ПІДВИЩЕННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНО-РЕМОНТНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПОВЕРХОНЬ ВАНТАЖНИХ ТАНКІВ НАЛИВНИХ ТАНКЕРІВ-ХІМОВОЗІВ ШЛЯХОМ ВПРОВАДЖЕННЯ ГІБРИДНИХ ЕПОКСИ-ПОЛІУРЕТАНОВИХ ПОКРИТТІВ
Анотація
Вступ. Танкерний флот відіграє ключову роль у ресурсозабезпеченні провідних країн світу. При цьому значна частина поверхонь танкерів контактує з агресивним середовищем, що призводить до корозійних процесів та, як наслідок, зниження міцності металоконструкцій. Це своєю чергою може призвести до аварії танків та ризику забруднення навколишнього середовища. Тому для надійної експлуатації поверхонь суднових вантажних танкерів виникає необхідність створення нових, гібридних лакофарбових покриттів. Отже, метою роботи є проведення аналізу структури полімерних матеріалів для створення оптимальних за складом полімерних покриттів, призначених для захисту поверхонь вантажних танків наливних танкерів-хімовозів. Результати. Для створення полімерних покриттів, призначених для захисту суднових вантажних танків, у якості зв’язувача обрано епоксидний олігомер ЕД-20, який затверджували твердниками на основі аліфатичних амінів, зокрема: поліетиленполіамін (ПЕПА), триетилентетрамін (ТЕТА), Ancamine 2609. На основі комплексних досліджень структури і властивостей визначено оптимальний вміст інгредієнтів для створення гібридного епоксидного покриття. Для створення оптимального за функціональними властивостями гібридного покриття доцільно використовувати у якості зв’язувача епоксидний олігомер ЕД-20 (100 мас.ч.), твердник поліетиленполіамін (10 мас.ч.), поліуретановий лак УР 294 (5–10 мас.ч.). Висновки. Дослідження структури і властивостей створених матеріалів дало змогу раціонально поєднати інгредієнти для отримання гібридного покриття з оптимальними властивостями. На основі аналізу отриманих рентгенівських дифрактограм досліджуваних зразків виявлено, що при введені поліуретанового лаку УР 294 у кількості (5–10 мас.ч.) до складу епоксидного полімеру відбувається зростання середньої Бреггівської відстані між шарами молекулярних ланок епоксидного полімеру та ПЕПА. При цьому відбувається підвищення ударної в’язкості з 7,0 кДж/м2 (епоксидна матриця) до 11,1–12,0 кДж/м2 (гібридна епокси-поліуретанова матриця). Розроблені гібридні полімерні покриття можливо використовувати для підвищення експлуатаційних характеристик вантажних танків наливних танкерів-хімовозів.
Завантаження
Посилання
2. Soares, C. G., Garbatov, Y., Zayed, A., & Wang, G. (2009) Influence of environmental factors on corrosion of ship structures in marine atmosphere. Corrosion Science, 51(9): 2014–2026. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2009.05.028
3. Gardiner, C.P., Melchers, R.E., Enclosed atmospheric corrosion in ship spaces, British Corrosion Journal, 36 (4): 272–276. https://doi.org/10.1179/000705901101501730
4. Satheesh Babu P.K, Mathiazhagan, A, Nandakumar, C.G. (2014) Corrosion Health Monitoring System for Steel Ship Structures, International Journal of Environmental Science and Development, 5(5): 491–495. DOI: 10.7763/IJESD.2014.V5.533
5. Garbatov, Y., Guedes Soares, C., & Wang, G. (2007) Nonlinear Time Dependent Corrosion Wastage of Deck Plates of Ballast and Cargo Tanks of Tankers. Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering, 129(1): 48–55. https://doi.org/10.1115/1.2426987
6. Gardiner, C.P., Melchers R.E. (2001) Enclosed atmospheric corrosion in ship spaces. British Corrosion Journal, 36 (4): 272–276. https://doi.org/10.1179/000705901101501730
7. International Maritime Organization. 2010, “Performance Standard for Alternative Means of Corrosion Protection. https://wwwcdn.imo.org/localresources/en/KnowledgeCentre/IndexofIMOResolutions/MSCResolutions/MSC.289(87).pdf
8. Buketov, A., Maruschak, P., Sapronov, O., Zinchenko, D., Yatsyuk, V., Panin, S. (2016) Enhancing performance characteristics of equipment of sea and river transport by using epoxy composites. Transport, 31(3): 333–342. DOI: 10.3846/16484142.2016.1212267
9. Sapronov, О., Maruschak, Р., Buketova, N., Leschenko, О., Panin, S. (2016) Investigation of Pm-75 Carbon Black Addition on the Properties of Protective Polymer Coatings. Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures, 1783: 020194-1–020194-4. DOI: 10.1063/1.4966488
10. Stukhlyak, P.D., Moroz, K.M. (2011). Influence of porosity in the epoxy matrix-polyvinyl alcohol-disperse filler system on the impact toughness. Mater. Sci, 46(4): 455–463. https://doi.org/10.1007/s11003-011-9312-x
11. Dobrotvor, I.G., Stukhlyak, P.D., Mykytyshyn, A.G., et al. (2021) Influence of Thickness and Dispersed Impurities on Residual Stresses in Epoxy Composite Coatings. Strength Mater., 53: 283–290. https://doi.org/10.1007/s11223-021-00287-x
12. Buketov, A., Sapronov, O., Klevtsov, K., Kim, B. (2023) Functional Polymer Nanocomposites with Increased Anticorrosion Properties and Wear Resistance for Water Transport. Polymers, 15: 3449. https://doi.org/10.3390/polym15163449
13. Panda, A, Dyadyura, K, Valíček, J, Harničárová, M, Kušnerová, M, Ivakhniuk, T, Hrebenyk, L, Sapronov, O, Sotsenko, V, Vorobiov, P, Levytskyi, V, Buketov, A, Pandová, I. (2022) Ecotoxicity Study of New Composite Materials Based on Epoxy Matrix DER-331 Filled with Biocides Used for Industrial Applications. Polymers, 14(16): 3275. https://doi.org/10.3390/polym14163275
14. Demchenko, V., Riabov, S., Shtompel’ V. (2017) X-ray study of structural formation and thermomechanical properties of silver-containing polymer nanocomposites. Nanoscale Research Letters, 12: 235–240. https://doi.org/10.1186/s11671-017-1967-2
15. L. Pan, J. Ban, S. Lu et al. (2015) Improving thermal and mechanical properties of epoxy composites by using functionalized graphene. RSC Advances, 5 (74): 60596–60607. https://doi.org/10.1039/C5RA09410K
