Антикоррозионный защитный состав

 

Использование: защита от коррозии транспорта и иного металлического оборудования. Сущность изобретения: антикоррозионный защитный состав содержит, мас.%: битум 25 - 50, канатную смазку 40 - 50, асбест остальное. Канатная смазка является сплавом следующих компонентов, мас.%: 40 нигрола, 25 гудрона, 20 нефтяного церезина и 15 продукта взаимодействия синтетических жирных кислот выше C₂₀ с триэтаноламином. Состав позволяет повысить устойчивость покрытия к атмосферной коррозии. 5 табл.

Изобретение относится к области защитных антикоррозионных составов и найдет широкое применение при защите от коррозии транспорта днищ и скрытых полостей, работающих в том числе в условиях агрессивной атмосферы (соляные аэрозоли, промышленные газы). Кроме того, оно еще может быть использовано для защиты коммуникационных трубопроводов, работающих при T 80 85^oC, вентиляционного, энергетического оборудования (кабели, аккумуляторные батареи). Известен антикоррозионный материал для защиты днищ и скрытых полостей транспорта МГА-МА на основе продуктов переработки нефти, восковых композиций, загустителей полимеров, ингибиторов коррозии [1] Недостатком данного материала является незначительный срок службы (2 3 года). Известен такие антикоррозионный состав "Мовиль" [1, 2] состоящий из мыльно-полимерно-восковых композиций, содержащих маслорастворимые ингибиторы коррозии в углеводородных растворителях. Недостатком данного материала является также незначительный срок службы (2 3 года). Наибольший срок службы (5 лет) в этой группе материалов у автоантикора типа эпоксидно-каучукового. Покрытия на основе эпоксидных смол, обладая высокими защитными свойствами и хорошей адгезией (что делает их незаменимыми в химической промышленности), имеет недостаточное сопротивление к удару. Для защиты объектов, испытывающих механические нагрузки, эпоксидные материалы пластифицируют (в данном случае - каучуком). Однако из-за старения каучуковой составляющей материал имеет ограниченный срок службы. К недостаткам материала относится токсичность вследствии использования эпоксидной составляющей, при нанесении требуется применение вентиляции для индивидуальных средств защиты. Кроме того, эпоксидные материалы относятся к числу относительно дорогих и дефицитных, что ограничивает широкую применяемость материала. Эпоксидные материалы готовятся смешением с отвердителем перед употреблением. Неиспользованный материал непригоден для использования в дальнейшем. Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является "автоантикор" [3] резино-битумный, содержащий битум, резину, сообщающую пластичность покрытию, и наполнитель. Недостатком данного материала является непродолжительный срок службы (2 4 года) из-за старения материала. Целью изобретения является повышение устойчивости к атмосферной коррозии (влаге, соляного тумана) и, следовательно, повышение срока службы. Поставленная цель достигается тем, что антикоррозионный защитный материал на основе битума и наполнителя дополнительно содержит сплав нигрола, гудрона, нефтяного церезина и синтетических кислот выше C₂₀ с триэтаноламином так называемую "канатную смазку", при следующем соотношении компонентов, мас. Битум 25 50 Канатная смазка 40 50 Асбест До 100 Предлагаемый материал имеет более продолжительный срок службы в данной серии материалов, что важно в условиях массового использования транспорта и для объектов, малодоступных для поворотной обработки (и замены) в процессе эксплуатации (например, трубопроводы газо- и холодного водоснабжения) или испытаниях вибронагрузкой (например, вентиляционные воздуховоды). Битумные покрытия относятся к перспективным благодаря широкому диапазону свойств, создаваемых выбором битума (его 36 марок) и различных функциональных добавок. Некоторые покрытия из битума просуществовали 5 тыс. лет. Специфической особенностью покрытия для автотранспорта является его устойчивость к механическим нагрузкам (не должно быть хрупким). Для данного покрытия выбран битум строительный IV окисленный, термо- и влагоустойчивый, пластичный. Такой битум не подвергается действию кислорода (уже окислен при 200^oC), влаги (влагонасыщаемость равна 0), действию ультрафиолета покрытие не подвергается из-за скрытости обрабатываемых поверхностей. Для придания пластичности, адгезии и большей коррозионной стойкости к битуму добавлена канатная смазка 39 "y" состава (см. Справочник по применению и нормам расхода смазочных материалов, "Химия", 1977, т. 1, с. 72), сплав, мас. 40 нигрола, 25 гудрона, 20 нефтяного церезина, 15 фракции синтетических кислот свыше C₂₀ с триэтаноламином. Нигрол остаточные нефтяные масла, содержат асфальтены и другие продукты, гудрон масла, высокомолекулярные углеводороды, смолы, асфальтеновые кислоты и их ангидриды, карбоны, карбены; синтетические жирные кислоты смесь насыщенных карбоновых кислот, изо- и оксикислот. Нефтяные масла, содержащиеся в нигроле и гудроне остатки высокомолекулярных углеводородов пластифицируют битум, понижают его хрупкость, повышают трещинностойкость, но не снижают его тепло- и водостойкости, в отличие от низкомолекулярных масел, применяемых в настоящее время. Гудрон, кроме того, обладает бактерицидными свойствами. Жирные кислоты, оксикислоты и триэтаноламин являются ингибиторами коррозии. Они образуют структурируемые пленки барьерного типа на границе раздела фаз (жидкость твердое тепло). Планки тормозят не только электродные реакции, но главным образом блокируют и затрудняют проникновение агрессивной среды (H₂O) к поверхности металла. Карбоновые кислоты, оксикислоты и ТЭА совмещают функции ингибитора и стабилизатора коррозии. Группа OH в карбоновых кислотах очень реакционноспособна и может замещаться на Cl, SH, NH₂ и др. атомы и группы атомов (проникающих из атмосферы). ТЭА выполняет роль акцептора нежелательных ионов, молекул кислот и солей, благодаря высокой склонности к образованию ониевых соединений. При добавлении канатной смазки менее 40 мас. покрытие получается недостаточно пластичным, что может привести к его отслаиванию и растрескиванию в процессе эксплуатации. Кроме того, при содержании канатной смазки менее 40 мас. состав имеет высокую вязкость и загустевание при остывании в течение времени (1-2 мин), недостаточном для нанесения покрытия. При содержании канатной смазки более 50% материал не обладает достаточной механической прочностью (легко царапается), что ухудшает его эксплуатационные свойства. В качестве наполнителя был использован асбест (допускается применение других наполнителей). Антикоррозионный материал приготавливается следующим образом. В металлической емкости нагревают (при перемешивании) битум для жидкого состояния. Затем добавляют контактную смазку. Все тщательно перемешивают до однородной массы. Вносят наполнитель и снова смесь перемешивают, после чего наносят с помощью шпателя на предварительно подготовленную поверхность (не содержащую следов ржавчины и обезжиренную) в 2 слоя с временем сушки 6 ч (каждого слоя). Допускается применение модификаторов ржавчины. Примеры составов. Пример 1. Состав антикоррозионного материала, мас. Битум 25 Канатная смазка 50 Асбест Остальное В данном, как и в остальных примерах, состав наносят на остальные пластинки по указанной выше технологии (температура нагрева 70 80^oC). Покрытие наносится ровно, с вертикальной поверхности не стекает. В этом, как и во всех примерах, покрытие подвергалось истеканию: 1) в камере влажности в течение 1008 ч при T=40±2^oC и влажности 95 ±3% 2) в камере соляного тумана при T=27 ±2^oC в течение 620 ч. После испытания образцы (во всех примерах) промывались водой, сушились и подвергались визуальному осмотру и испытанию на адгезию. Изменений цвета, сплошности, отслоений и трещин не обнаружено. Результат испытаний (примеры 1 5) приведены в табл. 1, 2, 3, 4. Пример 2. Состав антикоррозионного материала, мас. Битум 50 Канатная смазка 40 Асбест Остальное Покрытие получается ровным. Для этого требуется дополнительное растирание (в отличие от примера 1), так как оно быстрее загустевает. С вертикальной поверхности не стекает. Время сушки одного слоя меньше чем в примерах 1, 4 (примерно 5,5 ч). Внешний вид после испытаний таков же, как и в примере 1. Отслаиваний, трещин не имелось. Пример 3. Состав антикоррозионного материала, мас. Битум 35
Канатная смазка 45
Асбест Остальное
Покрытие в данном случае, как и в случае 1, ложится ровно, хотя загустевает быстрее (незначительно), чем в примере 1. С вертикальной поверхности не стекает. Результаты испытаний такие же, как и в примерах 1 и 2. Пример 4 (контрольный). Состав антикоррозионного материала, мас. Битум 20
Канатная смазка 55
Асбест Остальное
Покрытие стекает с вертикальной поверхности при сушке, что обуславливает его неравномерность. После высыхания легко повреждается, на нем остаются царапины. После испытаний поверхность приобрела шероховатость; трещин, отслоений не наблюдалось. Пример 5 (контрольный). Состав антикоррозионного материала, мас. Битум 60
Канатная смазка 30
Асбест Остальное
Покрытие наносится неровным слоем вследствие быстрого загустевания (1 2 мин). Состав не технологичен при нанесении, покрытие получается неравномерным. Внешний вид покрытия не изменяется. Отслоений, трещин не наблюдалось. Кроме того, параллельно испытывался близкий по составу материал "автоантикор" [3] битум, каучук, ингибитор, растворитель, наполнитель. Покрытие наносилось равномерным блестящим слоем. Испытания проводились в камере влажности 1000 ч, в камере соляного тумана 310 ч (при тех же условиях). После проведения испытания в обеих камерах образцы потускнели. После камеры влажности под покрытием обнаружена точечная коррозия, камеры соляного тумана коррозия пятнами. Результат испытаний известного состава приведен в табл. 5. Таким образом, как видно из актов испытаний, предлагаемый материал является устойчивым к действию атмосферной коррозии (влаги и соляного тумана) имеет хорошее сцепление с покрываемой металлической поверхностью. Близкий ему по составу промышленный материал при длительном испытании становится проницаемым для паров воды и соляного тумана, что снижает его защитные свойства. Экономический эффект от применения данного покрытия может быть получен за счет продления срока службы транспорта, за счет снижения времени простоя транспорта (и трудозатрат на снятие старого и нанесение нового покрытия) в условиях продления межремонтного срока службы покрытия.

Формула изобретения

Антикоррозионный защитный состав, включающий битум, наполнитель и модификатор, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости состава к действию атмосферной коррозии, в качестве наполнителя он содержит асбест, в качестве модификатора канатную смазку, являющуюся сплавом, мас. нигрол 40, гудрон 25, нефтяной церезин 20, продукт взаимодействия синтетических жирных кислот выше С₂₀ с триэтаноламином 15, при следующем соотношении компонентов композиции, мас. Битум 25 50
Канатная смазка 40 50
Асбест Остальноеа

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2