ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК В СОСТАВЕ ЭПОКСИАМИННЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТОЙКОСТЬ К ИЗНОСУ

В данном исследовании показана зависимость стойкости к износу эпоксиаминных покрытий с различным содержанием цинка и состава углеродных нанотрубок.

Рисунок 1 содержит описание характеристик, свойства и специфику испытаний, сопровождающих исследование на износостойкость покрытий на основе эпоксидной смолы, наполненных 0,02% мас. составом УНТ и различным содержанием цинка.

Как видно из диаграммы концентрационных зависимостей (рис. 1.) введение нанотрубок в состав эпоксиаминных покрытий приводит к увеличению твердости при всех концентрациях цинка. При добавлении углеродных нанотрубок УНТ с содержанием цинка 40 и 80 % наблю­дается экстремальная зависимости, максимум которой наблюдается при содержании ОУН 0,05 %.

Рисунок 1. Исследования, характеризующие износостойкость покрытий с добавлением 0,02% масс. состава УНТ с различным содержанием цинка

Примечание: а – диаграмма потери массы покрытия после каждого цикла испытаний; б – кинетическая зависимость потери массы покрытия от количества оборотов истирающего диска

Анализ данных, приведенных на рис. 1.а говорит о достоверности полученных данных износостойкости, также присутствует особенность в испытаниях образцов, содержащих 80%Zn, что может свидетель­ствовать также о возможности наличия статистических и иных погрешностей измерений. Приведенные на рисунке 1.б отрезки, обуславливающие кинетику износа покрытия на основе эпоксидной смолы с различной степенью наполнения, свидетельствуют о прямо­линейной зависимости, что говорит о достоверности полученных результатов эксперимента. Также следует отметить то, что углы наклона прямых потери массы у покрытий с наполнением от 40% до 80% включительно, приблизительно одинаковые.

Рисунок 2 содержит описание характеристик, свойства и специфику испытаний, сопровождающих исследование на износостойкость покры­тий на основе Э-40, наполненных 0,05% мас. составом УНТ и различным содержанием цинка.

Рисунок 2. Исследования, характеризующие износостойкость покрытий с добавлением 0,05% масс. состава УНТ с различным содержанием цинка

Примечание: а – диаграмма потери массы покрытия после каждого цикла испытаний; б – кинетическая зависимость потери массы покрытия от количества оборотов истирающего диска

Анализ данных, приведенных на рис. 2.а говорит о достоверности полученных данных износостойкости, стоит отметить, что испытания, идущие после 900 оборотов значительно сильнее влияют на состояние покрытия. Приведенные на рисунке 2.б отрезки, обуславливающие кинетику износа покрытия на основе эпоксидной смолы с различной степенью наполнения, свидетельствуют о прямолинейной зависимости, что говорит о достоверности полученных результатов эксперимента. Также следует отметить то, что углы наклона прямых потери массы у покрытий с наполнением от 40% до 80% включительно, приблизи­тельно одинаковые.

Рисунок 3 содержит описание характеристик, свойства и специфику испытаний, сопровождающих исследование на износостойкость покрытий на основе эпоксидной смолы, наполненных 0,1% мас. составом УНТ и различным содержанием цинка.

Рисунок 3. Исследования, характеризующие износостойкость покрытий с добавлением 0,01% масс. состава УНТ с различным содержанием цинка

Примечание: а - диаграмма потери массы покрытия после каждого цикла испытаний; б - кинетическая зависимость потери массы покрытия от количества оборотов истирающего диска

Диаграммы, приведенные на рисунке 3.а, лежат в небольшом диапазоне числовых значений потери массы за каждый цикл испытаний на приборе Табер-5155, что говорит о достоверности полученных данных износостойкости покрытий.

Приведенные на рисунке 3.б отрезки, обуславливающие кинетику износа покрытия на основе эпоксидной смолы с различной степенью наполнения, свидетельствуют о прямолинейной зависимости, что говорит о достоверности полученных результатов эксперимента. Также следует отметить то, что углы наклона прямых потери массы у покрытий с наполнением от 40% до 80% включительно, приблизительно одинаковые.

Список литературы:

1. Номоев А.В., Лыгденов В.Ц., Бардаханов С.П. Влияние нанопорошка диоксида кремния на износостойкость лакокрасочного покрытия // Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал. – 2010. – №. 3. – С. 19-24.
2. С.С. Гражулене, А.Н. Редькин, Г.Ф. Телегин, А.В. Баженов и др. Сорбционные свойства углеродных нанотрубок в зависимости от температуры и последующей обработки // Журнал аналитической химии. -2010. - Т. 65, № 7. - С. 699-706.
3. Alaa M. Younis, Artem V. Kolesnikov. Efficient removal of La(III) and Nd(III) from aqueous solutions using carbon nanoparticles // American Journal of Analytical Chemistry. - 2014. - Vol. 5., N 17. - P. 1273 - 1284.
4. Progress in the Raman spectra analysis of covalently functionalized multiwalled carbon nanotubes: unraveling disorder in graphitic materials5. Zhang H. et al. Wear-resistant and transparent acrylate-based coating with highly filled nanosilica particles // Tribology International. – 2010. – Т. 43. – N. 1. – P. 83-91.
5. Broad Family of Carbon Nanoallotropes: Classification, Chemistry, and Applications of Fullerenes, Carbon Dots, Nanotubes, Graphene, Nanodiamonds, and Combined Superstructures // Chem. Rev. – 2015. - 115 (11). – P. 4744–4822
6. Пат. WO2003087236 A1 Соединенные Штаты Америки. Mineral-filled coatings having enhanced abrasion resistance and wear clarity and methods for using the same / M. Lisa Perrine, Roy E. Dean, William B. Gansman, 23.10.2003.