Разработка безбиоцидного лакокрасочного покрытия с низкой поверхностной энергией на основе эпоксидного пленкообразователя для защиты судов от обрастания

Цель работы. Разработка лакокрасочного покрытия с низкой поверхностной энергией для морских судов на основе эпоксидного пленкообразователя за счет модификации олигомерами двухатомных фенолов, обеспечивающей длительную сохранность гидрофобных свойств, и фтор- и кремнийорганическими гидрофобизаторами. Объектом исследования является синтезируемый эпоксидный материал, модифицированый изомерами двухатомного фенола на основе резорцина/ пирокатехина/ гидрохинона и гидрофобизированный различными фтор- и кремнийорганическими гидрофобизаторами. Научная новизна полученных результатов: 1. Доказано, что для создания безбиоцидного лакокрасочного покрытия, обладающего низкой поверхностной энергией, необходимо при синтезе эпоксидной смолы использовать модификатор (олигомер гидрохинона) с наибольшей плотностью, что позволяет при добавлении гидрофобизатора более прочно закреплять его в полученном покрытии, при этом плотностью пленки находится на уровне 1,5 г/см3. 2. Установлено, что оптимальное количество гидрофобизатора (фторопласта, перфторполиэфирной жидкости и перфторполиэфирной жидкости с триэтоксисилановыми группами) для создания покрытия с низкой поверхностной энергией составляет 3+0,1%, при этом при использовании перфторполиэфирных жидкостей с триэтоксисилановыми группами с молекулярной массой ~ 2200 г/моль возможно создать покрытие с краевым углом смачивания не менее 1160, обеспечивая значение поверхностной энергии не выше 20 мДж/м2. 3. Получены новые зависимости влияния плотности и твердости пленки на гидрофобные и физико-механические свойства покрытия: с увеличением твердости пленки в диапазоне 0,5 - 0,7 у.е. увеличивается гидрофобность (снижается поверхностная энергия) покрытия и улучшается способность покрытия сохранять свои поверхностные свойства в процессе эксплуатации, без ухудшения физико-механических характеристик, дальнейшее увеличение твердости пленки приводит к охрупчиванию покрытий и ухудшению прочности пленки при ударе и эластичности пленки при изгибе. С увеличением плотности пленки покрытия улучшается устойчивость покрытия к истиранию от 30% до 40%. 4. Разработан безбиоцидный лакокрасочный материал на основе эпоксидного пленкообразующего, модифицированного олигомером гидрохинона и с использованием в качестве гидрофобазитора перфторполиэфирной жидкости с триэтоксисилановыми группами, что позволяет обеспечить значения краевого угла смачивания на уровне 1160 и придать необрастающие свойства поверхности покрытия. Практическая значимость работы: 1. Разработан состав безбиоцидного лакокрасочного покрытия и опробована технология изготовления пленкообразователя и эмали с низкой поверхностной энергией в промышленных условиях завода. Подписан Акт внедрения эмали «Прогидроф» на АО «Соликамский завод «Урал». 2. Разработана техническая и технологическая документация: ТИ «Опытная технология получения пленкообразующего» № 09.027-2013/ТИ-04, дата регистрации 15.08.2013 г; ТИ «Опытная технология изготовления эмалей»; № 09.027-2014/ТИ-05, дата регистрации 11.07.2014 г; ТИ «Опытно-промышленная технология нанесения противообрастающих покрытий» №09.027-2015/ТИ-06, дата регистрации 10.04.2015 г;  Технические условия на пленкообразующее с литерой «О», № 2313-159-07516250-2015, дата введения 29.06.2015. Технические условия на эмаль с литерой «О» № 2313-160-07516250-2015, дата введения 29.06.2015. 3. Созданное лакокрасочное покрытие с низкой поверхностной энергией испытано в акватории Черного моря. Опробована технология нанесения эмали Прогидроф на подводной части корпуса морского транспортного средства «ПСК-139». На судоремонтном заводе подписан акт внедрения эмали.