CC BY
1
№ 1(130)
январь, 2025 г.
ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ
Хасилов Илхам Нарматович
старший преподаватель, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: mamatkulovm 704@gmail. com
Нуриллаева Хадичабону Алишер кизи
бакалавр,
Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак
STUDY OF THE DURABILITY OF ORGANIC PROTECTIVE COATINGS UNDER CONDITIONS
OF CYCLIC FREEZING AND THAWING
Ilkham Khasilov
Senior Lecturer, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
Khadichabonu Alisher kizi Nurillaeva
Bachelor's degree, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh
АННОТАЦИЯ
В данной работе рассматривается исследование долговечности органических защитных покрытий в условиях циклического замораживания и оттаивания. Анализируются физико-химические изменения, происходящие в покрытиях при воздействии экстремальных температурных циклов, а также влияние модификации покрытия с использованием нанокомпонентов на его устойчивость. Предоставляется оценка изменений адгезионной прочности, термостабильности и микроструктуры покрытия, что позволяет выявить ключевые аспекты, влияющие на долговечность материалов в условиях изменений температур. Особое внимание уделяется методике термомеханического тестирования, включающей циклические замораживания и оттаивания образцов. В результате исследования продемонстрированы значительные улучшения свойств покрытия с добавлением нанокомпонен-тов.
ABSTRACT
This paper examines the durability of organic protective coatings under cyclic freezing and thawing conditions. The paper analyzes the physicochemical changes that occur in coatings under extreme temperature cycles, as well as the effect of coating modification using nanocomponents on its stability. An assessment is provided of changes in the adhesive strength, thermal stability, and microstructure of the coating, which allows identifying key aspects that affect the durability of materials under changing temperatures. Particular attention is paid to the thermomechanical testing technique, including cyclic freezing and thawing of samples. The study demonstrated significant improvements in the properties of the coating with the addition of nanocomponents.
Ключевые слова: органические покрытия, замораживание, оттаивание, нанокомпоненты, адгезия, термостабильность, микроструктура.
Keywords: organic coatings, freezing, thawing, nanocomponents, adhesion, thermal stability, microstructure.
Введение: Долговечность органических защитных покрытий играет важнейшую роль в обеспечении эксплуатационной надежности строительных материалов и конструкций. В условиях циклического замораживания и оттаивания эти покрытия
подвергаются интенсивным физико-химическим изменениям, которые могут значительно снизить их защитные свойства. Изучение их поведения в таких условиях позволяет разработать более устойчивые материалы, что особенно актуально для
Библиографическое описание: Хасилов И.Н., Нуриллаева Х.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ В УСЛОВИЯХ ЦИКЛИЧЕСКОГО ЗАМОРАЖИВАНИЯ И ОТТАИВАНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 1(130). URL:
https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19166
№ 1 (130)
ЛД1 i лл
7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
январь, 2025 г.
регионов с резкими климатическими колебаниями, включая Узбекистан[1]. Важной задачей является выявление механизмов разрушения покрытий при воздействии экстремальных температурных циклов и предложений по их улучшению.
Методология: Термомеханическое тестирование органических покрытий включает проведение серии лабораторных испытаний, направленных на оценку долговечности органических защитных покрытий в условиях циклического замораживания и оттаивания[2]. Испытания проводятся в климатической камере, где образцы подвергаются многократным изменениям температуры в диапазоне от -25°C до +25°C. Каждый цикл включает фазу замораживания (4 часа) и фазу оттаивания (4 часа). Для исследования применяются покрытия различного состава, в том числе с добавлением модифицирующих нанокомпонентов. После определенного количества циклов (например, 300 или 500) оцениваются изменения физических и химических свойств покрытий с использованием механических тестов на адгезию, эластичность и стойкость к растрескиванию. Для анализа структуры покрытия после воздействия температурных циклов применяется сканирующая электронная микроскопия (SEM), что позволяет выявить микротрещины и другие дефекты. Также используются методы дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC) для исследования тепловых характеристик и рентгеновская дифракция (XRD) для изучения кристаллической структуры покрытия. Результаты тестирования позволяют определить ключевые параметры, влияющие на долговечность покрытия, и дают возможность предложить рекомендации по улучшению
состава органических защитных покрытии для повышения их устойчивости в условиях экстремальных температурных циклов.
Результат: В результате проведённых испытаний по методике Термомеханическое тестирование органических покрытий было выявлено, что добавление нанокомпонентов существенно повышает устойчивость органических защитных покрытий к циклическому замораживанию и оттаиванию. Для покрытия, модифицированного наноглиной в количестве 3% от общей массы, наблюдалось снижение образования микротрещин на 45% по сравнению с контрольным образцом без модификаторов. Адгезионная прочность модифицированных покрытий после 500 циклов испытаний снизилась лишь на 12%, тогда как у немодифицированных составов этот показатель составил 38%[3].
Анализ микроструктуры с использованием сканирующей электронной микроскопии показал, что покрытия с добавлением нанокомпонентов сохраняют целостность поверхности, тогда как на контрольных образцах наблюдалось образование сетки микротрещин. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии подтвердили, что модифицированные покрытия обладают более высокой термостабильностью: температура начала разрушения увеличилась на 18% по сравнению с немодифи-цированными покрытиями. Таким образом, исследование показало, что использование наноком-понентов существенно улучшает физико-химические свойства органических покрытий, повышая их долговечность в условиях экстремальных температурных воздействий.
Таблица 1.
Результаты исследования долговечности органических покрытий
Параметры Модифицированное покрытие Немодифициро-ванное покрытие Разница (%) Преимущества Недостатки
Снижение образования микротрещин 45% - 45% Повышенная устойчивость покрытия Затраты на добавление компонентов
Снижение адгезионной прочности 12% 38% 26% Долгосрочная защита Требуется корректировка состава
Термостабильность (увеличение) 18% - 18% Устойчивость к температурным циклам Ограниченная доступность материалов
Целостность структуры поверхности Высокая Сетка микротрещин - Сохранение свойств покрытия -
Заключение: Циклическое замораживание и оттаивание существенно влияет на долговечность органических защитных покрытий, создавая необходимость разработки новых материалов с улучшенными характеристиками. Использование нанокомпонентов и модификация состава покрытий показали свою эффективность в повышении их устойчивости к экстремальным условиям. Применение предложенной методики ускоренных климатических испытаний позволяет объективно
оценить поведение защитных покрытий в лабораторных условиях и прогнозировать их долговечность в реальной эксплуатации. Результаты исследования могут быть использованы для разработки стандартов и рекомендаций по выбору и применению органических покрытий для различных климатических регионов.
• 7universum.com
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_январь. 2025 г.
Список литературы:
1. Железобетон в XXI веке: Состояние и перспективы развития бетона и железобетона в России. М.: Готика, 2001. 684 с.
2. Хасилов И.Н., Маматова Ф.К. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫХ И ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 3(120).
3. Хасилов И.Н., Маматова Ф.К. исследование современных методов утилизации и переработки отходов химических продуктов // ип^егеит:технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 3(120).
4. Брок Т., Гротэклаус М., Мишке П. Европейское руководство по лакокрасочным покрытиям / Под ред. У. Цорлля. М.: Пэйнт-Медиа, 2015. 548 с.
№ 1 (130)
