Защитные покрытия на основе порошковых эпокси-полиэфирных красок, содержащих ускорители отверждения

As a result of the study, the effect of curing accelerators (heterocyclic amine and zinc-containing accelerator) on the structure, physico-mechanical and protective properties of coatings based on powder epoxy-polyester compositions was established. The introduction of accelerators into the compositions affects the depth and speed of the curing process of film formers and provides the possibility to reduce the curing temperature. It has been established that the use of heterocyclic amine accelerator is more effective than a zinc-containing catalyst. For compositions containing heterocyclic amine, a decrease in gel time and an increase in the complex of physico-mechanical and protective characteristics of the coatings are observed, which were evaluated for the resistance of the coatings to the static action of a 3 % solution of sodium chloride. It is shown that changes in the protective properties of coatings, depending on the composition, correlate with the structural parameters of the polymer film and are due to the formation of the spatial structure of the polymer with different cross-link density. The use of mixtures of the investigated curing accelerators leads to an increase in the density of the polymer spatial network. This provides high protective properties of coatings to the action of aggressive electrolytes by reducing the permeability of corrosive media into the coating material. For 5000 hours of testing there are no pockets of corrosion under a film and no significant disruption of the continuity of the coatings (bubbles, peeling, wrinkling and cracking) in comparison with the basic compositions that do not contain accelerators.В результате исследования установлен характер влияния ускорителей отверждения (гетероциклический амин и цинксодержащий ускоритель) на структуру, физико-механические и защитные свойства покрытий на основе порошковых эпокси-полиэфирных композиций. Введение ускорителей в состав композиций влияет на глубину и скорость процесса отверждения пленкообразователей и обеспечивает возможность снижения температуры отверждения. Установлено, что применение гетероциклического аминного ускорителя более эффективно, чем цинксодержащего ускорителя. Для композиций, содержащих гетероциклический амин, наблюдается снижение времени гелеобразования и повышение комплекса физико-механических и защитных характеристик покрытий, которые оценивались по стойкости покрытий к статическому воздействию 3 %-ного раствора хлорида натрия. Показано, что изменения защитных свойств покрытий в зависимости от состава коррелируют со структурными параметрами полимерной пленки и обусловлены формированием пространственной структуры полимера с различной плотностью поперечных связей. Применение смесей исследованных ускорителей отверждения приводит к росту плотности пространственной сетки полимера, что обеспечивает высокие защитные свойства покрытий к действию агрессивных электролитов за счет снижения проницаемости агрессивных сред в материал покрытий. За 5000 ч испытаний не наблюдается очагов подпленочной коррозии и нарушения сплошности покрытий (пузыри, отслаивание, сморщивание, растрескивание) в сравнении с базовыми составами, не содержащими ускорители

Влияние модифицирующих добавок на структурные характеристики и свойства портландцементных бетонов

The influence of polycarboxylate and naphthalene-sulfone superplasticizers, paraffin hydrophobizator and complex hydrophobic-plasticizing additives on the structural characteristics, physical-mechanical, hydrophysical properties, corrosion resistance and frost resistance of fine-grained Portland cement concretes was studied. Structural parameters of concretes (average and true density; density coefficient; total, open, closed porosity) were compared with compressive strength, water absorption, softening coefficients and salt resistance of materials. It is shown that the introduction of superplasticizers increases the density, softening coefficients and salt resistance, reduces the water absorption of Portland cement structures, and the use of paraffin hydrophobization and complex hydrophobic-plasticizing additives increases the closed porosity as a result of the formation of mosaic hydrophobic films on the surface of solid phases, which have a positive effect on the hydrophysical and physical-mechanical properties of concretes.Исследовано влияние поликарбоксилатного и нафталинсульфонового суперпластификаторов, парафинового гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок на структурные характеристики, физико-механические, гидрофизические свойства, коррозионную стойкость и морозостойкость портландцементных мелкозернистых бетонов. Проведено сопоставление структурных параметров бетонов (средней, истинной плотности, коэффициента плотности, общей, открытой, закрытой пористости) с прочностью при сжатии, водопоглощением, коэффициентами размягчения и солестойкости материалов. Показано, что введение суперпластификаторов способствует повышению плотности, коэффициентов размягчения и солестойкости, снижению водопоглощения портландцементных структур, а использование парафинового гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок - увеличению закрытой пористости в результате образования на поверхности твердых фаз мозаичных гидрофобных пленок, оказывающих положительное влияние на гидрофизические и физико-механические свойства бетонов

ХОЛОДНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ КАРНАЛЛИТОВЫХ РУД

The carnallite decomposition by water to obtain potassium chloride was studied. Optimal parameters of this process (temperature, time, S:L ratio, ore crushing degree) are determined. It is shown that the optimal ratio of solid to liquid is 2:1.1 for the full carnallite decomposition. The maximum degree of carnallite decomposition and KCl recovery are achieved at a reaction time of 30 minutes. It is shown that for water decomposition of ore with a high content of carnallite (without insoluble impurities), too fine ore crushing is not required. The main requirement for crushing is the release of the mineral. It is possible to increase KCl content to 95 % and the degree of carnallite decomposition to 99.0–99.5 % by the use of the precipitate washing.Изучено разложение карналлита водой с целью получения хлорида калия. Определены оптимальные параметры протекания этого процесса (температура, время, соотношение Т:Ж, степень измельчения руды). Показано, что для разложения карналлита оптимальным является соотношение твердой фазы к жидкой 2:1,1. Максимальная степень разложения карналлита и извлечение KCl достигаются при времени взаимодействия 30 мин. Показано, что для водного разложения руды с высоким содержанием карналлита (без нерастворимых примесей) не требуется слишком мелкое измельчение руды. Основное требование к измельчению – это раскрытие минерала. Целесообразна промывка осадка, в результате которой можно обогатить продукт до содержания КСl 95 % и повысить степень разложения карналлита до 99,0–99,5 %

Регулирование межфазных процессов поверхностно-активными веществами и их композициями при разработке технологий нефтеотдачи

Physicochemical aspects of the regulation of interfacial processes occurring at the oil-water-rock interface in the presence of ionic surfactants and their compositions are considered with the goal of developing efficient, scientifically grounded innovative technologies ensuring enhanced oil recovery and refining. A complex of studies of surface phenomena in the presence of ionic surfactants made it possible to identify criteria for evaluating the effectiveness of their action at the oil-water-rock interface, which makes it possible to predict the behavior of surfactants in real conditions of oil production and to use them purposefully in various enhanced oil recovery technologies.Рассмотрены физико-химические аспекты регулирования межфазных процессов, протекающих на границах раздела нефть–вода–порода в присутствии ионогенных ПАВ и их композиций, с целью разработки эффективных, научно обоснованных инновационных технологий, обеспечивающих повышение нефтеотдачи и нефтепереработки. Проведенный комплекс исследований поверхностных явлений в присутствии ионогенных ПАВ позволил выявить критерии оценки эффективности их действия на границах раздела нефть–вода–порода, что дает возможность прогнозировать поведение ПАВ в реальных условиях нефтедобычи и целенаправленно использовать их в различных технологиях повышения нефтеотдачи

Влияние химического строения катионных ПАВ на процессы смачивания породообразующих минералов

Interfacial interactions of cationic surfactants of various chemical structures at the solution / finely dispersed mineral material (quartz and dolomite) interface were studied. It is established that the modification of the surfaces of quartz and dolomite with cationic surfactants leads to a change in the structure and radius of the capillaries due to the formation of adsorption-solvate shells. The hydrophobic ability of cationic surfactants is determined by the structure of the hydrophilic part of their molecules – the balance of amino groups in the alkyl chains and the absence of steric hindrances during adsorption interaction with the surface of mineral materials. The mixture of surfactants containing six amino groups and a polyhydric alcohol glycerin has an effective hydrophobic ability from both aqueous and highly mineralized solutions.Изучены межфазные взаимодействия катионных ПАВ различного химического строения на границе раздела раствор/тонкодисперсный минеральный материал (кварц и доломит). Установлено, что модифицирование поверхностей кварца и доломита катионными ПАВ приводит к изменению структуры и радиуса капилляров вследствие образования адсорбционно-сольватных оболочек. Гидрофобизирующая способность катионных ПАВ определяется строением гидрофильной части их молекул – сбалансированностью аминогрупп в алкильных цепях и отсутствием стерических затруднений при адсорбционном взаимодействии с поверхностью минеральных материалов. Эффективной гидрофобизирующей способностью как из водных, так и высокоминерализованных растворов обладает композиция из аминопроизводных жирных кислот рапсового масла, содержащая шесть аминогрупп и многоатомный спирт глицерин

Структурообразование в гипсомагнезиальных материалах для закладки в выработанные пространства солевых месторождений

The influence of the preparation method, gypsum content and liquid-solid ratio on the process of hardening and properties of mixed gypsum-magnesia binders intended for laying in the developed space of salt areas has been studied. With the introduction of fillers – waste from the development of salt deposits and plasticizers – in them, filling mixtures, which are non-linear viscoplastic thixotropic systems with a certain period of stress and strain relaxation, have been obtained. The phase composition of hardening products, electrokinetic, rheological and physico-mechanical properties of the obtained plasticized filling mixtures depending on the method of injection, the type and content of plasticizers have been investigated. At optimum liquid-solid ratio and the plasticizer content of the mixture with low static and dynamic yield stress and effective viscosity and extended setting time have been obtained.Изучено влияние способа получения, содержания гипса и жидкотвердого соотношения на процесс твердения и свойства смешанных гипсомагнезиальных вяжущих, предназначенных для закладки в выработанные пространства солевых месторождений. При введении заполнителей – галитовых отходов разработки солевых месторождений и пластификаторов получены закладочные смеси, представляющие собой нелинейные вязкопластические тиксотропные системы с определенным периодом релаксации напряжений и деформаций. Исследован фазовый состав продуктов твердения, электрокинетические, реологические и физико-механические свойства пластифицированных закладочных смесей в зависимости от способа введения, вида и содержания пластификаторов. При оптимальных их содержаниях и жидкотвердых соотношениях получены смеси с низкими статическими и динамическими пределами текучести, эффективной вязкостью и продолжительными сроками схватывания

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРООБРАЗУЮЩИХ ДОБАВОК НА ВОДО- И СОЛЕСТОЙКОСТЬ МАГНЕЗИАЛЬНЫХ ВЯЖУЩИХ

The influence of amorphous silica, plasticizer, water-repelling agent and integrated hydrophobic plasticizing additives on structural characteristics, physico-mechanical, hydrophysical characteristics and salt resistance of magnesia binders was studied. Some of the structural parameters (average and true density; density coefficient; total, open and closed porosity) were matched to compressive strength, water and salt absorption, water and salt resistance of the materials. It is shown that the introduction of the amorphous silica contributes to the forming of water resistant magnesium-siliceous structures, clogging of the pore space of silicic acid and small increase of closed porosity, and the use of a plasticizer, water-repelling agent and integrated hydrophobic plasticizers - to increase of the density of magnesia structures, a substantial increase in closed porosity as the result of the forming of the solid mosaic hydrophobic films on the surface, which has a positive effect on many of the technological characteristics of magnesia materials. Исследовано влияние аморфного кремнезема, пластификатора, гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок на структурные характеристики, физико-механические, гидрофизические свойства и коррозионную стойкость магнезиальных вяжущих. Проведено сопоставление некоторых структурных параметров (средней, истинной плотности, коэффициента плотности, общей, открытой, закрытой пористости) с прочностью при сжатии, водо- и солепоглощением, водо- и солестойкостью материалов. Показано, что введение в них аморфного кремнезема способствует формированию водостойких магнезиально-кремнеземистых структур, кольматации порового пространства кремниевой кислотой и небольшому увеличению закрытой пористости, а использование пластификатора, гидрофобизатора и комплексных гидрофобно-пластифицирующих добавок – повышению плотности магнезиальных структур, существенному увеличению, в результате образования на поверхности твердых фаз мозаичных гидрофобных пленок, их закрытой пористости, оказывающей положительное влияние на технологические свойства магнезиальных материалов.

РАСТВОРЕНИЕ АНИОННЫХ (СО)ПОЛИМЕРОВ АКРИЛАМИДА В ВОДНО-СОЛЕВЫХ СРЕДАХ

Dissolution of acrylamide anionic (co)polymers in saline solutions (potassium and sodium chlorides) with concentration of 3.4 mol/l was studied by atomic absorption spectroscopy, optical microscopy, gel-test and capillary viscosimetry. It has been established that with increasing in the content of ionogenic groups and the transition from sodium chloride to potassium chloride solutions the dissolution rate of (co)polymer increases. The concentration of cations of low molecular weight electrolytes is higher in the swollen polymer phase than in the solution in the swelling stage of polymers, the difference in the counter ion content decreases with increasing dissolution time. Comparative analysis of the Huggins constant and the hydrodynamic radii of acrylamide (co)polymers has showed that increase in the interaction in polymer-solvent system is accompanied by the increase in size of macromolecular coils. The Kuhn segment of polymer macromolecules is higher in sodium chloride solutions than in potassium chloride solutions and increases with the decrease in ionogenic group content.Методом атомно-абсорбционной спектроскопии, оптической микроскопии, гель-теста и капиллярной вискозиметрии изучен процесс растворения анионных (со)полимеров акриламида в солевых растворах (хлориды калия и натрия) с концентрацией 3,4 моль/л. Установлено, что при увеличении содержания ионогенных групп и при переходе от растворов хлорида натрия к растворам хлорида калия скорость растворения (со)полимера увеличивается. На стадии набухания полимеров концентрация катионов низкомолекулярных электролитов выше в фазе набухшего полимера, чем в растворе, разница в содержании противоиона снижается c увеличением времени растворения. Сравнительный анализ константы Хаггинса и гидродинамических радиусов (со)полимеров акриламида показал, что возрастание взаимодействия в системе полимер–растворитель сопровождается увеличением размеров макромолекулярных клубков. Сегмент Куна макромолекул полимеров выше в солевом растворе хлорида натрия, чем хлорида калия и увеличивается с уменьшением содержания ионогенных групп

Нанокомпозиционные материалы на основе оксида магния и металлических наночастиц

The conditions and the patterns of copper and nickel nanoparticles formation by direct reduction from aqueous solutions of their salts in nitrogen atmosphere were studied, and nanocomposite materials based on magnesium oxide and metal nanoparticles coated with protective oxide shell were obtained. The obtained materials are of interest as sorbents for the purification of aqueous media from toxic impurities, as well as catalysts in organic synthesis, in particular for the production of methanol from carbon dioxide. Phase composition, thermal stability, microstructure of nanocomposites, as well as their sorption properties, were studied. The powders of magnesium oxide and nanocomposites based on it were found to have high sorption capacities with respect to lead and chromium ions – up to 2989.0 and 499.9 mg/g, respectively.Найдены условия и изучены закономерности формирования наночастиц меди и никеля методом прямого восстановления из водных растворов в атмосфере азота и получены нанокомпозиционные материалы на основе оксида магния и наночастиц меди, которые покрыты защитной оксидной оболочкой. Полученные материалы представляют интерес как сорбенты для очистки водных сред от токсических примесей, а также как катализаторы в органическом синтезе, в частности, для получения метанола из углекислого газа. Изучен фазовый состав, термическая стабильность, микроструктура нанокомпозитов, а также их сорбционные свойства. Установлены высокие значения сорбционной емкости порошков оксида магния и нанокомпозитов на его основе по отношению к ионам свинца и хрома ‒ до 2989,0 и 499,9 мг/г соответственно

Жизненный и творческий путь академика М. М. Павлюченко

The article is devoted to the 110 anniversary of the birth of the Belarusian scientist, the founder of the section of chemical science – Chemistry of solids, the organizer and the first director of Institute of the General and Inorganic Chemistry of the National Academy of Sciences of Belarus, academician of the Academy of Sciences of Belarus – Mikhail Mikhaylovich Pavlyuchenko. In the article, the career devoted to search of the implication and chemical mechanism of the processes proceeding with participation of solids is described. Identification of the defining stages (limiting stages) and regularities of thermal dissociation reactions and synthesis of different classes and various structure of substances, as well as the definition of ways to operate these processes are described in this paper. His pedagogical and practical activities were purposeful, he looked for and found the young people interested in scientific research, excited them with his ideas, prepared 40 candidates and 3 Doctors of Chemistry. Together with the academician N. F. Ermolenko and the engineering structure of the institute, he prepared, proved the ways and possibilities of use and enrichment of sylvinites of the Starobinsky field, and repeatedly reported for the government and wide audience on importance of chemical industry development in Belarus. His course of life is a service to science and the Homeland.Статья посвящена 110-летию со дня рождения белорусского ученого, основателя раздела химической науки – химия твердого тела, организатора и первого директора Института общей и неорганической химии НАН Беларуси, академика Академии наук БССР Михаила Михайловича Павлюченко. Приводится описание его жизненного и творческого пути, показан поиск глубинного смысла химического механизма процессов, протекающих с участием твердых тел, выявлены определяющие этапы (лимитирующие стадии) и закономерности реакций термической диссоциации и синтеза разных классов и различной структуры веществ, а также определены пути и способы управления этими процессами. Его педагогическая и практическая деятельность были целенаправленными, он искал и находил заинтересованных в научных исследованиях молодых людей, увлекал их своими идеями и вел за собой. Им подготовлено 40 кандидатов и 3 доктора химических наук. Совместно с академиком Н. Ф. Ермоленко, инженерным составом Института подготовил, обосновал пути и возможности использования и обогащения сильвинитов Старобинского месторождения. Неоднократно докладывал перед правительством и широкой аудиторией о важности развития химической промышленности в Беларуси. Его жизненный путь – это служение науке и Родине