Основные характеристики бумаги
Потребление офисных бумаг растет, растет неуклонно, растет быстрыми темпами. Предложение от спроса не отстает и всеми силами старается соответствовать требованиям – и современных покупателей, и современной техники. А это ох как непросто. Потребитель ожидает от бумаги высокого качества печати (односторонней и двусторонней, на струйных и лазерных принтерах, черно-белых и цветных), не травмирующего отношения к технике и, конечно же, хорошей цены.
Итак, основные характеристики (вернее, самые основные, поскольку полный перечень необходим лишь работниками ЦБК).
| Плотность | Производители предлагают бумагу с разными показателями плотности: от 200 до 45 г/м2. Самой востребованной является бумага 80 г/м2, ее с большой охотой приветствует любая техника; бумага с плотностью пониже, 65 г/м2, считается писчей, а 45 г/м2 можно использовать лишь в печатных машинках |
|---|---|
| Белизна | Комплексное свойство визуального ощущения, характеризующее степень приближения предмета к белому по силе его повышенной яркости, высокой рассеивающей способности и минимальному цветовому оттенку. Показатель белизны не должен быть ниже 90% (ISO), поскольку только тогда обеспечивает контраст между текстом (изображение) и бумагой и, соответственно, повышается качество печати |
| Толщина | Зависит от плотности и прессования (каландрирования). С увеличением толщины растет и жесткость бумаги |
| Жесткость | Показатель сопротивляемости листа бумаги к изгибу в подвешенном состоянии. Это свойство особенно важно при копировальных работах |
| Гладкость | Свойство поверхности бумаги, определяемое степенью непрерывности (сомкнутости). Оказывает влияние на качество печати, поскольку на шероховатой бумаге тонер закрепляется хуже. Непрозрачность – главное требование при двусторонней печати. Она тем выше, чем больше плотность бумаги |
| Скручиваемость | Высококачественная бумага не имеет остаточного сгиба после печати. На Скручиваемость влияют высокая влажность, температура, давление |
| Плосткостность | состояние бумаги при отсутствии скручиваемости, морщинистости, волнистости |
| Пыльность | Её низкий уровень увеличивает срок службы оргтехники |
https://www.youtube.com/watch?v=HSxJkKiHXbw
Офисная бумага еще имеет такие характеристики, как пухлость, облачность, лоск… Однако более подробно о бумаге (или, как сказано в одном из специализированных словарей, «материале в виде тонкого листа (толщина 4-400 мкм), состоящем в основном из предварительно размолотых растительных волокон, беспорядочно переплетенных и связанных между собой силами поверхностного сцепления») в обзоре ассортимента ведущих производителей и поставщиков.
Основные виды бумаг, обеспечивающие базовую рабоmоспособносmь офису: газетная, офсеmная, офисная. Между собой они различаются, прежде всего, разной степенью плотности и белизны.
Газетная бумага – вид бумаги, главнейшим компонентом которого является древесная масса, отличается не высокими поmребительскими свойствами и непрезентабельным внешним видом. У нее самая низкая плотность – 45 г/м2. Для копировальных работ такая бумага не подходит.
Такая бумага считается самой дешевой (на 60-70% дешевле офисной бумаги). Поэтому используйmе ее в целях экономии, к примеру на черновики. Тоже она пригодна и для машинописных работ. Такая бумага изготавливается из дешевых волокнистых материалов, имеет выраженный желтоватый оттенок. Самые популярные форматы – А3 и А4.
Офсетная бумага – вид бумаги, более приближенный по своим главнейшим качественным характеристикам к офисной бумаге, характеризуется высоким содержанием древесной массы, стойкостью к механическим повреждениям, рыхлой структурой. Офсетная бумага представлена бумагами преимущественно отечественного производства, ее цена в сравнении с офисной бумагой на порядок ниже (на 30-40%).
Офсетная бумага гипотетически подходит для использования офисной техникой (ее плотность 60-65г/м2). Но на практике вы можете столкнуться с рядом неприятностей при печати. Из-за низкой плотности, листам бумаги легко застрять в принтере, а из-за недостаточной белизны бумаги, вы проиграете по качеству самой печати. Бумага тоже подходит для машинописных и рукописных работ.
Офисная бумага является более востребованным видом бумаги. Так по статистике, её потребление растет с каждым годом примерно в 1,5 раза. На такой процесс не повлияло ни развитие цифровых mехнологий, ни введение электронного документооборота. Плотность офисной бумаги – 80г/м2.
Чем же объяснить разную ценовую категорию этого товара?
В мире принята стандартная классификация офисной бумаги (класс «А», «В», «С»), которая основана на ее качественных характеристиках, прежде всего белизне и непрозрачности. Отсюда и разница цен. В Европе для измерения белизны бумаги применяются два стандарта ISO и CIE, что вносит определенную путаницу при сравнении показателей. К примеру, 94% белизны по ISO будут равны 146% белизны по СIE.
Класс «С» – начальная ступень офисных бумаг для повседневных работ. Отличается стандартным набором необходимых параметров для работы. Характеризуется хорошей степенью белизны (92 – 94% по ISO или 146% по СIE) для копировальных работ с невысокими требованиями к качеству бумаги.
Офисная бумага класса «С» на рынке Беларуси представлена широким ассортиментом. Более востребованы – Maestro Standart (Словакия), Xerox Performer (Англия), Ballet Universal (Россия), Снегурочка (Россия). В целом, по качественным характеристикам офисная бумага класса «С» примерно одинакова, а разницу цен можно объяснить различной ценовой политикой сmран-производителей.
Класс «В» – офисная бумага, универсальная для всех видов печати, за счет увеличенной плотности. Благодаря непрозрачности листов бумаги, вероятно двустороннее копирование. Отличается высокой степенью белизны – 95-96% по ISO или 153% по CIE.
В сравнении с классом «С», бумага класса «В» менее востребована среди потребителей. Но раз вы не нуждаетесь в больших объемах копирования, а к качеству печати предъявляете больше высокие требования, обратите свое внимание на офисную бумагу класса «В» (Maestro Spesial, Xerox Business TCF, Вallet Classic).
Класс «А» – самый малочисленный класс офисных бумаг. Такая бумага считается самой дорогой и самой невостребованной для отечественного рынка бумаг. Хотя с недавних пор наметилась тенденция роста спроса среди поmребителей на бумагу высокого класса.
Множества не смущает завышенная цена на такую бумагу в сравнении с другими классами. На сегодняшний день потребители готовы переплачивать, а вместо получать наивысшее качество печати. У такой бумаги сама высокая степень белизны – 98% по ISO или 161% по CIE.
Такую бумагу можно применять на всех типах оргтехники: лазерных и струйных принтерах, копировальных аппаратах. В Беларусь офисную бумагу класса «А» импортируют из других стран, собственное производство такой бумаги пока не выгодно: Data Copy (Швеция)
Офисной бумаге с одним или несколькими улучшенными качественными параметрами, к примеру белизны или непрозрачносmи, специалисты присваивают классы «С », «В », «А ».
При выборе бумаги, помните о ее качественных характеристиках, но и не забывайте о вашей воссmребованносmи в том или ином виде бумаги – для письма, для печати, для черчения. На чем действительно не стоит экономить, так это на качестве бумаги, используемой в принтерах и копирах.
Обращайте внимание на плотность бумаги, она должна составлять не менее 80г/м2. Бумага с меньшей плотностью заминается в офисной технике, слипается. Дешевая бумага часто бывает плохо обрезана, сыпется «бумажной пылью», что не лучшим образом скажется на рабоmе самой техники.
А ведь мы так часто радуемся нескольким сэкономленным рублям. И не задумываемся, чем чревата такая экономия на бумаге. Износ внутренней поверхности принтера обойдется вам значительно дороже. Постоянный ремонm и частая смена картриджей приведут к скорой замене самой офисной техники.
Идём дашьле…
Ровно пять лет назад, в декабре 1998 года, состоялось вхождение Светогорского ЦБК в состав американского концерна INTER-NATIONAL PAPER. Эти два предприятия по праву считаются старейшими в своей области: Светогорский комбинат ведет историю с 1887 года, концерн IP был создан в 1898 году.
Более чем столетний опыт и традиции, самое современное оборудование, крупнейшие в мире частные владения лесных угодий и, конечно же, неизменное стремление к созданию новых, совершенных продуктов – все это позволило концерну INERNA-TIONAL PAPER стать одним из самых известных имен на рынке офисной бумаги.
Сегодня ОАО СВЕТОГОРСК является одним из ведущих производителей офисной бумаги форматов А4 и АЗ в России и крупным поставщиком бумаги на рынки СНГ и Западной Европы. Ассортимент офисных бумаг, выпускаемых компанией, насчитывает более десяти марок, которые пользуются у потребителей устойчивым спросом:
SvetoCopy, BaLlet (Premium, CLassic, Universal) Captain Laser, Laser-Jet), Tecnis (Laser, Inkjet, Select), Sirius (Universe, and Excellence), SeLect (Copy, Balance, ULtra), HP (Office, Home&Office), IBM (Copy Pro, OfficePro), Select и многие другие.
Ключевой позицией ассортимента ОАО СВЕТОГОРСК является марка Ballet. Появлению этой марки на рынке предшествовала кропотливая работа специалистов СВЕТОГОРСКА по изучению отечественного рынка офисной бумаги, а также требований, предъявляемых к данному материалу пользователями и современной техникой. В настоящий момент марка BaLlet объединяет три сорта офисной бумаги – Ballet Premier, Ballet Classic, Ballet UniversaL
Premier рекомендуется для печати наиболее важных документов, ведь он обладает внушительным набором отличных характеристик. Действительно высокий показатель белизны 161% CIE значительно повышает контрастность воспроизведенного изображения и улучшает визуальное восприятие текста.
Превосходная жесткость бумаги обеспечивает безукоризненную печать на всех видах офисного оборудования, а высокая гладкость – лучший контакт поверхности бумаги с печатным механизмом, а следовательно, более качественный отпечаток на струйных и цветных лазерных принтерах.
Ballet Classic – многофункциональная офисная бумага для создания различных типов документов. Показатель белизны в 153% CIE позволяет достичь высокой контрастности изображения при отличном внешнем виде документа. Отличное и стабильное качество печати также гарантируют высокие показатели жесткости, плоскостности, гладкости и непрозрачности этого сорта бумаги.
Ballet Universal – экономичная универсальная бумага, совместимая с традиционным и новейшим офисным оборудованием. С Ballet Universal можно избежать многих проблем, ее использование гарантирует бесперебойную работу лазерного оборудования и сокращает расходы на ремонт офисной техники, благодаря оптимальной жесткости и однородной структуре бумаги.
Data Copy. Впервые появившись на российском рынке в 1993 году, Сору заслужила репутацию многофункциональной бумаги благодаря отличным печатным свойствам. Исключительная белизна, высокая непрозрачность и совершенная гладкость Data Copy обеспечивают превосходный результат при печати на любых видах офисной оргтехники.
Специально разработанная для любых офисных работ (высокоскоростной печати, печати презентаций, бланков, прямой почтовой рекламы) Data Copy включает в свой ассортимент стандартные массы 80, 90,100, 120,160 и 210 г/мг и следующие форматы: А5, А4, А4 с двумя перфорированными отверстиями, АЗ, а также может поставляться в полиграфических форматах и ролях под заказ.
Data Copy производится концерном M-ReaL, заводы которого сертифицированы по стандартам ISO 9001 (стандарт качества) и ISO 14001 (экологический стандарт). Данные международные стандарты способствуют поддержанию и постоянному улучшению качества бумаги и ее экологической чистоты. Data Copy производится в Европейском Союзе и отвечает нормам стандарта ISO 9706 (архивное хранение).
Антиадгезионные покрытия и их свойства
dx.doi.org/ 10.18577/2307-6046-2022-0-12-88-96
УДК 678.026
Р. Р. Мухаметов, А. П. Петрова, С. А. Пономаренко
АНТИАДГЕЗИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ И ИХ СВОЙСТВА
Приведены свойства антиадгезионных покрытий на основе кремнийорганических соединений. Показано влияние строения кремнийорганических соединений, катализаторов отверждения и их содержания на основные свойства антиадгезионных покрытий. Приведены режимы отверждения покрытий и показана эффективность применения антиадгезионного покрытия на основе метилсилоксанового олигомера К-21 с температурой отверждения 120°C в течение 2 ч при изготовлении полимерных композиционных материалов способом автоклавного формования.
Ключевые слова: антиадгезионные свойства, гидрофобность, антиадгезионные покрытия, кремнийорганические соединения, адгезионная прочность, anti-adhesive properties, hydrophobicity, anti-adhesive coatings, organosilicon compounds, adhesive strength.
Введение
Гидрофобизация материалов широко применяется для придания им водоотталкивающих свойств. Она заключается в обработке поверхности различными химическими соединениями, придающими ей свойства несмачиваемости водой. Использование такого приема позволило решить ряд практических задач:
– улучшить видимость через смотровые окна воздушного и водного транспорта в условиях дождя и при забрызгивании морской водой;
– обеспечить защиту оптических стекол от разрушающего воздействия влаги;
– значительно увеличить поверхностное электрическое сопротивление изоляционных материалов во влажных условиях;
– повысить коррозионную устойчивость металлов и атмосферостойкость строительных материалов и конструкций;
– улучшить свойства текстильных материалов и кожаных изделий.
В авиационной промышленности такие составы необходимы для обработки оснастки, используемой при формовании полимерных композиционных материалов (ПКМ), с целью уменьшить адгезию к ней связующих, входящих в состав ПКМ.
В качестве гидрофобизаторов наибольшее распространение получили покрытия на основе кремнийорганических мономеров и олигомеров и фторолигомеров [1–5]. В настоящее время с учетом доступности и стоимости материалов наиболее широко используют гидрофобизаторы на основе кремнийорганических соединений. Гидрофобизаторы на основе фторолигомеров менее доступны и более дорогостоящие.
Наибольшее распространение на предприятиях авиационной отрасли получила антиадгезионная кремнийорганическая смазка К-21 (ТУ6-02-909–79), которая на поверхности оснастки при температуре 200–230°C образует тонкое твердое полимерное покрытие, позволяющее без возобновления получать до пяти запрессовок на основе эпоксидных связующих. Необходимость проведения высокотемпературной обработки покрытий для их отверждения является одним из недостатков смазки К-21 и ограничивает ее применение. Поэтому представляется перспективным проведение исследований по подбору катализаторов холодного отверждения покрытий на основе метилсилоксанового олигомера К-21.
Работа выполнена в рамках реализации комплексной научной проблемы 13.1. «Связующие для полимерных и композиционных материалов конструкционного и специального назначения» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [6–8].
Материалы и методы
Для проведения исследований применялись следующие материалы:
– антиадгезионная кремнийорганическая смазка К-21 (ТУ6-02-909–79);
– гидрофобизирующая жидкость 136-157М;
– полиметилфенилсилоксан (ГК-10), содержащий высокореакционные гидридные
Si–H-группы.
Структурные формулы указанных соединений представлены в табл. 1.
Таблица 1
Полимерные основы антиадгезионных составов
Растворы антиадгезионной смазки К-21 для испытаний с концентрацией 5; 10 и 20% (по массе) приготовлены в лаборатории путем растворения навесок кремнийорганического полимера и катализатора в гексане, а растворы с концентрацией 8 и 15% (по массе) с добавками катализатора получены от коммерческих поставщиков.
Эффективность антиадгезионных покрытий оценивали по адгезионной прочности на границе раздела «покрытие–полимер» в условиях, моделирующих реальные условия эксплуатации материалов. Подготовку материалов для испытаний проводили следующим образом: на металлическую плоскую пластину размером 60×20 мм и толщиной 2 мм из алюминиевого сплава Д16-АТ или нержавеющей стали Х18Н9Т наносили покрытие окунанием в раствор антиадгезионного состава. Предварительную очистку поверхности металла проводили непосредственно перед нанесением покрытия путем протирки ацетоном до и после зашкуривания. Обработанные пластины выдерживали на воздухе в течение 15–20 мин для удаления растворителя, после чего проводили отверждение антиадгезионного покрытия. Образец с отвержденным покрытием склеивали внахлест с другим образцом (без покрытия) полиуретановым клеем ПУ-2 при температуре 105±5°C в течение 4 ч. Испытания склеенных образцов проводили на сдвиг через 24 ч после снятия груза на универсальной разрывной машине. Для подтверждения полноты отверждения образцов сопоставляли адгезионную прочность исходных материалов и материалов после экстракции гексаном в течение 10 ч в приборе Сокслета.
Оценку химических превращений, происходящих при отверждении олигомера К-21, проводили путем получения и обработки ИК-спектров пленки олигомера в присутствии катализатора 230-15. Покрытие наносили на кристалл из KBr путем осаждения из 8%-ного раствора олигомера К-21 в гексане непосредственно после введения отвердителя (2% (по массе) катализатора 230-15 по отношению к массе полимерной основы). Спектры снимали на ИК-спектрометре IR-435 фирмы Shimadzu (Япония) в диапазоне частот 400–4000 см-1 [9–11].
Результаты и обсуждение
Гидрофобные покрытия на основе кремнийорганических соединений приобретают необходимые эксплуатационные свойства только после отверждения. Помимо формирования связей покрытия с материалом, отверждение также сопровождается процессами конденсации и сшивки кремнийорганических олигомеров по гидроксильным или гидридным группам.
Влияние химической природы матрицы и режима отверждения антиадгезионных покрытий на адгезионную прочность клеевых соединений исследовано на примере образцов, нанесенных из 5%-ных растворов в гексане, и показано в табл. 2.
Таблица 2
Зависимость прочности клеевого соединения материала Д16-АТ на клее ПУ-2
от химической природы полимерной основы и режима отверждения
антиадгезионного покрытия
Основа антиадгезионного покрытия | Температура, °С, отверждения покрытия при выдержке в течение 2 ч | τсдв, МПа |
К-21 | 180 200 230 | 0,88 (0,77–0,94) 1,03 (0,40–1,40) 1,26 (1,17–1,44) |
136-157М | 180 200 230 | 0,96 (0,85–1,09) 2,25 (1,93–2,57) 5,18 (4,86–5,47) |
ГК-10* | 200 | 1,80 (1,4–2,1) |
* Использовался 8%-ный раствор.
Из приведенных данных видно, что исследуемые составы покрытий позволяют получать низкие значения адгезионной прочности при предложенных режимах отверждения. При использовании покрытия на основе жидкости 136-157М и продолжительности его отверждения 2 ч низкая адгезионная прочность (хорошие антиадгезионные свойства) достигается только при температуре 180°C. После отверждения при рассматриваемых условиях покрытие на основе продукта ГК-10 по антиадгезионным характеристикам также уступает покрытию К-21.
С целью отверждения покрытий из растворов использованных кремнийорганических соединений при умеренных температурах (не более 120°C) опробованы катализаторы (табл. 3), которые вводились в антиадгезионный состав в количестве 2% (по массе) от массы полимерной основы [12–15].
Таблица 3
Катализаторы, применявшиеся для холодного отверждения
антиадгезионных покрытий
В табл. 4 показана зависимость адгезионной прочности клеевого соединения от химической природы полимерной основы адгезионного состава и катализатора. Отверждение покрытия из раствора продукта К-21 и жидкости 136-157М проводили при комнатной температуре в течение 24 ч. В случае использования продукта ГК-10 применялся катализатор А-39. Из приведенных данных видно, что лучшими антиадгезионными свойствами обладают покрытия из продукта К-21, отвержденные в присутствии катализаторов 230-15 и АГМ-9.
Таблица 4
Зависимость адгезионной прочности клеевого соединения Д16–ПУ-2–Д16 от химической природы полимерной основы и катализатора, наносимых из раствора в гексане
(концентрация основы 5% (по массе) с добавкой 2% (по массе) катализатора)
Основа антиадгезионного покрытия | Марка катализатора | tсдв, МПа |
К-21 | К-18 230-15 АДЭ-3 АГМ-9 А-39 | 0,70 (0,58–0,91) 0,29 (0,15–0,50) 0,79 (0,78–0,80) 0,69 (0,53–0,95) 0,64 (0,21–1,00) |
136-157М | К-18 230-15 АДЭ-3 АГМ-9 А-39 | 0,87 (0,62–1,13) 0,45 (0,23–0,67) 0,37 (0,06–0,68) 0,58 (0,20–0,79) 0,70 (0,50–1,12) |
ГК-10* | А-39 | 1,79 (1,37–2,13) |
* Отверждение проводилось при 80°C в течение 30 мин.
На основании полученных результатов и доступности сырьевой базы выбран антиадгезионный состав на основе продукта К-21, отверждаемый в присутствии катализатора 230-15 (или АГМ-9). Представляло интерес установить оптимальное содержание катализатора. На рис. 1 показана зависимость адгезионной прочности клеевого соединения от химической природы и содержания катализатора для отверждения антиадгезионного покрытия при использовании 5%-ного раствора К-21 в гексане. Режим отверждения покрытия – при 20°C в течение 24 ч. Видно, что содержание кислородсодержащего катализатора 230-15 практически не оказывает влияния на антиадгезионные свойства покрытия во всем исследованном диапазоне. При увеличении содержания аминосодержащего отвердителя АГМ-9 с 1 до 2% (по массе) наблюдается существенное снижение адгезионной прочности – с 2,75 до 1,20 МПа. Дальнейшее повышение содержания АГМ-9 до 5% (по массе) практически не оказывает влияния на адгезионную прочность клеевого соединения. Полученные данные подтверждают обоснованность выбора добавления катализаторов холодного отверждения в количестве 2% (по массе) от массы полимерной основы [16–20].

Рис. 1. Зависимость адгезионной прочности клеевого соединения от химической природы и содержания катализатора для отверждения покрытия на основе олигомера К-21
Для ускорения процесса отверждения покрытий на основе олигомера К-21 с добавкой 2% (по массе) катализатора 230-15 и оценки возможности его проведения при умеренных температурах опробовали следующие режимы отверждения:

Отвержденные покрытия по всем исследованным режимам отверждения показали высокие антиадгезионные свойства – tсдв=0,13–0,28 МПа.
При разработке антиадгезионных составов с температурой отверждения не выше 120°C представляло интерес ИК-спектроскопическое исследование процессов, происходящих в пленках олигомера К-21 в присутствии катализатора 230-15 [21–25].
Спектры снимали как сразу после нанесения покрытия, так и после прогрева образца при температуре 80°C в течение 15; 30; 45 и 60 мин. Анализ результатов ИК-спектроскопического исследования показал, что в процессе отверждения покрытия на основе олигомера К-21 в присутствии катализатора 230-15 происходит уменьшение оптической плотности полосы поглощения при длине волны λ=1073 см-1 (рис. 2, прямая 1) при одновременном увеличении оптической плотности полосы поглощения при λ=1033 см-1 (рис. 2, прямая 2), отнесенных к оптической плотности полосы поглощения при λ=1257 см-1 (внутренний стандарт). Наблюдаемые изменения на кривых ИК-спектров связаны с формированием поверхностной полимерной кремнийорганической пленки в процессе отверждения антиадгезионного покрытия. Однако ввиду низкой концентрации олигомера К-21 в обрабатывающем составе и, следовательно, малой толщины формируемого покрытия полученные данные не позволяют представить полную картину происходящих изменений в пленке олигомера К-21 в присутствии отвердителя.
В промышленности олигомер К-21 используется без катализатора в виде 5–10%-ных растворов в бензине или нефрасе в качестве смазки. Для выбора оптимальных состава и концентрации смазки К-21 использованы антиадгезионные покрытия из растворов с концентрацией в диапазоне от 5 до 20% (по массе) с содержанием 2% (по массе) катализатора 230-15 и определена адгезионная прочность клеевого соединения (рис. 3). Сопоставление данных для образцов с концентрациями 5; 10 и 20% (по массе) показывает, что увеличение концентрации полимерной основы антиадгезионного покрытия приводит к уменьшению его адгезионной прочности и улучшению антиадгезионных характеристик, что объясняется увеличением толщины слоя отвержденного покрытия. Следует отметить, что добиться большей толщины слоя покрытия и его требуемой эффективности можно также за счет ухудшения технологичности его нанесения – в частности, путем его многократного нанесения с периодической сушкой.

Рис. 2. Изменение относительной оптической плотности (D) полос поглощения при длине волны 1073 (1) и 1033 см-1 (2), отнесенной к оптической плотности внутреннего стандарта

Рис. 3. Адгезионная прочность клеевых соединений с различной концентрацией смазки К-21 в антиадгезионном составе с добавлением 2% (по массе) катализатора 230-15
С другой стороны, использование коммерчески доступных образцов показывает значительное отклонение полученных данных по адгезионной прочности отвержденных слоев по сравнению с аналогичной характеристикой для лабораторных образцов, что, по-видимому, связано с отличиями их химического состава (растворители, присадки и т. п.). Полученные данные показывают, что коммерчески доступный образец с 15% (по массе) смазки К-21 и добавкой 2% (по массе) катализатора (от массы полимерной основы) позволяет обеспечить минимальные адгезионные характеристики отвержденного слоя и является оптимальным.
Одним из технических требований, предъявляемых к разрабатываемым покрытиям, является отсутствие переноса антиадгезионной смазки на формуемый материал. Для устранения переноса смазки необходимо добиться полного отверждения покрытия и формирования сетки химических связей с подложкой, что можно оценить путем сравнительного изучения исходных и экстрагированных образцов отвержденного покрытия. Экстракцию образцов с покрытием проводили в приборе Сокслета гексаном в течение 10 ч. Из данных, представленных на рис. 4, видно, что уровень антиадгезионных свойств покрытий, полученных из 8- и 15%-ных растворов смазки К-21, для обоих образцов до экстракции заметно выше, чем после ее проведения, и большую пригодность показывает образец с 15%-ной концентрацией антиадгезионной смазки.

Рис. 4. Влияние экстракции образцов из сплава Д16-АТ с антиадгезионным покрытием на основе смазки К-21 и продолжительности отверждения покрытия на прочность клеевых соединений. Покрытия получены из 8- (1, 2) и 15%-ного (3, 4) растворов смазки К-21 – до (2, 4) и после экстракции (1, 3) при температуре отверждения 80°C
Увеличение адгезионной прочности обоих образцов покрытий после проведения экстракции, по-видимому, свидетельствует об их неполном отверждении при данных условиях, поэтому для улучшения антиадгезионных характеристик рекомендуется проводить их отверждение при максимально возможных «мягких» условиях холодного отверждения – при 120°C в течение 2 ч.
Таким образом, на основании проведенных исследований выбран состав для нанесения антиадгезионных покрытий, включающий 15% (по массе) основы – смазки К-21 с добавкой 2% (по массе) катализатора 230-15 или АГМ-9 (по отношению к массе полимерной основы). Отверждение покрытия осуществляется при 120°C в течение 2 ч.
Заключение
Разработаны антиадгезионные составы на основе кремнийорганического олигомера К-21 с добавками катализаторов, отверждающиеся при температуре 120°C в течение 2 ч*. Разработанные составы обеспечивают высокие антиадгезионные свойства при склеивании материалов полиуретановым клеем ПУ-2 – прочность при сдвиге клеевых соединений алюминиевого сплава Д16-АТ с обработкой поверхности антиадгезионным составом не превышает 0,1 МПа (по сравнению с 3 МПа для клеевого соединения, полученного в аналогичных условиях без обработки поверхности).
* Экспериментальная часть работы выполнена Р.В. Артамоновой
ЛИТЕРАТУРАREFERENCE LIST
1. Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М.: Химия, 1975. 296 с.
2. Нефедов Н.И., Хасков М.А., Петрова А.П., Бузник В.М. Исследование термических свойств фторпарафинов и гидрофобных покрытий на их основе // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2022. №2 (50). Ст. 11. URL: http://www.obumage.net (дата обращения: 25.10.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-2-11-11.
3. Жданов А.А. Гидрофобизаторы кремнийорганические: энциклопедия полимеров М.: Советская энциклопедия, 1972. Т. 1. С. 625–632.
4. Воронков М.Г., Ласская Е.А., Пашенко А.А. О природе связи водоотталкивающих кремнийорганических покрытий с поверхностью гидрофобизированных материалов // Журнал прикладной химии. 1965. Т. 38. Вып. 7. С. 1483–1487.
5. Дерягин Б.В., Чураев Н.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. 398 с.
6. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2022. №1 (34). С. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2022-0-1-3-33.
7. Каблов Е.Н. Материалы нового поколения // Защита и безопасность. 2022. №4. С. 28–29.
8. Каблов Е.Н. Из чего сделать будущее? Материалы нового поколения, технологии их создания и переработки – основа инноваций // Крылья Родины. 2022. №5. С. 8–18.
9. Панина Н.Н., Ким М.А., Гуревич Я.М., Григорьев М.М., Чурсова Л.В., Бабин А.Н. Связующие для безавтоклавного формования изделий из полимерных композиционных материалов // Клеи. Герметики. Технологии. 2022. №10. С. 18–27.
10. Каблов Е.Н., Чурсова Л.В., Бабин А.Н., Мухаметов Р.Р., Панина Н.Н. Разработки ФГУП «ВИАМ» в области расплавных связующих для полимерных композиционных материалов // Полимерные материалы и технологии. 2022. Т. 2. №2. С. 37–42.
11. Донецкий К.И., Хрульков А.В. Принципы «зеленой химии» в перспективных технологиях изготовления изделий из ПКМ // Авиационные материалы и технологии. 2022. №S2. С. 24–28. DOI: 10.18577/2071-9140-2022-0-s2-24-28.
12. Каблов Е.Н., Чурсова Л.В., Лукина Н.Ф., Куцевич К.Е., Рубцова Е.В., Петрова А.П. Исследование эпоксидно-полисульфоновых полимерных систем на основе высокопрочных клеев авиационного назначения // Клеи. Герметики. Технологии. 2022. №3. С. 7–12.
13. Воробьев А. Полиэфирные смолы // Компоненты и технологии. 2003. №32. С. 182–185.
14. Dholakiya B. Unsaturated Polyester Resin for Specialty Applications // Polyester. Intechopen access publisher. 2022. P. 167–202. DOI: 10.5772/48479.
15. Gooch J.W. Vinyl Ester Resin // Encyclopedic Dictionary of Polymers. Springer, Science Business Media, LLC, 2022. P. 794.
16. Бабин А.Н., Гусева М.А. Использование реологического метода для исследования особенностей растворимости компонентов в полимерном связующем // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2022. №6 (42). Ст. 05. URL: http://www.obumage.net (дата обращения: 25.10.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-6-5-5.
17. Китаева Н.С., Муханова Е.Е., Деев И.С. Высокотеплостойкие гидрофобные покрытия для теплозащитного материала на основе кварцевого волокна // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2022. №6. Ст. 03. URL: http://www.obumage.net (дата обращения: 25.10.2022).
18. Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М., Музафаров А.М. и др. Создание покрытий для придания супергидрофобных свойств поверхности силиконовых резин // Российские нанотехнологии. 2008. Т. 3. №9–10. С. 100–105.
19. Галямов М.О., Никитин Л.Н., Николаев А.Ю. и др. Формирование ультрагидрофобных поверхностей осаждением покрытий из сверхкритической двуокиси углерода // Коллоидный журнал. 2007. Т. 69. №4. С. 448–462.
20. Беспалов А.С., Бузник В.М., Гращенков Д.В. и др. Гидрофобизация пористых керамических материалов с применением диоксида углерода // Неорганические материалы. 2022. Т. 52. №4. С. 431–437.
21. Бузник В.М., Каблов Е.Н., Кошурина А.А. Материалы для сложных технических устройств арктического применения // Научно-технические проблемы освоения Арктики. М.: Наука, 2022. С. 275–285.
22. Каблов Е.Н. Материалы и химические технологии для авиационной техники // Вестник Российской академии наук. 2022. Т. 82. №6. С. 520–530.
23. Бойнович Л.Б., Емельяненко А.М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания. Свойства и применение // Успехи химии. 2008. Т. 77. №7. С. 619–638.
24. Емельяненко А.М., Бойнович Л.Б. Применение динамической пороговой обработки видеоизображений для определения поверхностного натяжения жидкостей и углов смачивания // Приборы и техника эксперимента. 2002. №1. С. 52–57.
25. Постнова М.В., Постнов В.И. Опыт развития безавтоклавных методов формования ПКМ // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2022. №4. Ст. 06. URL: http://www.obumage.net (дата обращения: 25.10.2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-4-6-6.
1. Sobolevskiy M.V., Muzovskaya O.A., Popeleva G.S. Svoystva i oblasti primeneniya kremniyorganicheskikh produktov [Properties and applications of organosilicon products]. M.: Khimiya, 1975. 296 s.
2. Nefedov N.I., Haskov M.A., Petrova A.P., Buznik V.M. Issledovanie termicheskih svojstv ftorparafinov i gidrofobnyh pokrytij na ih osnove [Study of the thermal properties of fluori-nated paraffins and hydrophobic coatings on their base] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tehnich. zhurnal. 2022. №2. St. 11. Available at: http://www.obumage.net (accessed: Octo-ber 25, 2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-2-11-11.
3. Zhdanov A.A. Gidrofobizatory kremniyorganicheskiye: entsiklopediya polimerov [Orga-nosilicon water repellents: polymers encyclopedia]. M.: Sovetskaya entsiklopediya, 1972. T. 1. S. 625–632.
4. Voronkov M.G., Lasskaya E.A., Pashenko A.A. O prirode svyazi vodoottalkivayushchikh kremniyorganicheskikh pokrytiy s poverkhnostyu gidrofobizirovannykh materialov [On the nature of the connection of water-repellent silicone coatings with the surface of hydro-phobized materials] // Zhurnal prikladnoy khimii. 1965. T. 38. Vyp. 7. S. 1483–1487.
5. Deryagin B.V., Churayev N.V., Muller V.M. Poverkhnostnyye sily [Surface forces]. M.: Nauka, 1985. 398 s.
6. Kablov E.N. Innovacionnye razrabotki FGUP «VIAM» GNC RF po realizacii «Strategicheskih napravlenij razvitiya materialov i tehnologij ih pererabotki na period do 2030 goda» [Innova-tive developments of FSUE «VIAM» SSC of RF on realization of «Strategic directions of the development of materials and technologies of their processing for the period until 2030»] // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2022. №1 (34). S. 3–33. DOI: 10.18577/2071-9140-2022-0-1-3-33.
7. Kablov E.N. Materialy novogo pokoleniya [New generation materials] // Zashchita i bezopasnost. 2022. №4. S. 28–29.
8. Kablov E.N. Iz chego sdelat budushcheye? Materialy novogo pokoleniya, tekhnologii ikh soz-daniya i pererabotki – osnova innovatsiy [What to make the future from? Materials of the new generation, technologies of their creation and processing – the basis of innovation] // Krylya Rodiny. 2022. №5. S. 8–18.
9. Panina N.N., Kim M.A., Gurevich Ya.M., Grigoryev M.M., Chursova L.V., Babin A.N. Svyazuyushchiye dlya bezavtoklavnogo formovaniya izdeliy iz polimernykh kompozitsionnykh materialov [Binders for non-autoclaving molding products from polymer composite materials] // Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2022. №10. S. 18–27.
10. Kablov E.N., Chursova L.V., Babin A.N., Mukhametov R.R., Panina N.N. Razrabotki FGUP «VIAM» v oblasti rasplavnykh svyazuyushchikh dlya polimernykh kompozitsionnykh materialov [Developments of FSUE «VIAM» in the field of melt binders for polymer composite materials] // Polimernyye materialy i tekhnologii. 2022. T. 2. №2. S. 37–42.
11. Doneckij K.I., Hrulkov A.V. Principy «zelenoj himii» v perspektivnyh tehnologiyah izgotovleniya izdelij iz PKM [Principles of «green chemistry» in perspective manufacturing technologies of PCM articles] // Aviacionnye materialy i tehnologii. 2022. №S2. S. 24–28.
12. Kablov E.N., Chursova L.V., Lukina N.F., Kutsevich K.E., Rubtsova E.V., Petrova A.P. Is-sledovaniye epoksidno-polisulfonovykh polimernykh sistem na osnove vysokoprochnykh kleyev aviatsionnogo naznacheniya [Study of epoxy-polysulfone polymer systems based on high-strength adhesives for aviation purposes] // Klei. Germetiki. Tekhnologii. 2022. №3. S. 7–12.
13. Vorobyev A. Poliefirnyye smoly [Polyester resins] // Komponenty i tekhnologii. 2003. №32. S. 182–185.
14. Dholakiya B. Unsaturated Polyester Resin for Specialty Applications // Polyester. Intechopen access publisher. 2022. P. 167–202. DOI: 10.5772/48479.
15. Gooch J.W. Vinyl Ester Resin // Encyclopedic Dictionary of Polymers. Springer, Sci-ence Business Media, LLC, 2022. P. 794.
16. Babin A.N., Guseva M.A. Ispolzovaniye reologicheskogo metoda dlya issledovaniya oso-bennostey rastvorimosti komponentov v polimernom svyazuyushchem [The use of rheo-logical methods for study of the solubility of components in polymeric binder] // Trudy VIAM: elektron. nauch.-tekhnich. zhurn. 2022. №6 (42). St. 05. Available at: http://www.obumage.net (accessed: October 25, 2022). DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-6-5-5.
17. Kitaeva N.S., Mukhanova E.E., Deyev I.S. Vysokoteplostoykiye gidrofobnyye pokrytiya dlya teplozashchitnogo materiala na osnove kvartsevogo volokna [High-heatresistant water-proof covering for heat-shielding material on the base of quartz fiber] // Trudy VIAM: el-ektron. nauch.-tekhnich. zhurn. 2022. №6. St. 03. Available at: http://www.obumage.net (accessed: October 25, 2022).
18. Boynovich L.B., Emelyanenko A.M., Muzafarov A.M. i dr. Sozdaniye pokrytiy dlya pridaniya supergidrofobnykh svoystv poverkhnosti silikonovykh rezin [Creating coatings to impart superhydrophobic surface properties of silicone rubbers] // Rossiyskiye nanotekhnologii. 2008. T. 3. №9–10. S. 100–105.
19. Galyamov M.O., Nikitin L.N., Nikolayev A.Yu. i dr. Formirovaniye ultragidrofobnykh poverkhnostey osazhdeniyem pokrytiy iz sverkhkriticheskoy dvuokisi ugleroda [Formation of ultrahydrophobic surfaces by deposition of supercritical carbon dioxide coatings] // Kolloidnyy zhurnal. 2007. T. 69. №4. S. 448–462.
20. Bespalov A.S., Buznik V.M., Grashchenkov D.V. i dr. Gidrofobizatsiya poristykh keramich-eskikh materialov s primeneniyem dioksida ugleroda [Hydrophobization of porous ceramic materials using carbon dioxide] // Neorganicheskiye materialy. 2022. T. 52. №4. S. 431–437.
21. Buznik V.M., Kablov E.N., Koshurina A.A. Materialy dlya slozhnykh tekhnicheskikh ustroystv arkticheskogo primeneniya [Materials for complex technical devices of arctic use] // Nauchno-tekhnicheskiye problemy osvoyeniya Arktiki. M.: Nauka, 2022. S. 275–285.
22. Kablov E.N. Materialy i khimicheskiye tekhnologii dlya aviatsionnoy tekhniki [Materials and chemical technologies for aviation technology] // Vestnik Rossiyskoy akademii nauk. 2022. T. 82. №6. S. 520–530.
23. Boynovich L.B., Emelyanenko A.M. Gidrofobnyye materialy i pokrytiya: printsipy soz-daniya. Svoystva i primeneniye [Hydrophobic materials and coatings: the principles of crea-tion. Properties and application] // Uspekhi khimii. 2008. T. 77. №7. S. 619–638.
24. Emelyanenko A.M., Boynovich L.B. Primeneniye dinamicheskoy porogovoy obrabotki videoizobrazheniy dlya opredeleniya poverkhnostnogo natyazheniya zhidkostey i uglov smachivaniya [The use of dynamic threshold video processing to determine the surface ten-sion of liquids and wetting angles] // Pribory i tekhnika eksperimenta. 2002. №1. S. 52–57.
25. Postnova M.V., Postnov V.I. Opyt razvitiya bezavtoklavnyh metodov formovaniya PKM [Development experience out-of-autoclave methods of formation PCM]// Trudy VIAM: eh-lektron. nauch.-tekhnich. zhurn. 2022. №4. St. 06. Available at: http://www.obumage.net (accessed: October 25, 2022). DOI 10.18577/2307-6046-2022-0-4-6-6.





