Композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия
Описывается композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановый полимер, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку, содержащую монтмориллонит, и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя дополнительно содержит микроармирующий наполнитель Волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Техническим результатом является получения термостойких антикоррозионных покрытий, которые могут быть использованы для защиты металлических поверхностей, подвергающихся воздействию повышенных температур и агрессивных сред. 2 табл.
Изобретение относится к лакокрасочным материалам для получения термостойких антикоррозионных покрытий и может быть использовано для защиты металлических поверхностей (двигателей автомобилей, систем выхлопа газов, наружных поверхностей трубопроводов, газопроводов), подвергающихся воздействию повышенных температур и агрессивных сред (вода, соль, бензин).
Известна термостойкая краска "Цезарь", которая представляет собой суспензию алюминиевой пудры и целевых добавок в полифенилсилоксановой бутанолизированной смоле прямого синтеза и дополнительно содержит сополимер метилметакрилата с метакриловой кислотой (ТУ 2312-001-12110159-95 Краска "Цезарь-001"). Краска имеет следующие показатели качества: стойкость к попеременному воздействию нагрева до 500°С и воды при температуре (20±2)° С не менее 10 циклов; обладает хорошими диэлектрическими свойствами - удельное объемное электрическое сопротивление не менее 108 Ом·см; и хорошими физико-техническими характеристиками - прочность пленки при ударе 50 см, адгезия покрытия 1 балл.
Однако пленка краски достаточно термостойка при длительном (более 5 ч) воздействии высоких температур, имеет невысокую стойкость к воздействию 3%-ного раствора NaCl (24 ч), ограниченную стойкость к статическому воздействию воды (48 часов). Требования же потребителей: стойкость к солевому туману более 96 ч и влагостойкость не менее 100 ч.
Наиболее близкой по составу и свойствам к предлагаемому изобретению является кремнийорганическая композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер, наполнитель, пигмент термостойкий, реологическую добавку и органический растворитель (Патент РФ №2182582). Покрытие на основе этой композиции обладает хорошими защитными свойствами, имеет хорошую адгезию к металлическим поверхностям, высокую термостойкость, выдерживает воздействие воды, минерального масла, бензина, соляного тумана.
Однако недостатком этой композиции является низкая термостойкость покрытия при толщине пленки композиции более 32 мкм. Кроме того, при толщине пленки, выдерживающей воздействие температуры 600°С, покрытие обладает низкими антикоррозионными свойствами при воздействии агрессивных сред. Разная толщина пленки композиции для получения термостойкого антикоррозионного покрытия отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики покрытия, потребительские свойства композиции и по потребительским свойствам не соответствует современным требованиям потребителей.
Целью изобретения является создание композиции, обеспечивающей получение термостойкого антикоррозионного покрытия с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Указанная цель достигается тем, что композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановый полимер, акрилатный сополимер БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку, содержащую монтмориллонит, и органический растворитель, содержит дополнительно в качестве наполнителя микроармирующий наполнитель Волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| полифенилсилоксановый полимер | 20-30 |
| акрилатный сополимер БМК-5 | 4-8 |
| пигмент термостойкий | 8-20 |
| алюмосиликат калия | 3-10 |
| микроармирующий наполнитель | 2,5-8 |
| реологическая добавка | 0,5-2,0 |
| органический растворитель | остальное. |
В качестве термостойкого пигмента композиция может содержать алюминиевую пудру или другие термостойкие пигменты, например: пигмент черный (ТУ 6-10-1788-80), пигмент красный железоокисный FEPREN ТР-120.
В качестве реологической добавки используют бентон 34 или другие неорганические вещества, содержащие монтмориллонит, например Clay-tone AF.
В качестве растворителя используют ксилол (ГОСТ 9410-78, ГОСТ 9949-76), сольвент (ГОСТ 10214-78), ацетон (ГОСТ 2768-84), бутилацетат (ГОСТ 8981-78). В качестве полифенилсилоксанового полимера используют 60%-ный раствор полифенилсилоксана в ксилоле или толуоле. В качестве акрилатного сополимера используют сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты. Сополимер БМК-5 получают методом суспензионной полимеризации бутилового эфира метакриловой кислоты и метакриловой кислоты (ТУ 2216-012-55856863-2002). В качестве алюмосиликата используют слюду-мусковит (ГОСТ 14327-82, ГОСТ 855-74) или слюду-мусковит микронизированную (ТУ 5725-001-31894267-02).
Композицию получают следующим образом. В раствор полифенилсилоксанового полимера загружают акрилатный сополимер БМК-5, растворенный вместе с реологической добавкой в смеси растворителей ацетон (или бутилацетат): ксилол при следующем соотношении (20-22):(78-80) соответственно. Смесь перемешивают в течение 1 часа при температуре не выше 50°С, затем загружают наполнители, пигмент и перемешивают в дис-сольвере в течение 1 часа при температуре не выше 35°С, затем полученную однородную массу пропускают через виброкавитационную мельницу, откуда отбирается проба готовой композиции для определения показателей качества. Готовая композиция передается на расфасовку.
Для проведения испытаний композицию наносили на металлические пластинки с помощью пневматического краскораспылителя и сушили при комнатной температуре и при температуре (150±2)°С.
Изобретение иллюстрируется примерами 1-8 (пример 1- известный). Композицию по примерам получают, как описано выше. Составы композиций приведены в таблице 1. Результаты испытаний покрытий на их основе приведены в таблице 2.
Результаты испытаний покрытий по термостойким и антикоррозионным свойствам показывают, что покрытия на основе предложенной композиции по сравнению с известной композицией обладают лучшими физико-механическими и эксплуатационными свойствами, выдерживают воздействие температуры 600°С при толщине пленки более 32 мкм, при которой обеспечивается хорошая антикоррозионная защита металлической поверхности от воздействия агрессивных сред, имеют более высокую термостойкость 620-650°С.
Предлагаемая композиция значительно расширит область применения кремнийорганических термостойких композиций, может найти промышленное и бытовое применение для защитной окраски двигателей и выхлопных систем автомобилей и тракторов, для окраски оборудования и трубопроводов в нефтегазовой промышленности, дымовых труб и доменных печей, металлических дверей и кровли.
| Таблица 2 | |||||||||
| № п/п | Показатели качества композиции | Результаты испытаний по составам | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||
| 1 | Внешний вид | серебристо-серый | Серебристо-серый | Серебристо-серый | серебристо-серый | черный | краный | серебристо-серый | серебристо-серый |
| 2 | Толщина пленки испытуемого покрытия, мкм | 22-32 | 35-40 | 32-36 | 35-41 | 35-42 | 33-40 | 37-45 | 35-40 |
| 3 | Термостойкость покрытия, °С | 600 | 610 | 650 | 600 | 600 | 650 | 620 | 610 |
| 4 | Твердость пленки по маятниковому прибору ТМЛ, ус.ед. | 0,5 | 0,51 | 0,5 | 0,5 | 0,52 | 0,54 | 0,54 | 0,5 |
| 5 | Прочность пленки при ударе по прибору У-1, кг·см | 40 | 40 | 50 | 45 | 40 | 40 | 45 | 50 |
| 6 | Адгезия пленки, балл | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 7 | Стойкость к соляному туману, ч | точечная коррозия | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 8 | Стойкость пленки к статическому воздействию при температуре (20±2)°С, ч | ||||||||
| - воды | 96 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | 120 | |
| - бензина | 48 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | |
| - минерального масла | 48 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 | 72 |
Композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановый полимер, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку, содержащую монтмориллонит, и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве наполнителя дополнительно содержит микроармирующий наполнитель Волластонит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Полифенилсилоксановый полимер | 20-30 |
| Сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты | 4-8 |
| Пигмент термостойкий | 8-20 |
| Алюмосиликат калия | 3-10 |
| Микроармирующий наполнитель | 2,5-8 |
| Реологическая добавка | 0,5-2,0 |
| Органический растворитель | Остальное |
