Композиция для антикоррозионного покрытия

 

Изобретение предназначено для защиты металлических конструкций промышленных предприятий, эксплуатируемых в агрессивных средах, а также в морской воде. Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной стойкости покрытия в указанных средах. Композиция включает сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или сополимер винилхлорида с винилацетатом, бутилацетат, ацетон, толуол и содержит п-нитробензальдегид в качестве ингибитора коррозии. 3 табл.

Изобретение относится к композициям для антикоррозионных, в частности полимерных, покрытий на основе сополимеров винилхлорида и предназначено для защиты металлических конструкций промышленных предприятий, эксплуатируемых в агрессивных средах, а также в морской воде.

Известен химически стойкий лак, включающий, мас.%: сополимер винилхлорида с винилацетатом 12,6; хлордифенил 2,5; ацетон 22; бутил-ацетат 10,2; толуол 52,7 (ТУ-6-10-1115-75 [1]; а.с. СССР 639908, кл. С 09 D 5/08, 3/74 [2]).

Покрытие, получаемое на основе данного лака, имеет невысокую коррозионную стойкость вследствие структурной пористости, обычно возникающей при формировании полимерного покрытия, что приводит к проникновению агрессивных сред к защищаемой поверхности.

За прототип выбрана полимерная композиция, включающая, мас.ч.: сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или винилацетатом 17-19, толуол 40-42, ацетон 17-17,5, бутилацетат 1,8-8,1, предназначенная для приготовления грунтов (ТУ 6-10-820-75 [3]).

Недостатком выбранной за прототип композиции является низкая коррозионная стойкость покрытия в воде. Так, например, уже через 2 месяца после помещения образцов с нанесенным покрытием в водопроводную воду площадь подпленочной коррозии составляет 14-17%, а через 2 месяца после помещения таких же образцов в 0,1 н. водный раствор Na₂SО₄ площадь подпленочной коррозии составляет 18-21%, а в 4%-ном водном растворе NaСl (содержание солей в морской воде) площадь подпленочной коррозии составляет 18-23%.

Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной стойкости покрытия в агрессивных средах.

Сущность изобретения состоит в том, что композиция для антикоррозионного покрытия, включающая сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или винилацетатом, бутилацетат, ацетон, толуол, дополнительно содержит пара-нитробензальдегид при следующем соотношении компонентов, мас.%: Сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или винилацетатом - 15-20 Бутилацетат - 9,6-10,5 Ацетон - 20,0-20,7 Толуол - 49,0-52,0 Пара-нитробензальдегид - 0,2-2,0 Предлагаемая композиция для антикоррозионного покрытия по сравнению с прототипом имеет более высокую коррозионную стойкость. Противокоррозионная защита стальной поверхности с покрытием на основе данной композиции в атмосфере с относительной влажностью 100% в течение 6 месяцев испытаний по сравнению с прототипом повышена в 68 раз; в 0,1 н. водном растворе Na₂SО₄ в течение 2 месяцев испытаний в 12 раз; в 4%-ном водном растворе NaCl в течение 2 месяцев испытаний в 21 раз (см. табл.1-3).

Кроме этого твердость пленки и ее прочность на изгиб у предлагаемой композиции имеет более высокие показатели. Результаты сравнительных коррозионных испытаний прототипа и вариантов предлагаемых композиций, их физико-механические характеристики приведены в табл. 1-3.

Применяемый в качестве ингибитора коррозии пара-нитробензальдегид представляет собой бесцветное кристаллическое вещество имеющее характеристики: Молекулярная масса - 151
Температура плавления - 106,5^oС
Растворимость:
спирт - растворим
ацетон - растворим
толуол - растворим
вода - нерастворим
Использованный пара-нитробензальдегид удовлетворяет требованиям ГОСТ 14049-68 [4].

Ранее пара-нитробензальдегид в качестве ингибитора коррозии не применялся; в промышленности используется в качестве сырья в химико-фармацевтическом производстве, например, при синтезе левомицетина (Г. Дайсон, П.Мей. Химия синтетических лекарственных веществ. М.: Мир, 1964, стр.623 [5]), а также в синтезе n-нитрокоричной кислоты и ряда других важных в техническом отношении веществ как исходный продукт.

Пара-нитробензол обладает низкой токсичностью по отношению к живым организмам - ЛД₅₀ - 4,7 г/кг (Лапик А.С. Известия СО АН СССР сер. биолог. 1969, 15, стр.132-134. [6]).

Композицию для антикоррозионного покрытия готовят следующим образом.

Сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом (ВХВД-40, ОСТ 6-01-19-75 [7]) или сополимер винилхлорида с винилацетатом (А-15, ТУ 6-01-025-76 [8]) растворяют в смеси органических растворителей (бутилацетате, ацетоне, толуоле), затем добавляют п-нитробензальдегид.

В предлагаемую композицию для антикоррозионного покрытия можно вводить пигмент, например железоокисный красный (железо III окись - Fе₂О₃).

Композицию можно наносить пульверизатором, кистью, окунанием.

Для проведения коррозионных испытаний применялись пластинки из низкоуглеродистой конструкционной стали (Ст 5) размером 150•60•1 мм. Перед нанесением покрытия пластинки обрабатывались наждачной бумагой и обезжиривались спиртом (по ГОСТ-380-71 [9]). Покрытие наносилось в два слоя методом окунания. Толщина полученных пленок составляла 30 мкм. Перед испытанием образцы с покрытием выдерживались на воздухе в течение 10 суток. Края образцов изолировались битумной мастикой.

Коррозионные испытания проводились следующим образом. Образцы с нанесенными на них покрытиями погружались в 0,1 н. водный раствор Na₂S0₄ и в 4%-ный водный раствор NaCl; время выдержки составляло 2 месяца. По истечении срока испытаний покрытие удалялось и определялась площадь подпленочной коррозии. Контрольные образцы с нанесенными покрытиями выдерживались на воздухе с относительной влажностью 100% в течение 6 месяцев, после чего покрытие удалялось и определялась площадь подпленочной коррозии.

Проведенные коррозионные испытания показали, что предлагаемая композиция может быть успешно использована для защиты металлических конструкций, находящихся под воздействием агрессивных сред, а также стальных конструкций и судов, находящихся под воздействием морской воды.

Формула изобретения

Композиция для антикоррозионного покрытия, включающая сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или винилацетатом, бутилацетат, ацетон, толуол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит пара-нитробензальдегид при следующем сотношении компонентов, мас.%:
Сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом или винилацетатом - 15-20
Бутилацетат - 9,6-10,5
Ацетон - 20,0-20,7
Толуол - 49,0-52,0
Пара-нитробензальдегид - 0,2-2,0и

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3