування покриттів без додаткових реакцій структурування [2, 3]. Щодо порівняння абсолютних значень σс і σВН, то найменший запас міцності у точці КОКП для зразків серії 1 тим не менш відповідає 3-кратному значенню (~ 3 та 0,9 МПа, відповідно). Це означає, що найбільш ймовірний процес самовільного розтріскування покриттів внаслідок, наприклад, неоптимального складу композицій або низьких температур нанесення, слід очікувати під час початкової фази плівкоутворення. Рівень абсолютних значень параметра σс (~ 10 – 12 МПа) для зразків серії 3 при ОКП < КОКП є близьким до абсолютних значень внутрішніх напруг тільки для термореактивних матеріалів гарячого сушіння [2, 3]. Список літератури 1. Goldschmidt A. BASF handbook on basics of coating technology / A. Goldschmidt, H-J. Streinberg. – Munster: Vincentz, 2007. – 792 p.

2. Сухарева Л. А. Долговечность полимерных покрытий / Л.А. Сухарева. – М.: Химия, 1984. – 240 с.

3. Perera D. Y. Stress phenomena in organic coatings / D.Y. Perera // Paint and coating testing manual: 15th edition of the Gardner-Sward handbook / J.V. Koleske. – Bridgeport, 2012. – (ASTM). – P. 655 – 672.

4. Крамаренко В. Ю. Температурная зависимость внутренних напряжений полимерных покрытий / В.Ю. Крамаренко, А.Ю. Анацкий, И.Н. Касьяненко // Вісник НТУ “ХПІ”. – 2013. – № 64 (1037). – С. 76 – 83.

5. Koleske J. V. Oil absorption of pigments / Koleske // Paint and coating testing manual: 15th edition of the Gardner-Sward handbook / J.V. Koleske. – Bridgeport, 2012. – (ASTM). – С. 300 – 310.

6. Касьяненко І. М. Вплив об’ємної концентрації пігменту на паро- та водопроникність покриттів на основі воднодисперсійних лакофарбових матеріалів / І.М. Касьяненко, В.Ю. Крамаренко // Питання хімії та хімічної технології – 2016 (прийнята до друку).

7. Касьяненко І. М. Визначення внутрішніх напруг покриттів на основі воднодисперсійних лакофарбових матеріалів / І. М. Касьяненко, В.Ю. Крамаренко // Вісник НТУ “ХПІ”. – 2015. – № 50 (1159). – С. 24 – 32.

8. Толмачев И. А. Водно-дисперсионные краски / И.А. Толмачев, Н.А. Петренко. – М.: «Пэйнт Медиа», 2010. – 106 с.

18

facebook.com/youngcoatings

РОЗРОБКА ТА ОПТИМІЗАЦІЯ СКЛАДУ ПОЛІМЕРНОЇ КОМПОЗИЦІЇ ДЛЯ ПОКРІВЕЛЬНОГО КИЛИМА

Письменний М.В. Керівники: професор д.т.н Черваков О.В., Суворова Ю.О., головний технолог «ТОВ НВП «Дніпро-Контакт» ДВНЗ «Український державний хімікотехнологічний університет» max.pismenniy@yandex.ua

У наш час все більше уваги приділяється екології. Тому до розробки лакофарбових матеріалів на основі водних дисперсій приділяють все більше уваги, при цьому виникає потреба в якісних водно-дисперсійних покриттях, які широко використовуються як для виконання загальних ремонтних робіт, так і робіт спеціалізованого напряму, одним з яких є покриття для формування покрівельного килима. Рідкі системи покрівельної гідроізоляції є одними з найбільш високоякісних покрівельних і гідроізоляційних систем покриттів дахів, балконів і перекриттів. Поєднання різноманітного спектра кольорів, поряд з високими технічними характеристиками, забезпечує широке застосування в будівництві, а також, робить можливим створення різних комбінованих рішень, відповідно до архітектурного стилю та побажаннь замовників, архітекторів і дизайнерів. Високоякісні покриття є безпечними в обігу, наносяться поверх всіх відомих систем покрівельної ізоляції і покриттів (шифер, кераміка, руберойд, дерево, метал, бетон, штукатурка, полівінілхлорид (ПВХ), бітум тощо), не вимагають спеціального обладнання для нанесення. Матеріали мають довгий термін служби. При правильному нанесенні покриттів і дотриманням вимог, гарантований термін служби складає не менше 8-12 років. При дотриманні технічного обслуговування покриття, гарантія продовжується на наступні 5-7 років. Метою даної роботи було отримання перспективних водно-дисперсійних ЛФМ, для захисту покрівлі. Відповідна мета була досягнута за рахунок використання спеціального типу водної полімерної дисперсії, мінімальна температура плівкоутворення якої складає 00С, що дозволяє створювати лакофарбове покриття без застосування коалесцентів з додаванням наповнювачів, загусника, піногасника, пігменту, диспергатора та змочуючих добавок. Таблиця 1 Обрані полімерні дисперсії та їх основні показники

Дисперсія

МТП, 0С

Масова доля нелетких речовин, мас.%

Твердість

Показник водостійкості плівки покриття

Адгезія, бали

Axilat UF 4210

18

31

0,10

Побіліла, відшарувалося

3

Axilat D 2040

4

48

0,11

Побіліла, відшарувалося

2

Axilat D 2600

0

50

0,10

Побіліла, відшарувалося

1

Axilat 412

0

60

0,12

Не має змін

1

Akryvil WSA 4512

12

50

0,30

Не має змін

1

Отже, відповідно до показників, що наведені у таблиці 1, встановлено, що на основі водних полімерних дисперсій марок Axilat 412 та Akryvil WSA 4512 можливо отримати плівки покриття з відмінними показниками якості, а саме з хорошою стійкістю до дії води та відповідною твердістю. Також необхідно зауважити, що полімерна дисперсія Axilat 412 має мінімальну температуру плівкоутворення 00С, що дозволяє одержати покриття без використання коалесцентів, які є легколетючими органічними речовинами (ЛОР). Отже для розробки композиції покрівельного матеріалу у якості основного плівкоутворювача була вибрана суміш акрилової та стирол-акрилової полімерної дисперсії. На практиці відомо, що акрилові дисперсії мають високий показник адгезії до багатьох проблемних основ (деревина, метал, скло та старі лакофарбові покриття на основі алкідних смол), плівка покриття стійка до дії вологи, паропроникна, еластична та не руйнується під дією УВ-випромінювання. Але її використання має також і свої недоліки: плівка покриття має низький показник твердості та теплостійкості. Тому для рішення проблеми забезпечення твердості була використана у якості співзв’язуючого водна стирол-акрилова полімерна дисперсія. На основі акрилової дисперсії Axilat 412 з додаванням стирол-акрилової дисперсії Akryvil WSA 4512, а також пігментів, наповнювачів та добавок (диспергаторів, піногасників, добавок, що покращують покривну властивість покриттів та ін.) були виготовлені композиції для покрівельного покриття. При цьому кількість стирол-акрилової дисперсії в композиціях складала не менше 20 мас.%. На основі одержаних композицій були сформовані покриття білого кольору для яких було визначено основні якісні показники: водостійкість, твердість, адгезія, теплостійкість, відносне подовження та міцність на розрив (табл. 2 і 3).

facebook.com/youngcoatings

19

Таблиця 2 Властивості композицій на основі сумішей водних дисперсій Axilat 412 та Akryvil WSA 4512 Вміст дисперсії Akryvil WSA 4512, мас.%

Теплостійкість, бали

Твердість, ум.од.

Адгезія, бали

Водостійкість, бали

Композиція № 1

20

5

0,18

1

5

Композиція № 2

30

5

0,12

1

4

Композиція № 3

35

5

0,12

1

4

Композиція

Аналізуючи отриманні дані встановлено, що теплостійкість покриття з додаванням стирол-акрилової дисперсії становить 5 балів, також композиція що містить у своєму складі 20 масс.% дисперсії Akryvil WSA 4512 має найбільший показник твердості покриття 0,18 ум.од. та водостійкості (після витримки покриття у воді протягом 24 годин не спостерігалось ніяких змін). Зниження показника твердості та водостійкості у покриттях зі збільшеним вмістом дисперсії Akryvil WSA 4512 вказує на те, що для даних композицій є проблема ефективного плівкоутворення в умовах відсутності коалесценту. Також для отриманих покриттів були визначені фізико-механічні показники, які наведені в табл. 3. Таблиця 3 Показники відносного подовження та міцності покриття в залежності від вмісту полімерної дисперсії Akryvil WSA 4512 Вміст полімерної дисперсії, мас.%

Композиція

Відносне подовження, %

Міцність при розтягуванні, МПа

Композиція № 1

20

672

0,77

Композиція № 2

25

650

0,45

Композиція № 3

35

620

0,43

Отже відповідно до отриманих даних зі збільшенням вмісту полімерної дисперсії Akryvil WSA 4512 спостерігається зниження показників відносного подовження та міцності покриття при розтязі. Отже найбільш оптимальною за якісними параметрами, а саме поєднання еластичності та жорсткості покриття, є композиція №1 яка містить у своєму складі 35 мас.% дисперсії Axilat 412 та 20 мас.% Akryvil WSA 4512. На основі співвідношення компонентів у композиції №1 була розроблена рецептура покрівельного матеріалу коричневого кольору (табл. 4). У якості пігментів для надання кольору було обрано неорганічні пігменти на основі залізо окисної руди, які є досить стійкими до дії УВ-випромінювання, отже покриття тривалий час буде зберігати первинний колір без вигорання. Таблиця 4 Рецептура композиції для створення покрівельного покриття коричневого кольору

20

№ п/п

Сировина

1

Вода

13

2

Диспергатор

0,2

3

Піногасник

0,25

4

Целюлоза

0,15

5

Пігмент залізо окисний жовтий

0,8

6

Пігмент залізо окисний червоний

0,8

7

Пігмент залізо окисний чорний

0,1

8

Кальцит 3

30

9

Кальцит 5

20

10

Дисперсія Axilat 412

35

11

Дисперсія Akryvil WSA 4512

20

12

Консервант

0,2

13

Акриловий загусник

0,4

facebook.com/youngcoatings

Вміст, мас.%

Отже підводячи підсумок даної роботи, можна стверджувати, що розроблена композиція призначена для створення захисного покрівельного покриття на поверхнях із оцинкованого металу, азбесту та теплозахисних покриттів на основі каучуків. Композиція для захисту покрівель та покриття на її основі повинні задовольняти усім вимогам, що висуваються до всіх типів лакофарбових матеріалів на основі водних дисперсій, як побутового використання так і спеціального (табл. 5). Композиція для покрівельного покриття може бути нанесена за допомогою валика, розпилювання або наливом. Для забезпечення рівномірної товщини покриття на основі композиції рекомендовано використовувати методи пневматичного або безповітряного розпилювання. Нанесення композиції за допомогою пензлика необхідно використовувати при ремонті покриття, у випадку його руйнування. Безпосередньо перед нанесенням композиції поверхню треба обезпилити або за допомогою акрилової ґрунтовки, або розвести дану композицію у співвідношенні з водою 1:15. При нанесенні композиції за допомогою розпилювача її в’язкість повинна складати не більш 200 мПа•с. У зв’язку з цим, при необхідності рідку композицію можливо розбавити водою. Таблиця 5 Фізико-механічні властивості композиції для створення покрівельного покриття коричневого кольору Найменування показника

Значення Плівка покриття однорідна, гладка без зморщування та оспін.

1. Зовнішній вигляд плівки покриття 2. В’язкість за віскозиметром Брукфільда (шпіндель R6, швидкість зсуву 200 об/с) при температурі (20,0±0,5)0С, МПа•с

Державний стандарт ГОСТ 28196-89

2500-3000

ГОСТ 25271-93

59-60

ГОСТ 17537-72

4. Час висихання до ступеня 3 при температурі (20±5) С, г

2

ГОСТ 19007-73

5. Еластичність плівки при вигині, мм

10

ГОСТ 6806-73

6. Твердість за маятниковим приладом М-3, умовні одиниці

0,16-0,18

ГОСТ 5233-89

7. Покривна властивість висушеної плівки покриття, г/м

130-150

ГОСТ 8764-75

8. Теплостійкість плівки покриття при 60 С, бали

4

ГОСТ Р 53651-2009

9. Ступень перетирання, мкм

30

ГОСТ 6589-74

1

ГОСТ 15140-79

3. Масова доля нелетких речовин, % 0

2

0

10. Адгезія плівки, бали 13. Кількість шарів

2-3

Також сьогодні на сучасному ринку оздоблювальних матеріалів надана величезна різноманітність фарб для фасадів, однак особливою популярністю користуються еластичні фасадні фарби. Маючи основу акрилову емульсію, вони забезпечують створення гнучкого і рівного по товщині покриття. Заповнюючи всі тріщини і нерівності, така фарба дозволяє одержати ідеально рівну поверхню, забезпечуючи фасаду гарні експлуатаційні характеристики. При використанні еластичних фарб можна вирішити головну проблему, з якою стикається більшість власників житла – це постійна поява тріщини. Головною перевагою еластичних фарб є те що не потрібно шпаклювати стіни заново. Досить просто очистити поверхню і нанести фарбу, коліруючи її під необхідний тон. Такі фасадні покриття, запобігають появі нових тріщин при усадці будівлі. Завдяки високому показнику подовження даного покриття (табл. 3), дану композицію можна рекомендувати для ремонту фасадів.

facebook.com/youngcoatings

21

Мацука О.І., Черваков О.В., ДВНЗ «Український державний хімікотехнологічний університет», м. Дніпропетровськ, aimacuka@ukr.net, ochervakov@ukr.net, Сімбіркіна А.М., Потапов О.М. ДП КБ «Південне», м. Дніпропетровськ

ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ РАКЕТНО-КОСМІЧНОЇ ТЕХНІКИ

Рідкі напилювані зовнішні теплозахисні покриття (НТЗП) використовують для зовнішнього теплового захисту елементів конструкцій космічних апаратів, а також в інших галузях, таких як авіабудівництво, цивільне будівництво. НТЗП призначені для короткочасного захисту зовнішніх поверхонь літальних апаратів від аеродинамічного та інших видів нагріву, а також механічних впливів. Відомі теплозахисні тонкошарові покриття типу ТТП-ФСУ, які становлять собою композиції на основі хлорсульфованого поліетилену і низки наповнювачів (поліметилметакрилату, поліпропілену, фенол-формальдегідних мікросфер і деревної муки). Такого типу матеріали являють собою суспензії вищеназваних наповнювачів у толуольному розчині хлорсульфованого поліетилену, а покриття на їх основі характеризуються низькою густиною (0,28-0,44 г/м3) і призначені для захисту виробів, виготовлених з вуглецевих сталей, магнієвих, титанових і алюмінієвих сплавів, латуні, вугле-, скло-, асбо- і органопластиків, пресматеріалів і гуми. Робоча товщина таких покриттів може перебувати в межах 0,5-10,5 мм [1]. Однак такого типу матеріали мають низку недоліків: - наявність в його складі високотоксичного толуолу; - рідкий склад композиції складу готуються безпосередньо на місці застосування, що негативно може позначитися на якості одержуваного покриття, враховуючи можливість впливу людського фактора; - недостатньо високий комплекс фізико-механічних властивостей покриттів на його основі. Фахівцями кафедри хімічної технології високомолекулярних сполук ДВНЗ УДХТУ і ДП КБ «Південне» (м. Дніпропетровськ) розроблено екологічно чисте теплозахисне покриття марки НТЗП-У, яке являє собою композицію на основі суміші водних дисперсій полімерів: поліуретан-акрилової марки NeoPack E-106 і поліуретанової марки Joncryl HYB 6336, а також порожнистих наповнювачів у вигляді суміші скляних і полімерних мікросфер, діаметром 30-40 мкм і 20-80 мкм, відповідно. Для надання негорючості в матеріал містить галогеновмісні порошкоподібні полімерні матеріали та оксиди металів [2, 3]. В результаті оптимізації складу були одержані рідкі композиції, здатні наноситися на поверхню що захищаєтьсяз використанням методів пневматичного та безповітряного напилення. Основні експлуатаційні характеристики штатного та розробленого теплозахисних покриттів наведені у таблиці: Таблиця – Порівняльні експлуатаційні характеристики покриттів ТТП-ФСУ і НТЗП-У Назва показника

ТТП-ФСУ

НТЗП-У

Густина, г/см

0,28-0,44

0,40-0,55

0,5-10,5

0,5-18,0

5 (0,49)

20 (1,96)

4,9

12-20

4,91-5,26

1,37-3,63

4 (0,39)

10,1-10,7 (0,98-1,04)

при 25ºС

–

0,120

при 50ºС

0,054-0,155

0,145

при 25ºС

–

1,46

при 50ºС

1,56-1,85

1,63

3

Робоча товщина покриття, мм Напруга при розтягуванні, кгс/см (МПа), не менше 2

Відносне подовження,%, не менше Вологопоглинання, % Руйнівна напруга при відриві, кгс/см2 (МПа), не менше Коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м•К), не більше

Питома теплоємність, кДж/(кг•К), не менше

З метою дослідження експлуатаційної ефективності розробленого матеріалу виконували досліди методом термоерозійного зносу. Для відтворення умов, яким піддається покриття при польоті ракетоносія (РКН), зразки покриття нагрівали за допомогою промислового фену. Нагрівач забезпечував можливість задання температури нагріву повітря (Тf) в діапазоні від 50°C до 660°C з шагом 10°C з точністю стабілізації ±5% і величині розходу повітря від 0,25 м3/хв до 0,5 м3/хв. Вихідний діаметр сопла – 20 мм. Максимальний тепловий потік в холодну стінку – 60 кВт/м2 – досягається при заданій температурі потоку 350-660°C на мінімальній відстані від зрізу сопла (25 мм). Змінення в процесі випробувань температур гарячої (Twh) і холодної (Twс) поверхонь зразків покриттів НТЗП-У із вмістом мікросфер 32,6% (густиною, 0,39 г/см3) та ТТП-ФСУ (густиною 0,40 г/см3) показані на рис. 1.

22

facebook.com/youngcoatings

а)

б)

Рисунок 1 – Температури потоку повітря, що набігає Tf, поверхні, що нагрівається Twh і нижньої поверхні Twc зразків покриттів на основі НТЗП-У /вміст суміші скляних і полімерних мікросфер при їх масовому співвідношенні 1:1 у покритті – 32,6%/ (а), і ТТП-ФСУ (б) в умовах, що моделюють температурний режим поверхні головного обтічника ракетоносія в польоті. Товщина зразків для дослідження 3,0-5,2 мм Зовнішній вигляд зразків НТЗП-У після випробувань показаний на рис. 2. Форма і розміри зразків практично не зазнали помітних змін. Поверхня після випробувань почорніла в результаті коксування зв’язуюч ого (плівкоутворювача) і полімерних мікросфер (як показано на рис. 2), а задня залишилася світлою, без змін.

до термічного оброблення

після термічного оброблення

після термічного оброблення Рисунок 2 – Дані оптичної мікроскопії зовнішньої поверхні зразка покриття НТЗП-У до та після оброблення при максимальній температурі 350°С

facebook.com/youngcoatings

23

На основі експериментальних даних були побудовані залежності (рис. 3) масового унесення теплозахисного покриття Δm (мг) від інтегральної температури при температурі поверхні більше 100°С TΣwh-100 (°С×с) за час випробувань (до τ = 200 с).

Рисунок 3. – Залежність масового унесення (Δm) досліджених матеріалів НТЗП від інтегральної температури (TΣwh-100) при температурі поверхні більше 100°С Таким чином, в результаті здійсненних досліджень встановлено, що розроблене вітчизняне теплозахисне покриття марки НТЗП-У можна використовувати для захисту ракетно-космічної техніки.

1. Джур, Є.О. Полімерні композиційні матеріали в ракетно-космічній техніці / Є.О. Джур, Л.Д. Кучма, Т.А. Манько, В.Г. Сітало, Ф.П. Санін, А.Ф. Санін; Підручник. – К.: Вища освіта, 2003.– 399 с.

2. Черваков, О.В., Напыляемые теплозащитные покрытия на основе полиуретановых водних дисперсий, полимерных и стеклянных микросфер / О.В.Черваков, А.Н.Симбиркина, А.М.Потапов, А.И.Мацука, Д.О.Черваков // Космическая техника. Ракетное вооружение. – 2015, Вып.3 (110). – С.65-70.

3. Симбиркина, А.Н. Отечественное напыляемое теплозащитное покрытие. Технология и область применения / А.Н.Симбиркина, О.В.Черваков, А.М.Потапов, А.И.Мацука, Д.О.Черваков // Технологические системы. – 2015, Вып.4 (110). – С.58-63.

24

facebook.com/youngcoatings

Лінькова О.М., Андріянова М.В., Головенко В.О., Янова К.В. ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», м. Дніпропетровськ, andriianova@ukr.net

РОЗРОБКА ЛАКОФАРБОВИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ЗАХИСТУ ДЕРЕВИНИ ВІД ДІЇ МІКРООРГАНІЗМІВ

Деревина – є унікальним природним будівельним матеріалом. За рахунок поєднання добрих декоративних властивостей вона є найбільш популярним для внутрішнього та зовнішнього оздоблення житлових будинків, торгівельних та адміністративних споруд та ін.. Однак експлуатація дерев’яних конструкцій, особливо у атмосферних умовах, призводить до їх руйнування під дією вологи, сонячного світла, мікроорганізмів та інших несприятливих умов. В результаті чого деревина втрачає міцність, розтріскується, вкривається плямами, піддається гниттю та втрачає свої декоративні та конструкційні властивості. Для захисту виробів з деревини від руйнування та продовження строку їх служби, використовують різні методи, серед яких найбільш розповсюдженим є просочення антисептичними розчинами та нанесення лакофарбових покриттів. В сучасних умовах, зважаючи на більш жорсткі вимоги з охорони навколишнього середовища, головна вимога, що висувається до усіх біоцидів – це відсутність у їх складі ртуті, фенолу, формальдегіду, металоорганічних сполук. Крім того, вони повинні бути безколірними, нелеткими, низько токсичними, сумісними з іншими компонентами та економічними. На даний час, незважаючи на широкий асортимент сировини, не існує універсального біоциду. Більшість антисептичних засобів захищають від дії грибів та водоростей, але не стійкі до біоруйнувань, і навпаки. Як правило, оптимальний захист досягається при концентрації біоциду достатній для знезараження деревини або лакофарбового покриття, а також для попередження вторинного зараження та повільного його вимивання. Тому метою даної роботи було одержання та вивчення властивостей нових біоцидних препаратів стійких до мікробіологічного зараження, та створення на їх основі лакофарбових матеріалів для захисту деревини. Як біоцид було використано водні розчини полігексаметиленгуанідин гідрохлориду (ПГМГ-ГХ), виробництва ПП «Терміт» (Рівне, Україна), та полігексаметиленгуанідину гідрофосфат (ПГМГ-Ф), що отримували за методикою, вказаною у роботі [1]. Особливістю ПГМГ є те, що за комплексом токсикологічних, мікробіологічних і санітарно-технологічних властивостей він відноситься до малотоксичних речовин IV класу; не характеризується алергенною дією та не накопичується в організмі людини [2]. Для порівняння мікробіологічної дії та сумісності з біоцидами використовували стирол-акрилову дисперсію Orgal® PST 50A, виробництва Organik Kimya (Стамбул, Турція) (постачальника ТД «Пальміра», Україна) та полівінілацетатну дисперсію виробництва Kemiteks AS Kemiline WA 123 (Турція), (постачальник ТОВ «Серпа» Україна). Для порівняння мікробіологічної дії з промисловими біоцидами обрано Rocima Gt, виробництва «Rohm and Haas» (США) та Acticide B40, виробництва «THOR company» (Німеччина). Роботу виконували у 3 етапи: - дослідження антисептичної дії полімерних розчинів щодо бактеріальної, грибної мікрофлори та дії дріжджових мікроорганізмів відповідно до ГОСТ 9.049-91; - дослідження властивостей водних розчинів ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф як біоцидних компонентів в дисперсії; - розробка лакофарбового матеріалу з підвищеною стійкістю до мікробіологічного зараження. Дослідження антисептичної дії водних розчинів ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф щодо бактеріальної, грибної мікрофлори та дії дріжджових мікроорганізмів Встановлено (табл. 1), що кількість бактеріальної мікрофлори зі збільшенням концентрації ПГМГ-ГХ знижується, що свідчить про ефективну біоцидну дію. Таблиця 1 – Вплив концентрації водного розчину ПГМГ-ГХ на бактеріальну та грибну мікрофлору Концентрація водного розчину ПГМГ-ГХ, %

Кількість колоній мікрофлори бактеріальної

інші дріжджові мікроорганізми

грибної (цвілеві гриби) р. Aspergillus

р. Penicillium

Чистий необроблений зразок

120

4

2

наявні

1

90

2

1

наявні

3

58

відсутні

відсутні

7

35

відсутні

відсутні

facebook.com/youngcoatings

25

Щодо грибної мікрофлори вже при використанні 1%-ного водного розчину ПГМГ-ГХ кількість колонії мікроорганізму р.

Aspergillus та колоній p. Penicillium знижується в два рази. Для зразка деревини, просоченого 3%-вим розчином ПГМГ-ГХ вже спостерігається повна відсутність грибної мікрофлори (цвілеві гриби). Аналогічно проявляється антифунгіцидна дія щодо виявлених дріжджових мікроорганізмів p. Candida, p. Saccho-Romyces. Дослідження властивостей водних розчинів ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф як біоцидних компонентів в дисперсії За результатами здфйснених досліджень (рис. 1а та 1б., криві 1) встановлено, що всі зразки з ПГМГ-ГХ, ПГМГ-Ф характеризуються високим біоцидним захистом. Однак після штучного старіння (рис. 1а, крива 2) ефективність біоцидного захисту ПГМГ-ГХ суттєво зменшується. Це пов’язано з блокуванням гуанідинової групи карбоксильною, що входить до складу стирол-акрилової дисперсії, та подальшою втратою бактерицидних властивостей ПГМГ-ГХ. Для ПГМГ-Ф спостерігається інша залежність (рис. 1б, рис. 2.) – бал зараження зі збільшенням концентрації біоцидного компоненту знижується від 5 до 1.5. Згідно чого можливо стверджувати, що використання даного біоцидного компоненту повністю знезаражує фарбу та відновлює її.

а

б

Рисунок 1 – Залежність впливу концентрації ПГМГ-ГХ (а) та ПГМГ-Ф (б) на мікробіологічну стійкість дисперсії: 1 – до штучного старіння; 2 – після штучного старіння; 3 – біоцид Acticid B40 після штучного старіння; 4 – біоцид Rocima Gt після штучного старіння Розробка лакофарбового матеріалу з підвищеною стійкістю до мікробіологічного зараження На даному етапі роботи було досліджено сумісність ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф з промисловими найбільш розповсюдженими дисперсіями, а саме стирол-акрилова та полівінілацетатна. Встановлено, що ПГМГ як поліелектроліт катіонного характеру руйнує аніонні дисперсії. Тому для подальших досліджень була обрана катіонна дисперсія ПВА, на основі якої готували біоцидний просочувальний розчин. Рецептура його приготування та властивості надані у табл. 3 та табл. 4. Таблиця 3 – Рецептура біоцидного просочуючого розчину для деревини кольору махагон № п/п

Компонент

1

Вода

70

2

Жовтий фарбник

0,3

3

Дисперсія Kemiteks AS Kemiline WA 123 ПВА

30

4

Коалесцент Тексанол NXT

0,6

5

Біоциди ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф

0,5

4

Піногасник

0,5

Всього

26

facebook.com/youngcoatings

Кількість мас.%

101,9

Таблиця 4 – Властивості біоцидного просочуючого розчину для деревини кольору махагон та покриття на її основі Найменування показника Зовнішній вигляд плівки покриття

Значення

Державний стандарт відповідності

Плівка покриття однорідна, гладка без зморщування та оспінення

ГОСТ 28196-89

Умовна в’язкість за віскозиметром ВЗ-246 з діаметром сопла 4мм (ВЗ-4) при 20ºС, с: - ПГМГ-ГХ - ПГМГ-Ф

10,5 10,6

Масова частка нелетких речовин,%: - ПГМГ-ГХ - ПГМГ-Ф

12,9 13,0

Глибина проникнення просочуючого розчину в деревину, мм: - ПГМГ-ГХ - ПГМГ-Ф

1,4 1,2

ГОСТ 8420-74

ГОСТ 17537-72

Використання кольорового біоцидного просочувального розчину для деревини дає можливість зберігати деревину та підкреслює її природну красу. Крім того, завдяки використанню водної ПВА дисперсії як плівкоутворювача дозволяє рекомендувати розроблений біоцидний просочуючий розчин для фарбування, просочування та захисту дерев’яних поверхонь внутрішніх приміщень, та ін. Висновки В результаті виконаної роботи встановлено, що: - водні розчини ПГМГ (min конц. 1%) проявляють високу антисептичну та антифунгіцидну дію; - додавання водних розчинів ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф у кількості 1,5-2 мас. % дозволяє відновити заражену стирол-акрилову дисперсію, продовжити їх термін зберігання та подальше використання; - водні розчини ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф можна рекомендувати у якості біоцидного компоненту лакофарбових матеріалів як плівкового так і тарного призначення; - розроблено біоцидний просочуючий розчин для деревини кольору махагон, яка містить 1,5-2 мас.% ПГМГ-ГХ та ПГМГ-Ф.

1. Пат. 1728256 Россия, МПК5 С08G73/02. Сополимер солей алкиленгуанидина в качестве биоцидного флокулянта / П.А. Гембицкий и др. Заяв. 27.12.88; опубл. 23.04.92, Бюл. № 2. – 6 с.

2. Воинцева И.И. Антикоррозионный бактерицидный лак на основе полигексаметиленгуанидина / И. И. Вонцева, Т. И. Хранина, П. А. Гембицкий и др. // Лакокрасочные материалы и их применение. – 1994. – №1. – С. 22-23.

facebook.com/youngcoatings

27

1 2

1 2

Суворова Ю.А., Калиниченко А., 2 Андриянова М.В., 2 Черваков О.В. ТОВ НВП Дніпро-Контакт, м. Дніпропетровськ ДВНЗ УДХТУ, м. Дніпропетровськ

ФЕНОЛЬНЫЕ И ЭПОКСИФЕНОЛЬНЫЕ ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ АНТИКОРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Эпоксидно-фенольные композиции широко применяются для получения покрытий специального назначения. Одной из наиболее важных отраслей их применения является создание защитных покрытий металлических поверхностей от разрушительного воздействия коррозионно-активных сред, механического воздействия и т.д. Кроме того, они характеризуются высокими показателями механической прочности, адгезии, водо- и химстойкости. Раннее нами был разработан метод синтеза пленкообразователей на основе бутанолизированных продуктов конденсации дифенилолпропана и формальдегида (БДФО), модифицированных триглицеридами животного или растительного происхождения [1]. Целью данной работы было исследование физико-механических характеристик пленок покрытий на основе эпоксифенольных композиций, полученных путем совмещения БДФО и эпоксидной смолы ЭД-20. Установлено, что полученные композиции при комнатной температуре способны формировать пленки покрытий с высоким комплексом физико-механических свойств (табл. 1) и высокой адгезией к металлам, в том числе и к алюминиевым сплавам. Таблица 1 – Физико-механические показатели пленок покрытий Показатель

Композиция БДФО

БДФО + 5% ЭД-20

БДФО + 20% ЭД-20

БДФО + 50% ЭД-20

Высыхание, час

0,50

1,0

1,2

2,0

Твердость, усл.ед., на 1 сут.

0,40

0,38

0,34

0,28

Твердость, усл.ед., на 3 сут.

0,55

0,43

0,40

0,37

Твердость, усл.ед., на 7 сут.

0,65

0,56

0,50

0,47

Эластичность, мм

1

2

2

3

Гель-фракция на 3 сутки

34

36

40

40

Гель-фракция на 7сутки

46

58

60

74

Установлено, что для всех пленок покрытий характерно увеличение твердости в течение 7 суток. Это обусловлено прохождением процессов формирования продуктов с простарнственно слитой структурой, что хорошо подтверждается ростом показателей гель-фракции. Согласно данным термогравиметрического анализа разработанные пленкообразователи работоспособны при температурах до 175ºС (рис). При этом, термостабильность композиции увеличивается с увеличением содержания эпоксидной составляющей.

Рисунок – Данные термогравиметрического анализа: 1 – БДФО; 2 – БДФО +5% ЭД-20; 3 – БДФО +20% ЭД-20; 4 – БДФО +50% ЭД-20

По результатам ускоренных исследований установлено, что полученные покрытия характеризуются отличными показателями атмосферо- и химстойкостью. При этом, прогнозируемый срок службы покрытий на основе БДФО, а также смеси БДФО и эпоксидной смолы, в атмосферных условиях категории С4 по классификации ISO 12944-2:1998 составляет 5 лет. Полученные результаты дают возможность рекомендовать полученные эпоксифенольные пленкообразователи для защиты изделий из металлов и алюминиевых сплавов от коррозии.

1. Суворова, Ю. А. Покриття на основі продуктів конденсації дифенілолпропану та формальдегіду для захисту металів від корозії / Ю. А. Суворова, О. В. Черваков // Фізико-хімічна механіка матеріалів. Проблеми корозії та протикорозійного захисту матеріалів. – 2014. – Т. 1, Спец. вип. №10. – С.361-367.

28

facebook.com/youngcoatings

Черваков О.В., 1 Суворова Ю.А., Чернявськая А.С., 1 Герасименко К.О., 2 Борисенко Ю.А.

1 1

ГВУЗ «Украинский государственный химико-технологический университет», г. Днепропетровск 2 ООО «Запорожское межрегиональное промышленно-коммерческое предприятие «Уникон» 1

РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ (РАЗБАВИТЕЛЕЙ) НА ОСНОВЕ ВОЗОБНОВЛЯЕМОГО СЫРЬЯ ДЛЯ АЛКИДНЫХ ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Среди всего разнообразия производимых в Украине лакокрасочных материалов (ЛКМ) широкое распространение получили продукты на основе органоразбавляемых алкидных пленкообразователей. Существенной проблемой применения ЛКМ данного класса для внутренних работ является присутствие в их составе до 27% органических растворителей, таких как уайт-спирит или сольвент каменно-угольный. Для повышения растворяющей способности уайт-спирита в его состав вводят со-растворители, таких как ксилол или толуол, содержание которых может достигать 30%. Применение смесевого растворителя позволяет решать проблемы получения алкидных ЛКМ и покрытий на их основе с оптимальным соотношением цены и достаточно высоким комплексом физико-механических и декоративных свойств. Тем не менее, использование в составе ЛКМ ароматических растворителей (ксилола и толуола) имеет существенный недостаток, вызванный их небезопасностью для окружающей среды. При работе с ароматическими углеводородами (АУ) необходимо соблюдать меры защиты, регламентированные санитарными нормами (ПДК бензола – 5 мг/м3, толуола – 50 мг/м3, ксилола – 50 мг/м3), а также санитарными правилами и инструкциями для отдельных отраслей промышленности. При высоких концентрациях АУ обладают наркотическим и отчасти судорожным действием. В частности толуол входит в группу ядовитых технических жидкостей. Согласно имеющимся сообщениям, однократные кратковременные воздействия толуола (750 мг/м3 в течение 8 часов) вызывают преходящее раздражение слизистых оболочек дыхательных путей и глаз со слезотечением. При изучении повторных профессиональных воздействий толуола в течение нескольких лет (750-1500 мг/м3) получены некоторые доказательства поражения нервной системы. [1] Работы с ароматическими углеводородами следует вести с использованием герметизированной аппаратуры и наличии эффективной вентиляции. Не менее важным фактором, ограничивающим применение деароматизированного уайт-спирита, является более высокая цена, в сравнении с уайт-спиритом, содержащим АУ. Учитывая вышеизложенное, технологи лакокрасочных предприятий Украины постоянно работают в условиях жестких ограничений: с одной стороны необходимо разрабатывать экологически чистые составы ЛКМ с минимальным содержанием легколетучих органических соединений (ЛОС), с другой стороны необходимо учитывать и ограничения по применению сырья с оптимальной ценой, а также учитывать пожелания клиентов и директивные юридические требования. Сегодня в Европе действуют две директивы по ЛОС [2]: 1. Директива 1999/13/EC по выбросам растворителей в окружающую среду (SED). Данная директива применяется в полном объеме с 2007 г.

2. Директива 2004/42/EC о лакокрасочных продуктах (PD или DECO). Данная директива вводит новые ограничения на содержание ЛОС в определенных продуктах и материалах (таких как лакокрасочные покрытия) с 2010 г. Согласно требований директивы Евросоюза 2004/42/СЕ производителям лакокрасочных материалов Украины предстоит в ближайшем будущем провести большой объём работы по ограничению максимального содержания ЛОС в производимых ими ЛКМ (на момент содержание ЛОС в ЛКМ должно быть не более 425 г/л, а при разбавлении не более 500 г/л). В то же время одним из путей снижения ЛОС в ЛКМ является поиск возможности их замены на экологические чистые и безопасные компоненты [3]. Как отмечалось на European Coatings Conference «Biobased Coatings» (Берлин, Германия, 2009 г.) такими компонентами могут быть пленкообразующие и модифицирующие добавки, синтезированные на основе растительных масел. При этом отмечался особый потенциал для лакокрасочной промышленности таких не пищевых масличных культур, как масло календулы (Calendula) и масло, полученное из водорослевых источников. Ранее [4] нами была показана возможность использования метиловых эфиров жирных кислот (МЭЖК), общей структурной формулы:

для модификации свойств алкидных ЛКМ.

Метиловые эфиры жирных кислот являются малолетучими соединениями и характеризуются наличием алифатических фрагментов (R) с преимущественным содержанием С16-С18 насыщенных, мононенасыщенных и полиненасыщенных фрагментов, состав которых зависит от типа используемого сырья для их получения. Основным источником для получения МЭЖК является возобновляемое сырье – масла и жиры растительного или животного происхождения. Привлекательным является наличие в структуре МЭЖК ненасыщенных связей, которые позволяет рассматривать такие добавки как активные, способные к реакции сополимеризации с алкидными пленкообразующими. Кроме того, алифатические остатки МЭЖК могут обеспечивать и ряд других практически полезных свойств:

facebook.com/youngcoatings

29

- отличную совместимость с неполярными растворителями; - отличную совместимость с ЛКМ, модифицированными растительными маслами или природными смолами; - гидрофобность, которая может обеспечить гидролитическую стабильность и снижение водопоглощения модифицированных полимерных материалов; - способность хорошо смачивать пигменты и наполнители; - повышение когезионной прочности пленок покрытий; - 100% биоразлагаемость. Как было ранее установлено, применение МЭЖК куриного жира позволяет повысить комплекс физико-механических и декоративных свойств покрытий, а также эффективно снижать вязкость жидких ЛКМ на основе алкидных пленкообразующих [5]. При этом было установлено, что эффективность модифицирующего действия МЭЖК на алкидные пленкообразующие существенно зависит от их чистоты, которая напрямую зависит от уровня технологической культуры их производителей. На рынке Украины появился новый производитель метиловых эфиров жирных кислот – «Запорожское межрегиональное промышленно-коммерческое предприятие «Уникон», которое обладает уникальной технологией производства и очистки МЭЖК, получаемого на основе жирового сырья различного происхождения: куриного жира, подсолнечного, соевого, пальмового и других растительных масел. На основе МЭЖК предприятием ЗМПКП «Уникон» разработан «Модификатор многоцелевого назначения на основе производных жирных кислот», марки ЕКОН Е (ТУ У 20.5-13639420-001:2015), который является эффективным модификатором полимерных и лакокрасочных материалов. Целью данной работы было оценить возможность применения модификатора ЕКОН Е как со-растворителя для пентафталевых алкидных смол и лаков на их основе, а также модификатора физико-механических свойств покрытий на их основе. Физикохимические свойства модификатора ЕКОН Е приведены в таблице.

Таблица – Физико-химические свойства ЕКОН Е

Наименование показателя

Значение

Методы контроля

Прозрачная жидкость от светло-желтого до светло коричневого цвета

Визуально

96,5

ДСТУ ISO 5508 або ДСТУ EN 14103

3. Вязкость кинематическая при температуре 40оС, мм2/с (сСт), в пределах

3,5 – 10,0

ДСТУ ГОСТ 33

4. Плотность при температуре 20оС, кг/м3, в пределах

840 – 900

ГОСТ 3900

120

ГОСТ 6356

6. Массовая доля серы, %, не больше

0,0005

ДСТУ ISO 20846, ГОСТ 19121

7. Массовая доля воды, %, не больше

0,05

ГОСТ 2477

Отсутствуют

ГОСТ 6370

1. Внешний вид

2. Содержание МЭЖК, %, не менее

5. Температура вспышки в закрытом тигле, С, не меньше о

8. Массовая доля механических примесей 9. Кислотное число, мг КОН/г, не больше 10. Зольность, %, не больше 11. Предел температуры фильтруемости, °С

0,5

ГОСТ 5985

0,005

ГОСТ 1461

Не ниже минус 5

ГОСТ 22254 або EN 116

На рис. 1 приведены данные изменения условной вязкости товарных алкидных лаков в зависимости от содержания в их составе уайт-спирита D40, МЭЖК, синтезированных в лаборатории и товарного модификатора ЕКОН Е. Полученные результаты позволяют сделать вывод о возможности частичной замены уайт-спирита на МЭЖК и модификатор ЕКОН Е в технологических процессах разбавления алкидных пленкообразующих, например на стадии постановки лаков на тип. На рис. 2 приведены данные изменения твердости некоторых образцов пентафталевых лаков, в зависимости от содержания в их составе МЭЖК или модификатора ЕКОН Е. Установлено, что с увеличением содержания добавки твердость покрытий уменьшается. При этом оптимальное их содержание может составлять 2-7% в зависимости от природы алкидного лака.

30

facebook.com/youngcoatings

Рисунок 1 – Изменение условной вязкости алкидных лаков от содержания в их составе метиловых эфиров жирных кислот, добавки ЕКОН Е или уайт-спирита D40

Рисунок 2 – Изменение относительной твердости различных пентафталевых лаков в зависимости от содержания в их составе МЭЖК и модификатора ЕКОН Е и условий хранения

facebook.com/youngcoatings

31

В то же время следует отметить, что с увеличением длительности хранения твердость покрытий значительно растет, что может быть следствием возможности взаимодействия МЭЖК с алкидным пленкообразующим. Этот момент требует внимательного и детального исследования. Таким образом, можно сделать следующие выводы: - показана эффективность применения МЭЖК и модификатора ЕКОН Е для разбавления алкидных пленкообразующих, что позволяет снизить содержание в их составе ЛОС, - растворяющая способность МЭЖК не уступает уайт-спириту; Окончательный вывод о возможности практического применения МЭЖК и ЕКОН Е в алкидных ЛКМ может быть сделан на основе исследования эксплуатационных свойств (физико-механических и декоративных) пленок покрытий на их основе. В докладе также будут приведены результаты по модификации свойств алкидных пленкообразующих метиловыми эфирами жирных кислотсоевого масла.

1. Витрищак, С.В. Воздействие толуола на организм человека и меры профилактики [Текст] / С.В. Витрищак, В.В. Бондаренко, И.И. Изоркина, С.Ю. Гаврик, М.В. Бондаренко, Е.В. Санина // Український журнал клiнiчної та лабораторної медицини, 2013, том 8, №2. – С.12-16.

2. http://www.uniblast.lt/uploads/images/Lithuania%20VOC_v2.pdf 3. Добровинский, Л. А. Производство алкидных лаков. Настоящее и будущее [Текст] / Л. А. Добровинский, И. В. Руцкий // Лакокрасочные материалы и их применение.– 2010.– №5.– С.3.

4. Черваков, О. В. Модификация алкидных лакокрасочных материалов метиловыми эфирами жирных кислот. часть 1. реологические свойства / О.В. Черваков, Ю.А. Суворова, В.Ю. Кузьминский, К.О. Герасименко, А.А.Филинская, Р.Р.Масляк // Вопросы химии и химической технологии. – 2013, №3. – С.43-47.

5. Черваков, О.В. Модификация алкидных лакокрасочных материалов метиловыми эфирами жирных кислот. Часть 2. Физикомеханические и декоративные свойства / О.В. Черваков, Ю.А. Суворова, В.Ю. Кузьминский, К.О. Герасименко, А.А. Филинская, Р.Р. Масляк // Вопросы химии и химической технологии. – 2013, №5. – С.98-102.

Варлан К.Є., Северенчук І.М., Зубенко А.Е., Лавриченко І.В. Дніпропетровський національний університет ім. О. Гончара 49010, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 72 konstvarlan@meta.ua

ШЛЯХИ ВДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ ВИГОТОВЛЕННЯ ЗАСОБУ СОФЕЇЗАЦІЇ R-101

Софеїзація – процес нанесення антикорозійного покриття на металеву поверхню с залишками іржі і окалини за рахунок використання лакофарбових матеріалів з високими змочувальною здатністю і поропроникністю. Серед таких матеріалів широкого розповсюдження отримав, наприклад, засіб R-101, який має високі антикорозійні властивості в різних середовищах, завдяки чому його використовують у газонафтодобувній, нафтохімічній, суднобудівній, судноремонтній та інших галузях. Основними плівкоутворювальними інгредієнтами засобу софєїзації є маслосумісна фенолоформальдегідна смола, модифікована епоксидіановою смолою та рослинними висихаючими оліями. Вказані сполуки є здебільш імпортованими продуктами. До того ж, за наявними даними, SI Group Inc. – основний виробник використовуваної для засобу R-101 фенольної смоли SMD 31144, припинив виготовлення останньої. За цих обставин постало завдання пошуку шляхів часткової або повної заміни дефіцитної імпортованої сировини, а разом з тим – спрощення технології виготовлення засобу через використання сировини з поліпшеними технологічними властивостями. Для з’ясування можливості вирішення проблеми нестачі смоли SMD 31144 через налагодження вітчизняного виробництва продукту – замінника імпортованої смоли, здійснені лабораторні дослідження конденсації п-трет-бутилфенолу (ПТБФ) з формальдегідом. При цьому з’ясовували вплив співвідношення реагентів, природи каталізатора і форми альдегідної складової – у вигляді формаліну або параформу на властивості продукту. В останньому випадку за мету мали з’ясування можливості реалізації маловідходного екологічно прийнятного технологічного циклу. У ході експериментів показана можливість використання надсмольної води у замкненому технологічному циклі з корегуванням її складу через додавання потрібної кількості параформу і каталізатора. Для цього ж досліджена можливість каталізу процесу поліконденсації ПТБФ з параформом аміаком та деякими органічними кислотами. З метою розширення сировинної бази та спрощення технології одержання плівкоутворювальної основи засобу R-101 у даний час досліджується можливість заміни епоксидіанової смоли і частини тунгової олії на епоксидовану соєву олію з регульованим вмістом епоксидних груп. Виробництво останньої, як відомо, налагоджено в Україні, до того ж держава має для цього значні відновлювані сировинні ресурси. Результати попередніх випробувань дослідного складу для софеїзації на основі синтезованих інгредієнтів вказують на доцільність здійснення подальших досліджень у цьому напрямку.

32

facebook.com/youngcoatings

Шапка В.Х., Бугрим М.В., Кузьменко Н.Я. ГВУЗ УГХТУ, г. Днепропетровск, Украина marina.bugrym@mail.ru

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТРИАЦЕТЕТЦЕЛЮЛОЗНЫХ РАСТВОРОВ И СВОЙСТВ ПЛЕНОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Триацетатцелюлоза (ТАЦ) – высокопрочный жесткий полимер, используемый при выработке волокна для искусственного шелка, изделий электроизоляционного назначения, как основы для светочувствительных материалов, атмосферостойких прозрачных защитных покрытий, поляроидных пленок и в ряде других направлений. При производстве исходной ТАЦ молекулярная масса и степень ацетилирования гидроксильных групп в исходной целлюлозе существенно отличаются от партии к партии, что связано как с гетерогенностью самого процесса ацетилирования, так и изменению по молекулярной массе исходной целлюлозы в зависимости от природы сырья, места его произростания и ряда других факторов. Это, в свою очередь, приводит к варьированию в широких пределах вязкости растворов стандартной концентрации на их основе; к получению пленок неконтролируемой толщины или постоянной переналадке стандартного серийного оборудования. Все это вызывает определенные трудности, например, в производстве основы светочувствительных материалов защитных покрытий. Кроме того, ТАЦ будучи примером высокополярного кристаллического полимера с крупными надмолекулярными образованиями, отличается большими внутренними напряжениями, что сопровождается, как правило низкой эластичностью и широким разбросом прочностных характеристик. Однако, наличие обширной, дешевой и быстровоспроизводимой сырьевой базы для полимеров такого типа, высокая огнестойкость и налаженная промышленная технология получения, позволяют ТАЦ легко конкурировать с аналогом по использованию в качестве основы фотоматериалов – полиэтилентерефталатом. Внимание же исследователей направлено на поиски новых модификаторов ТАЦ, которые бы позволили одновременно управлять вязкостью ТАЦ на стадии отлива пленок и повышать их прочностные характеристики. Исходя из особенностей строения молекулы ТАЦ и проявляемых ею свойств, поиск эффективных модификаторов направлен как на химическую модификацию звеньев в полимерной цепи, за счет реализации реакций с остатками свободных гидроксильных групп, так и на физическую, за счет пластификации и одновременно дробления части крупных надмолекулярных образований на более мелкие. Для достижения такой цели описано использование в качестве модификатора ТАЦ ряда олигомерных веществ как органической, так и элементорганической природы. В частности сложных олигоэфирдиолов; полифенилэтоксисилоксанов; четвертичных аммониевый солей и кремнийорганических соединений; многофункциональных олигоэфиралканов и ряд других. В данной работе, в качестве модификатора базовой, промышленно-используемой растворной композиции на основе ТАЦ применяли карбофункциональный борсодержащий олигоэфироспирт (КБОЭС) формулы:

Добавка такого КБОЭС хорошо совмещается с ТАЦ, образуя однородные прозрачные растворы и качественные прозрачные пленки. Реологических характеристики растворов ТАЦ в зависимости от количества модификатора и усилия сдвига (от 0,1667 до 145,8 см-1) снимали на приборе Reotest-2 в диапазоне температур от 18 до 380С с использованием раствора с концентрацией ТАЦ 15 масс.%, применяемого в промышленности. Модифицирующую добавку вводили в количестве 0,01–0,5 масс.% от массы ТАЦ, сверх рецептуры и выше. Пленки получали нанесением готового раствора композиции на подложки (на фотопластинки с размером стекол 60х90 мм – для определения показателя «относительная твердость покрытия»; на обычное стекло размером 90х120 мм – для получения свободных пленок). Относительную твердость покрытия определяли на маятниковом приборе типа 2124-ТМЛ; прочность на удар (прямой/обратный) с использованием прибора У-1А; прочность на изгиб по прибору ШГ-1; прочность пленок при разрыве и относительное удлинение при разрыве с использованием разрывной машины типа МРС-250, с постоянной скоростью движения захватов – 20 мм/мин. На рис. 1 приведена зависимость вязкости стандартного раствора ТАЦ (без добавок) от скорости сдвига в интервале температур 18–380С. На рис. 2 приведена зависимость вязкости стандартного раствора ТАЦ (с добавкой в количестве 0,025 масс.% от массы ТАЦ борсодержащего карбофункционального олигоэфироспирта) при тех же скоростях сдвига в интервале температур18–380С. Добавка такого рода (в количестве 0,005–0,3 масс.% от массы ТАЦ) способствует повышению вязкости растворов с 18,375 до 49,7699 Па*с (рис. 2), что может быть обусловлено формированием в растворе дополнительных новых физических связей. Например, координационных или водородных между атомом бора и галоидом растворителя, а также между –ОН группам у атома бора и кислородом в звеньях ТАЦ. В наибольшей степени такие структурные изменения в растворе прослеживаются при введении модификатора в количестве от 0,01 до 0,15 масс.% (с максимумом в области 0,03–0,06). Однако при этом наблюдается снижение относительной твердости покрытия, прочности пленок на разрыв, увеличивается относительное удлинение пленок, полученных из такой композиции.

facebook.com/youngcoatings

33

Рисунок 1. Зависимость вязкости раствора ТАЦ без добавления добавок от скорости сдвига при интервале температур 180–380С, где: 1–180С; 2–220С; 3–260С; 4–300С; 5–340С; 6–380С

Рисунок 2. Зависимость вязкости раствора ТАЦ с добавлением 0,025% добавки от скорости сдвига при интервале температур 180–380С, где: 1–180С; 2–220С; 3–260С; 4–300С; 5–340С; 6–380С

Наблюдается эффект, связанный с частичным изменением (сменой) природы физических взаимодействий в растворной композиции, что может быть использовано на стадии отлива пленок, для управления вязкостью самого раствора (рис. 3 и рис. 4).

Рисунок 3. Зависимость границы прочности ТАЦ пленки от концентрации добавки, в масс.% от массы ТАЦ: 0; 0,01; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,3

Рисунок 4. Зависимость относительного удлинения при разрыве ТАЦ пленок от концентрации добавки, в масс.% от массы ТАЦ: 0; 0,01; 0,025; 0,05; 0,075; 0,1; 0,3

Дальнейшее повышение концентрации такой добавки до 5 масс.% от массы ТАЦ приводит к нивелированию вязкостных свойств растворной композиции; способствует получению пленок с более высокими прочностными на разрыв (с 18,63 МПа для базового образца до 37,5 МПа для наилучшего опытного) характеристиками. Этот эффект весьма оптимистичен, поскольку свидетельствует о раздроблении крупно-кристаллической структуры ТАЦ, до более мелкой и формировании полимера с меньшими внутренними напряжениями, это гарантирует работу полученных пленок в более широком диапазоне силовых нагрузок за более длительный период эксплуатации. Учитывая, что термостабильность ТАЦ, в условиях действия повышенных температур, оставляет желать лучшего, представляло интерес изучить влияние количества добавки на прочность пленок при повышенных температурах. КБОЭС вводили в растворные композиции в различных количествах и исследовали свойства пленок, полученных на их основе, при экспозиции в термошкафу на протяжении от 0,5 до 20 часов при 1500С. Как видно из рис. 5, в процессе старения, характер изменения полученных кривых зависимости прочности на разрыв от времени термостатирования идентичен, что свидетельствует о аналогичности деструктивных процессов протекающих во всех об-

34

facebook.com/youngcoatings

разцах. Уже после 3-х часовой экспозиции, наблюдается пожелтение пленок, свидетельствующее о начале деструктивных процессов в них. Через 20 часов экспозиции – пленки становятся черными и хрупкими. Анализ данных рис. 6 свидетельствует, что при введении в композицию ТАЦ КБОЭС, выше наведенной формулы, в количестве до 5 масс.%, в первые 1–5 часов экспозиции пленок, во всех случаях, наблюдается повышение прочности на разрыв (и относительной твердости) в 1,5–1,8 раза по сравнении с базовым образцами, что связано с началом окислительных процессов деструкции в полимерной матрице и протеканием одновременно вторичных реакций структурирования. И хотя механизм деструктивных процессов в пленках ТАЦ (базовой и опытных) идентичен, вместе с тем, с ростом количества добавки в ТАЦ до 5 масс.%, растет прочность исходного образца пленки и сохранение такого преимущества на протяжении всего периода экспозиции при 1500С.

Рисунок 5. Зависимость прочности при разрыве от продолжительности старения ТАЦ пленок при концентрации добавки КБОЭС, в масс.% от массы ТАЦ: 1–t=0; 2–t=0,5; 3–t=1; 4–t=2; 5–t=3; 6–t=5; 7–t=7; 8–t=9; 9–t=15; 10–t=20, где t – время старения

Рисунок 6. Зависимость прочности при разрыве от концентрации добавки КБОЭС, в масс.% от массы ТАЦ: 1 - 0%; 2 - 0,01%; 3 - 0,05%; 4 - 3%; 5 - 5%; 6 - 15%; 7 - 10%

С увеличением доли КБОЭС, вводимой в ТАЦ матрицу сверх 5 масс.% от массы ТАЦ, наблюдается синхронное снижение прочностных характеристик опытных образцов пленок, как исходных, так и в процессе старения. Данный факт связан с разрыхлением структуры ТАЦ за счет пластификации ее КБОЭС как на межнадмолекулярном, надпачечным уровнем, так и на молекулярном уровне внутри самих надмолекулярных образований, и в тем большей степени для последнего направления, чем большее количество добавки вводится в композицию. Последнее, разрывая межмолекулярные взаимодействия в надмолекулярных образованиях, облегчает доступ кислорода к звеньям ТАЦ не только внешних молекул надмолекулярных образований, но и к молекулам внутри таких разрыхленных образований. Таким образом, суммируя вышеизложенное, можно утверждать, что эффект прироста прочностных характеристик ТАЦ материалов, при введении в их состав до 5 масс.% КБОЭС, а также повышения термостабильности при температурах до 1500С обусловлен формированием в системе ТАЦ матрицы дополнительной сетки координационных взаимодействий между атомом бора и атомами кислорода в элементарных звеньях ТАЦ, а также с одновременно наблюдаемым дроблением крупных надмолекулярных образований до более мелких, что способствует снижению внутренних напряжений и росту σр и ε (%).

facebook.com/youngcoatings

35

Кузьменко Н.Я., Кузьменко С.Н., Бугрим В.В. ГВУЗ «Украинский государственный химикотехнологический университет»

АКРИЛАТУРЕТАНОВЫЕ ЗАЩИТНЫЕ ЛАКОВЫЕ ПОКРЫТИЯ

Защитные покрытия на основе полиакрилатов широко используют для защиты металлов, бетона, кирпича, изделий из древесины, длительно работающих в атмосферных условиях окружающей среды (воздействии осадков, переменных температур, ультрафиолетового излучения и т.д.) В структуре полимерной матрицы акрилатных звеньев, отличающихся атмосферо-, свето-, химстойкостью и уретановых микроблоков, повышающих адгезию к подложкам, эластичность или, по необходимости, жесткость покрытий, сопротивление к разрыву, износу, удару и ряда других показателей, на данный момент обеспечивает уникальный комплекс эксплуатационных характеристик. В настоящей работе приведены результаты исследований по модификации уретановой композиции (олигоэфирдиол + полиизоционат) полиакрилатным клеем марки «ДАКСС» (производства ООО «НВП «Укрполихимсинтез», г. Днепропетровск). Отрабатывался оптимальный состав и изучались свойства защитных покрытий в зависимости от количества вводимого в рецептуру клея ДАКСС (17% по массе раствора полиакрилата в количестве от 10 до 70 мас. % от массы полиуретановой матрицы и температуры отверждения покрытий (при 20±20С в течение до 10 суток или гарячем отверждении, при 1100С на протяжении 2 часов). Результаты экспериментов свидетельствуют, что при комнатных условиях отверждения (по прекращению изменения величины относительной твердости, величины сопротивления к удару, изгибу) практически заканчивается через 7 суток. Уже через сутки выдержки при 200С относительная твердость покрытия, в зависимости от количества вводимого клея ДАКСС, достигает значений от 0,2 до 0,6 ед., а через 7 суток – от 0,258 до 0,68 ед. Оптимальным является введение в уретановую композицию 40-60 мас. % клея ДАКСС, в зависимости от назначения такого покрытия. Достигаемая величина относительной твердости при этом колеблется от 0,51 до 0,41 ед. при сохранении на оптимальном уровне сопротивления изгибу (по ШГ-1) и сопротивления удару (по У1-А), гель-фракция - на уровне 88-93% масс. Защитные пленки отличаются прозрачностью, однако, слегка окрашены в желто-коричневый оттенок; глянцем, прекрасной адгезией к различным подложкам; хорошо окрашиваются в различные цвета при добавке соответствующих красителей. На основе исходных компонентов (полиэфирдиол + клей ДАКСС) хорошо затирается паста для эмали. Полиизоцианат вводят перед использованием. Лак и эмаль имеют отличный розлив по поверхности подложек. При использовании в качестве отвердителя биурета (аддукта на основе гексаметилендиизоцианата) получаемые покрытия не только прозрачны, но и бесцветны. Отверждение таких композиционных покрытий при повышенных температурах (1100С) сокращает время до 2 час. При этом величины относительной твердости отвержденных покрытий возрастают в среднем на 0,1 ед., что свидетельствует о полном завершении процессов структурирования пленок (наряду с высокой гель-фракцией на уровне 90-95 мас. %). Полученные результаты позволяют рекомендовать разработанные акрилатуретановые покрытия для защиты древесины (в том числе, в качестве паркетного мебельного лака), металлических поверхностей оборудования и приборов.

36

facebook.com/youngcoatings

Юрженко М.В.1,2, Мамуня Е.П.2 Институт электросварки им.Е.О.Патона НАН Украины, ул.Казимира Малевича 11, Киев 03680, Украина 2 Институт химии высокомолекулярных соединений НАН Украины, Харьковское шоссе 48, Киев 02160, Украина 1

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ МНОГОБАРЬЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ НА ОСНОВЕ ГИБРИДНЫХ ПОЛИМЕРНЫХ НАНОКОМПОЗИТОВ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ НА ОБЪЕКТАХ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ, ЯДЕРНОТОПЛИВНОГО ЦИКЛА И АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

К объектам атомной энергетики и ядерно-топливного цикла относятся как крупные структуры, в частности атомные электростанции, хранилища отработанного ядерного топлива и т.д., так и малые строения такие, как вспомогательные системы и непосредственно контейнеры для хранения как твердотельных так жидких радиоактивных отходов. Сегодня на рынке представлен широкий спектр антикоррозионных материалов, предназначенных для условий различной степени агрессивности сред. Как правило, все они имеют сертификаты соответствия, поэтому на практике критерии выбора нередко ограничиваются лишь стоимостью. Однако для сооружений атомной энергетики, которые являются объектами стратегического назначения, при выборе материалов первоочередными, определяющими должны быть критерии качества и соответствия условиям эксплуатации. При защите от коррозии необходимо рассматривать большое количество факторов, оказывающих влияние на выбор систем защитных покрытий: различные лакокрасочные материалы, поверхности и методы подготовки поверхности, условия окружающей среды и тому подобное . Одним из широко используемых методов борьбы с атмосферной коррозией является нанесение на поверхность защищаемых конструкций слоев защитных покрытий на основе органических и неорганических материалов, в частности антикоррозионной краски. Учитывая жесткие условия эксплуатации, перепады температур, взаимодействие с радиационным излучением, водяными парами и коррозионно-агрессивными веществами, требования к антикоррозионным покрытиям предъявляются высокие. Защитные материалы для объектов атомной энергетики относятся к группе покрытий специального назначения. Они должны защищать от коррозии и одновременно обладать свойством дезактивируемости. В состав предприятий атомной энергетики, и в частности атомных электростанций, входит большое количество сооружений различного назначения и, соответственно, различного конструктивного выполнения. Это многоэтажное и многопролетное здание главного корпуса с массивными конструкциями, отдельно стоящие здания вспомогательных систем, например химводоочистка, дизель-генераторная, азотная станция, обычно выполненные в сборных железобетонных типовых конструкциях; подземные каналы и туннели, проходные и непроходные для размещения кабельных потоков и трубопроводов связи между системами; надземные эстакады, соединяющие между собой главный корпус и вспомогательные здания и сооружения, а также здания административного санитарно-бытового корпуса. Наиболее сложноорганизованным и значимым зданием атомной электростанции является главный корпус, который представляет собой систему сооружений, образованных в общем случае каркасными строительными конструкциями и массивами реакторного отделения. Особенностью АЭС, как и любых других предприятий ядерно-топливного цикла, является наличие излучений в процессе эксплуатации, основным источником которых является ядерный реактор. Исходя из конструктивных особенностей сооружений атомных электростанций, применяемые покрытия должны обладать химической стойкостью и устойчивостью к радиационному излучению. В то же время, согласно статистическим данным, объемы радиоактивных отходов, например, в Украине превысили 3 млн. м3 (без учета отходов военно-промышленного комплекса). Среди них большую часть составляют отходы низкой и средней активности. Пренебрежение правилами обращения с отходами данного типа, а также недооценка их потенциальной опасности могут привести к серьезным последствиям как для окружающей среды, так и здоровья человека. Современное состояние вопроса обращения с радиоактивными отходами в Украине находится в критическом состоянии. Одним из основных критериев обеспечения безопасности радиоактивных отходов является их иммобилизация, локализация и изоляция в специальных хранилищах без их дальнейшего извлечения в течении длительного срока. Однако существующие хранилища не удовлетворяют всем требованиям безопасности, поскольку материалы, используемые для оборудования хранилищ радиоактивных отходов (бетон, железобетон, литой камень, нержавеющая сталь), обладают рядом серьезных недостатков, которые не позволяют обеспечить изоляцию отходов в хранилище в течение установленного срока. Среди этих недостатков основными являются склонность к коррозии, водопроницаемость, низкая атмосферная и химическая стойкость. Для решения этих недостатков и с целью обеспечения многобарьерной защиты окружающей среды от возможной утечки радиоактивных отходов используются специальные радиационно-защитные покрытия. Качественное защитное покрытие строительных и производственных объектов и конструкций зачастую является решающим фактором, определяющим надежность и эффективность их эксплуатации. Эффективным средством такой защиты являются полимерные покрытия, поскольку они обладают высокими гидроизоляционными и антикоррозионными свойствами, прочностью, эластичностью, способностью противостоять эрозии и механическому износу, высокой ударопрочностью. Эти покрытия практически не нуждаются в техническом обслуживании, имеют большой срок эксплуатации, рентабельны. Все это позволяет считать полимеры оптимальными защитными покрытиями для самых различных поверхностей и, в сочетании с высокой химической и радиационной стойкостью, находят широкое применение на предприятиях ядерно-топливного цикла. С другой стороны актуальной проблемой аэрокосмической промышленности является защита космических аппаратов, электроники и людей от высокоэнергетического космического излучения. В настоящее время защита экипажа космических кораблей, а также высокочувствительной электроники реализуется путем применения как пассивных средств защиты – экранирования отсеков станций материалами, способными поглощать опасные для организма заряженные частицы (в основном для

facebook.com/youngcoatings

37

экранирования используются тяжелые свинцовые плиты), так и активная, основанная на использовании электромагнитных полей, способных отклонять корпускулярные частицы от космических кораблей. Наиболее проблемным фактором использующейся сегодня пассивной защиты является вес защитных экранов. При таком подходе создание защиты экипажей космических кораблей от ионизирующей радиации становится в один ряд с другими техническими проблемами обеспечения жизнедеятельности человека в космосе, успешное решение которых зависит в конечном итоге от выделенного весового ресурса. К одним из последних и наиболее прогрессивных разработок NASA (Космический центр им. Кеннеди) в области защиты космических кораблей, относится использование в качестве антирадиационного щита полимерных композиционных материалов, в том числе и на основе вторичной переработки полимерных отходов. Во время космического полета, особенно длительного, на космическом корабле особенно хорошо накапливаются две вещи: доза радиационного облучения у космонавтов и различный бытовой мусор. В итоге специалисты NASA (Научно-исследовательский центр им. Эймса) пробуют решить одну проблему с помощью другой. В частности, для программы пилотируемого полета на Марс Mars One, по последним данным, в связи с тем, что космическая радиация на Марсе гораздо жестче чем на Земле, экранирующие свойства необходимо придать не только космическому кораблю, который доставит членов экспедиции на Марс, но и жилых модулей на поверхности планеты. В связи с чем сверхактуальным становится вопрос о материале экранов, способных защитить космонавтов в течении длительного пребывания как в межпланетном пространстве, так и на поверхности планеты. Проводимые нами комплексные исследования физико-механических, электрофизических и защитных свойств показывают высокие радиационную стойкость (более 20 МГр по изменению физико-механических свойств), химическую стойкость к концентрированным растворам кислот, солей и щелочей, стойкость к ультрафиолетовому излучению и термостойкость (начало термической и термоокислительной деструкции более 300 оС), трудногорючесть (самозатухающий) гибридных полимерных нанокомпозитов на основе густосшитых органических полимеров и минеральных нанокомпонентов. В рамках проводимых ранее работ были также установлены и высокие адгезийные свойства гибридных полимерных нанокомпозитов к поверхностям разного рода материалов, таких как бетон и металл, что, безусловно, дает им возможность быть использованными в качестве адгезивов и защитных покрытий. Реализация способности гибридных полимерных нанокомпозитов к защите от сверхнормативного ионизирующего излучения происходит путем наличия высокого содержания –ОН-групп в их минеральном компоненте (для нейтронного излучения) и использование различных неорганические модификаторов и нанокомпонентов (аэросила, металлоидов, в частности, борсодержащих химических соединений, и производных тяжелых металлов с их равномерным распределением в объеме гибридных полимерных нанокомпозитов путем применения оригинальной разработанной методики) для поглощения и ослабления ионизирующее излучение широкого ряда, включая гамма- и рентгеновское излучение. В первую очередь использование разработанного универсального многобарьерного защитного покрытия в качестве основного и финишного (без использования растворителей и термостабилизации) радиационно-защитного покрытия вместо существующих методов создания радиационно-защитных покрытий, а именно последовательная подготовка защищаемых поверхностей и деталей, нанесение покрытия, предназначенного для защиты от сверхнормативного ионизирующего излучения, и нанесение покрытия с высоким коэффициентом дизактивируемости, существенно повысит эффективность, удешевит и упростит сам технологический процесс создания монолитного многобарьерного радиационно-защитного покрытия. Для примера, использование существующих методов создания радиационно-защитных покрытий на объектах атомной промышленности с последовательной подготовкой поверхностей и нанесением комплекса защитных покрытий в первом приближении обходится в 60-70$ за 1 м2 при условии толщины основного покрытия 10 мм. Создание же защитных покрытий на космических станциях обходится на порядки дороже. Базовыми компонентами гибридных композитов и разработанного на их основе универсального многобарьерного защитного покрытия являются отходы производства полиуретана и минеральное сырье на основе силикатов, что существенно удешевляет предлагаемую технологию. С другой стороны ослабление ионизирующего излучения предлагаемыми покрытиями ожидается более чем в 10 раз выше по сравнению с существующими баритовыми основными покрытиями, в связи с чем толщина слоя предлагаемого покрытия с идентичным коэффициентом ослабления будет до 10 раз меньше. В то же время с увеличением толщины слоя эффективность ослабления покрытием существенно повышается. По предварительной оценке стоимость покрытия не будет превышать 30$ за 1 м2 при толщине слоя 1 мм, что как минимум в два раз дешевле существующих радиационно-защитных покрытий.

38

facebook.com/youngcoatings

Гусакова К.Г., Григор’єва О.П., Файнлейб О.М. Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України, Київ, Україна polymernano@ukr.net

АДГЕЗІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ТЕРМОСТІЙКИХ ПОЛІЦІАНУРАТІВ ТА НАНОКОМПОЗИТІВ НА ЇХНІЙ ОСНОВІ

Поліціанурати (ПЦ) – густозшиті сітчасті полімери, що проявляють унікальний комплекс фізико-хімічних властивостей, зокрема високі вогнестійкість та теплостійкість (Тск > 250–300 оС), стабільність до термічної та термоокисної деструкції, високу адгезію до різних субстратів (металів і сплавів, вуглецю та скловолокна, полімерів тощо) та хімічну стійкість до дії агресивних середовищ, в тому числі за підвищених температур та ін. Завдяки цьому ПЦ широко використовуються як гідро- та електроізоляційні покриття, клеї, герметики, компаунди в авіакосмічній промисловості, мікроелектроніці тощо. В даній роботі було розроблено клейові композиції, одержані на основі диціанових естерів бісфенолів А та Е, модифікованих реакційноздатними олігомерами, термопластичними полімерами та/або нанонаповнювачами. Як модифікатори використовували епоксидні смоли, поліаміди, полісульфони, як нанонаповнювачі – функціоналізовані шаруваті силікати та поліедральні олігомерні сілсесквіоксани. Досліджено вплив типу модифікатора та/або нанонаповнювача, що використовувались, а також вмісту компонентів клейових композицій на адгезійну міцність до різних металів (сталь, алюміній, титан). Встановлено, що міцність склеювання істотно залежить від товщини клейового шову (s), при цьому найвищі показники адгезійної міцності (до 60-70МПа) було зафіксовано при s = 0,01–0,03 мм. Зроблено висновок, що поверхня металу впливає на структуру та властивості шару полімерного адгезиву, що формується, за рахунок утворення в зоні контакту полімер/метал тонкого граничного зміцненого шару, властивості якого відрізняються від властивостей полімера в об’ємі клейового шва. Цей зміцнений шар формується в результаті хімічної взаємодії оксидів та гідроксидів поверхні металів з полярними групами компонентів суміші, зокрема з реакційноздатними ціанатними групами ДЦБА або ДЦБЕ. Виявлені закономірності відкривають нові можливості для створення високоефективних мультифункціональних полімерних адгезивів і покриттів авіаційного призначення. Робота виконана за часткової фінансової підтримки в рамках ДЦ НТП «Нанотехнології та наноматеріали», проект № 6.22.3.31 (2010-2014).

facebook.com/youngcoatings

39

Шевченко І.С., Гулжанова М.Я., Сухий К.М. ДВНЗ Український держаний хіміко-технологічний університет ksukhyy@rambler.ru

ВИРОБНИЦТВО ФАРБ ДЛЯ ТРАФАРЕТНОГО ДРУКУ

Трафаретний друк широко використовується у поліграфії і, порівняно з іншими видами друку, має широку область застосування на різноманітних поверхнях. Умовно, трафаретний друк можна поділити на чотири виробничі області: - комерційний трафаретний друк для різної рекламної продукції; - шовкотрафаретний друк; - промисловий трафаретний друк (наприклад, на пляшках, тюбиках і келихах); - спеціальний друк, на текстильних матеріалах або друк електронних схем. Матеріалами, на яких здійснюється друк, разом з папером, картоном є також пластмаси, скло, метали, текстиль та ін. Дуже різні фізичні і хімічні властивості використовуваних матеріалів є причиною того, що для трафаретного друку виробниками пропонується великий асортимент фарб. Фарби для трафарету аналогічні за рецептурою фарбам для глибокого і флексографського друку, якщо вони призначені для нанесення зображень на пластмасі. В’язкість підбирається згідно з бажаною товщиною шару фарби і лініатури сітки. Висихання відбувається шляхом випаровування летючих розчинників і прискорюється при дії теплого повітря. Для друку по паперу і картону, навпаки, використовуються друкарські фарби на основі масел і оліфи, що закріплюються переважно шляхом окислювальної полімеризації. Широкий асортимент трафаретних фарб та невеликі обсяги споживання привели до повної орієнтації споживачів на закордонні марки трафаретних фарб. Нами розроблені рецептури та технологічні процеси одержання фарб для трафаретного друку на полімерних матеріалах. Друкарські фарби складаються з наступних компонентів: пігментів або барвників, полімерного зв’язуючого, розчинників і допоміжних добавок. Для друку на різних типах полімерних матеріалів використані полімерні зв’язуючі, які мають близькі термодинамічні параметри до них. Технологія виробництва фарб полягає у розчиненні полімерного зв’язуючого у певному розчиннику (переважно використовувалися очищені уайт-спірити з температурним діапазоном кипіння 145-175ОС та іх суміші з ароматичними вуглеводнями), диспергування одержаний розчину з наповнювачами, пігментами барвниками та модифікаторами до необхідної дисперсності, перевірка властивостей одержаний фарб та, у разі необхідності, корегування рецептурного складу. Розроблені фарби апробовані при трафаретному друці на поліетилені, поліпропілені, поліаміді та гумах. Встановлено, що фарби характеризуються необхідним рівнем адгезії, покриваності, насиченості. Отримані дані дозволяють рекомендувати розроблені рецептури до промислового впровадження.

Гулжанова М.Я., Шевченко І.С., Сухий К.М. ДВНЗ Український держаний хіміко-технологічний університет e-mail ksukhyy@rambler.ru

МЕТОДИ КОНТРОЛЮ ЯКОСТІ ДРУКАРСЬКИХ ФАРБ

Друкарські фарби складаються з пігментів або барвників, зв’язуючих речовин, розчинників та модифікаторів. Залежно від способу друк розрізняють друкарські фарби різної консистенції - від дуже рідких (на водній основі), включаючи пастоподібні, і до сухих (твердих, наприклад порошків). Механізм передачі фарби, спосіб її сушіння або фіксації на матеріалі визначаються структурою і наявними складовими компонентами. Друкарські фарби повинні «транспортуватися» на матеріал методами, які визначаються способом друку. Перенесення фарби реалізується завдяки: - розділенню фарби на шляху її нанесення (офсетний, глибокий, високий друк). Фарбові вали, друкарська форма і гумове полотно (у офсетному способі) переносять, тобто транспортують барвистий шар; - безпосередньому перенесенню барвистого шару носія на матеріал (гаряче тиснення, термоперенос); - протисненню фарби через отвори в сітці (трафаретний друк); - «наприскуванню» фарби на задрукований матеріал (струменевий друк). Принципово розрізняють фізичні (вбирання і випаровування) і хімічні (окислювальну полімеризацію) способи закріплення. Часто застосовуються комбінації цих способів сушкіння. Особливістю всіх їх є затвердіння фарби при переході з рідкого стану в твердий. При цьому на матеріалі формуюється фарбовий шар, який, значною мірою, визначає якість друкарської продукції. Нами розроблені та апробовані тестові методики контролю якості друкарських фарб по дослідженню властивостей компонентів лакофарбових матеріалів (плівкоутворювачів, пігментів, наповнювачів, розчинників).

40

facebook.com/youngcoatings

Скиба М.І.1, Макарова А.К. 1, Воробйова В.І.2, Борисов І.О. 1 1 Державний вищий навчальній заклад Український державний хіміко-технологічний університет, 49005, м. Дніпропетровськ, пр. Гагаріна, 8 2 Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», 03056, м. Київ, пр-т Перемоги, 37.

Rita-vorobyova@yandex.ru

МОДИФІКАЦІЯ ЛАКОФАРБОВИХ МАТЕРІАЛІВ ПЛАЗМОХІМІЧНО ОДЕРЖАНИМИ НАНОРОЗМІРНИМИ НЕОРГАНІЧНИМИ СПОЛУКАМИ

На сьогоднішній день велика увага приділяється розробкам технологій одержання лакофарбових матеріалів (ЛФМ) модифікованих наночастками металів та їх оксидів. Застосування останніх в ЛФМ здатне надати йому нових властивостей і підсилити існуючі. Основною причиною, що стримує широке залучення нанорозмірних сполук металів до застосування у складі ЛФМ є відсутність економічно вигідної, ефективної та екологічно безпечної технології одержання нанорозмірних часток металів та їх оксидів. Авторами роботи запропоновано використання контактної нерівноважної низькотемпературної плазми (КНП) як інструмента синтезу водних дисперсій і порошків наночасток металів та їх оксидів з водних розчинів солей. Плазмовий розряд генерується між електродом, що знаходиться в газовій фазі, та поверхнею рідини, в об’ємі якої знаходиться другий електрод. Таким чином, хімічні перетворення на межі розподілу фаз обумовлені комплексним впливом: електрохімічним окисненнямвідновленням; реакціями фотолізу, що ініціюються УФ - опроміненням; потоком заряджених частинок з газової фази на поверхню рідкого середовища. В попередніх роботах авторами показана ефективність використання КНП для одержання наночасток металів та їх оксидів (Au, Ag, Cu, Co3O4) [1–2]. Плазмохімічна технологія дозволяє одержати наночастки металів та оксидів заданого розміру (12 – 90 нм), стабільні в розчині на повітрі протягом тривалого часу, що розширює варіанти їх практичного застосування. Встановлено, що наночастки можна застосовувати як у вигляді водного розчину, так і порошку. Авторами досліджено ефективність введення нанорозмірних часток металів (Ag, Cu) та їх сполук у склад ЛФМ. Для одержання рідкофазних ЛФМ, модифікованих наночастками срібла, їх вводили в водорозчинні композиції у вигляді водних відповідно. Виявлено, що ЛФМ, що містить розчини наночасток срібла (0,6 – 2,1 об. %), ефективно вбиває бактерії різних видів (кишкову паличку, сальмонелу, стафілокок, ентерокок). Також встановлено, що наночастки купруму характеризуються біоцидними властивостями. Зразки покриттів досліджено на стійкість до впливу механічних навантажень і води. Встановлено, що наночастки оксиду кобальту можна використовувати для одержання ЛФМ з підвищеною антикорозійною активністю. Для цього наночастки вводяться в ЛФМ у вигляді розчинів з концентрацією (0,5 – 5)•10-3 моль/дм3. Показано, що корозійна стійкість покриття збільшується до 5,0 – 5,5 разів. Перелік посилань 1. Скиба, М. І. Синтез наночасток золота з водних розчинів тетрахлороаурату (III) водня плазмохімічним способом / М. І. Воробйова, О. А. Півоваров, В. І. Воробйова // Вісник східно-європейського національного університету ім. Володимира Даля.

- 2014. - № 14 (202). – С. 39-44 2. Скиба, М. І. Формування колоїдних наночасток срібла з водних розчинів AgNO3 під дією контактної нерівноважної плазми/ М. І. Скиба, О. А. Півоваров, В. І. Воробйова // Вісник Чернігівського державного технологічного університету. - 2014. - № 2 (73). – С. 22-28

facebook.com/youngcoatings

41

Свердліковська О.С., ДВНЗ «Український державний хімікотехнологічний університет», м. Дніпропетровськ, osverdlikovska@rambler.ru

ПРО ПІДГОТОВКУ НОВИХ СТАНДАРТІВ ОСВІТИ УКРАЇНИ

Сучасна освіта розвивається в умовах ринку, нових економічних, внутрішніх і зовнішніх суспільних відносин (прийняття прогресивного Закону України «Про вищу освіту»), інтеграції в європейські простори вищої освіти (приєднання України до Болонського процесу). З огляду на це необхідно змінити національну вищу освіту та її складові – освітні програми і ступені (кваліфікації). Стандарт освіти України є змістовним ядром освіти, що містить матеріал, необхідний і достатній для визначення та оцінювання змісту та результатів освітньої діяльності вищих навчальних закладів і наукових установ за кожним рівнем вищої освіти в межах кожної спеціальності. Тобто конструювання стандарту освіти України надасть можливість вирішити кілька актуальних проблем: забезпечити перехід від предметоцентризму до студентоцентризму; створити надійну основу для європейської і світової інтеграції шляхом забезпечення зрозумілості і порівняння результатів навчання, набутих компетентностей, кваліфікацій, ступенів; підвищити відповідальність за створення власних внутрішніх систем забезпечення якості освітніх програм і кваліфікацій; досягти гнучкості, оперативності в реагуванні на різноманітні потреби здобувачів і користувачів вищої освіти; сприяти запровадженню в освітню теорію і практику сучасних понять, концепцій, принципів і підходів; створити умови для активізації, стимулювання і заохочення природного процесу піднесення інституційної спроможності і самостійності шляхом укрупнення, об’єднання вищих навчальних закладів у потужні регіональні самодостатні університетські утворення. Всі ці зміни дозволять вирішити актуальну проблему – визначення та освоєння сучасного змісту вищої освіти, що впливає на темпи і характер розвитку країни. Нові стандарти вищої освіти є наступним поколінням стандартів і замінюють собою Галузеві стандарти вищої освіти, які розроблялись у 2002-2014 роках відповідно до законодавства. Стандарти базуються на компетентісному підході і поділяють філософію визначення вимог до фахівця, закладену в основу Болонського процесу та в міжнародному Проекті Європейської Комісії «Гармонізація освітніх структур в Європі» (Tuning Educational Structures in Europe, TUNING). Стандарти вищої освіти за кожною спеціальністю розробляє центральний орган виконавчої влади у сфері освіти і науки з урахуванням пропозицій галузевих державних органів, до сфери управління яких належать вищі навчальні заклади, і галузевих об’єднань організацій роботодавців та затверджує їх за погодженням із Національним агентством із забезпечення якості вищої освіти. Відповідно до вимог абзацу першого частини шостої статті 13 Закону України «Про вищу освіту» Науково-методична рада Міністерства освіти і науки України за участю Національного агентства із забезпечення якості вищої освіти розробляє методологію, методичні рекомендації щодо розроблення стандартів вищої освіти, а науково-методичні комісії здійснюють розроблення цих стандартів. Стандарт вищої освіти визначає такі вимоги до освітньої програми: – обсяг кредитів ЄКТС, необхідний для здобуття відповідного ступеня вищої освіти; – перелік компетентностей випускника; – нормативний зміст підготовки здобувачів вищої освіти, сформульований у термінах результатів навчання; – форми атестації здобувачів вищої освіти; – вимоги до наявності системи внутрішнього забезпечення якості вищої освіти; – вимоги до професійних стандартів (у разі їх наявності). Вищий навчальний заклад або наукова установа на підставі освітньої програми за кожною спеціальністю розробляє навчальний план, який визначає: – перелік та обсяг навчальних дисциплін у кредитах ЄКТС; – послідовність вивчення дисциплін; – форми проведення навчальних занять та їх обсяг; – графік навчального процесу; – форми поточного і підсумкового контролю. Для конкретизації планування навчального процесу на кожний навчальний рік складається робочий навчальний план, що затверджується керівником вищого навчального закладу або наукової установи. Таким чином, ключовою метою розробки нових стандартів вищої освіти України є сприяння спільного розуміння забезпечення якості навчання і викладання в Європейському просторі вищої освіти та у транскордонній співпраці, незважаючи на кордони, а також підвищення прозорості для побудови взаємодовіри і кращому визнанню кваліфікацій, програм та інших складових вищої освіти.

1. Методичні рекомендації щодо розроблення стандартів вищої освіти. – К., 2016. – 29 с.

2. Стандарти і рекомендації щодо забезпечення якості в Європейському просторі вищої освіти (ESG). – К.: ТОВ “ЦС”, 2015. – 32 c.

3. Розроблення освітніх програм. Методичні рекомендації / Авт.: В.М. Захарченко, В.І. Луговий, Ю.М. Рашкевич, Ж.В. Таланова / За ред. В.Г. Кременя. – К. : ДП «НВЦ «Пріоритети», 2014. – 120 с.

42

facebook.com/youngcoatings

17+18+19 травня 2016 Дніпропетровськ, Bartolomeo Best River Resort, вул. Набережна Перемоги, 9-Б II конференція з вирішення науково-технічних і кадрових питань лакофарбової промисловості

УЧАСНИКИ Action Group Art House Pitture MIKO Group Адвент Інвест Алгол Кемікалз Асоціація УВЛП Газета Бізнес ДВНЗ Дніпропетровський політехнічний коледж ДВНЗ Український державний хіміко-технологічний університет Дніпро-Контакт ДНУ ім. Олеся Гончара Донецький національний університет (м. Вінниця)

ДП Держзовнішінформ ЗМПКП Унікон Інтердісп-ЛКБ ІХВС НАН України (м.Київ) КНУ ім.Тараса Шевченко Матрапак Україна Новелак НТУ Харьківський політехничний інститут ПП ЗІП Рада підприємців при Кабінеті Міністрів України Термінал-М Тіккуріла Файдаль Україна

17+18+19 травня 2016 Дніпропетровськ, Bartolomeo Best River Resort, вул. Набережна Перемоги, 9-Б II конференція з вирішення науково-технічних і кадрових питань лакофарбової промисловості

ОРГАНІЗАТОРИ

И В Е НТ

Г РУППА

MUSTHAVEVENTS

ПІДТРИМКА