Анализ коррозионно-механических разрушений конструкционных материалов и разработка антикоррозионной защиты оборудования хлебопекарной промышленности

1. Создание сплавов, образующих более совершенный защитный слой продуктов коррозии на своей поверхности. В металл вводят компоненты, способствующие образованию плотной защитной пленки на поверхности металла. Торможение коррозии достигается как за счет увеличения омического сопротивления, так и за счет экранирующего слоя, тормозящего доставку к металлической поверхности веществ, необходимых для протекания катодного процесса или удаление продуктов электродной реакции. Например, при легировании железа медью наступает пассивное состояние железа, но этот метод имеет ограниченное применение, так как при электрохимической коррозии трудно достичь полного экранирования поверхности.

2. Уменьшение катодной активности металлов. Защитные свойства металлов повышаются вследствие уменьшения площади микрокатодов или увеличения перенапряжения выделения водорода на микрокатодах, т. е. происходит торможение катодного процесса. При легировании железа сурьмой, висмутом, мышьяком увеличивается перенапряжение выделения водорода

3. Снижение анодной активности металлов. Защитные свойства металлов повышаются в результате уменьшения активности анодной фазы путем введения компонентов, повышающих или термодинамическую устойчивость сплава, или его пассивность. Повышение коррозионной стойкости, например, стали, достигается легированием ее хромом, хромом и никелем, хромом, никелем и небольшими добавками палладия.

Жаростойкое легирование металлов

Жаростойкими называют сплавы, обладающие способностью сопротивляться химическому воздействию окислительных газов при высоких температурах. Если детали машин и аппаратов, используемые при высоких температурах, подвергаются механическому воздействию, то металл должен обладать и жаропрочными свойствами.

При жаростойком легировании на поверхности сплава образуется защитная оксидная пленка легирующего компонента, затрудняющая диффузию реагентов и окисление основного металла. Оксидная пленка легирующего элемента должна быть сплошной, т. е. ее объем должен быть больше объема металла, из которого она образована. Чтобы препятствовать встречной диффузии ионов металла, электронов и ионов кислорода, оксидная пленка должна иметь высокое электрическое сопротивление. Размер ионов легирующего компонента меньше, чем размер ионов основного металла, что облегчает диффузию легирующего компонента на поверхность сплава, где образуется оксидная пленка. При этом кристаллическая решетка легирующего компонента с меньшими параметрами препятствует диффузии основного металла. Оксид легирующего компонента должен иметь высокие температуры плавления и возгонки и не образовывать низкоплавких эвтектик в смеси с другими оксидами. С основным металлом легирующий компонент образует твердый раствор, необходимый для равномерного распределения его в металле и создания оксидной пленки на всей поверхности сплава.

В табл. 2.1. приведены основные коррозионностойкие стали, применяемые в химической и нефтехимической промышленности.

Таблица 2.1.

По существующему стандарту легирующие компоненты стали обозначаются следующим образом: Cr - X, Ni - H, Mo - M, Cu - Д, Si - C, Mn - Г, Al - Ю, V - Ф, Ti - T, Nb - Б, N2 - A. Цифра после обозначения легирующего компонента означает его содержание в %, а цифра перед маркой стали - содержание углерода (%), увеличенное в 100 раз.

Алюминий и его сплавы

Алюминий имеет достаточно высокую устойчивость в воде, нейтральных и слабокислых растворах, а также в атмосфере вследствие большой склонности к пассивации. Не только кислород воздуха или кислород, растворенный в воде, но и сама вода являются по отношению к алюминию пассиваторами. Пассивная пленка на алюминии (в отличие от титана) довольно легко разрушается под воздействием Cl-, Br-, F-, I--ионов, особенно в подкисленных растворах, а окислительные ионы типа хроматов или бихроматов, а также растворимые соли кремниевой кислоты и фторосиликаты являются сильными замедлителями коррозии алюминия. В HNO3 с повышением ее концентрации стойкость алюминия увеличивается. Это позволяет рассматривать алюминий как один из лучших материалов для хранения и транспортирования концентрированной HNO3. По стойкости он даже превосходит хромоникелевую сталь - это объясняется несклонностью алюминия к перепассивации [11], [4].

2.2 ВЫБОР ХИМИЧЕСКИ-СТОЙКИХ НЕМЕТАЛИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ФТОРЭПОКСИДНОЕ ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ФЛК-3 ТУ 2412-002-54226479-2002 с доп. № 1 (взамен ТУ 2412-002-39495549-98)

Фторэпоксидное покрытие ФЛК-3 предназначено для длительной антикоррозионной защиты от воздействия агрессивных сред:

технологического оборудования в химической и пищевой промышленности;

систем питьевого холодного и горячего водоснабжения;

ёмкостей и трубопроводов, предназначенных для хранения и перекачки спирта, вино-водочных смесей, пива и безалкогольных напитков.

Покрытие ФЛК-3 имеет сертификат на применение для защиты стали 3 от воздействия соляной кислоты.

Покрытие ФЛК-3 имеет санитарно-эпидемиологическое заключение для применения в качестве долговременного защитного покрытия металлических и бетонных поверхностей от воздействия атмосферы и агрессивных сред, в том числе для защиты ёмкостей и трубопроводов, предназначенных для хранения и перекачки спирта, вино-водочных смесей, пива и безалкогольных напитков, а также для систем питьевого горячего и холодного водоснабжения.

Покрытие ФЛК-3 обладает высокими защитными свойствами по отношению к углеродистой стали при переменном воздействии прямогонного сернистого бензина и кипящей воды (заключение ОАО «ВНИИНефтехим»).

Таблица 2.2. Химическая стойкость покрытия

Среда, 25оС	Концентрация раствора, %, не более
Серная кислота	60
Соляная кислота	37
Азотная кислота	40
Фосфорная кислота	40
Едкий натр	любая
Гипохлорит натрия	любая
Морская соль	любая
Вода (пар), оС	100

 

Таблица 2.3. Технические характеристики

Условная прочность при растяжении, МПа (кгс/см2), не менее	10 (100)
Твердость по Шору А, усл. ед, не менее	95
Адгезия - прочность на сдвиг (Ст 3), МПа (кгс/см2), не менее	3 (30)
Время, ч, при 25оС: - жизнеспособности - отверждения	1,0 - 1,5 4 - 5
Температурный интервал эксплуатации на воздухе, оС	минус 30 - плюс 150* (кратковременно 180)

*Верхний температурный предел эксплуатации покрытия в различных средах зависит от состава агрессивной среды.

Фторэпоксидное покрытие ФЛК-3 относится по ГОСТ 12.1.044-89 к трудногорючим материалам с умеренной дымообразующей способностью (группа Д2); не токсично.

Технология изготовления композиции допускает введение наполнителей и пигментов.

Покрытие ФЛК-3 не содержит растворителя, наносится кистью, валиком или безвоздушным распылением на очищенную поверхность в 1-2 слоя; возможно добавление 5-7% растворителя. Допустима подготовка поверхности без абразивоструйной обработки (при эксплуатации покрытия до 60оС), в этом случае для металлических поверхностей необходимо использовать грунтовку ЭП-0199.

Расход композиции составляет 200 - 450 г на 1 м2.

Покрытие отверждается при комнатной температуре. До начала эксплуатации в высокоагрессивных средах рекомендуется выдержать покрытие в течение 18-24 часов при 20оС, а затем 4-6 часов при 60-70оС.

Примечание: При выборе защитного покрытия следует принять во внимание, что при одинаковых условиях эксплуатации срок службы покрытия ФЛК-2 существенно превысит срок службы покрытия ФЛК-3. К тому же, за счёт лучших эксплутационных показателей (физико-механические свойства, химическая агрессивостойкость), вероятность случайного повреждения покрытия ФЛК-2 существенно уменьшается.

2.3 ВЫБОР МОДИФИКАТОРОВ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ

При защите оборудования хлебопекарной промышленности от коррозии особый интерес представляют способы подготовки поверхности без удаления продуктов коррозии.

При подготовке металлических поверхностей без удаления продуктов коррозии применяется в основном три вида обработки: пропитка ржавчины (рыбьим жиром, алкидными смолами на основе рыбьих жиров, фенольными смолами и др.); стабилизация ржавчины; преобразование ржавчины.

Пропитки подвергают твердые, плотные адгезионно прочно связанные с основным металлом слоя ржавчины. Благодаря пропитке слои продуктов коррозии уплотняются, повышается их влагопроницаемость.

Стабилизация ржавчины основана на переводе оксидов и гидроксидов железа в гематит (Ре зОд) и магнетит (Ре3 О4). Наибольшее распространение получили преобразователи ржавчины, превращающие гидратированные оксиды железа в прочно сцепленные с основным металлом слои, являющиеся основой для нанесения защитных лакокрасочных и полимерных композиций.

Модификаторы ржавчины, выпускаемые отечественной промышленностью, можно разделить в основном на две группы:

-на основе кислот (ортофосфорной и до.) с различными комплексооб-разующими добавками;

-на основе пленкообразующей (синтетических и природных) с добавками, образующими нерастворимые комплексы с продуктами коррозии железа.

Преобразователи ржавчины на основе кислот представляют собой раствор на основе ортофосфорной (ОФК), щавелевой, винной, салициловой и других кислот. При взаимодействии с продуктами коррозии они образуют труднорастворимые соединения. Преобразователями данной группы являются:

--состав на основе раствора ОФК с комплексообразующими добавками в виде ферроцианида калия;

--кислотные преобразователи ржавчины из 9 мае.ч. 40%-ной ОФК и 1 мас.ч. цинка (разработан НПО «Лакокраспокрытие»);

Перекись водорода Н2О2 ПО мг/кг обладает хорошим преобразующим эффектом, по отношению к продуктам коррозии, образующихся на стали марки 20.

Грунтовки - преобразователи ржавчины (ГПР), содержащие в своем составе пленкообразующие полимеры, при нанесении на ржавые металлические поверхности образуют пленки, обладающие одновременно преобразующим и защитным эффектом. Преобразующий эффект обеспечивается ортофосфорной кислотой и комплексопреобразователями, защитный эффект создают полимеры, пигменты, растворители, ПАВ. Наибольшее распространение из группы грунтовок-преобразователей получили Э-ВА-0112, Э-ВА-01 ГИСИ (Э-ВА-013 ЖТ).

Для защиты ржавых металлоконструкций используются грунт-стабилизатор ЭПГС и эпоксидная шпаклевка ЭП-0010. При этом скорость коррозии снижается в 2-3 раза по сравнению с хлорвиниловыми покрытиями, нанесенными на ржавую поверхность.

Ингибированные преобразователи ржавчины (№ 444, ФПР-2 и др.) в отличие от обычных преобразователей ржавчины содержат в своем составе рационально подобранны смеси ингибиторов коррозии, в которых максимально проявляется эффект синергизма (усилении защитного действия).

Характерными представителями ингибированных преобразователей ржавчины являются:

--состав № 444, обладающий хорошими технологическими свойствами, нетоксичностью, экономичностью, состоящий: 60 г/л фосфорной кислоты, 25 л/л оксида цинка; гексаметафосфат Ка 0,01 г/л;

--гипофосфат кальция 0,1 г/л; танина 1 г/л; метафосфата натрия 10 г/л; бура 0,1 г/л; грунтовка-преобразователь ФПР-2, состоящий из следующих компонентов (в мае.ч.), латекс сополимера бутадиена и 2 - метил - 5 - ви-нилпиридина (9:1) ДМ ВП-10Х (28%-ный) 64,2;

--ФК (85%) 17,5; ПАВ ОП-7 (стабилизатор) 2,5;

--оксиэтилцеллюлоза (загуститель) 0,3; оксид хрома (пигмент) 15,5.

Также одним из эффективных ингибиторов коррозии сталей в кислых средах является лигнин - основной компонент преобразователей ржавчины ПРЛ-6, порошковый преобразователь ржавчины (ППР).

Высокими физико-механическими свойствами, химической стойкостью, инертностью к пищевым средам обладает защитное покрытие ЭВА-01 ГИСИ (как преобразователь ржавчины) совместно с эпоксиполиамидной эмалью холодного утверждения ЭП-793 «ОНУ».

Применение преобразователей ржавчины позволяет существенно снизить трудоемкость антикоррозионных работ, сохранить прочность металлов, повысить долговечность защитных конструкций с труднодоступными поверхностями [12].

2.4 ВЫБОР РЕМОНТНО-РЕСТАВРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

На предприятиях хлебопекарной промышленности для реставрации и ремонта изношенных поверхностей технологического и вспомогательного оборудования, коммуникаций и санитарно-технических изделий применяются полимерные композиции с различными наполнителями.

Составы ремонтных и реставрационных полимерных композиций наносятся на хорошо очищенную от ржавчины металлическую поверхность для обеспечения адгезии полимеров к металлам.

При ремонте трещин и пробоин в оборудовании применяется состав полимерных композиций (в мас.ч.) [13]:

эпоксидная смола ЭД-16- 100;

дибутилфталат- 15;

полиэтиленполиамин- 9;

алюминиевый порошок- 25.

Для ремонта изношенных деталей технологического оборудования применяется смесь (в мас.ч.):

эпоксидная смола ЭД-16- 100; -дибутилфталат-10; -полиэтиленполиамин-10-15;

чугунный порошок- 150; -стеклоткань-0,7-1,5.

При ремонте сопряженных деталей технологического оборудования применяется полимерная композиция состава (в мас.ч.):

эпоксидная смола ЭД-16 -100; -дибутилфталат-10;

полиэтиленполиамин- 17;

мелкая стальная стружка - 320;

графит ЭГ-1-130;

этиловый спирт- 9,5.

При ремонте выбоин на внутренних поверхностях технологического оборудования применяется полимерная композиция (в мас.ч.):

-полиэтиленполиамин- 10;

-графит СК4Л-70-100; -низкомолекулярный тиокол ЛП -25; -марталит -150-200.

При ремонте теплотехнического оборудования применяются полимерные композиции состава (в мас.ч.):

эпоксидная смола ЭД-16- 100; -полиэтиленполиамин-15;

стальной порошок- 230.

На предприятиях хлебопекарной промышленности в качестве ремонтно-реставрационных материалов применяются полимерные композиции на основе эпоксидной смолы ЭД-16, полиэтиленполиамина, дибутилфталата с различными добавками для обеспечения достаточной адгезии с металлической поверхностью оборудования.

В качестве ремонтно-реставрационных материалов на предприятиях хлебопекарной промышленности широкое применение получили лакокрасочные материалы.

Лакокрасочные покрытия деталей и узлов продовольственных машин должны подбираться с учетом условий эксплуатации машин, степени отделки поверхности, необходимого цвета и других факторов.

По условиям эксплуатации лакокрасочные покрытия классифицируются по следующим основным группам: атмосферостойкие, стойкие внутри помещений, химически стойкие, термостойкие и электроизоляционные.

Атмосферостойкие покрытия применяют для значительной части оборудования пищевых предприятий, которые эксплуатируются на открытом воздухе. Атмосферостойкие покрытия стойкие к воздействию атмосферных осадков, колебаниям температур, солнечной радиации, промышленных и дымовых газов.

Для этих покрытий применяют следующие лакокрасочные материалы [14]:

-пентафталевые: эмали ПФ для наружных поверхностей различных цветов;

-краски эмалевые: эмаль ПФ-28 - черная; лак № 170 - бесцветный;

-глифталевые: эмали различных цветов;

-нитроглифталевые: эмали НКО;

-перхлорвиниловые: эмали ПХВ, ХВ-16, ХВЭ, ПХВ-715т, лак ХСЛ;

-фенольные: эмали ФЛ-76, ФЛ-3, ФЛ-20, ФЛ-14;

-сополимеровинилхлоридные: эмали СХБ и СХЕМ; -бутилметакрылатные: лаки 9-32, 9-32р, эмали АС-81, АС-72; -алкидно-стирольные: эмаль МС-17;

-нитроцеллюлозные: эмали НЦ-11, НЦ-11-43, НЦ-11-59, НЦ-11-63, лак АВ 4д/в;

-масляно-битумные: лаки 42, 177, краска АЛ-177.

Для покрытий, стойких внутри помещений целесообразно применять следующие материалы [15]:

-пентафталевые: эмаль ПФ-15;

-глифталевые: эмали КФ-19г, марки А;

-сополимеровинилхлоридные: эмаль ХС-77;

-бутилметакрылатные: лак АС-82;

-алкидно-стирольные: лак МС-25, эмали ЭС-41, ЭС-42;

-эпоксидные: эмали ЭП-74т;

-нитроэпоксидные: эмали ЭП-51;

-мочевинные: эмали МЧ-13, У-418, У-421, У-311, МЧ-215, УЭ-151,1520, лак УВЛ-3;

-нитроцеллюлозные: нитроэмали 623-с, 625, нитроэмали 924, 925, 400,401,402, 403, 404, 356, 357, 358;

-масляные: эмали «муар», «муар-23», «муар-25», 9т, Ют, 29т, «муар-240», краски масляные густотертые, эмаль 1425.

Химически стойкие покрытия стойки к воздействию растворов кислот, щелочей, солей и атмосферы, содержащих агрессивные газы и пары. При нанесении химически стойких покрытий необходимо учитывать характер воздействия химических растворов. Концентрированные кислые растворы разрушают лакокрасочную пленку сильнее, чем защищаемый металл. Поэтому лакокрасочные покрытия широко применяют для защиты металла от воздействия растворов кислот пониженной концентрации и некоторых кислых продуктов. Защита металлов лакокрасочными покрытиями от воздействия растворов кислот концентрацией более 20% малоэффективна.

Для химически стойких покрытий могут быть применены следующие лакокрасочные материалы:

-перхлорвиниловые: эмали ХСЭ, ХСЭ-25, лак ХСЛ;

-сополимеровинилхлоридные: эмаль ХС-75, ХС-710, лак ХС-76,эмаль ВХЭ-4001;

-эпоксидные: эмаль ЭП-4171, ЭП-4178, лак Э-4001, Э-4100; -фенольные: лак бакелитовый А [12].

Водостойкие покрытия. Многие виды оборудования пищевых предприятий в процессе эксплуатации подвергаются воздействию, пресной или морской воды. На детали, работающие в воде, оказывают влияние температура, химический состав, скорость движения. Наиболее сильному воздействию подвергаются лакокрасочные покрытия в горячей проточной и морской воде.

Водостойкие покрытия должны обладать высокой механической прочностью, хорошей адгезией к металлу, достаточной химической стойкостью, не набухать в воде и быть практически беспористыми.

Для получения водостойких покрытий рекомендуются следующие лакокрасочные материалы:

-сополимеровинилхлоридные: эмали ХС-78, ХС-78т, ХС-78с;

-фенольные: лак бакелитовый А;

-каменноугольные: лак каменноугольный А [16].

2.5 ВЫБОР АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ

Актуальность работы. Одним из наиболее весомых критериев в пищевой промышленности становится, наряду с обязательными технико-экономическими показателями, характеристика безопасности продуктов питания. В этой связи озабоченность технологов вызывают проблемы создания и практического использования веществ, обеспечивающих разделительный эффект на границе раздела пищевой продукт - поверхность технологической оснастки. Наиболее остро эта проблема стоит в хлебопекарной промышленности.

В процессе выпечки смазывающие материалы, не контактирующие с тестовой заготовкой, выгорают и накапливают продукты сгорания на поверхности оснастки, дальнейшее нагревание которых может приводить к протеканию сложных многоступенчатых химических реакций, в результате которых возможно образование многоядерных ароматических соединений, обладающих канцерогенным эффектом. При использовании полимерных покрытий, являющихся стационарным разделительным слоем, исключается применение пищевых смазок и, соответственно, образование нежелательных побочных продуктов.

В настоящее время сложность создания разделительных покрытий пищевого назначения обусловлена ограниченным выбором полимерных материалов, пригодных для покрытий, контактирующих с продуктами питания, и одновременно обладающих высокой термостойкостью, а также низкой поверхностной энергией, ответственной за уровень адгезионного взаимодействия с пищевыми средами. Широко известные на сегодняшний день покрытия для хлебопекарной промышленности на основе суспензионного фторопласта и кремнийорганических соединений предназначены, в основном, для эксплуатации в щадящих условиях: на агрегатах малой и средней мощности периодического типа, в режиме, исключающем горячие простои и термоудары. Они не рассчитаны на условия промышленной эксплуатации отечественных высокопроизводительных агрегатов непрерывного действия, в том числе с неполной и неритмичной загрузкой. Для работы на высокотемпературных агрегатах непрерывного действия, особенно при наличии «горячих простоев», необходимы покрытия нового поколения, так как жесткие условия приводят к быстрому «выгоранию» ранее известных типов покрытий. Одним из наиболее перспективных и современных подходов к созданию покрытий нового типа является применение порошковых фторопластов. Использование порошковых материалов является экологически благоприятным, позволяя создавать практически безотходные производства с использованием высокопроизводительных методов. Благодаря технологичности порошковых материалов возможно формирование равнотолщинных покрытий на поверхностях сложной конфигурации, в том числе перфорированных.

Однако фторопласты являются малоизученными материалами и многие технологически важные вопросы получения полимерных покрытий на основе порошкового фторопласта до сих пор не были рассмотрены должным образом. В данной работе представлены исследования по разработке порошковых фторопластовых покрытий, которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности, где требуются экологически безопасные и биологически инертные покрытия, обеспечивающие стабильный разделительный эффект, термостойкие, сохраняющие работоспособность при знакопеременных температурах, обладающие высоким уровнем физико-механических свойств, обеспечивающих длительную эксплуатацию покрытий [17].

Лаковые покрытия.

Разработаны и выпускаются фторопластовые лаки марок ЛФ-32Л, ЛФ-42Л, фторопласто-эпоксидные лаки марок ЛФЭ-32ЛНХ, ЛФЭ-32ЛНГ, ЛФЭ-42ЛХ, ЛФЭ-42ЛГ (ТУ6-05-1884-80), фторполимерные покрытия из которых получаются обычными методами лакокрасочной технологии и формируются как при комнатной, так и повышенных (80--250 оС) температурах. Покрытия на основе этих лаков обладают высокими противокоррозионными и защитными свойствами (см. табл.), не набухают в воде. Они устойчивы к кислым и щелочным средам (98%-ная азотная кислота, 37%-ная соляная кислота, 50%-ная уксусная кислота, 50--98%-ная серная кислота, 50--90%-ная фосфорная кислота, 40%-ный раствор едкого натра), и также устойчивы к агрессивным газам и парам, содержащим фтористый водород, окислители и др. агрессивные компоненты [18].

Применение покрытий из фторопластовых лаков:

для защиты от коррозии, газоходов, вентиляторов, вытяжных шкафов, зондов в различных химических производствах, в электронике, оптике, в пищевой промышленности, для защиты емкостей и фильтров в производстве пива, вина и др. продуктов.

лаковые покрытия на основе Ф-42, наряду с хорошими физико-механическими свойствами, химстойкостью, обладают высокими триботехническими характеристиками, что позволяет их применять на различных манжетах уплотнениях, прокладках, диафрагмах из резины. Такие покрытия обеспечивают легкость и многократность использования резиновых изделий, повышают герметичность аппаратуры и ресурс ее работы [18].

Суспензионные защитные покрытия

Покрытия из суспензий фторопластов и композиций на их основе наносятся всеми методами, присущими лакокрасочной технологии и применяются в качестве антиадгезионных (противоналипающих) тефлоновых покрытий (Ф-4Д, Ф-4МД) и антикоррозионных покрытий (Ф-2МЭ, Ф-2МСД, Ф-3МСК, Ф-4МД) [18].

Области применения суспензионных покрытий:

композиции на основе суспензий Ф-4Д, Ф-4МД - противоналипающие (антиадгезионные) покрытия для посуды, хлебопекарных форм, вафельниц, тостеров, шнеков, фильер, шиберов в макаронном производстве; для защиты ТЭНов от накипи и повышения класса электробезопасности; для предотвращения налипания расплавов полимеров на сварочных ножах, подошвах утюгов, на валах и термопленках ксероксов, литьевых формах, прессформах и др. изделиях; для изготовления фторлакотканей типа Ф-4ДЭ01, используемых для получения печатных плат, работающих в высокочастотных диапазонах, для электроизоляции проводов, для непрерывных транспортерных лент, прокладок, полотнищ в кондитерской и хлебопекарной промышленности, в типографском, швейном и других производствах.

композиции ФБФ-74Д, ВАФ-31 - покрытия антифрикционного назначения, работающие в условиях сухого трения.

покрытия на основе ФБФ-74Д - используются в качестве противоналипающих на валах для прокатки теста, содержащих мёд, для прессформ вторичной переработки полиуретана и др. целей[18].

Футеровочные защитные покрытия.

Для изготовления фторопластовых футеровочных покрытий (футеровок) применяют разработанные нами пленки Ф-4МБ, Ф-32Л, Ф-3М, листы и пленки Ф-2М, трубы и пленки Ф-4Д, фторлакоткани. Футеровки выполняются как в виде свободных сварных вкладышей, помещаемых в защищаемую емкость, так и наклейкой с последующей сваркой отдельных элементов футеровки, образующих с металлической поверхностью емкости единую конструкцию.

Из перспективных направлений следует отметить способ термодублирования труб и пленок из Ф-4Д стеклотканями, разработанный взамен химической активации Ф-4Д и наклейки дублирующей ткани. При этом достигается очень высокая адгезия между фторопластом и тканью, превосходящая когезионную прочность соединяемых материалов. Такие трубы и пленки с дублирующим слоем могут быть использованы для изготовления бипластмассовой аппаратуры с наружным конструкционным слоем стеклопластика, для футерования газоходов емкостей на ТЭЦ, химических производствах и для других целей.

Заслуживает также внимания разработанный способ футеровочного защитного покрытия наружной поверхности труб, валов и других цилиндрических изделий фторопластовыми пленками путем намотки готовых пленок и последующего термоформования заготовок. Таким способом за 1 операцию можно получить покрытие до 1 мм, свободное от пор, пузырей, что в некоторых случаях более производительно, чем порошковое напыление (например, Ф-4МБП) [19].

Ограждения (обмуровка). Все внутренние объемы печи - пекарная и топочная камеры, каналы (газоходы) и другие теплопередающие системы отделяются от окружающего пространства стенами и перекрытиями, которые называются ограждениями.

В зависимости от конструкции печи ограждения выполняются из кирпича или металлических панелей с засыпкой изоляционным материалом. Последние представляют собой коробку, стены которой изготавливают из листовой стали толщиной 1…2 мм, а между стенами засыпается изоляционный материал. Наружная облицовка стен некоторых печей выполняется из листового алюминия.

Для кладки стен печи, каналов и топочной камеры применяют красный строительный кирпич I-го сорта марок 150 и 125, размером 250*120*65 мм, шамотный огнеупорный кирпич, тугоплавкий или гжельский кирпич размером 250*123*65 мм. Кладка стены печи выполняется в 2,5; 2; 1,5; 1 и Ѕ красного кирпича с перевязкой. В качестве связующего раствора в пекарных камерах применяют раствор из цемента, жирного известкового теста и песка в соотношении 1 : 1 : 6 (по объему). При кладке наружной обмуровки газоходов из красного кирпича используют раствор из красной глины, а при футеровке их шамотным кирпичом - из огнеупорной глины и шамотного порошка.

Толщина шаров раствора при кладке стен из красного кирпича должна быть (мм): при кладке стен пекарной камеры на сложном растворе - 7, на глиняном растворе - 5; при кладке сводов на сложном растворе - 5 и на глиняном растворе - 3. толщина швов при кладке и футеровке стен и сводов из огнеупорного кирпича должна быть не менее 2…3 мм.

При кладке печей из кирпича и изготовлении панелей применяют следующие термоизоляционные материалы: шлаковую вату, инфузорную землю (трепел, кизельгур, диатомит), молотый шлак, золу, золонит, асбест, асбестовый картон, асбозурит и асботермит.

Учитывая, что кирпичная обмуровка из красного и шамотного кирпича и металлические детали, заделываемые в ней, под действием высоких температур неравномерно расширяются, между кладкой из красного и огнеупорного кирпича устанавливают зазоры - температурные швы. Сопряжения металлических деталей с кирпичной кладкой выполняют так, чтобы они могли свободно расширяться без нарушения кладки. Например, один конец металлических нагревательных труб или стальных листов перекрытии заделывают в кладке стены жестко, а другой конец металлических труб обертывают асбестовым картоном или асбестовой массой, что создает необходимую герметичность [20].

2.6 ВЫБОР ИЗНОСОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ

Антипригарное покрытия форм и металлических листов

Для обеспечения надежной разгрузки конвейерных печей на многих хлебопекарных предприятиях формы и листы смазывают растительным маслом вручную. При этом невозможно обеспечить одинаковою толщину смазки по всей поверхности , что приводит не только к перерасходу масла, но и к неравномерному распределению температурных полей в выпекаемом изделии. Указанные неблагоприятные факторы, в свою очередь, способствуют выходу бракованной продукции.

Разработка и внедрение автоматезированных устройств для смазки форм и листов не могут устранить ряд общих недостатков: усложнение технологической схемы и снижение ее надежности, необходимость допонительных капиталовложений, повышенная загазованность на рабочих местах от распыляемой смазки (масла или жироводных эмульсий). Не может радикально решить проблему экономии растительного масла и использование жироводных эмульсий. Даже наиболее эффективная обратная эмульсия ( вода в масле) обеспечивает экономию 20…30% масла при 50%-й концентрации его в эмульсии. Использование наиболее распространенной прямой эмульсии ( масло в воде) выявило ряд отрицательных последствий, обусловивших почти повсеместный отказ от ее применения.

Повышение культуры производства и улучшение условий труда, достигаемые при использовании антипригарных покрытий, всегда рассматривались как обязательный и экономически важный фактор, так как несоответствие рабочих мест требованиям ГОСТа влечет за собой ощутимые штрафные санкции.

Антипригарные ( антиадгезионные) полимерные покрытия предотвращают пригорание хлеба и хлебобулочных изделий при выпечке, сокрощают простои оборудования и потери сырья. Отвержденное полимерное покрытие - тонкая эластичная пленка, равномерно покрывающая поверхность, обладает высокой влагостойкостью, физиологической и термической стабильностью и антиадгезионными свойствами по отношению к пищевым средам. Благодаря применению таких покрытий исключается необходимость смазки форм и инвентаря, на что ежегодно расходуются десятки тысяч тонн растительных и животных масел, а также жиров. При этом также нужно учитывать, что масла и жиры, используемые для смазки рабочих поверхностей, не улучшают пищевой ценности конечных продуктов. Напротив, в ряде случаев их качество снижается, например, за счет попадания в продукцию обуглившихся продуктов пирозила масел или образование дефектной поверхности готового изделия вследствие недостаточно высокого разделительного эффекта ( частичное пригорание продукта).

Антипригарные покрытия на основе кремнийорганических олигомеров ( преимущественно каучука СКТН) обладают не плохими антиадгезионными свойствами, технологичны, их ингредиенты выпускают серийно. Главные недостатки покрытий - ограниченные термо - и кислотостойкость - все же позволяют использовать их в печах средней мощности для выпечки формового хлеба из ржано - пшеничной муки в условиях непрерывного круглосуточного режима работы.

Снижение загрузки поточных линий до 30…40% производственных мощностей привело к появлению так называемых « холостых пробегов» - многократному и длительному ( порой на протяжении целой смены) прохождению пустых, не загруженных тестовыми заготовками форм через горячую зону печи. В столь жостких условиях кремнийорганическое покрытие быстро утрачивает свои свойства, и даже эпизодические кратковременные « холостые пробеги» и термоудары резко сокращают срок его службы. Повторное покрытие связано с ощутимыми затратами. Поэтому на некоторых предприятиях формы и листы с такими покрытиями используют там, где можно обеспечить щадящие условия эксплуатации, например в периодическом производстве кексов и куличей.

Более термостойкими и долговечными являются антипригарные покрытия на основе силоксановых блоксополимеров лестничного строения типа « Блоксил». Они пригодны для покрытия форм печных агрегатов с интенсивными тепловыми режимами.

Благодаря использованию этого покрытия готовое изделие извлекается из форм без каких- либо механических усилий, исключаются деформации, коробление форм и образование в них сквозных отверстий. В процессе эксплуатации полимерное покрытие способствует равномерному распределению тепла по всей поверхности формы, тогда как формы без покрытия подвергаются локальному перегреву (тепловым ударам) в местах образование нагара. Увеличение срока службы форм является также фактором эксплуатационной надежности оборудования и экономии металла [21].

Наиболее перспективны, как показали производственные испытания, покрытия третьего поколения, основу которых составляют модифецированные порошковые полиолефины и фторопласты.

Порошковые антипригарные покрытия приспособлены к жестким условиям эксплуатации и характеризуются рядом технико - экономических преимуществ по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами, включая покрытия на основе суспензионного фторопласта. Специалисты отмечают, что географические и климатические особенности нашей страны создают дополнительный неблагоприятный фон для суспензионных покрытий: приходиться доставлять 45…60% дисперсионной среды (воды) на большие расстояния от производителя к потребителю, а хранение или транспортирование суспензии при отрицательных температурах может резко ухудшить ее свойства.

Покрытия на базе модифицированных порошковых фторопластов сохраняют антиадгезионные (включая анитпригарные) свойства в широком интервале знакопеременных температур- от глубокого замораживания до высокотемпературной выпечки, в том числе в режимах обжарки при производстве ржаных и ржано- пшеничных сортов хлеба с повышенными кислотностью и адгезией теста. Эти покрытия являются полифункциональными, так как обладают не только антиадгезионными, но и противокоррозионными свойствами, а также высокой стойкостью к биодеградации. Биостойкие порошковые покрытия не только защищают от биокоррозии основные фонды, уменьшают опасность биодеградации перерабатываемого пищевого сырья, но и способствуют получению безопасных продуктов питания.

Покрытия на основе порошковых полиолефинов можно использовать для защиты оборудования в низко- и среднетемпературных технологических процессах: замораживание тестовых полуфабрикатов; разделка, формование, расстойка и транспортировка тестовых заготовок [20].

Антипригарный материал Силапен®

Съёмный антипригарный силиконовый материал для расстойки и выпечки хлебобулочных изделий, замеса теста и заморозки полуфабрикатов при температурах от -40°С до +260°С (кратковременно до +315°С).

Применяется также в качестве: поверхности для раскатки теста, шторок для термооборудования туннельного типа, подложки для термообработки.

До 12 месяцев эксплуатации при постоянной работе хлебозавода.

Силапен исключает прилипание и пригорание хлебобулочных изделий. Позволяет реже проводить профилактические остановки оборудования. Очищается обычной мокрой ветошью. Не требует какой-либо дополнительной обработки в процессе эксплуатации - позволяет выпекать без масла. Имеет две рабочие поверхности [22].

2.7 ВЫБОР СПЕЦИАЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

ФТОРОПЛАСТОВОЕ ПОКРЫТИЕ

Одним из наиболее весомых критериев в пищевой промышленности становится, наряду с обязательными технико-экономическими показателями, характеристика безопасности продуктов питания. В этой связи озабоченность технологов вызывают проблемы создания и практического использования веществ, обеспечивающих разделительный эффект на границе раздела пищевой продукт - поверхность технологической оснастки. Наиболее остро эта проблема стоит в хлебопекарной промышленности.

В процессе выпечки смазывающие материалы, не контактирующие с тестовой заготовкой, выгорают и накапливают продукты сгорания на поверхности оснастки, дальнейшее нагревание которых может приводить к протеканию сложных многоступенчатых химических реакций, в результате которых возможно образование многоядерных ароматических соединений, обладающих канцерогенным эффектом. При использовании полимерных покрытий, являющихся стационарным разделительным слоем, исключается применение пищевых смазок и, соответственно, образование нежелательных побочных продуктов.

В настоящее время сложность создания разделительных покрытий пищевого назначения обусловлена ограниченным выбором полимерных материалов, пригодных для покрытий, контактирующих с продуктами питания, и одновременно обладающих высокой термостойкостью, а также низкой поверхностной энергией, ответственной за уровень адгезионного взаимодействия с пищевыми средами. Широко известные на сегодняшний день покрытия для хлебопекарной промышленности на основе суспензионного фторопласта и кремнийорганических соединений предназначены, в основном, для эксплуатации в щадящих условиях: на агрегатах малой и средней мощности периодического типа, в режиме, исключающем горячие простои и термоудары. Они не рассчитаны на условия промышленной эксплуатации отечественных высокопроизводительных агрегатов непрерывного действия, в том числе с неполной и неритмичной загрузкой. Для работы на высокотемпературных агрегатах непрерывного действия, особенно при наличии «горячих простоев», необходимы покрытия нового поколения, так как жесткие условия приводят к быстрому «выгоранию» ранее известных типов покрытий. Одним из наиболее перспективных и современных подходов к созданию покрытий нового типа является применение порошковых фторопластов. Использование порошковых материалов является экологически благоприятным, позволяя создавать практически безотходные производства с использованием высокопроизводительных методов. Благодаря технологичности порошковых материалов возможно формирование равнотолщинных покрытий на поверхностях сложной конфигурации, в том числе перфорированных.

Однако фторопласты являются малоизученными материалами и многие технологически важные вопросы получения полимерных покрытий на основе порошкового фторопласта до сих пор не были рассмотрены должным образом. В данной работе представлены исследования по разработке порошковых фторопластовых покрытий, которые могут быть использованы в любых отраслях промышленности, где требуются экологически безопасные и биологически инертные покрытия, обеспечивающие стабильный разделительный эффект, термостойкие, сохраняющие работоспособность при знакопеременных температурах, обладающие высоким уровнем физико-механических свойств, обеспечивающих длительную эксплуатацию покрытий.

Покрытия на основе кремнийорганических соединений и суспензионных фторопластов мало пригодны для условий высокотемпературного хлебопекарного производства, особенно для агрегатов непрерывного действия большой единичной мощности и при неритмичной загрузке формующей оснастки. Покрытия такого типа могут применяться только для антипригарной защиты оснастки агрегатов периодического действия. Их применение может быть экономически целесообразно при достаточно мягких условиях эксплуатации. Из применяемых на практике полимерных материалов наиболее подходящим пленкообразующим для создания термостойких инертных покрытий, пригодных для использования в пищевой промышленности, является порошковый фторопласт - 4МБ (сополимер тетрафторэтилена с гексафторпропиленом). Однако, ввиду особенности молекулярного строения, фторопластовые покрытия обладают низкой адгезионной способностью в контакте с материалом оснастки.

Анализ литературных и патентных данных по способам нанесения полимерных покрытий позволил выявить, что для получения равнотолщинного слоя на хлебопекарных формах и профилях сложной конфигурации наиболее целесообразно использовать пневмоэлектростатический способ.

Известные способы направленного регулирования надмолекулярных структур полимеров осуществляются физическими и химическими методами, в том числе введением органических и неорганических модификаторов. Показано, что наиболее перспективным вариантом модификации полимеров, получившим широкое применение, как в отечественной, так и зарубежной практике, является добавление в полимер модификаторов. При данном способе модификации и правильном выборе температурно-временных режимов формирования покрытий можно достичь улучшенных эксплуатационных характеристик. При создании антиадгезионных покрытий необходимо стремиться к направленному регулированию их адгезионных свойств - минимальной адгезии к продукту и максимальной - к металлическим формам.

В качестве базового полимера использован порошковый фторопласт марки 4МБ. В качестве модифицирующих добавок использовали следующие компоненты: нитрид бора, оксид хрома, двуокись титана, дифенилсиландиол (ДФСД), дисульфид молибдена. В качестве объектов исследования были выбраны композиции, содержащие вышеуказанные модифицирующие добавки в количестве от 0,05 до 10 масс.ч. на 100 масс. ч. фторопласта-4 МБ. Размер частиц фторопласта составлял от 0,1 - до 60 мкм, частиц модификаторов - от 1 - до 3 мкм.

Приготовление композиций производили способом сухого смешения с использованием смесителя типа «шаровая мельница». В мельницу загружали компоненты в выбранном соотношении, с последующим их смешением и измельчением до заданного фракционного состава (40 - 80 мкм) и необходимой степени гомогенности. Перемешивание порошка с введенными компонентами осуществляли в течение 40 мин. при частоте вращения 20-30 об/мин.

Для изготовления всех образцов нанесение композиций осуществлялось способом электростатического распыления порошка при рабочем напряжении на электродах 40-60 кВ.

Для исследования адгезионной прочности по методу грибков фторопластовую композицию наносили на торцевую поверхность 2-х алюминиевых стержней, соединяли поверхностями с нанесенной композицией (ставили один на другой или укладывали горизонтально в специальные держатели так, чтобы обеспечить контакт без давления), и выдерживали при различной температуре (от 290 до 3700С), и различном времени контакта (от 2 до 6 часов). Площадь контакта составляла 3 см2.

Для исследования покрытий их формировали на алюминиевой фольге, а затемотделяли от подложки. Алюминиевую пластинку оборачивали алюминиевой фольгой толщиной 50-70 мкм; поверхность фольги обезжиривали ацетоном. После нанесения композиции пластины подвергали термообработке в условиях, при которых композиции проявляли максимальное адгезионное взаимодействие с алюминием - в течение 3,5ч4,5 часов при температуре 340-3600С, с последующим естественным охлаждением до комнатной температуры. Затем участок фольги с полученным покрытием выдерживали в растворе соляной кислоты до полного растворения алюминия.

Для получения образцов покрытий на подложке композиции наносили на алюминиевые пластины толщиной 1,5 мм (хлебные формы) после соответствующей обработки поверхности (дробеструйной обработки, обдува сжатым воздухом и обезжиривания). Режим термообработки - тот же, что и при получении «свободных» пленок.

* Для оценки прочностных свойств покрытий на основе фторопласта 4-МБ были использованы методы измерения разрушающего напряжения при растяжении, относительного удлинения при разрыве. Испытания проводили на пленках, сформированных в режиме нанесения покрытий и затем снятых с подложки («свободных» пленках), на разрывной машине фирмы «Инстрон» модели ТМ-SM.

* Шероховатость покрытий оценивали на профилографе-профилометре по ГОСТ 2789-73 с использованием высотных и шаговых параметров. Высотные параметры позволяют судить о средней и наибольшей высоте неровностей, шаговые - о взаимном расположении характерных точек (вершин) неровностей.

* Износостойкость покрытий определяли на установке, разработанной НИИ НПО «Спектр» и ИФХ РАН, в интервале температур от 200 до 1500С. Испытания проводились на покрытиях, нанесенных на алюминиевые пластины. Износостойкость определяли по глубине канавки в мкм, созданной индентором в покрытии.

* Исследования температурно-деформационных характеристик фторопластовых покрытий проводили на специальном приборе для термомеханических испытаний на «свободных» пленках под действием постоянной нагрузки - 100 и 200 г при постоянной скорости нагрева 0,5 оС/мин.

* Динамическо-механический анализ проводили с помощью многофункционального анализатора динамического механического анализа DMA 242C, фирма «NETZSCH», Германия.

Структурно-морфологические исследования покрытий на основе фторопластовых композиций проводили: - методом электронно-зондового микроанализа на сканирующем электронном микроскопе "JSM" с рентгеновским микроанализатором KEVEX-711, с определением элементного состава и компьютерной обработкой спектров характеристического рентгеновского излучения на образцах в виде свободных пленок и покрытий на подложке; - методом ИК-спектроскопии на ИК-Фурье спектрометре, модель EQUINOX 55, фирма «Bruker», Германия. Спектральный диапазон прибора - 7500-50 см-1. Спектроскопическое программное обеспечение прибора - пакет аналитических программ OPUS/IR, а также на ИК - Фурье спектрометре Spectrum One фирмы «Perkin-Elmer» с использованием приставки Universal ATR. При исследовании образцов были использованы стандартная методика «на просвет» и метод многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО). - методом дифференциально-термического анализа (ДТА) с использованием дериватографа фирмы «МОМ» (Венгрия) марки ОД-102 при скоростях нагрева 5 и 10 оС/мин.

В качестве интегрального критерия оценки уровня качества разработанных нами антиадгезионных покрытий были проведены эксплуатационные испытания в условиях промышленного производства.

На начальном этапе разработки покрытий проведены предварительные испытания для выбора спектра перспективных модифицирующих добавок, которые, по предварительным данным, сближают коэффициенты термического линейного расширения фторопласта и алюминия и увеличивают их адгезионное взаимодействие. Были оценены 15 модифицирующих добавок при различном массовом содержании их в составе композиции. При этом был использован сухой способ смешения компонентов и опробованы различные режимы формирования покрытий. В результате определены композиции с модифицирующими добавками (нитрид бора, двуокись титана, дисульфид молибдена, окись хрома, ДФСД), при введении которых в исходный полимер были получены наиболее качественные покрытия - без видимых дефектов.

Исследование зависимости свойств покрытия от состава и режимов формирования.

Один из способов структурной модификации с целью направленного изменения физических свойств полимеров - введение в полимер малых количеств (небольше нескольких %) веществ, влияющих на кинетику образования и морфологию надмолекулярной структуры модифицируемого полимера. Проведены исследования, заключающиеся в определении влияния содержания каждого из выбранных модификаторов на основные характеристики - разрушающего напряжения при растяжении, относительного удлинения и адгезионной прочности покрытий, сформированных из порошковых смесей. Содержание модификатора варьировали в интервале от 0,05 до 10 масс. ч. на 100 масс. ч. фторопласта-4МБ. Была исследована следующая группа композиций: №1: фторопласт-4МБ + МоS2; №2: фторопласт-4МБ + Cr2O3; №3: фторопласт-4МБ + TiO2; №4: фторопласт-4МБ + BN; №5: фторопласт-4МБ + ДФСД. Полученные результаты представлены на рисунках 1,2 и 3.

Анализ представленных на графиках результатов позволяет заметить общую закономерность для всех композиций. В области содержания модификаторов композиции от 0,05 до 1-2 масс.ч. на 100 масс. ч. фторопласта-4МБ наблюдается резкое изменение прочностных и адгезионных свойств в сторону их увеличения, а при увеличении содержания модификатора свыше 1-2 масс. ч. рост этих характеристик прекращается и их величины начинают уменьшаться. Из графиков следует, что для каждого вида добавок значения, приводящие к вышеописанным изменениям, индивидуальны. Тем не менее, представленные графические зависимости наглядно иллюстрируют обоснованность выбранного нами принципа введения небольшого количества добавок для существенного изменения прочностных свойств покрытия.

Для выяснения причин эффекта улучшения физико-механических свойств покрытий при введении малых количеств модификаторов были проведены сравнительные исследования структуры покрытий из исходного фторопласта и модифицированных композиций, содержащих модифицирующие добавки в вышеуказанных пределах, методом сканирующей электронной микроскопии.

а) б)

Рисунок 2.1. Зависимость разрушающего напряжения образцов покрытий из композиций на основе фторопласта-4МБ, снятых с подложки, от содержания модификатора: а - в интервале содержания модификаторов от 0 до 10 масс.ч.; б - в интервале содержания модификаторов от 0 до 1 масс.ч.

а ) б)

Рисунок 2.2. Зависимость относительного удлинения при разрыве образцов покрытий из композиций на основе фторопласта-4МБ, снятых с подложки, от содержания модификатора: а - в интервале содержания модификаторов от 0 до 10 масс.ч.; б - в интервале содержания модификаторов от 0 до 1 масс.ч.

а) б)

Рисунок 2.3. Зависимость адгезионной прочности образцов покрытий из композиций на основе фторопласта-4МБ, снятых с подложки, от содержания модификатора: а - в интервале содержания модификаторов от 0 до 10 масс.ч.; б - в интервале содержания модификаторов от 0 до 1 масс.ч.

На рисунках 4 и 5 представлены характерные микрофотографии поперечных срезов покрытий, снятых с подложки, и покрытий на подложке, на основе исходного фторопласта и модифицированных композиций. Отчетливо видно, что граница поверхности срезов модифицированных образцов характеризуется более ровными границами, вероятно, вследствие изменения соотношения кристаллической и аморфной фаз с образованием бездефектной однородной аморфизованной структуры. На микрофотографиях исходных образцов фторопласта, в отличие от модифицированных, на поверхности и на границе с подложкой видны микродефекты, на краях которых при нагрузке могут возникать перенапряжения. Это, скорее всего, и является причиной улучшения механических характеристик при модификации. При этом в объеме как исходных, так и модифицированных образцов не обнаружено пор или других дефектов.

Дополнительные данные о геометрии поверхности фторопластовых покрытий были получены путем снятия профилограмм. Высотные параметры (Ra, Rz, Rмакс.) позволяют судить о средней и наибольшей высоте неровностей, шаговые (Sm) - о взаимном расположении характерных точек (вершин) неровностей. В таблице 1 приведены данные, дающие представление о влиянии модифицирующих добавок на шероховатость поверхности покрытий.

Рисунок 2.4. Электронные микрофотографии поперечных срезов покрытий, снятых с подложки: а - исходного фторопласта-4МБ; б -фторопласта-4МБ (100 масс.ч.) + TiO2 (1 масс.ч.); в - фторопласта-4МБ (100 масс.ч) + ДФСД (0,05 масс.ч.).

Рисунок 2.5. Электронные микрофотографии поперечных срезов покрытий: а - исходного фторопласта-4МБ; б -фторопласта-4МБ (100 масс.ч.) + TiO2 (1 масс.ч.)

По данным таблицы, которые согласуются с данными электронной микроскопии, можно утверждать, что модифицирующие добавки значительно снижают шероховатость поверхности, образуя глянец. Исследуемые покрытия можно отнести к высшим классам чистоты поверхности.

Таблица 2.4. Шероховатость поверхности фторопластовых покрытий

Для выяснения характера распределения модифицирующих добавок были выполнены электронно-микроскопические исследования поперечных срезов покрытий, снятых с подложки, и покрытий на подложке, на основе модифицированной композиции, обеспечивающей максимальные значения прочностных и деформационных показателей.