Дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів у сірководневих середовищах

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Кафедра хімії і технології неорганічних речовин

Дипломна робота

“ Дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів у сірководневих середовищах ”

Виконала студентка:

Панасюк А.М

групи ТЕХ-41

Керівник:

професор Хома М.С

Львів-2014



ЗМІСТ

Вступ

1. Епоксидні лакофарбові покриття

1.1 Загальна характеристика

1.2 Синтез епоксидної смоли

1.3 Епоксиефірні лакофарбові матеріали

1.4 Рідкі епоксидні лакофарбові матеріали, що не містять летких розчинників

1.5 Одержання епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів

1.6 Властивості і застосування епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів

1.7 Пневматичний пістолет розпилювач

2. Методи дослідження, матеріали та середовище

3. Дослідження властивостей епоксидних покриттів у сірководневих середовищах

3.1 Дослідження адгезії епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

3.2 Дослідження водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

3.3 Дослідження твердості епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

3.4 Ємнісно-омічні дослідження епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

4.Охорона праці

4.1 Характеристика умов дослідження з точки зору охорони праці

4.2 Нормування шкідливих і небезпечних виробничих чинників

4.2.1 Умови мікроклімату

4.2.2 Шкідливі та пожежонебезпечні виділення

4.2.3 Загальнообмінна вентиляція приміщення лабораторії

4.2.4 Норми освітлення

4.3 Інші небезпечні чинники

4.4 Електробезпека

4.5 Пожежна небезпека

4.6 Підсумкова характеристика прийнятих рішень з охорони праці

5. Економічна частина

5.1 Витрати на основні та допоміжні матеріали

5.2 Розрахунок витрат на електроенергію

5.3 Розрахунок витрат на амортизацію устаткування

5.4 Витрати на оплату праці

5.5 Нарахування на заробітну плату

5.6 Інші витрати

5.7 Загальна сума витрат на проведення дипломної роботи

Висновки

Список використаної літератури

протикорозійний епоксидний лакофарбовий матеріал



ВСТУП

Лакофарбові матеріали представляють собою багатокомпонентні композиції, які містять плівкоутворювачі, розчинники, пластифікатори, пігменти, наповнювачі, затверджуючі агенти, поверхнево-активні речовини і інші добавки, які застосовують для одержання покрить. Їх застосовують для протикорозійного захисту різних виробів і обладнання, автомобілів, сільськогосподарських машин і механізмів, для збільшення атмосферостійкості, для надання виробам декоративного вигляду і багатьох інших цілей. Залучення для виробництва лакофарбових матеріалів нових полімерів, а також модифікація плівко-утворюючих, що застосовують в даний час, сприяє створенню лакофарбових матеріалів покращеної якості, а також зі специфічними властивостями: термо- і хімічно- стійких, електроізоляційних, струмопровідних, водо- і абразиво- стійких, світловідбиваючих тощо.

Асортимент лакофарбових матеріалів у останні роки значно розширився. В промисловості, будівництві, на транспорті все більше застосування знаходять матеріали на основі алкідних (модифікованих і не модифікованих), епоксидних, аміноформальдегідних, кремнійорганічних і інших смол. Появилися нові види нешкідливих з огляду екології матеріалів - водорозчинні, водоемульсійні, порошкові матеріали з високим сухим залишком тощо. Створені матеріали, призначені для нанесення новими прогресивними способами - електростатичним розпиленням, струминним обливом, з допомогою електрофорезу тощо [1].

Епоксидні смоли стійки до дії галогенів, кислот, лугів, мають високу адгезію до металів. Епоксидна смола в залежності від марки і виробника, виглядає як прозора рідина жовто-оранжевого кольору нагадує мед, або як коричнева тверда маса, що нагадує гудрон. Рідка смола може мати дуже різний колір - від білого і прозорого до винно-червоного (при епоксидуванні аніліну). Такі властивості має чиста, не модифікована смола без наповнювачів. 

Епоксидні смоли піддаються модифікації. Розрізняють хімічну та фізичну модифікацію. Хімічна модифікація полягає в зміні будови сітки полімеру, а фізична досягається додаванням в смолу додаткових речовин [2].

Переваги епоксидних смол, які роблять їх незамінними зв'язуючими для високоміцних композитів: низька лінійна усадка (менше 2%); відсутність низькомолекулярних продуктів отвердження; висока адгезія, яка перевищує адгезію більшості інших смол (висока адгезія пов'язана з порівняно високою полярністю і здатністю епоксидних груп до хімічної взаємодії з поверхнею багатьох матеріалів); можливість отримання епоксидних смол у різному фізичному стані - від твердих до низьков'язких, що дає змогу використовувати різноманітні технологічні прийоми; високі механічні показники, що перевищують показники інших сітчастих полімерів; високі електричні характеристики в широкому температурному інтервалі; можливість отримання монолітних виробів і конструкцій; водо- і хімічна стійкість [2]. До недоліків епоксидних зв'язуючих можна віднести їх високу вартість і токсичність [3].



1. ЕПОКСИДНІ ЛАКОФАРБОВІ МАТЕРІАЛИ

1.1 Загальна характеристика

Епоксидні смоли представляють собою продукти взаємодії дифенілолпропану і епіхлоргідрину різної молекулярної маси ( від 600- 900 -рідкі смоли; до 900-5000 - тверді смоли). Вони не здатні при висиханні не тільки на холоді, але й при нагріванні утворювати лакофарбові покриття з необхідними фізико-механічними і експлуатаційними властивостями. Для зшивання епоксидних смол і одержання полімерного покриття в епоксидні лакофарбові матеріали добавляють модифікуючі смоли або затверджувачі, здатні взаємодіяти з реакційно здатними групами епоксидної смоли.

До епоксидних плівкоутворюючих речовин відносяться також так звані епоксиефіри - продукти етерифікації епоксидних смол жирними кислотами висихаючих рослинних масел [4].

Україна має потужну сировинну базу для виробництва епоксидних лакофарбових матеріалів(ДП „Горлівський хімічний завод”, м. Горлівка, Донецької обл.; ДП „Український державний НДІ пластмас”, м. Донецьк).

У Швейцарії фірма "Циба" виробляє смоли на основі дифенілолпропану марок "Аральдіт", в США і Англії фірма "Шелл" - смоли марок "Епікот" [5].

Завдяки комплексу цінних властивостей епоксидних покриттів чудової адгезії до більшості конструкційних матеріалів (металів, бетону, склу, каменю тощо) в поєднанні з хорошими фізико-механічними властивостями, мінімальнїй усадці в процесі затвердіння, відсутності в їх складі груп, що легко омилюються забезпечує низький рівень внутрішніх напружень. Основною сферою застосування епоксидних смол є захисні покриття (див рис.1.1).

Рисунок 1.1 - Структура загального обсягу споживання епоксидних смол,%

1 - автомобільна промисловість, суднобудування, забарвлення консервної тари та аерозольних упаковок, порошкові фарби, хімічна і нафтохімічна промисловість - 45; 2 - промислове та цивільне будівництво - 20; 3 - електротехнічна промисловість -12; 4 - електроніка і композитні матеріали-15; 5-інші галузі -8.

Вітчизняна промисловість випускає велику кількість різновидів епоксидних смол з молекулярною масою від 170 до 3500. Проте найбільш поширені епоксидні діанові смоли, що отримують з епіхлоргідрину і дифенілолпропану. Це смоли марок ЕД-24, ЕД-24Н, ЕД-22, ЕД-20, ЕД-16, ЕД-16р, ЕД-14, ЕД-14Д, ЕД-НВВ, ЕД-20СП, ЕД-10, ЕД-8 . Випуск діанових олігомерів у загальному обсязі виробництва епоксидних смол складає більше 90%.

Найбільш широко застосовують такі марки епоксидних лакофарбові матеріалів:

емалі: ЕП-140, ЕП-191, ЕП-255, ЕП-275, ЕП-716;

лаки: ЕП-730, ЕП-733, ЕП-755, ЕП-773, ЕФ-1219;

ґрунтовки: ЕП-09Т, ЕП-057 протекторна, ЕП-094, ЕФ-0121 і т.п.

1.2 Синтез епоксидної смоли

Синтез епоксидної смоли відбувається за такою схемою:

Дигліциди здатні реагувати з ДФП по кінцевих епоксидних групах зі збільшенням довжини ланцюга

Вільна фенольна група у молекулі утвореного олігомеру може приєднувати молекулу епіхлоргідрину по приведеній вище схемі.

Таким чином ріст ланцюга олігомеру відбувається за рахунок послідовних реакцій приєднання епоксидної групи до фенолу і регенерація її при дегідрохлоруванні.

З ростом ланцюга в молекулі олігомеру збільшується вміст гідроксильних груп.

Епоксидні покриття відрізняються високою адгезією до різних матеріалів, хімічною стійкістю, особливо до лугів, а також добрими електроізоляційними властивостями.

Епоксидні лакофарбові матеріали діляться на групи залежності від складу, способу затвердження, типу затверджувача і модифікуючої смоли.

Всі епоксидні лакофарбові матеріали можна розбити на три великі групи:

ті, що містять органічні розчинники;

ті, що не містять органічних розчинників;

водорозбавлені.

До першої групи епоксидних лакофарбових матеріалів відносяться:

ті, що затверджуються на холоді амінами, поліамідами, ізоціанатами

ті, що затверджуються при нагріванні модифікуючими смолами

епоксиднофенольні;

епоксидномеламінові;

епоксиднокарбамідні;

епоксіефірномеламінові;

епоксіефірні, що затверджуються на холоді;

нітроепоксиалкідні

епоксиефірні з добавкою сикативу

епоксиефірностирольні .

До другої групи епоксидних лакофарбових матеріалів відносяться:

рідкі Б-ЕП, що затверджуються на холоді поліамідами, імідазолінами і амідоефірами;

порошкові П-ЕП гарячого затвердження.

До третьої групи відносяться лакофарбові матеріали гарячого затвердження:

епоксидні В-ЕП

епоксіефірні В-ЕФ.

Двокомпонентні епоксидні лакофарбові матеріали складаються із напівфабрикатних лаку, емалі, ґрунтовки або шпаклівки і відповідного затверджувача. Напівфабрикатні матеріали містять епоксидну смолу, розчинники, добавки, що покращують розлив, прискорювачі твердіння (висихання), модифікатори. У пігментовані напівфабрикатні матеріали, крім того, входять пігменти і наповнювачі.

Однокомпонентні епоксидні лакофарбові матеріали гарячого твердіння складаються із епоксидних смол, розчинників з добавкою модифікуючих смол, прискорювачів твердіння і різних інших добавок, а також пігментів і наповнювачів (для емалей і ґрунтовок).

Для одержання двокомпонентних матеріалів використовують переважно низькомолекулярні (з молекулярною масою 600-900) і середньомолекулярні (з молекулярною масою 1000-2000) епоксидні смоли, що характеризуються відносно високим вмістом епоксидних груп. Значно рідше використовують у двокомпонентних системах високомолекулярні епоксидні смоли з молекулярною масою 2500-5000.

Епоксидні смоли які мають у своєму складі реакційноздатні групи двох типів - епоксидні і гідроксильні, здатні взаємодіяти на холоді з амінами, поліамідами, ізоціанатами, а при нагріванні - з сполуками, що містять карбоксильні, алкоксильні, гідроксильні групи, з утворенням полімерів сітчастої структури, що приводить до затвердження покрить [6].

Наявність у макромолекулі смоли сильно полярних гідроксильних груп, рідко розміщених вздовж ланцюга, придає епоксидним покриттям поряд з високою адгезією хорошу еластичність. Відсутність у макромолекулі складноефірного зв'язку, що є у макромолекулах більшості поліконденсаційних плівкокоутворювачів, забезпечує високу водо- і хімічну стійкість покрить, особливо у лужному середовищі.

Для одержання однокомпонентних епоксидних матеріалів гарячого твердіння переважно застосовуються високомолекулярні епоксидні смоли з молекулярною масою 2500 - 5000. Високомолекулярні смоли відрізняються підвищеним вмістом гідроксильних груп (більше 5%) і низьким вмістом епоксидних груп (менше 3%), а також високою температурою плавлення (до І50°С).

Затвердження цих матеріалів відбувається в результаті взаємодії гідроксильних і епоксидних груп епоксидної смоли з реакційноздатними групами модифікуючих смол при 140-200°С. При цьому утворюється полімерне покриття сітчастої структури.

Розчинники. Епоксидні смоли добре розчиняються у кетонах, ацетатах, ефірах, гліколях, спиртах, хлорвмісних розчинниках. У ароматичних вуглеводнях (толуол, ксилол) розчиняються тільки низькомолекулярні рідкі смоли. У аліфатичних вуглеводнях (уайт-спіріт, бензин) епоксидні смоли не розчиняються.

Модифікатори. У якості модифікаторів для епоксидних лакофарбових систем, які затверджуються на холоді використовують бітумні смоли, низькомолекулярні тіоколи, дивінілацетиленові смоли. Введення модифікаторів дає змогу покращити деякі властивості покрить і зменшує розхід дорогої епоксидної смоли.

Модифіковані епоксидні смоли поєднують в собі низку властивостей, притаманних таким сполукам. Щоб досягти потрібних властивостей, необхідно, щоб всі складові полімерної суміші, до складу яких входять модифіковані епоксидні смоли, були між собою хімічно зв'язаними.

З метою сумісності епоксидних смол з ненасиченими полімерами (олігомерами), епоксиди модифікують гідропероксидами

Синтезовані при цьому сполуки містять у своїй структурі фрагменти пероксиду й епоксидні групи [7]. Це дає можливість використовувати їх як активні додатки полімерних сумішей на основі промислових діанових епоксидних cмол і олігоестеракрилатів [8].

Cтруктурування епоксиолігоестерних сумішей, що містять як активний додаток модифікований гідропероксидом епоксидний олігомер, відбувається за участю як епоксидних, так і пероксидних груп [9]. Це дає змогу підвищувати як твердість виробів, так і вміст у них гель-фракції.

Затверджувачі. Для затвердження епоксидних лакофарбових матеріалів на холоді використовують амінні, поліамідні й ізоціанатні затверджувачі.

У якості змінних затверджувачів застосовують гексаметилендіамін (у вигляді 50%-ного спиртового розчину - затверджувач №1), диетилентриамін (ДЕТА), поліетиленполіамін (ПЕПА), адукт гексаметилендіаміну зі смолою Е-40 (затверджувач АБ-4).

У якості поліамідних затверджувачів застосовують розчини низькомолекулярних поліамідів ПО-200, ПО-201, ПО-300 у бутиловому і ізопропіловому спиртах, ксилолі, толуолі і етилцелозольві .

У якості ізоціанатних затверджувачів застосовують продукт 102Т і ін.

Аліфатичні аміни, низькомолекулярні поліаміди і ізоціанати взаємодіють з епоксидною смолою досить швидко - на протязі декількох годин. Життєздатність лакофарбових матеріалів після введення затверджувачів складає від 1 до 24 годин (переважно 4-8 годин) для поліамінів, 8-72 години для поліамідів і 1-6 годин для ізоціанатів.

Життєздатність епоксидних матеріалів залежить не тільки від виду затверджувача, але також, у значній мірі, від концентрації епоксидної смоли у лакофарбовому матеріалі (чим концентрація менша, тим життєздатність більша) і температури, при якій зберігається матеріал після введення затверджувача.

Модифікуючі смоли. Для одержання однокомпонентних епоксидних матеріалів гарячого затвердження у якості модифікуючих смол застосовують фенолоформальдегідні, меламіноформальдегідні та карбамідоформальдегідні смоли, які містять гідроксильні, алкоксильні (метилольні) та інші групи, здатні взаємодіяти з реакційноздатними групами епоксидної смоли.

Пігменти і наповнювачі. У більшості випадків у епоксидних емалях застосовують хімічно інертні пігменти, титану (IV) оксид, хрому (III) оксид, залізооксидні, фталоціанінові пігменти, технічний вуглець. У ґрунтовках використовують стронцію та цинку хромати, залізооксидні пігменти, цинковий пил. У якості наповнювачів частіше всього застосовують тальк, барит, азбестову муку і тощо. На 1 масову частку епоксидної смоли (рахуючи на 100%-ний продукт) вводять 0,7-1 масових часток пігментів і наповнювачів.

1.3 Епоксиефірні лакофарбові матеріали

На основі епоксиефірів одержують однокомпонентні лакофарбові матеріали холодної і гарячої сушки. Лакофарбові матеріали холодної сушки виготовляють на епоксиефірах, модифікованих ненасиченими жирними кислотами рослинних масел, поліефірах, модифікованих стиролом і епоксиалкідних смолах, модифікованих нітратом целюлози. Матеріали гарячої сушки одержують на основі епоксиефірів, модифікованих меламіноформальдегідними смолами.

До епоксиефірів відносять також продукт взаємодії епоксидної смоли з алкідною смолою з високим кислотним числом.

Епоксиефірні смоли одержують на основі епоксидних смол середньої молекулярної маси і жирних кислот висихаючих масел - лляного і дегідратованого касторового.

Вміст жирних кислот у епоксиефірах складає від 30 до 60%.

Розчинниками епоксіефірів служать ксилол і уайт-спіріт.

Для прискорення затвердження в склад епоксиефірів вводять сикатив. Епоксиефірностирольні смоли утворюють покриття, які висихають у природних умовах на протязі однієї години після введення сикативу і прискорювача.



1.4 Рідкі епоксидні лакофарбові матеріали, що не містять летких розчинників

Ці матеріали відрізняються від всіх епоксидних лакофарбових матеріалів тим, що, як правило, містять реакційноздатний нелеткий розчинник, здатний знижувати в'язкість системи і приймати участь у процесі плівкоутворення після введення затверджувача. Такі матеріали містять майже 100% нелетких речовин. До них відносяться емалі Б-ЕП-42І, ЕП-1155, ЕП-5116 і ґрунтовка Б-ЕП-0126.

У склад рідких епоксидних матеріалів входять рідкі низькомолекулярні епоксидні смоли марок Е-40, ЕД-20, ЕД-І6; нелеткі розчинники - гліцидилові ефіри; затверджувані - поліетиленполіамін, низькомолекулярні поліаміди, імідозоли (затверджувачі 15М, 16М тощо, аміноефірний затверджувач ДТБ-2; пігменти, наповнювачі, пластифікатори, тиксотропні і інші добавки.

Рідкі епоксидні лакофарові матеріали двокомпонентні - один компонент містить епоксидну смолу, другий - затверджувач. Затвердження покриття відбувається після змішування компонентів у звичайних умовах на протязі 24-72 год. Нагрівання до 80°С значно прискорює затвердження покриття (до 1,5 год.)

1.5 Одержання епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів

У виробництві епоксидних лакофарбових матеріалів в основному використовують діанові епоксидні смоли наступних марок: Е-40, Е-4І, Е-44, Е-45, Е-49, Е-23, Е-05, Е-05К, Е-20, Е - 33р, а також епоксіефіри ЕЕ-42-3 і епоксиалкіди Е-30, Е-З0К.

Епоксидні смоли одержують двома методами: низько- і середньомолекулярні марок Е-40, Е-45, Е-20, Е-ЗЗр - методом безпосередньої конденсації дифенілолпропану з епіхлоргідріном, а середньо- і високомолекулярні смоли марок Е-4І, Е-44, Е-49, Е-23, Е-05К - методом сплавлення низькомолекулярних смол з дифенілпропаном.

Найбільш широко застосовуваний епоксіефір ЕЕ-42-3 представляє собою 50%-ний розчин продукту взаємодії смоли Е-44 середньої молекулярної маси з жирними кислотами лляного масла.

Виробництво епоксидних смол стало можливим в результаті синтезу найпростішої епоксидної сполуки - оксиду етилену.

В даний час епоксидні смоли отримують одним з трьох методів: 

взаємодією двох-і багатоатомних фенолів, спиртів, амінів, кислот, що представляють собою протонодонорние з'єднання, з епихлоргидрина з подальшою регенерацією епоксидної групи на стадії дегідрохлорування; 

при епоксидуванні ненасичених сполук, що проводиться органічними надкислотами, наприклад надоцтової або надмуравьіной, або пероксидами та гідропероксидами кисню; 

шляхом реакцій полімеризації і сополімеризації ненасичених мономерів, що мають у своєму складі епоксидні групи. 

Одержання епоксидних і епоксиефірних лаків. Лаки одержують розчиненням епоксидних смол у органічних розчинниках або розведенням їх концентрованих розчинів з наступним змішуванням з розчинами інших смол і потрібними добавками, іноді проводять форконденсацію, піддаючи суміш смол нагріванню при 110-1200С на протязі 2-3 годин. Лаки одержують у апараті з нержавіючої або емальованої сталі з якірною або рамного мішалкою, паровим кожухом і зворотнім конденсатором. Розчинення епоксидної смоли проводять при 45-55°С. У цьому ж апараті проводять типізацію лаку по в'язкості, вмісту нелетких речовин і інших показниках. Очистку лаку проводять на тарілчастих фільтрах, прес-фільтрах або за допомогою марлеватного тампону, встановленого всередині розливального апарату.

Одержання епоксидних і епоксиефірних емалей і ґрунтовок. Пігментовані епоксидні і епоксиефірні матеріали одержують диспергуванням пігментів і наповнювачів у епоксидному або епоксиефірному лаках з наступним змішуванням пігментної пасти з іншими компонентами емалі або ґрунтовки (розчини смол, модифікатори, пластифікатори і добавки). Диспергування пігментів і наповнювачів проводять в шаровому або бісерному млинах після попереднього виготовлення замісу в дисольвері. Готову пігментну пасту перекачують шестеренчастим насосом із шарового млина або з приймального бачка бісерного млина у змішувач для складання емалі або ґрунтовки. У змішувачі емаль або ґрунтовку типізують введенням підфарбовуючи паст для підгонки кольору емалі, розчинників і розчинів нелетких компонентів для досягнення необхідної в'язкості і вмісту нелетких речовин.

Одержання епоксидних шпатлівок проводять у шаровому млині з металічними шарами, що забезпечує швидке одержання густої в'язкої маси. Диспергування продовжують до одержання шпатлівки з необхідною степенню дисперсності. Густу в'язку шпатлівку вивантажують із барабана шарового млина під тиском до 0,07 МПа інертним газом.

1.6 Властивості і застосування епоксидних і епоксиефірних лакофарбових матеріалів

Покриття, які затверджуються амінами на холоду (затверджувач № І, АЕ-4, ДЕТА, ПЕПА), відрізняються стійкістю на протязі тривалого часу до дії води, концентрованих розчинів їдкого натру, розчину аміаку, соди, мінеральних (хлоридна, сульфатна, фосфорна при І8-220С і 60-1000С) і органічних (оцтова, лимонна і ін.) кислот, а також до дії аліфатичних (бензин, керосин, уайт-спіріт) і ароматичних (толуол, ксилол, сольвент) вуглеводнів, спиртів і рідких харчових продуктів (пиво, вино, деякі фруктові соки і ін.). Ці покриття крім того характеризуються малою усадкою, високими фізико-механічними і електроізоляційними властивостями [10]. Термостійкість цих покрить - до 1600С.

До недоліків покрить відноситься їх низька світлостійкість (схильність до пожовтіння), втрата глянцу і крейдування у атмосферних умовах. Тому епоксидноамінні матеріали рекомендують, в основному, для одержання хімічно стійких і електроізоляційних покрить і для фарбування виробів, які експлуатуються під навісом, або всередині приміщень.

Епоксидні лакофарбові матеріали, які затверджуються поліамідами (затверджувачі №2-5), відрізняються стійкістю до дії лугів, кислот (оцтова, сульфатна), морської води. Однак по хімічній стійкості вони поступаються епоксидноамінним. Ці покриття характеризуються високою еластичністю, абразивостійкістю, зберігають глянець і колір. Основна перевага епоксидноамідних матеріалів перед епоксидноамінними - їх менша токсичність, більша життєздатність, підвищена еластичність і кращий декоративний вигляд. Термостійкість покрить--до 150-2000С.

Епоксиднофенольні лаки і емалі утворюють покриття гарячого затвердження з високою бензостійкістю, достатньою хімічною стійкістю і термостійкістю до 2500С. Вони витримують тривалу дію розчинів мінеральних кислот і лугів різної концентрації, спиртів, ароматичних і хлорвмісних розчинників. Ними фарбують ємності (бочки, каністри і т.п.) для зберігання і транспортування ряду розчинників і інших агресивних речовин, бляху для виготовлення консервної тари, різноманітну апаратуру для хімічної, текстильної і медичної промисловості.

Епоксидномеламінові і епоксиднокарбамідні лакофарбові матеріали утворюють атмосферостійкі покриття гарячої сушки з високою водо- і хімічною стійкістю. Захисні властивості епоксиднокарбамідних покрить дещо гірші властивостей епоксидномеламінових. Ці покриття застосовуються для фарбування предметів домашнього вжитку (пральні машини, холодильники і ін.), різноманітної тари, що може експлуатуватися також у тропічних умовах всередині приміщень.

Епоксиефірні лакофарбові матеріали холодного затвердження по вмісту рослинних масел близькі до алкідних матеріалів. Покриття на їх основі переважають алкіні - по адгезії і водостійкості. Однак вони поступаються епоксидноамінним і епоксиднофенольним покриттям по хімічній стійкості зокрема по стійкості до дії розчинників. Їх застосовують головним чином як ґрунти для ґрунтування металічної поверхні під різні лакофарбові емалі холодної і гарячої сушки у автомобільній, машинобудівельній, кораблебудівельній і інших галузях промисловості. Нітроалкідні матеріали утворюють атмосферостійкі покриття повітряної сушки. Їх застосовують для фарбування кабін, платформ і деталей автомобілів, різного крупногабаритного обладнання, а також для нанесення ліній безпеки на асфальтових дорогах.

1.7 Пневматичний пістолет розпилювач

Фарборозпилювачі призначені для розпилювання лакофарбових покриттів. Пневматичний фарборозпилювач є основною частиною фарбувального агрегату і розпилює фарбу за допомогою стисненого повітря.

Пневматичні фарборозпилювачі мають різну продуктивність, застосовують їх залежно від обсягу фарбувальних робіт. Схема утворення фарбового відбитка розпилювачем з повітряним стисненням наведена нижче.

Рисунок 1.2 - Схема утворення фарбового відбитка фарборозпилювачем з повітряним стисненням факела

Для фарбування поверхонь з великою площею застосовують фарборозпилювач СО-71Б.

Рисунок 1.3 - Фарборозпилювач СО-71Б

а- загальний вигляд, б - бачок 0 - розріз, 1 - штуцер для приєднання матеріального шланга, 2 - головка, 3 - корпус, 4 - пробка, 5 - регулятор голки, 6 - рукоятка, 7 - штуцер для приєднання повітряного шланга, 8 - курок, 9- повітряний клапан, 10 - сопло 11 - штуцер для пригвинчування бачка, 12- голка, 13 - регулятор повітря

Фарборозпилювач СО-71Б (рис. 1.3) складається з корпусу, розпилювальної головки, бачка, голки і курка. Застосовують його для розпилення лакофарбових сумішей в'язкістю 30--35 с за віскозиметром ВЗ-4 під час виконання великого обсягу робіт.

Корпус фарборозпилювача 3 має рукоятку 6 і три штуцери: для приєднання повітряного 7, матеріального 1 шлангів і бачка 11. Всередині розпилювальної головки 2 розміщене сопло 10, конусоподібний отвір якого перекривається голкою 12. Голка з'єднана з курком 8. Кількість повітря, що подається для розпилення суміші, регулюється повертанням регулятора повітря 13, а кількість суміші, що надходить для розпилення,- регулятором голки 5.

Під час роботи з фарбонагнітальним бачком штуцер 11 закривають пробкою 4, а до штуцера 1 під головкою фарборозпилювача приєднують матеріальний шланг. Повітряний шланг, що йде від компресорної установки, приєднують до штуцера 7, який розміщується на рукоятці.

Принцип дії фарборозпилювача подано на рис. 1.1. Щоб включити розпилювач, натискують на курок, який передає зусилля на шток повітряного клапана 9. При цьому клапан зміщується і повітря крізь звільнений отвір по внутрішніх каналах розпилювача надходить у головку і крізь вихідний отвір виходить зовні її. При наступному русі курка відходить запірна голка і крізь отвір сопла в головку починає надходити фарба. Тут її підхоплює струмінь повітря і розпилює.

Рисунок 1.4 - Форми відбитків факела фарборозпилювача СО-71Б

a-- плоский горизонтальний б -- плоский вертикальний в -- круглий 1 -- ріжок головки 2 -- лапка штуцера 3 -- паз штуцера

Якщо відпустити курок, то під дією відповідних пружин голка і повітряний клапан повернуться у вихідне положення і закриють отвори сопла і повітряного клапана. При цьому подача суміші і повітря у головку припиниться.

Конструкція головки фарборозпилювача дає змогу змінювати форму факела, тобто робити її круглою або плоскою (рис. 1.4). Плоска форма факела утворюється внаслідок стиснення його повітрям, що виходить із спеціальних отворів в ріжках головки розпилювача. Залежно від положення ріжків можна дістати як горизонтальний, так і вертикальний відбитки факела. Горизонтальний відбиток факела буде тоді, коли ріжки головки перебуватимуть у вертикальному положенні щодо фарборозпилювача, а вертикальний відбиток - при горизонтальному положенні ріжків.



2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Досліджували покриття виробництва норвезької фірми Jotun - Jotamastic 87 GF. Це двохкомпонентне, абразивно стійке епоксидне покриття серії Mastic з додаванням скляних лусочок, що покращує абразивну стійкість та міцність покриття; використовується разом із затверджувачем у масовому співвідношенні 6 : 1. Jotamastic 87 GF можна використовувати як самостійне покриття, так і разом з різними грунтами та фінішними покриттями. В лабораторних умовах фарбу можна наносити пензликом або валиком (крім першого шару).

Покриття Jotamastic 87 GF характеризується такими фізичними властивостями:

Колір	сірий
Сухий залишок (за обсягом)	80% ± 2
Температура спалаху	89єC ± 2
Глянець	напівглянцевий
Здатність зберігатиг глянець	хороша
Абразивна стійкість	дуже хороша
Стійкість до хімічного впливу	хороша
еластичність	відмінна
Співвідношення компонентів ( за обсягом)	4:1
Життєздатність (при 23єC)	-2год.
Розріджувач	Jotun Thinner No. 17

Для досліджень використовували:

- зразки зі сталі 20, розміром 50Ч100;

- стандартний розчин NACE (5%-ий водний розчин NaCl + 0,5%-ий CH3COOH, насичення H2S, pH 3…4, 22+3оС);

- модельну морську воду - 3% розчин морської солі такого складу, %: NaCl ? 86,5; Ca 2+ ? 1,5; Mg 2+ ? 2,0; K+? 1,11; SO ? 7,68; HCO ? 0,41; інші ? 0,8.

- модельну морську воду, насичену сірководнем.

- дистильовану воду для дослідження водопоглинання захисним покриттям згідно з ГОСТ 21513-76 [11].

Підготовка поверхні. Перед нанесенням лакофарбових покриттів поверхня повинна бути 250мкм у відповідності з ISO 8504. Процес фарбування зразків зі сталі 20 включає в себе послідовне виконання наступних операцій:

1. Сталеві зразки зачищали наждаковим папером №5.

2. Знежирювали в 5% розчині NaOH.

3. Після знежирення метал промивали у гарячій, а потім у холодній дистильованій воді й сушили.

4. Для очистки стальної пластини застосовували лужне травлення. Травлення проводили у водному розчині NaOH з концентрацією 40-60 г/л або в розчині, що містить 20-30 г/л NaOH і 20-30 г/л Na2CO3 при 40-50°С на протязі 2 хв.

5. Після травлення метал знову промивали у гарячій, а потім у холодній дистильованій воді й сушили.

6. Наносили лакофарбове покриття Jotamastic 87 GF методом пневматичного розпилення, за допомогою пневматичного пістолета-розпилювача СО-71.

Для нанесення холодного лаку створили тиск 0,5 МПа, температура 23°С.

7. Сушіння нанесеного покриття проводиться за температури 23°С - до зникнення налипання - 1,5 год; сушіння до утворення твердої плівки - 4 год; час повної полімеризації - 7 днів. Після нанесення наступного шару, мінімум - 3год.

Дослідження покриттів імпеданським методом. Захисні властивості покриттів досліджували імпедансним методом на змінному струмі за частоти f = 1кГц [12]. Він ґрунтується на вимірюванні ємності та опору захисного полімерного покриття на металі під час його витримки у корозивному середовищі. Частотні та часові залежності цих складових імпедансу залежать від інтенсивності дифузії в полімерний шар корозійно - активних іонів і молекул води, вимивання розчинних компонентів та підплівкової корозії [13]. Імпедансні вимірювання виконували за кімнатної температури. Використовували автоматичний міст змінного струму Р-5083 та платиновий протиелектрод. Досліджували суцільні покриття, площа робочої поверхні - 3,8 мм2.

Дослідження водопоглинання лакофарбового покриття. Метод полягає у визначенні маси води, поглинутої лакофарбовою плівкою, що нанесена на поверхню металевої пластинки після занурення у воду за певних температур та часу випробувань. Згідно вимог ГОСТу 21513-76 дослідження проводять у дистильованій воді. Список випробувальних середовищ розширили і провели дослідження також у розчині NACE, морській воді, насиченій сірководнем (~3000 мг/л) та з вмістом сірководню 150 мг/л та 15мг/л.

Водопоглинання розраховували за формулою:

,

де m0 - маса пластинки без покриття, г;

m1 - маса пластинки з покриттям до випробувань, г;

m2 - маса пластинки з покриттям після випробувань, г;

Адгезія. Адгезію лакофарбових матеріалів до металевої поверхні визначали методом решітчастих надрізів згідно з ГОСТ 15140-78 [14]. Вона залежить від ступеня змочування поверхні металу лакофарбовим матеріалом, адсорбції на поверхні, що покривається, і сили взаємодії між лакофарбової плівкою і поверхнею [15]. Наносили на готове лакофарбове покриття надрізи і візуально визначали оцінку стану покриття за чотирибальною системою.

Надрізи проводили на двох зразках на трьох ділянках поверхні кожного. На кожній поверхі зразка на відстані від краю не менше 10 мм робили лезом по лінійці шість паралельних надрізів до металу довжиною не менше 20 мм на відстані 3 мм один від одного. Ріжучий інструмент тримали перпендикулярно поверхні зразка. Швидкість різання повинна бути від 20 до 40 мм / с. Аналогічним чином робили надрізи в перпендикулярному напрямку.

Розмір одиничного квадрата решітки повинен бути зазначений у нормативно-технічній документації на випробуваний лакофарбовий матеріал. При відсутності таких вказівок на покриття товщиною 120 до 200 мкм наносять решітку з одиничним квадратом розміром 3х3 мм на покриття. Результати визначення адгезії: після нанесення надрізів для видалення шматочків покриття проводять м'яким пензлем поверхні решітки в діагональному напрямку по п'ять разів в прямому і зворотному напрямку.

Результати випробувань на адгезію оцінюють в балах, що відповідає більшості визначених значень на всіх ділянках поверхні двох зразків. При цьому розходження між значеннями не повинно перевищувати 1 бал. При різних значеннях адгезії дослід повторювали на двох зразках і брали середнє значення за чотирма зразками.

В захисній дії лакофарбових покриттів адгезійна міцність відіграє велику роль, бо адгезія запобігає виникненню нової фази (іржі) на межі метал - покриття [16]. Таким чином, висока адгезія лакофарбових покриттів до металу та забезпечення стійкості адгезійних сполучень до впливу води є ефективним способом збільшення довговічності захисних лакофарбових покриттів[17].

Адгезію оцінювали відповідно до табл. 2.1, використовуючи лупу.

Таблиця 2.1

Визначення балу адгезії метом решітчатого надрізу

Бал	Опис поверхні лакофарбового покриття після нанесення надрізів у вигляді решітки
1	Краї надрізів повністю гладкі, немає ознак відшаровування ні в одному квадраті решітки.
2	Незначне відшарування покриття у вигляді дрібних лусочок в місцях перетину ліній решітки. Порушення спостерігається не більше, ніж на 5 % поверхні решітки.
3	Часткове або повне відшаровування покриття уздовж ліній надрізів або в місцях їх перетину. Порушення спостерігається не менше, ніж на 5 % і не більше, ніж на 35 % поверхні решітки.
4	Повне відшаровування покриття або часткове, що перевищує 35 % поверхні решітки.

Твердість. Твердість покриття визначали згідно з ГОСТ 5233 - 89 [18]. Використовували маятниковий прилад типу МЭ - 3. Визначали час (числа коливань) протягом якого амплітуда затухаючих коливань маятника, розміщеного на лакофарбовому покритті, зменшувалась на задану величину. Лакофарбове покриття наносили на скляну фотографічну пластинку розміром 9 Ч 12 Ч 1,2. Метод нанесення, час висихання, кількість шарів, товщинну покриття, час витримки покриття перед випробуванням вказані в нормативно - технічній документації на лакофарбове покриття. Перед початком роботи проводили перевірку маятникового приладу за “скляним числом” - часом затухання коливань маятника, точки опори якого лежать на пластинці зі скла від 5 до 2є. Пластинку розміщають на столику приладу. Величина “скляного числа” повинна бути (440 ± 6 ) с. “Скляне число” та час затухання коливань маятника від 5 до 2є на досліджуваному лакофарбовому покритті визначають у відповідності з інструкцією до приладу. Кожне повторне визначення твердості виконували на новій ділянці пластини.

Величину твердості (H) в умовних одиницях визначають за формулою:

Н = t / t1,

де t - час затухання коливань маятника від 5 до 2є на лакофарбовому покритті, с.

t1 - час затухання коливань маятника від 5 до 2є на скляній пластині (“скляне число”), с.

Точність методу при визначенні твердості на приладі одного типу за однакової температури складає ± 2 умовних одиниць.



3. ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕПОКСИДНИХ ПОКРИТТІВ В СІКОВОДНЕВИХ СЕРЕДОВИЩАХ

3.1 Дослідження адгезії епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

Визначали адгезію епоксидного покритя Jotamastic 87 GF у вихідному стані та після витримки пластинок з покриттями (табл.3.1) у розчинах морської води, насиченої сірководнем та сірководневому розчині NACE.

Результати досліджень показали високу адгезію (рис 3.1) до металевої поверхні епоксидного лакофарбового покриття Jotamastic 87GF як у вихідному стані, так і після витримки у вищезгаданих корозивних середовищах. У всіх випадках адгезія відповідає 1 балу за чотирьохбальною системою згідно ГОСТу 15140 -78, тобто краї надрізів повністю гладкі, немає ознак відшарування в жодному квадраті решітки.

Рисунок 3.1 - Адгезія епоксидного покриття Jotamastic 87 GF методом решітчастого надрізу, 1 бал



Таблиця 3.1

Адгезія епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

№	Покриття	Товщина сухої плівки, мк	бал	Wп ( п о к р.), %
			0, діб	10, діб	30, діб
1	Jotamastic	200	1	Ї	Ї	повітря
2			Ї	1	1	МВ+H2S
3			Ї	1	1	NACE+H2S

3.2 Дослідження водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

Встановлено, що водопоглинання епоксидного покриття Jotamastic 87GF у дистильованій воді найнижче і складає 0,01%, у морській воді, насиченій сірководнем знаходиться в межах 0,02% З підкисленням сірководневого середовища до pH 3,0...4,0 ( розчин NACE) водопоглинання зростає до 0,03%. Зазначимо, що всі показники не перевищили допустимі значення - 2%. що свідчить про високі захисні властивості покриття (табл.3.2).

Таблиця 3.2

Покриття	Товщи-на сухої плівки, мк	Середо-вище	Витримка, діб
			m 0 , г	1	10
				m 1, г	m 2, г	Wп ,%	m 1, г	m 2, г	Wп ,,%
Jotamastiс	2*250	Дист. вода	29,494	32,316	32,316	0,010	32,246	32,247	0,014
		МВ+H2S	28,828	32,043	32,044	0,021	32,032	32,036	0,115
		NACE	29,222	32,264	32,265	0,032	32,229	32,244	0,482

де m0 - вага пластини, г;

m1 - вага пластини з покриттям до випробовування, г;

m2 - вага пластини з покриттям після випробовування, г;

Wп - водопоглинення, %.



3.3 Дослідження твердості епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

Дослідження показали, що твердість 0,5538 хороша (ГОСТ 5233-89) (табл.3.3).

Таблиця 3.3

№	Покриття	Товщина сухої плівки, мк	Час коливання, с	t0 / t1
			t1	t2	t3	tсер
1	Скляне число	__	438,1	428,2	456,5	440,9	__
2	Jotamastic	250	234,5	254,1	244,4	244,3	0,5538

3.4 Ємнісно-омічні дослідження епоксидного покриття Jotamastic 87 GF

Доліджували зміну ємнісно - омічних показників для епоксидного покриття Jotamastic 87GF, нанесеного на сталь 20 (рис.3.2, 3.3) у морській воді, морській воді, насиченій сірководнем та розчині NACE.

Рисунок 3.2 - Зміна опору покриття Jotamastic 87GF від часу витримки в середовищах: 1- морська вода, 2 - морська вода, насичена сірководнем; 3- розчин NACE
Рисунок 3.3 - Зміна ємності покриття Jotamastic 87GF від часу витримки в середовищах: 1- морська вода, 2 - морська вода, насичена сірководнем; 3- розчин NACE

Дослідження показали, що зі зростанням агресивності випробувального середовища та тривалості випробувань опір покриття зменшується, а ємність зростає. Опір покриття Jotamastic 87GF найвищий у середовищі морської води і найнижчий у середовищі NACE. За 30 діб випробувань опір покриття знизився ~ на 40% у морській воді , у морській воді насиченій сірководнем знизився ~ на 70% і у розчині NACE ~ на 70 % у, а ємність зросла ~ на 20% в обох середовищах і у розчині NACE ~ на 40 %. Як бачимо, захисні властивості покриття у більш агресивному розчині NACE є нижчими порівняно з такими у розчині морської води, насиченої сірководнем.



4. ОХОРОНА ПРАЦІ

4.1 Характеристика умов дослідження з точки зору охорони праці

Дослідження здійснюється в лабораторії хімічної технології (корп. ІХ НУ «Львівська політехніка»). Робота в хімічних лабораторіях завжди належить до категорії небезпечних. При дослідженнях існує небезпека вивільнення шкідливих речовин в робочі зони приміщення, гострих отруєнь в випадку недотримання правил безпеки.

При роботі систем провітрювання та вентиляції можливе порушення нормативних параметрів умов мікроклімату. Недотримання правил техніки безпеки, незабезпечення необхідних умов праці, а також неуважність та необережність у роботі можуть призвести до пожеж і опіків, а також до інших важких наслідків для працюючих.

Певну небезпеку при дослідженнях у хімічній лабораторії можуть складати скляні прилади та обладнання, яке працює під вакуумом, при підвищеному тиску, електрообладнання

Метою бакалаврського проекту є дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів у сірководневих середовищах.

При експлуатації, обслуговуванні, ремонті обладнання можуть виникати небезпечні та шкідливі виробничі чинники, які відповідно до ГОСТ 12.0.003-74 [19]. ССБТ. “Опасные и вредные производственные факторы. Классификация” класифікуються наступним чином:

відхилення параметрів мікроклімату в робочій зоні від норми (підвищення чи пониження температури, відносної вологості);

викиди шкідливих і вибухонебезпечних газів із апаратів в атмосферу робочої зони при проведенні технологічного процесу.

небезпека хімічних опіків при використанні сульфатної кислоти, а також суміші хлоридної і сульфатної, для розчинів активування деталей та травильних розчинів;

недостатність природного чи штучного освітлення

підвищені рівні шуму чи вібрації внаслідок роботи вакуум-насосів чи вентиляційних систем;

небезпека ураження електричним струмом при обслуговуванні електрообладнання;

підвищений рівень пожежної чи вибухової небезпеки

4.2 Нормування шкідливих і небезпечних виробничих чинників

4.2.1 Умови мікроклімату

Життєдіяльність людини протікає в певних метеорологічних умовах. До показників, які характеризують метеорологічні умови (мікроклімат), належать: температура, відносна вологість, швидкість руху повітря, теплове випромінювання. Важливість умов мікроклімату для організму людини полягає в тому, що вони визначають інтенсивність теплообміну із зовнішнім середовищем і є основою для терморегуляції організму.

В залежності від інтенсивності праці змінюються тепловиділення працівника, що може призводити до його перегріву чи переохолодження. Основу профілактики негативного впливу виробничого мікроклімату на організм людини складає його нормування.

Норми виробничого мікроклімату регламентує ГОСТ 12.1.005-88 [20] "Обшие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". Цей ГОСТ передбачає наявність оптимальних та допустимих параметрів мікроклімату. Допустимі показники встановлюють диференційно для постійних і непостійних робочих місць і тільки у випадках, коли технологічні умови, або технічні чи економічні причини не дозволяють створити оптимальні умови. Оптимальні метеоумови забезпечують відчуття теплового комфорту й створюють передумови для високого рівня працездатності. 

Державними санітарними нормами ДСН 3.3.6.042-99 [21] вимагається забезпечити оптимальні метеорологічні умови залежно від характеристики виробничих приміщень, категорій робіт та періоду року.

Згідно ДСН 3.3.6-042-99 [21], дослідження протикорозійних властивостей епоксидних покриттів у лабораторії належить до категорії II а (середньої важкості), за ступенем фізичних навантажень та енерговитрат (150-200 ккал/год). Нормативи кліматичних умов для такої роботи вказано в таблиці 4.2.1.

Таблиця 4.2.1

Нормативи метеоумов для робіт категорії II а (середньої важкості)

Параметр	Оптимальне значення	Допустиме значення (постійне/не постійне робоче місце)
Холодний період року
Температура, °С	19 - 21	15 - 17 /23- 24
Відносна вологість повітря, %	40-60	75/75
Швидкість руху повітря, м/с, не більше	0,2	0,2
Теплий період року
Температура, °с	21 - 23	15- 27/15-29
Відносна вологість повітря, %	40-60	65 (при 26 °с)
Швидкість руху повітря, м/с, не більше	0,3	0,2 - 0,4

Вказані параметри мікроклімату забезпечуються роботою систем опалення, вентиляції і очищення повітря. Такі системи мають відповідати вимогам СН 245-71[22]''Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий'' та СНиП 2.04.05-91 [23] “Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха”.

Для підтримання температури повітря в приміщенні в холодний період року застосовується опалення гарячою водою (температура 80-950С)..Нормалізація мікроклімату в теплий період року здійснюється завдяки роботі вентиляційної системи або кондиціонера



4.2.2 Шкідливі та пожежонебезпечні виділення

В ході дослідження використовуються різноманітні речовини, які можуть шкідливо впливати на дослідника: речовини, які використовуються для очищення апаратури (біхромат калію, сульфатна кислота, гідроокис натрію, розчинники), речовини, які використовуються у дослідженні (епоксидні смоли, сірководень) та для аналізів. Навести повний перелік досить складно, тому для створення безпечних умов праці у лабораторіях влаштовують загальну припливну і витяжну механічну вентиляцію, або місцеві системи, причому кратність повітрообміну залежить від класу шкідливості речовин і може сягати від 4 - 6 год-1до 15 год-1 для сильнодіючих отруйних речовин.

При нагріванні епоксидних смол до 60 С і вище в повітря виділяються летючі речовини, в складі яких містяться епіхлоргідрин і толуол. При дослідженні використовуються розчини сірководню, неорганічні кислоти. Розглянемо характеристики основних регулярних забруднювачів.

Епіхлоргідрин [24]. Отруйна легкозаймиста рідина з неприємним запахом. Характерна подразнюючою та алергічною дією. Вражає печінку та нирки. Резорбтивно небезпечний. Проникає через шкіру і може викликати набряк легенів. Гранично-допустима концентрація в повітрі робочої зони ГДКрз= 1 мг/м3[20], клас небезпеки 2 за ГОСТ 12.1.007-76 [25].

Пара епіхлоргідрину у суміші з повітрям вибухонебезпечна. Температура спалаху в закритому тиглі 260С, у відкритому - 350С. Температура самозаймання 4100С. Температурні границі займання пари у повітрі: нижня 260С, верхня - 960С . Концентраційні границі займання пари в повітрі : нижня 2,3 %; об, верхня - 49 % об.

Приміщення, де виділяються пари епіхлоргідрину має обладнуватися припливно-витяжною і місцевою вентиляцією. Індивідуальні засоби захисту: протигаз марки А, окуляри Для захисту шкіри рук від впливу епоксидних смол слід застосовувати захисну пасту або гумові рукавички.

Епоксидні смоли, подібно до епіхлоргідрину здатні викликати захворювання шкіри (дерматит, екземи) алергічного характеру не тільки при безпосередньому стиканні з смолою чи її затверджувачем, але й при дії низьких концентрацій пари.

Толуол [26] Отруйна горюча рідина з характерним запахом. Токсичний продукт третього класу небезпеки за ГОСТ 12.1.007-76 [25]. Пари толуолу діють наркотично, шкідливо впливають на нервову систему, чинять подразнюючу дію на шкіру і слизову оболонку очей. Характерний подразнюючою та алергічною дією. При тривалій дії пригнічує кровотворення. Вражає печінку та нирки. ГДКрз= 50 мг/м3[20]

Легкозаймиста речовина. Пара толуолу у суміші з повітрям вибухонебезпечна. Температура спалаху в закритому тиглі 40С. Температура самозаймання 5360С. Концентраційні границі займання пари в повітрі : нижня 1,3 %; об, верхня - 6,7 % об.

Приміщення, де виділяються пари толуолу, має обладнуватися припливно-витяжною і місцевою вентиляцією. Індивідуальні засоби захисту: протигаз марки А і БКФ, ґумові рукавиці, окуляри

Сірководень - безбарвний, дуже отруйний, горючий газ з характерним неприємним запахом зіпсованих яєць. Запах відчувається за таких низьких концентрацій, як 0,00047 часток на мільйон. Сильнодіюча нервово-токсична отрута, яка паралізує функцію органів дихання. При вдиханні Н2S з вмістом 1 мг/л настає миттєве отруєння: судоми, втрата свідомості, зупинка дихання і смерть. Індикатором підвищення концентрації сірководню є органи зору: відчуття печіння, почервоніння та набряку очей, сльозотеча тощо.

Cірководень відноситься до речовин з гостро направленим механізмом дії, які потребують автоматичного контролю за їх вмістом в повітрі; клас небезпеки 2 [27]; ГДК сірководню для населених місць 0,008 мг/м, в робочому приміщенні виробництва --10мг/м[20].

Вибухонебезпечний. Концентраційні границі займання пари в повітрі : нижня 4,5 %; об, верхня - 45,0 % об.

Захист органів дихання і очей від ураження сірководнем забезпечують фільтруючі промислові протигази та респіратори. Максимально допустима концентрація для фільтруючих протигазів - 100 ГДК (10000 мг\м3), для респіраторів - 15 ГДК. Якщо концентрація сірководню вища від максимально допустимої, то застосовуються ізолюючі протигази.

Сульфатна кислота H2SO4 - прозора масляниста вибухобезпечна, негорюча рідина, змішується з водою у всіх співвідношеннях з виділенням великої кількості теплоти. Чиста кислота без кольору, в технічній сульфатній кислоті присутні домішки, які надають їй жовтувато-бурий відтінок. При взаємодії зі шкірою людини викликає руйнування тканини, що погано лікуються. Пари кислоти подразнюють та обпікають слизову оболонку горла, верхні дихальні шляхи, легені. Крім подразнення верхніх дихальних шляхів сульфатна кислота викликає спазми голосових зв'язок, різь в очах, в подальшому тривалі запалення бронхів і легень. Концентрована сульфатна кислота небезпечна для очей, загроза втрати зору. 2 клас небезпеки згідно з ГОСТ 12.1.007-88[28] ГДК сульфатної кислоти в робочій зоні 1 мг/м3[20]. ГДК в атмосфері населених місць 0,3 мг/м3

Виходячи з властивостей основних ймовірних забруднювачів у лабораторії можна зробити наступні висновки:

Приміщення хімічних лабораторій з їх улаштуванням, обладнанням і плануванням повинні відповідати вимогам будівельних норм і правил, санітарних норм, вказівок по будівельному проектуванню підприємств, будівель і споруд хімічної промисловості. Виробничі приміщення повинні бути забезпечені припливно-витяжною вентиляцією, а обладнання - місцевими відсмоктувачами.

Вміст шкідливих речовин у повітрі робочої зони не повинен перевищувати встановлених у ГОСТ 12.1.005-88 [29] гранично допустимих концентрацій (ГДК).

Швидкість повітря у робочих отворах місцевих відсмоктувачів (витяжних шаф) повинна відповідати класу небезпечності речовин у таких пропорціях:

Таблиця 4.2.2

Визначення класу небезпечності речовин

Клас небезпечності	Швидкість повітря, м/с
1. Надзвичайно небезпечні	1-2
2. Високо небезпечні	0,75-1,0
3. Помірно небезпечні	0,5-0,75
4. Мало небезпечні	0,35-0,5

Таким чином, в дослідницькій лабораторії швидкість повітря у стулці витяжної шафи повинна бути 0,75-1,0 м/с

4.2.3 Загальнообмінна вентиляція приміщення лабораторії

Ймовірність вивільнення токсичних речовин при дослідженнях різко збільшує небезпеку для персоналу і вимагає застосування системи загального повітрообміну [30]. Контроль повітряного середовища проводять згідно нормативних вимог згідно ГОСТу 12.1.005-88 [29]. Розрахунок нормативної продуктивності витяжної вентиляції виконуємо на основі нормативної кратності повітрообміну.

Оскільки у виробничому приміщенні можуть виділятися токсичні речовини, що перевищують густину повітря, то загальнообмінна вентиляція повинна забезпечити видалення 60 % повітря з нижньої зони приміщення та 40 % - з верхньої. Відвід повітря з лабораторії здійснюю на висоті 0,4 Н