Study of biodegradability of the vegetable oil modified epoxy coatings

Abstract

1 Казанский национальный исследовательский технологический университет (КНИТУ); г. Казань, Россия; 2 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); г. Москва, Россия А ННОТА Ц И Я Введение. Для решения проблем охраны окружающей среды и уменьшения количества полимерного мусора важным является изучение биодеградируемости полимерных материалов путем их модификации без ухудшения основных эксплуатационных характеристик. Этого можно достичь применением биоразлагаемых природных добавок. Радикальное решение -разработка полимерных материалов, которые способны сохранять свои эксплуатационные характеристики только на протяжении периода их использования. Материалы и методы. Использовалась эпоксидная диановая смола ЭД-20, отвержденная аминоалкилфенолом АФ-2. В качестве модификаторов применялись: жидкая часть масла каучукового дерева (МКД) и соевое масло (СМ) производства Вьетнама. Способность к биоразложению материалов оценивали методом Штурма по изменению дыхательной активности почвы в их присутствии. Исследовали устойчивость эпоксидных материалов к микробиологическому разрушению в почве по величине потери массы. Термостабильность эпоксидных покрытий тестировалась с помощью прибора фирмы Netzsch для синхронного термического анализа, температурный интервал составлял 25-600 °С, скорость нагрева была задана на уровне 10 °C/мин. Показатель водопоглощения определяли по ГOCT 4650-2014. Испытания по золь-гель анализу были сделаны в кипящем ацетоне на аппарате Сокслета. Износостойкость эпоксидных материалов проверялась на вертикальном оптиметре ИЗВ-1. Твердость определялась по методу Баркола. Коэффициент трения эпоксидных материалов исследовали с помощью автоматизированной машины трения Tribometer, CSM Instruments. Результаты. Использование растительных масел обусловливает заметный рост износостойкости и улучшение антифрикционных характеристик эпоксидных материалов. Растительные масла оказывают пластифицирующее действие на эпоксидные композиции, существенно ускоряют процессы биоразложения в почве эпоксидных материалов и уменьшают их устойчивость к воздействию микромицетов. Эпоксидная смола характеризуется высокой грибостойкостью, а модификация ее МКД увеличивает биодеградируемость под действием плесневелых грибов. Выводы. Применение в качестве модификатора эпоксидных материалов МКД существенно ускоряет процессы их биоразложения в почве и уменьшает устойчивость к воздействию микромицетов. Большее биоразложение модифицированных растительными маслами эпоксидных пленок имеет место при комплексном воздействии бактерий и мицелиальных грибов в составе почвенного микробиоценоза. К ЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: биоразложение, эпоксидные полимеры, растительные масла, эксплуатационные свойства, износостойкость, твердость, микромицеты, бактерии, почвенный микробиоценоз, модифицированные композиции Д Л Я Ц ИТИ РО ВА Н И Я: Готлиб E.М., Ань Нгуен, Вдовина Т.В., Ракова О.М., Соколова А.Г. Исследование биоразлагаемости модифицированных растительными маслами эпоксидных покрытий // Вестник