Влияние природы межфазного взаимодействия полимер-металл на прочность и стабильность их адгезионных соединений тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1. Введение

2. Эпоксидные смолы, их химические свойства, механизм отверждения.

3. Влияние соотношения смола / отвердитель на свойства композиции

4. Влияние подготовки поверхности субстрата

5. Стабильность адгезии в водной среде

6. Исследование характера адгезионного взаимодействия

7. Адсорбщщ основных функциональных групп эпоксидной смолы на поверхности алюминия и железа

ГЛАВА II. МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Объекты исследования

2. Методы исследования адсорбционного взаимодействия

3. Методы исследования адгезии.

ГЛАВА III. АДСОРБЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЯДА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ С ПОВЕРХНОСТЯМИ ОКИСЛОВ МЮМИНЩ И ЖЕЛЕЗА.

I. Исследование адсорбции веществ с различными функциональными группами на окислах алюминия и железа методами микрокалориметрии и ИК-спектроскопии

2. Влияние температуры на тепловой эффект смачивания окиси алюминия эпоксидной смолой.

3. Выводы

ГЛАВА 1У. ИССЛЕДОВАНИЕ' АДГЕЗИИ ЭПОКСИДНОИ СМОЛЫ К ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ . НО

1. Влияние способа подготовки поверхности . НО

2. Влияние концентрации аминного отвердителя . III

3. Влияние температур формирования и испытания адгезионных соединений

4. Влияние модифицирования поверхности субстрата на адгезионную прочность и её стабильность в водной среде

5. Выводы

ГЛАВА У. РАЗРАБОТКА ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ АДГЕЗИВА ДЛЯ МНОГОСЛОЙНЫХ ИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ.

Актуальность проблемы. Одна из значительных научно-технических проблем - создание прочного и стабильного взаимодействия между адгезивом и субстратом в системах полимер - металл (клеевые соединения, лакокрасочные и изоляционные покрытия, наполненные полимеры) , определяющее надежную и долговечную работу всей системы в сложных условиях эксплуатации.

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в области исследования адгезионного взаимодействия, нельзя утверждать, что меха-ним его Еполне изучен.Е настоящее время разработка полимерных адгезивов проводится в основном методом технологических проб, что не позволяет научно-обосновано подойти к выбору оптимального состава композиции, режиму формирования и т.д.

Активное осуществление топливно-энергетической программы резко повысило значение качественной изоляции магистральных трубопроводов, что, в свою очередь, потребовало разработки композиций новых полимерных адгезивов, изучения механизма адгезионно го взаимодействия.

Широкое применение в этой области находят целый ряд полимеров, в их числе полиэтилен и его сополимеры. Особый интерес вызывают эпоксидные смолы, отверждающиеся без выделения побочных веществ, образуя продукты с высокими физико-механическими и адгезионными характе ристиками. Цель работы.Целью настоящей работы являлось:

- изучение адгезионного взаимодействия в системе полимер - металл, определение природы образующихся межфазных связей, установление взаимосвязи между характером взаимодействия и адгезиочашими параметрами соединения полимер - металл;

- исследование влияния химии поверхности субстратов, температуры взаимодействия и содержания различных функциональных групп в адгезиве на адгезионные свойства соединения полимер-металл;

- на основании установленных закономерностей разработка адгези-ва изоляционного материала для защиты металлических сооружений от коррозии.

Научная новизна работы.

- проведено комплексное изучение адгезионного взаимодействия полимера ( на примере эпоксидной смолы ) с дегидроксилирован-ными в различной степени поверхностями окислов металлов;

- в результате исследований впервые показано наличие существенной корреляции мелэду водостойко с тък. межфазных связей и энергетическими характеристиками взаимодействия функциональных групп адгезива с поверхностными центрами адсорбции субстрата;

- впервые определены теплоты адсорбции ряда органических веществ с функциональными группами различной структуры на альфа-модификациях окислов алиминия и железа в широком интервале температур.

Достоверность научных результатов и выводов подтверждается:

- проведением исследований с помощью ¡апробированных физико-химических методик (ИК-спектроскопия, микрокалориметрия, газоадсорбционная хроматография) на приборах с высокими рабочими характеристиками;

- анализом ошибок измерений;

- отсутствием противоречий между выдвинутыми положениями ( и выводами на их основе) и современными представлениями о природе адгезионного взаимодействия.

Практическая ценность работы.

Разработан адгезив многослойной полимерной изоляционной ленты, предназначенной для защиты от коррозии сварных стыков магистральных трубопроводов большого диаметра и обладающей адгезионными и другими защитными характеристиками на уровне лучших зарубежных материалов. Составлены технические условия и технологический регламент на производство термоусаживающейся изоляционной ленты ЛТИ-823. Объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения.

Выво2.ы

1.Разработан полимерный адгезив для многослойных термоусаживаю-щихся пленочных материалов, позволяющий надежно защищать от коррозии сварные стыки магистральных трубопроводов.

2.Производство разработанного покрытия освоено на одном из заводов изоляционных материалов Миннефтегазстроя.

Рис.43. Кинетическая зависимость потери массы стальных образцов под покрытием при выдержке в солевом растворе.

МО,4* 2.0

3)

20 30 4 0 5 0 60 Т,°С

Рис.44. Влияние температуры на скорость коррозии стальных образцов под покрытием при выдержке в солевом растворе.

ЗАКШОЧЕНИЕ

В данной работе ставилось две основные задачи.Первая состояла в комплексном исследовании адсорбционного взаимодействия с поверхностями окислов алюминия и железа молекул, включающих в свой состав ряд основных функциональных групп отвер-вденной эпоксидной смолы.

Вторая задача заключалась в том, чтобы на основании изучения адгезионных характеристик соответствующих систем полимер -металл, полученных в различных условиях, и исследования свойств модельных систем определить степень корреляции между ними, т.е. меаду характером адсорбционного взаимодействия и основными характеристиками адгезионных соединений.

При изучении адсорбции ряда простых органических соединений различной электронной структуры на альфа - окислах алюминия и железа методами адсорбционной микрокалориметрии, ИК-спектроскопии и газо-адсорбционной хроматографии было обнаружено, что на основных центрах дегидроксилированных поверхностей С2Н^0Н, С НЯ-С-СН3, СН2-СН-СН3 и С4Н^Н2 хемосорбируются;

- .СИ ч0 при этом доля хемосорбированных молекул в общей величине адсорбции возрастает с ростом температуры и убывает по мере заполнения поверхности адсорбента.

На гидроксилированных поверхностях обоих окислов адсорбция этих и ряда других групп носит физический характер практически во всем температурном интервале 30 - 200°С и всех изученных степенях заполнения поверхности.

Для выявления влияния природы различных функциональных г^пп на адгезионные характеристики соединения полимер - металл варьировалось соотношение олигомер : отвердитель в системе, что позволило подбирать режимы подготовки поверхности и формирования адгезии с учетом энергетических характеристик адсорбционного взаимодействия тех или иных функциональных групп.Изучение влияния температурных режимов обработки поверхности субстратов потребовало разработки метода исследования адгезии на термовакуумяо модифицированной поверхности.

С его помощью было показано существование зависимости между стабильностью адгезии в водной среде и средней величиной энергии межфазных связей. В то же время между собственно прочностью адгезионной связи и её водостойкостью подобной корреляции не обнаружено.

Полученные закономерности могут быть использованы при разработке оптимальной технологии формирования полимерных покрытий, выборе компонентов адгезива и их соотношений, а также для прогнозирования работоспособности этих материалов при их эксплуатации в агрессивных средах.

Конкретным примером использования полученной информации о природе взаимодействия различных функциональных групп с поверхностями металлов служит разработка полимерной композиции адгезива для многослойной изоляционной ленты, предназначенной для защиты от коррозии сварных стыков магистральных трубопроводов. Составлены технические условия и технологичесикй регламент на производство термоусаживающейся изоляционной ленты ЛТИ-823.

1. Берлин A.A., Басин В.Е. Основы адгезии полимеров. - М.: Химия, 1974. - 392с.

2. Дерягин Б.В., Кротова H.A., Омилга В.П. Адгезия твердых тел. М.: Наука, 1973. - 279с.3. москвитин H.H. Склеивание полимеров. М.: Лесная промышленность, 1968. - 304с.

3. Воюцкий С.С. Аутогезия и адгезия высокополимеров. М.: Ростехиздат, I960. - 244с.

4. Стрепихеев A.A., Деревицкая В.А., Слонимский Г.Л. Основы химии высокомолекулярных соединений. 2-ое изд. М.: Химия, 1966. - 311с.

5. Арутюнян Х.А., Дкавадян Э.А., Тоноян А.О., Давтян С.П., Розенберг Б.А., Ениколонян Н.С. Термодинамика комплексо-образования в процессах взаимодействия окисей с ароматическими аминами. - Ж. доиз. химии, 1976, т.50, MI, с. 2016-2019.

6. Владимиров Л.В., Артеменко O.A., Иванов В.В., Зеленещшй А.Н., Олейник Э.Ф., Саламатина О.Б. О механизме реакций эпоксидных соединений с аминами. Высокомолек. соед., 1980, т.22, Щ, с.225-228.

7. Евминов С.С. Адгезионные и физико-механические свойства эпоксидной смолы Эд-5,отверждеыной аминами. Дисс. канд. хим. наук. Москва, 1967. - 132с.

8. Масловская P.C., Михайловский iC.H., Россина Т.Б., Санжа-ровский А.Т. Адсорбция функциональных групп эпоксидной смолы на магнии. Коллоид, журн., 1974, т.36, Жэ, с.1086-1088.

9. Кардашов Д.А. Синтетические клеи. 3-е изд. М.: Химия, 1976. - 504с.

10. Ли X., Невилл К. Справочное руководство по эпоксидным смолам. Пер. с англ. Под ред. Александрова А.В. М. : Энергия, 1973. -362с.

11. Пакен A.M. Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы. -M.-JI.: Госхимиздат, 1962. 963с.

12. Шилдз Дж. Елеющие материалы : Справочник. Пер. с англ.-. Под.ред. Батизата В.П. М.: Машиностроение, I960.- 368с. 14.5'arkas A., Strohm P.F. Imidasole Catalysis in the curingof epoxy resins. J. Appl. Polymer Sci., 1968, v.12,1. N1, pp.159-169.

13. Smith. I.T. The mechanism of the crosslinking of epoxyde resins. Polymer, 1961, v. 2, FI, pp.95-107.

14. Gough L.I., Smith I.T. Accelerated amine curing of epoxy resins. J. Oil Colour Chemists Assoc., I960, v.43,1. N6, pp.409-418.

15. Schechter L., Wynstra I., Korkjy R.E. Curing of epoxy resins: mechanism. Indust. and Engng. Chem., 1956» v.48, N1, pp.96-98.

16. Bell I.P., Reffner I.А., Petrie S. Amino-cured epoxy resins: adhesion loss due to reaction with air. J. Appl. Polymer Sci., 1977, v.21, F4, pp. 1095-1Ю2.

17. Благонравова A.A., Непомнящий А.И. Лаковые эпоксидные смолы. M.: Химия, 1970. - 295с.

18. Лосев И.П., Тростянская Ъ'.Б. Химия синтетических полимеров. Изд. 3-е. М.: Химия, 1971. - 615с.

19. Dusek К., Bleha М., Lunak S. The model study of amine curing of epoxy resins. J. Polym. Sci.; Polym. Chem. Ed., 1977, v.15, N10, pp.2393-2397.

20. Шрейнер G.A., Зубов П.И., Волкова Т.А. Исследование внутренних напряжений в пленках из эпоксидной смолы. Высоко-молек. соед., 1962, т.4, Ш, с. 1714-1717.

21. Суворовская Н.А., Тюрин Б.Ф., Зюзина Ю.Д., Назарова Ю.Г. Исследование зависимости свойств покрытий на основе эпоксидных смол от применяемых отвердителей. Лакокрас. мат-лы и их применение, 1962, JS5, с.4-10.

22. Шрейнер С.А., Зубов П.И., Волкова Т.А. Влияние условий отверждения эпоксидных пленок на релаксацию внутренних напряжений. В сб. Адгезия полимеров. Под ред. Козлова II.В. - М.: Изд. АН СССР, 1963, с.28-30.

23. Голубенкова Л.И., Демехина Ь'.М. Адгезия эпоксидных смол к стеклоткани. Пластмассы, 1964, Ж2, с.61-62.

24. Апарцева Е.Л., Золотарева Н.У. Новая эпоксидно-полисульфидная клеевая композиция. Пластмассы, 1965, МО, с.35-39.

25. Alter Н., Soller W. Molecular structure as a basis for adhesion. Indust. and Engng. Chem., 1958, v.50, N6, pp.922-926.

26. Bascom W.D., Patrick R.L. The surface chemistry of bonding me£als with polymer adhesives. Adhesive age, 1974» v.I7, N10, pp.25-32.

27. Shafrin E.G., Zisman W.A. Effect of adsorbed water on the spreading of organic liquids on soda-lime glass. J. Ainer. Ceram. Soc., 1967, v.50, N9, pp. 478-481.

28. Bowden P.P., Throssell W.R. The role of the microdropsof adsorbed water on the process of corrosion. Proceed. Roy. Soc. of London, A, 1951» v.209, pp.297-298.

29. Ikegarni K., Kajiyama M., Kamiko 3., Shiratori E. Experimental studies of the strength of an adhesive joint in a state of a stress. J. Adhesion, 1979, v.10, N1, pp.25-59.

30. Ghessin il., Curran V. The influence of sandblasting on adhesion. J.Appl.Polym.Sci., 1966, v.IO, N3, pp.319-325«

31. Rogers 1T.L. The different methods of surface pre treatment of substrates. J. Appl. Polym. Sci., 1966, v.IO, N3, pp.327-331.

32. Kaelble D.H. Rheology of polymers used as adhesives. in Treatise on adhesion and adhesives, Ed. Patrick R.L., N.-Y.s Dekker, 1967, v.I, p.175

33. Jennings C.W. Surface roughness and bond strength of adhesives. J. Adhesion, 197?-, v.N4, pp.25-27.

34. Пшденова С.И., Сапронов Д.Р. Влияние методов обработки поверхности стали на адгезию эпоксидной смолы. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. Реф.науч.-техн. сб. ВНИИОЭНГ., 1978, F?, с.20-21.

35. Garnish E.W., Haskins G.G. The effect of surface conditions when bonding with epoxy adhesives. in Aspects of adhesion, Ed. Alner D.J., L.: Univ. of L. Press Ltd, 1969, v.5, p.259.

36. McCarvill W.T., Bell J.P. The effect of time and type of water pretreatment. J. Appl. Polym. Sci., 1974, v.18, N2, pp.335-342.

37. McCarvill W.T., Bell J.P. The effect of soluble cations on the bonding of epoxy resins to aluminium. J. Appl. Polym. Sci., 1974, v.I8, N2, pp.343-349.

38. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений.- М.: Химия, 1981. 272с.

39. Белый В.А., Егоренков Н.И., Плескачевскии 10.М. Адгезия полимеров к металлам. Шнек : Наука и техника, 1971. -288с.

40. Baker F.S. Effect of ultra-clean stainless steel surfaces on the strenght of epoxyde-stainless steel butt joints. -J. Adhesion, 1979, v.10, N2, pp.107-122.

41. Tilmans A., Krokosky E.M. The effect of radiation on the adhesive properties of epoxy-metal and epoxy-glass adhints.- J. Mater., 1971, v.$, N2, pp.482-499.

42. Негматов С.С., Урманов В.А. Влияние ультразвуковой обработки на адгезию полимерных покрытий к металлу. Лакокрас. мат-лы и их применение, 1972, М, с.35-36.

43. Насыров И., Ульмасов Т.У., Гуляметдинов С.З. Исследование характера разрушения' адгезионных соединений. Тр. Ташкент, политехи, ин-та, 1975, вып.156, с.46-49.

44. Баском В. Химия поверхности композитов, подвергнутых воздействию влаги. В кн.: Поверхности раздела в полимерных композитах. Под ред. Плвдвмана Э. Пер. с англ. Под ред. Гундвва Г.М. . - М.: Мир, 1378, с.106-112.

45. Лобанов Ю.Е., Штерензоя А.Л. Изменение адгезии эпоксидной смолы к стали при действии воды. Механика полимеров, 1971, М, с.733-736.

46. Kerr G., MacDonald N.C., Orman S. The influence of aggressive environmental on adhesive bonds. Brit. Polym. J., 1970, v.2, N1, pp.67-70.

47. Dellolis If.I., Montoya 0. Mode of failure in structural adhesive bonds. J. Appl. Polymer Sci., 1967, v.II, N6, pp.983-990.

48. Kinloch A.I. Interfacial fracture mechanical aspects of adhesive-bonding joints. J. Adhesion, 1977» v.8, N¿1-, pp.27-32.

49. Масловская P.O., Россина Т.Б., Эммануилов Ю.М., Санжаров-ский А.Т. Влияние влаги на адгезию эпоксидных покрытий. -Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. Реф. науч.-техн. сб. ВНШОЭНГ., 1978, Ш, с.17-20.

50. Эванс 10.Р. Коррозия' и окисление металлов. Пер. с англ. Под ред. Розенфельда И.Л. ■- М.: Машгиз, 1962. 856с.

51. Kerr G. , MacDonald N.C., Orman S. Effect of certain hostile environments on adhesive joints. J. Appl. Chem., 1967»v. 17, N3, pp.62-68.

52. Menges G., Stoll F. Haftung und Versagen organischer Oberflachenschutzschichten. Farbe und Lack, 1975> v.81, F3, s.204-209.

53. Лобанов Ю.Е. Исследование адгезии и механизма защитного действия гидрофобных пластмассовых покрытий на металлах. Дисс. канд. хим. наук. Свердловск, 1970. - 161с.

54. Gledhill R.A. , Kinloch A.I. Environmental failure of structural adhesive joints. J. Adhesion, 1974, v.6, N4, pp.315-330.

55. Ратцлер Д.Э. Типы связей, обусловливающих адгезию. -Химия и техн. полимеров, I960, НО, с.138-142.

56. Thelen Е. Adherend Surface preparation. J. Appl. .Polymer Sei., 1962, v. 6, N20, pp. 150-154.

57. Bruyne de К.A. The adhesive properties of epoxy resins. -J. Appl. Chem., 1956, v.6, N7, pp.303-307.

58. Adhesion, ed. Ъу Eley D.D. L.: Oxford Univ. Press, 1961. - 290p.

59. Eley D.D. Messungen der Sorption den Epoxydharzlegierungen. Kolloid. Zeit, und Zeit, für Polymere, 1964, v.I97, N1-2, s.129-137.

60. Glaser J. Monolayer studies of some etiioxylin resin adhesives and related compounds. J. Polymer Sei., 1954, v.I3, N70, pp.355-369.

61. Козлов П.В., Толстая С.С., Таубман А.Б. Адсорбция эпоксидных смол из концентрированных растворов и их адгезионное взаимодействие с поверхностью двуокиси титана. Коллоид, журн., 1976, т.38, М, с.169-172.

62. Barenholtz G.J., Chu I.J., Rutzier J.E. Termodestruction of epoxies. ACS Preprints, 177 (Apr.I9601)5

63. Дин.Р.Б. Исследование взаимодействия эпоксидных смол с металлами.- Химия и техн. полимеров, 1966,№5,с.125-135.

64. Sandler S.R. , Berg F.R. Effect of polarity of "bisphenol

65. A epoxy resins on adhesion at cryogenic and elevated temperatures. J. Appl. Polym. Sei., 1965, v.9,N11, pp.3707-19.

66. Яковлев А.Д., Шитова Т.А., Евтюков Н.З., ЬМхамлова H.B.,

67. Новоселова И.А. Изучение адгезионного взаимодействия эпоксиолигомеров с поверхностью алюминиевой пудры. -Ж.приклад, химии, т.52, Ш, с. 1891-1893 (1979).

68. Уваров А.В. Исследование взаимодействия поверхности двуокиси титана и окиси алюминия с адсорбированными молекулами методом РЖ-спектроскопии. Лакокрас. мат-лы и их применение, 1965, ЖЗ, с.7-15.

69. Andrews Е.Н., King N.E. Adhesion of epoxy resins to metals. J. Eater. Sci., 1976, v.II, ITI2, pp.2004-2014.

70. Andrews E.H., Kinloch A.I. Mechanics of elastomeric adhesion. J. Polymer Sci. C, v.46, N1, pp.I-I4, 1974.

71. Intore B.I., Kwei Т.К., Peterson C.M. Sorption behavior of the diglycidil ether of bisphenol A. J. Phys. Chem., 1963, v.67, N1, pp.55-59.

72. Cochrane H., Radham R. Heats of immersion of alpha and gamma alumina. Trans. Faraday Soc., 1965, v.61, N10, pp.2246-2253.

73. Bell I.P., MacCarvill W.T. Surface interaction between aluminium and epoxy resin. J. Appl. Polymer Sci., 1974, v. 13, N11, pp.2243-2247.

74. Якерсон В.И., Рубинштейн A.iVi. Термодесорбция воды с поверхности окиси алюминия. Извест. АН СССР, Сер. хим, 1967, JS6, с. 1367-1368.

75. Игнатьева Л.A., Чукин Г.Д., Бондаренко Г.В. Гидроксильныйпокров и ее взаим°Дейст;вие с водой. Докл. АН

76. СССР, I960, т.181, Б2, с.393-396.

77. Greenler R.G. Infrared study of the adsorption of methanol and ethanol on aluminium oxyde. J. Chem. Phys., 1962,v. 37, N1, pp.2094-2100.

78. Боресков Г.К., Щекочихин Ю.М., Макаров А.Д., Филимонов В.Н. Исследование строения поверхностных соединений, образующихся при адсорбции этанола на окиси алюминия, методом инфракрасных спектров поглощения. Докл. АН СССР, 1964,т.156, М, с.901-904.

79. Kagel R.O. Infrared study of the surface dehydration of I-(o-chlorophenyl) ethyl alcohol on AlgO^. - J. Catalysis, 1970, v.16, N.3, pp.316-320.

80. Якерсон В.И., Лафер JI.H., Рубинштейн А.ш. О различных формах адсорбции изопропилового спирта на окиси алюминия по данным ИК-спектров поглощения. Докл. АН СССР, 1967, т.174, И, C.III-II3.

81. Arai Н., Saito I., Yoneda К. The infrared study of the adsorption of ethanol on alumina. Bull. Chem. Soc. Japan, 1967, v. 40, N6, pp.751-736.

82. Jeziorowski H., Knozinger H., Meye W., Müller H.D. H-bonding on solid oxide surfaces. J. Chem. Soc. Faraday Transact. , Part I, 1973» v.69, N12, pp.1744-1758. 08. Knozinger H., Stolz H. Messung der Adsorption von

83. Knozinger H. Hydrogen bonds in systems of adsorbed molecules. — in! The Hydrogen bond, v.ji>, Amst. s P.Schuster et al, 1976, pp.1265-1279.

84. Jackson P., Parfitt G.D. Infrared study of the surface properties of rutile. J. Ghem. Soc. Faraday Trans., Part I, 1972, v.68, IIS, pp. 1443-1450.

85. Tehch A.J., Giles D. Infrared study of the adsorption of ammonia on MgO. The dehydrated surface. J. Ghem. Soc. Faraday Trans., Part I, v.68, N2, pp.193-196.

86. Derouane E.G. Etude par R.M.DT. de haute resolution de l'etat adsorbe. II.Orientation moleculaire dans les micropores. -Bull. Soc. Chim. Belg., 1969, v.78, 1T2, pp.I0I-I09.

87. Kiselev A.V. , Uvarov A.V. Infrared spectra and elegtron spin resonance of aluminium and other oxides and of adsorbed substances. Surf. Sei., I9&7, v.6, IM-, pp.399-421.

88. Денисов Г.С. Проявление водородной связи типа 0Н.0=С на инфракрасной полосе поглощения карбонильной группы кетонов. Докл. АН СССР, I960, т.134, Ж5, C.II3I-II34.

89. Каракчиев Ji.Г., Коцаренко Н.С., Стасьева JI.H. Инфракрасные спектры поглощения адсорбированных оснований индикаторов. - Кинетика и катализ, 1969, т.10, М, с.869-873.

90. Pink P. IR-spectroscopic and gravimetric investigations about the formation of carboxylate surface species during the chemisorption of GO, 00^ and organic compounds on jf -ALgO^. Rev. Roumanie de Chemie, 1969, v. 14, 1-T6, pp.811-22.

91. Pink P. Einige Beobachtungen über die Bildung von Oberflä-chen-Carboxylatstrukturen auf ^ A^O^. - Z. Chem. , 1967, b.7, N7, s.284-283.

92. Асколов Г.Н., Крылов O.B., уюкин Е.А. Исследование взаимодействия пропилена с jf AlgOg жЛдО, чистыми и с нанесенными ионами молибдена или кобальта, методом спектроскопии диффузного отражения. - Кинетика и катализ, 1974, т.15, J&5, с.1311-1322.

93. Беллами Л. Инфракрасные спектры сложных молекул. Пер. с англ. Под ред. Пентина Ю.А. М.: Иностр. шт., I9S3. -590с.

94. Hirota К., Fueki К., Sakai Т. Spectroscopic studies of methylamine adsorption on alumina. - Bull. Chem. Soc. Japan, 1962, v.55, N9, pp.I54-5-I54-9.

95. Yao Y-rF. Y.,Adsorption of polar molecules on metal oxide single crystals. J. Phys. Chem., 1965, v.69, N11, pp. 3930-394-1.

96. Cook W.G., Ross R.A. Heterogeneous interactions of methylamine s on porous adsorbents. III. The adsorption characteristics of methyl amines on J,/V alumina. - Can. J. Chem., 1973, v.51, N7, pp.533-537.

97. Medema J., Van Bokhoven J.J.G.M., Kuiper A.1B.T. Adsorption of alkylamines on aluminas.- J. Catalysis, 1972, v.25,1. N2, pp.238-244.

98. Чукин Г.Д., Игнатьева JI.А. Изучение активных центров jf-AlgOg. Ж. прикл. спектроск., 1968, т.9, М,. с.6X9-624.

99. Le Fevre R.J. Dipole moments. L.: Methuen, 1953, p.132.

100. Малиновский M.C. Окиси олефинов и их производные . М.: Госхимиздат, 1961. - 243с.108. ^урукава Дж., Саегуса Т. Полимеризация альдегидов и окисей. Пер. с англ. Под ред. Книколопяна Н.С. и Кабанова В.А. М.: Мир, 1965. - 478с.

101. Luccesi P.J., Carter I.L., Gates D.I.C. An infrared study of the chemisorption of ethylene on alumina. J. Phys. Chem., 1962, v.66, N8, pp. 14-51-1456.

102. Peri I.B. The investigation of the surfaces of, aluminium oxides. in: Proc. 2-nd Int. Congress on Catalysis, Paris; Edition Technip, Paris, 1961, pp.I333-I335.

103. Bozon-Verduraz F., Pannetier G. Infrared study of chemisorption of light olefins on metallic oxides. I. Alumina. Bull.Soc.Chim.Prance, 1970, N11, pp.3856-3869.

104. Иданова К.Т., Попова Н.И. Исследование адсорбции пропилена на окислах меди и алюминия методом МК-спектроскопии. -Кинетика и катализ, 1968, т.9, Ш, с.326-330.

105. Feltl L., Grubner 0., Smolkova Е. Messung der Sorption von organischen Dämpfen an pulver-förmigen porösen Sorhenter. Ahhandl. Dtsch. Akad. Wiss. Berlin; Kl. Chem., Geol. , Biol. , 1966, Ii.2, s. 169-174.

106. Flockhard B.D., Scott J.A.N., Pink R.G. Electron-transfer of alumina surfaces. I.Electron-acceptor properties. -Trans. Faraday Soc., 1966, v.62, N3, pp.730-740.

107. Mclver D.S., Emmett P.H., Frank H.S. Alkane adsorption on silica, alumina and silica-alumina catalysts. J. Phys. Chem., 1958, v.62, N11, pp.935-942.

108. Jurinak J.J., Kowalski R., Feltman P.P. Interaction of water with, iron and titanium oxide surfaces : goethite, hematite and anatase. J. Colloid Sei., 1964,' v.I9, N5, pp.477-487.

109. Iiollabaugh G.M., Chessick J.J. Adsorption of water and polar parafinic compounds onto rutile. J. Phys. Chem., 1961, v.65, N1, pp.109-114.

110. Healey K.M. Adsorbtion of water on metal oxydes.-J.Phys.Chem.,1956,v.60,N8,pp.1001-1009.

111. Morimoto T, Nagao M., Tokuda P. Desorbobility of chemi-sorbed water on metal oxyde surfaces.I.Desorption temperature of chemisorbed water on hematite, rutile and zinc oxyde.- Bull.Chem.Goc.Japan, 1968, v.41, N7, pp. 1533-1537.

112. Rossi P.F., De Asmundis G. The heats of immersion of micronised iron oxyde in water.- Ann.chim.(Ital.},1977, v.67, n1-2, pp.65-71.

113. McCafferty E., Zettlemoyer A.C. Entropy of adsorption and the mobility mf water vapour on^-FegO^.- J.Colloid and Interface Sci., 1970, v.34, N3, pp.452-460.

114. Movimoto T., Nagao M., Tokuda F. The relation between the amounts of chemisorbed and physisorbed water on metal oxydes.-J.Phys.Chem.,1969,v.73,N1,pp.143-148.

115. Blyholder G., Richardson E.A. Infrared spectral observation of surface states.- J.Phys.Chem.,1964, v.68, N12, pp.3882-3884.

116. Knappwost A., Ivens L. Magnetische und infrarotspectro-skopische Messungen am^-FegO^ mit chemisorbiertem Kohlen-monoxyd.- Ber.Bunsenges.Phys.Chem., 1971, b.75, N10,s.1063.

117. Америков В.Г., Касаткина Л.А. ИК-спектры двуокиси углерода, адсорбированной на поверхности окислов железа и меди. Кинетика и катализ, 1971, т. 12, Ж, с. 165-170.

118. Yao I.-F.I. T'nu he at a of adsorption of amines on oO -Fe20y-J.Phys.Ghem., 1963, v.67, N10, pp.2055-2061.

119. Groszek A.J. Preferential adsorption of normal hydrocarbons on cast iron.- Nature, 1962, v.196, N4854, pp.531533.

120. Сагателян P.Т., Санжаровский А.Т., Аксенова Л. А. Адиабатический калориметр для измерения теплот адсорбции. -Ж. физ. химии, 1977, т.60, ЖЗ, с.756-759.

121. Кузнецов В.А., Герей С.В., Гороховатский Я.Б. Исследование взаимодействия углеводородов с поверхностями окисных катализаторов. II. МК-спектроскопичвское изучение взаимодействия олефинов с у^/'О и ^2^3* ~ Кинетика и катализ, 1977, т.18, Ш, с.424-428.

122. Ингольд К. Теоретические основы органической химии. 2-ое изд. Пер. с англ. Под ред. Белецкой И.П. М.: Мир, 1973. - 1055 с.

123. Киселев А.В., Лыгин В.И. Инфракрасные спектры поверхностных соединений. М.: Наука, 1972. - 217 с.

124. Покивашюв Б.Я., Зиневич A.M., Сагателян Р.Т., Санжаровский А.Т. Исследование адгезии полиэтилена к алюминиюна реальных и модельных системах. В сб. Изоляционные материалы для защиты трубопроводов. Труды ВНИИСТа. М.: Издание ВНИИСТа, 1980, с.110-121.

125. Wyckoff R.VY.G. Crystal structures.- N.Y. ;Interscience Pub., 1948.-498 p.

126. Maciver Т., Tobin У,М., Barth P. The surface properties of alumina.- Y.Catalysis, 1963, v. 2, КЗ, pp.485-489.

127. Delia Gatta G., Fubini В., Venturello G. The heats of water adsorption on some metallic oxydes.- in"Termochemie" (C.N.R.S.,Paris,1972), v.201, pp.565-568.

128. Glemser I., Rirck P. Uber Aluminiumhydroxyde und ihre Ent-wasserungsproducte.- Z.angew.Chem., 1955» b.67, N21, s.652-659.

129. X39. Ashmeed E.H., Eley D.D., Rudham R. The ortoSpara conversion of hydrogen.- Trans.Faraday Soc., 1963, v.59, N2, pp.207215.

130. Pines S., Haag S. Alumina:intrinsic acidity and catalytic activity.-J.Amer.Chem.Soc., 1960, v.82, N10, pp.24712483.

131. Peri G.B. A model for the surface of ^-alumina.-J.Phys. Chem., 1965, v.69, N1, pp.211-219.

132. Peri G.B. Infrared study of surface hydration of ^ -alumina.- J.Phys.Chem., 1965, v.69, N1, pp.220-230.

133. Morimoto Т., Shiomi К., Tanaca H. The heat of immersion of aluminium oxyde in water.- Bull.Chem.Soc.Japan, v.37, N3, pp.392-395.

134. Hendriksen B.A.,Pearce D.R.,Rudham R. Heats of adsorption of water on J"- and «¿-alumina.- J.Catalysis, 1972, v.24,N1,рр.82-87.

135. Wade W.H. »Hackerman N. Heats of immersion.IV".The alumina-water syst em — variations from particle size and outgassin temperature.- J.Phys.Chem., v.64, 1960, N9, pp. 1196 -1207.

136. Рахматкариев Г.У. Теплоты адсорбции пароЕ воды на цеолитах Уак и ЖаХ. Дисс. канд. хим. наук. - Москва, 1972. - 171с.

137. Кальвэ Э., Прат А. Микрокалориметрия, применение в физической химии и биологии. Пер. с франц. Под ред. Николаева JI.A. и Мищенко К.П. М. : Изд-во иностр. лит-ры, 1967. -477 с.

138. Санжаровский А.Т. Методы определения механических и адгезионных свойств полимерных покрытий. М.: Наука, 1974 -127с.

139. Санжаровский А.Т. Физико-механические свойства полимерных и лакокрасочных покрытий. М.: Химия, 1978 - 183с.

140. Шилдз Дж. Клеюшие материалы : Справочник. Пер. с англ. Под ред. Батизата В.П. М.: Машиностроение, 1980. 368с.

141. Покивайлов Б.Я., Сагателян Р.Т., Санжаровский А.Т.i

142. Формирование адгезионных соединений с предварительной термообработкой субстрата в вакууме. В сб. Изоляционные материалы для защиты трубопроводов. Труды ВНММСТа. М.: Издание ВНИИСТа, 1980, с.121-125.

143. Топчиева К.В., Романовский Б.В. Исследование кинетики гетерогенно-каталитическжх реакций циркуляционным методом. I. Дегидратация этилового спирта на окиси алюминия. Кинетика и катализ, 1965, т.6, №2, с.279-284.

144. Томас Дж., Томас У. Гетерогенный катализ. Пер. с англ. Под ред. Рубинштейна A.M., М.: Мир, 1969. 291с.

145. Покивавлов Б.Я. Исследование адгезии полиэтилена к металлам. В сб. Изоляционные материалы для защиты трубопроводов. Труды ЪНИИСТа. М.: Издание ВНИИСТа, 1982, с.67-60.

146. Emmett Р.Н.,Brunauer S. Surface properties of oxides.-J. Amer.Chera.Soc.,1937, v.59, N8, p.1937.

147. Энциклопедия полимеров. Под ред. Кабанова В.А. и др. т.2. М.: Сов.Энциклопедия, 1974.

148. Дайер Дк. Р. Приложения абсорбционной спектроскопии органических соединений . Пер. с англ. Под ред. Иванова В.Т. М.: Химия, 1970. - 163с.

149. Robinson Е.,Ross R.A. Sorption of ethylene and propylene oxides on silica gels.- J.Chem.Soc.(A), Inorg.Phys.Theor., 1969, v.44, N20, pp.2521-2525.

150. Краткая хим. энциклопедия. Под ред. Кнунянц ИЛ. и др. т.1. М.: Сов.Энциклопедия, 1961, с.855.

151. Medema J. Isomerisatiln of butene over alumina.- J.Catalysis, 1975, v.37, N1, pp.91-100.163. loraida M.,Tanaka M.,Iwasawa G.,Ogasawara 3. The nature of acid sites on silica-alumina and alumina catalysts.-Chem.Lett., 1973, N4, pp.375-376.

152. Tesuca I.,Ta.keuchi T. Adsorption of trimetilamine, ammonia and pyrrole on amorphous silica-alumina.- Bull.Chem. Soc.Japan, 1965, v.38, N3, pp.485-494.

153. Металлополимерные материалы и изделия. Под ред. Белого В.А. М.: Химия, 1979. - ЗХОс.

154. Бартенев Г.М., Зеленев Ю.В. Курс физики полимеров. -Л.: Химия, 1976. 288с.-159167. Григорьев О.Н. Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии.- М.:Госхимиздат,1955.-107 с.

155. Малере Л.Я., Калнинь М.М. О взаимосвязи между истинным характером разрушения и прочностью адгезионных соединений полиэтилен сталь.- Высокомол.соед.(А), 1976, т.18, №5,с .1061-1065.

156. Caolyn I., Horley С.С., Oxley D.P., Tegg I.L. The application of inelastic electron tunneling spectroscopy to adhe-sives.- J.Adhesion, 1981, v.12, N3,pp.171-175•

157. Baldwin W.B., Milun A.I., Wittcoff H.A. Adsorption of amines on alumina.- Prepr.Amer.Chem.Soc., Div.Org.Coat.Plast. Chem., 1969, v.29, Ж2, p.30.

158. ЕвминовС.С., Саняаровский А.Т., Зубов П.И. Адгезионное взаимодействие в системе эпоксидная смола металл.- Механика полимеров, 1965, J£6, с.108-111.

159. Выпущенную партию ленты передать ео БНИИСТ для проведения исследований адгезионных и технологических свойств ленты.

160. СанжароЕСКий А.Т.) " (Покиезйлое Б.Я.)

161. Мл.кауч.сотрудник БНИИСТ ^^^ (Якобсон А.Я.)

162. Гл. технолог НК ЗИМ ■• X' (Носков В.К.)

163. Начальник похо £3 ^^¿Ь^Г) (Кочербитов ЮЛ.)

164. Р«я.гоупп» ВШЖГа , . ^ , .на НК ЗИМ ; (^арахогэ Л.И.)г.Но вокуйбышевск. Главьшййнженёр'-• В. К.Но.ско г* ' -/- 1983Г.

165. ПРОТОКОЛ об отработке технологии получения изоляционных лент и выпуске опытной партии лент типа ЛТСИ и ЛТИ»

166. В период с 23-П.83Г. по 0I.I2.83r. на НК 2ЙМ сотрудниками ВНИИСТ, МИНХиРП им.Губкина, укрКИИПЛАСТмаш и НК ЗИМ проведены работы по уточнению рецептуры и технологии получения изоляционных лент1. ЛТСИ И Л'Ш.

167. Установлено,что базовый материал для получения основы^) и подслоя^ обладает хорошей технологичностью и отвечает требованиям переработки методом соэкструзии на установках ЛРПЗМ5А5-500.

168. Режим переработки композиции Ц получения лент представлены в приложении.

169. Санжаровский А.Т. Покивайлов Б«Я. Якобсон А.Я. Марахова Л «И*1. Чеботареве кий А.Э

170. Ануфриев В*А» Кочербитов Ю.П.1. Утверждаю'-Лр^ор БНИИСТа1. М.Зиневич 1984г.

171. Утверждаю"' " К. О. главного инженс-рз"1. В. К. По с ков . 1984 ги 4 Кц/1. А Ко выпуска опытно-пшмыш ленных шптнй лент ЛТСИ и ЛТИ-823, ппёдназнзченных" для защиты сварных стыков труб с зав оде кот: изоляцией

172. На НоЕокуйбышеЕСКом заводе изоляционных материалов в период с 23-29 апреля 1984 года е соответствии с программой изготовленной партии:

173. Ленты термосветостабилизированной ЛТСИ 3,3 тн (87 рул.)

174. Ленты термоусажиЕзющейся изоляционной ЛТИ-823 0,9 тонн (20 рулонов).

175. Композиция для изготовления ленты ЛТСИ (осноеэ и адгезив) и осноеы ленты ЛТИ-823, получены ■ на Казанском ПО "Оргсинтез"

176. Технологичность получения адгезива для лектн ЛТЙ-823 необходимо улучшить. ВНИИСТу продолжить работы, направленные на повы-пекпе технологичности эдгезиЕз для ленты ЛТИ-823.

177. На основе полученных результатов е мае с.г. отредактипоЕзть . . Технические условия и Технологический регламент на ленты ЛТСИ и ЛТИ-823. Зав.отд.НШИСТ.д.х.н.,профессор —¿^г^-р-^у А.Т.СанжароЕСКий1.1л.н.е.: В.й.Морозова-¿-у — Б.Я.ПокивайлоЕ Л.Я.Якобсон

178. Зав.гпуппой НКО ЕНПИСТ / Л.И.Мзоаховз Гл.технолог НК ЗИМч.ие::з в. С. Васильев

179. Нзч.ЦЗЛ ■ . 'Ус^--/-. ■ Н.НЛочёткинз1. П Р О Т О К", о лтехнологических испытаний опытной партии термоусаживающихся изделий (лент)

180. По с. Вкша, Мордовской АССР0810.83

181. Технологический процесс, оборудование, приборы и материалы

182. Изоляцию свыков производили методом нагрева изолируемого участка изнутри трубы и прикатки.

183. Температура изолируемого участка трубы измерялась цифровым контактным термометром с точностью + 1°С.л

184. Усилие отслаивания покрытий измерялось ручным адгезиметром с точностью + 0,25 кг. I

185. Материалы, использованные для изоляции:14.1.Лента ЛТСИ без адгезионного слоя14.2Лента ЛТСИ с адгезивом AK-6G&2)14.3.Лента ЛТСИ с адгезивом №6

186. Примечание: изоляционные материалы наработаны на НК ЗИМ впроцессе отработки технологии изготовления опытных партий материалов (см.протоколы от 5.09.83.)

187. Испытания проведены на трубах диаметром 1420 мм с заводской полиэтиленовой иьиляциеи (.производства фирмы Эстель Зальц-гиттер).

188. Изоляция стыка осуществляли при скорости вращения плети труб 0,44 об/мин. Лента при нанесении свободно сматывалась со шпули.р

189. Поверхность сформированных покрытий гладкая, сквозные дефекты и повреждения отсутствуют.

190. Прочность адгезионной связи покрытий в зависимости от температуры нанесения и качества очистки поверхности изолируемого участка (при температуре испытания 8°С) составила (в кг/см ):-со сталью 5-10-с заводской изоляцией 6 10.4.Выводы и предложения

191. Отработаны технологические режимы изоляции сварных стыков труб с заводской изоляцией лентами горячего нанесения.

192. Целесообразно выдержать изолированные плети труб на открытом воздухе и провести наблюдения над покрытиями стыков.Iyi^P^TiiT.1. От ВНИЙСТ:,. 'г

193. От треста "Брянсктрубопровод-строи" 'А\-W

194. Ст.н.с.,k,xVh. Ненахов С.А* : Нач.произв.отдела треста

195. V, ^''сХ^^Л^у-Дементьев К.М, Нач.цеха Потёхин H.H. \.V ,Гл•тж*'КЩж-<Шът Ю#М*• ,• ■ '/ : '^.К 4 " '.

196. Мл".н¿"сiПокив^йлов Б.Я. Нач.КТП-5 ¿К' 'Антонова H.H.1. Шг.н.с.Якобсон А.Я.

197. ОВДШЫЙ ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ от применения термоусаживающейся ленты 1ТИ-823 для изоляции сварных стыков магистральных трубопроводов с заводским покрытием1. УТВЕРВДАЮ стор ВНИИСТ1. М.Зиневич1984 Г.

198. В целях повышения качества строительства магистральных трубопроводов больших диаметров ВНИИСТом предложено изолировать сварные стыки полимерными термоусаживающимися лентами отечественного производства.

199. За эталон сравнения в расчете принята изоляция стыков импортными термоусаживающимися манжетами.

200. Расчет выполнен в соответствии с п.2.8. Инструкции по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений, СН 509-78 Госстроя СССР.

201. Расчет себестоимости изоляции стыков на трассе термоусажива&щи-мися манжетами при применении труб диаметром 1420 мм с заводской изоляцией (на стык).1. Показатели1. Ед. ! из мер.!

202. Кол-во ! Сумма,руб. ! Обоснование1.I

203. Затраты труда (6челх8,2 =49,2чел.час. 49.2:8=6,15чел-час/стык чел-час 6,2

204. Стоимость эксплуатации основных машин1. Наименование машин1. Машина типа 0С-142ориентировоч)шт Т1. Кран-трубоук- штладчик ~Т1. Т-15-30В1. Баллон "1. Горелка "

205. Итого стоимость эксплуатации машин руб1. То же,беззатратымеханизаторов2.617,11 1,33261 ГЭТ"1. Ы11,33

206. Кол-во машин и кол-во отработ. часов ма шиной -по дани ным ОТОС Стоимос. м-часа-ориентир9,722^99 9.72-2,99 =6,73руб.6,73

207. Показатели ; Ед. ! Кол-во! Сумма,! Обоснование рзмер. | | руб !

208. Затраты тру- чел- 0,28 да дни9чел.-состав бригады 32 производительность в смену,стык 9 : 32 = 0,28

209. Стоимость эксплуатации основных машин1. Наименование машин1. Ед. | Кол-ИЗМ.| во I1

210. Стоимость ;Общая м-смены,руб. стоимостьобщая *1 м-сме н, ру 6. в т.ч.зарпл.; общая !в т.ч.зарпл.!т1. Обоснование ! !

211. Комплекс г/.ашин ОС,ИС-142(ориентировочно') шт

212. Передвижная электростан-• ция шт8,2x8,2 2,8x8,212,22 6,3467,24 22,9612,22 6,34

213. Стоимость м-смен принята по данным НИШОРГнефте-газстроя.

214. Количество машин по данным ОМС

215. Кран-трубоукладчик Т-3560М10.21x8,2 167,441,91x8,231,321. Автомашина ГАЗ-6624,45 10,0024,45 10,001. Баллон1. Горелка1. Итого: — 271.35 70,62

216. То же,на стык 8,48 2,21 271,35:32 70,62:32

217. Стоимость эксплуатации машин (без зарплаты машинистов) - 6,27 8,48-2,21= 6,27

218. Прямые затраты составят (п.п.4+5):24,05 + 6,27 = 30,32 руб.

219. Накладные расходы равны 1,39 руб.отраслевые нормативы накладных расходов ВСН-2-91-821. Мшшефтегаз стройв т.ч. зависящие от:трудоемкости (2,8руб/ч-дн) 2,8x0,28 =0,78 руб. фонда заработной платы (25%) 2,45x0,25 =0,61 руб.

220. Всего себестоимость изоляции одного стыка на трассе лентой ЛТИ-823 составит (п.п. 6+7):30,32 + 1,39*= 31,71 руб.

221. Экономия от применения термоусаяивающихся изделий отечественного производства по сравнению с импортными составит:

222. Э = 228,23 31,71 = 196,52 руб.

223. Или при весе термоусаживающейся ленты , идущей на изоляцию одного стыка 6 кг экономия на один кг материала составит:

224. Э = 196,52 : 6 = 32,75 руб/кг = 32,75 тыс.руб/тн

225. Иг.,годовой объем применения 10 тн изделий экономия равна: Э = 32,75 тыс.руб/тн х 10 тн = 327,5 тыс.руб.

226. Зав.отделом полимерной изоляции, д.х.н.профессор Санжаровский А.Т.

227. Мл.науч.сотр.отдела полимерной изоляции Якобсон А.Я. ■

228. Ст.науч.сотр. лаборатории технико-экономических исследований Урываева Н.Н.