Эпоксидная композиция для защитного антикоррозионного покрытия, стойкого к воздейсвию повышенных температур

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и может быть использовано для антикоррозионной защиты трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры тепловых сетей. Эпоксидная композиция для покрытия включает компоненты при следующем соотношении, мас.%: эпоксидная диановая смола с молекулярной массой 1000-1200 26,0–29,0; синтетический каучук 2,0-4,0; пигмент на основе оксида железа 6,0-7,5; диоксид титана рутильный 7,5–8,5; сульфат бария микронизированный 20,0–21,8; пластификатор 2,0–2,5; ксилол 20,0-21,0; отвердитель полиамидный 10,7–11,5. Обеспечивается повышение температурной стойкости, повышенная адгезия к металлическим поверхностям и эластичность при изгибе.

 

Изобретение относится к составам полимерных антикоррозионных лакокрасочных материалов, которые могут быть использованы для долговременной антикоррозионной защиты трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры тепловых сетей. предохранения труб или фитингов от коррозии или от образования нежелательных отложений,

Из области техники известен патент на изобретение «Способ нанесения антикоррозийного покрытия на металлическую поверхность и композиция для антикоррозийного покрытия металлической поверхности (Патент RU № 2343224 от 10/01/2009).

Предполагается выполнение покрытия трехслойным.

Каждый из слоев представляет собой суспензию полимерной композиции, которую подготавливают перед нанесением на металлическую поверхность посредством введения в эмульсию гидрофильного предполимера с полиизоцианатным компонентом высоконаполненной композиции с последующим диспергированием до получения суспензии и добавлением в последнюю каталитической добавки.

Для получения слоя композиции используют следующий состав ингредиентов суспензии:

смола эпоксидная ЭД-20- 5-10 мас. %, лапрол 502 - 15, масло касторовое- 7, регулятор вязкости РВ- 5-10, сурик железный- 15 сульфат бария- 10 аэросил- 0,5.

После нанесения трёхслойной композиции полученное покрытие удовлетворяет требованиям предъявляемым к покрытиям трубопроводов тепловых сетей.

Суспензию полимерной композиции составляют перед нанесением на металлическую поверхность посредством введения в эмульсию гидрофильного предполимера с полиизоцианатным компонентом высоконаполненной композиции с последующим диспергированием и добавлением в последнюю каталитической добавки.

Данная композиция и технология получения антикоррозионного покрытия является достаточно сложной и предполагает нанесение на металлическую поверхность многокомпонентного состава, заранее приготовленного и добавлением перед нанесением на металлическую поверхность каталитической добавки.

Известен патент на изобретение СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ (Патент RU № 2252978 от 27.05.2005) соответствии с которым предполагается нанесение трехслойной композиции.

Для третьего (покровного) слоя создают композицию при соотношении ингредиентов, мас. %:

- эпоксидная смола - 15, сольвент - 15, сурик железный - 15 дибутилфталат - 7 тальк - 10 аэросил - 1,0, диэтаноламин -0,1, сажа - 6.

Антикоррозионное покрытие является прочным и долговечным, не подверженным разрушению при воздействии термической деформации. Термостойкость покрытия составляет 500 часов при 150°С

Наиболее близким по технической сущности является ЭПОКСИДНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ( Патент RU № 2360938 от 10.07.2009)

Изобретение относится к эпоксидной композиции, предназначенной для получения антикоррозионных покрытий на изделиях и емкостях из бетона, железобетона, металлических конструкций.

Композиция включает следующие компоненты при их соотношении в мас. %: 47,4-54,4 эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 2,8-4,3 модификатора, 19,6-27,0 растворителя, 21,7-22,8 аминного отвердителя. В качестве модификатора композиция содержит полиизоцианат на основе 4,4'-дифенилметандиизоцианата. В качестве растворителя композиция содержит растворитель Р-4. В качестве отвердителя композиция содержит ароматический полиамин «Арамин».

Изобретение позволяет повысить водостойкость и стойкость композиции к воздействию кислот и щелочей.

Наиболее важными показателями полимерной композиции, определяющими для каждых конкретных условий эксплуатационные параметры покрытия и срок его службы (долговечность) в соответствии с ГОСТ Р 51164-98 "Трубопроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии", являются высокие физико-механические характеристики, прежде всего прочность при разрыве, адгезия, стойкость к агрессивным средам, водостойкость и низкое водопоглощение пленки.

Покрытие, полученное на основе указанной композиции, имеет низкие значения водопоглощения, высокую стойкость к агрессивным средам, что указывает на повышение эффективности защитных свойств и срока службы покрытия.

Однако состав композиции для получения антикоррозионного покрытия предназначен для работы в условиях нормальных температур.

Технической проблемой является создание прочного и долговечного антикоррозийного покрытия, не подверженного разрушению в условиях термоциклирования, ударных и истирающих воздействий.

Технический результат, на который направлено изобретение, заключается в обеспечении получения прочного и долговечного антикоррозийного покрытия, не подверженного разрушению в условиях термоциклирования, ударных и истирающих воздействий.

Техническая проблема решается и технический результат достигается тем, что антикоррозионное защитное полимерное покрытие получено на основе композиции, содержащей модифицированную синтетическим каучуком (карбоксилзамещенным бутадиен-акрилонитрильным каучуком) эпоксидную смолу, пигмент на основе оксида железа, диоксид титана, микронизированный сульфат бария, пластификатор, растворитель - ксилол. Покрытие отверждается отвердителем полиамидного типа.

Полученное покрытие обеспечивает повышение стойкости антикоррозионного защитного полимерного покрытия к образованию трещин, улучшению его теплоизоляционных свойств и увеличение срока службы.

Эпоксидная композиция для покрытия, включающая эпоксидную смолу, пигменты, пластификатор, отвердитель, растворитель отличается тем, что в качестве эпоксидной смолы она содержит эпоксидную диановую смолу с молекулярной массой 1000-1200 дополнительно модифицированную карбоксил замещенным синтетическим каучуком при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:

- эпоксидная диановая смола с молекулярной массой 1000-1200 - 26,0 - 29,0;

- синтетический каучук - 2,0-4,0;

- пигмент на основе оксида железа - 6,0-7,5;

- диоксид титана рутильный - 7,5 - 8,5;

- сульфат бария микронизированный - 20,0 - 21,8;

- пластификатор - 2,0 - 2,5;

- ксилол - 20,0-21,0

- отвердитель полиамидный - 10,7 - 11,5

При этом соотношение между эпоксидной смолой и синтетическим каучуком составляет 1: 0,07-0,15

Данная задача решилась тем, что эпоксидная смола была модифицирована синтетическим каучуком. Отсюда, покрытие обладает комбинацией свойств, присущих как эпоксидным материалам, так и материалам на основе каучуков и имеет преимущества по сравнению с традиционными эпоксидными покрытиями.

Использование синтетического каучука позволило улучшить стойкость покрытия к образованию трещин в следствии термического расширения материала, улучшить теплоизоляционные свойств покрытия за счет теплоизоляционных свойств каучука и увеличить прочность сцепления с металлической поверхностью трубопроводов тепловых сетей.

Применение оксида железа, диоксида титана, микронизированного сульфата бария, пластификатора позволило улучшить общие антикоррозионные свойства покрытия.

Антикоррозионное защитное полимерное покрытие изготавливают следующим образом:

Для модифицирования эпоксидной смолы в вакуумный реактор с якорной мешалкой предварительно заливают эпоксидную смолу согласно количественному составу композиции. Далее под вакуумом в реакторе, при перемешивании якорной мешалкой увеличивают температуру смолы в реакторе до 80°С.

После достижения температуры смолы в реакторе 80°С производится добавка синтетического каучука небольшими порциями с контролем температуры реакционной массы согласно количественному составу композиции.

После окончания процесса синтеза, обязательной стадией является, определение содержания акрило-нитрильных групп методом ИК-спектроскопии.

В диссольвер загружают расчетное количество модифицированной смолы и при постоянном перемешивании добавляют расчетное количество пластификатора, пигментов и наполнителей.

Далее проводят диспергирование до степени перетира не более 60 мкм.

В бисерную мельницу горизонтального типа подается готовая пигментная суспензия после диссольвера, и проводится диспергирование пигментной суспензии до степени перетира не более 40 мкм.

В смеситель загружается продиспергированная пигментная суспензия, где происходит постановка на тип, введением необходимого количества ксилола.

После смешения двух компонентов и нанесения материала на окрашиваемую поверхность, образуется защитное антикоррозионное матовое покрытие серебристо-коричневого цвета, обладающее хорошей адгезией к металлическим поверхностям, способное защищать трубопроводы тепловых сетей от воздействия внешней среды, тем самым предотвращая их антикоррозионное разрушение. Модифицирующая добавка (карбоксилзамещенный бутадиен-акрилонитрильный каучук) и наполнители, используемые в покрытии, позволяют эксплуатировать его при воздействии повышенных температур, кратковременно до 200°С.

Отверждение покрытия происходит как за счет экзотермической реакции функциональных групп эпоксидных смол, входящих в состав покрытия, с функциональными группами полиамидного отвердителя, так и за счет физического процесса испарения растворителей из лакокрасочного материала, нанесенного на окрашиваемую поверхность.

При разработке данного покрытия были исследованы различные экзотермические реакции, протекающие с различными полиамидными отвердителями и был выбран наиболее благоприятный отвердитель, для данного типа покрытия, вступающий в реакцию с функциональными группами эпоксидных смол с выделением наиболее благоприятных температур, способствующих к получению химически плотно сшитого, антикоррозионного покрытия, обладающего наиболее оптимальным набором физико-механических и защитных свойств.

Покрытие может наноситься на окрашиваемую поверхность как методами безвоздушного и пневматического распыления, так и ручными способами окрашивания, такими как кистью и валиком.

При увеличении вязкости готовой композиции допускается разбавление ее растворителем, подходящим для данного типа покрытий.

Для получения надежной антикоррозионной защиты наносят не менее двух слоев композиции.

Изобретение иллюстрируется примерами

Пример 1. В реактор, снабженный якорной мешалкой, обогревом, последовательно загружают эпоксидную диановую смолу типа Э41 в количестве 26 кг. Далее под вакуумом в реакторе, при перемешивании якорной мешалкой увеличивают температуру смолы до 80°С.

После достижения температуры смолы в реакторе 80°С производится добавка карбоксил замещенного синтетического каучука небольшими порциями при общем количестве 4 кг с контролем температуры реакционной массы согласно количественному составу композиции.

В диссольвер загружают расчетное количество модифицированной смолы 30 кг и при постоянном перемешивании добавляют расчетное количество пластификатора 2,5 кг, пигментов: пигмент на основе оксида железа - 7,5 кг, диоксид титана рутильный - 7,5 кг и наполнитель, сульфат бария микронизированный - 21,8 кг, ксилол - 20 кг.

Далее проводят диспергирование до степени перетира не более 60 мкм.

В бисерную мельницу горизонтального типа подается готовая пигментная суспензия после диссольвера, и проводится диспергирование пигментной суспензии до степени перетира не более 40 мкм.

В смеситель загружается продиспергированная пигментная суспензия, где происходит постановка на тип, введением необходимого количества ксилола до 100%.

В результате получается эпоксидная смола в количестве 89,3 кг. Для получения готового покрытия в получившуюся смолу добавляют полиамидный отвердитель в количестве 10,7 кг.

После смешения изготовленной эпоксидной смолы и полиамидного отвердителя, и нанесения материала на окрашиваемую поверхность, образуется защитное антикоррозионное матовое покрытие серебристо-коричневого цвета, обладающее хорошей адгезией к металлическим поверхностям, способное защищать трубопроводы тепловых сетей от воздействия внешней среды, тем самым предотвращая их антикоррозионное разрушение.

Далее приведены результаты испытания по адгезии и эластичность пленки при изгибе.

Адгезионная прочность к металлической и бетонной подложке определена по ГОСТ 15140-78 "Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии".

Эластичность пленки при изгибе определена по ГОСТ 6806-73 "Материалы лакокрасочные. Метод определения эластичности пленки при изгибе"

ПРИМЕР 2

Композицию готовят аналогично примеру 1 при соотношениях,

Берут 29 кг эпоксидной диановой смолы типа Э41, синтетический каучук - 2 кг, пигмент на основе оксида железа - 6 кг, диоксид титана рутильный - 8,5 кг, сульфат бария микронизированный - 20 кг, пластификатор - 2 кг, ксилол - 21 кг, отвердитель - 11,5 кг.

Далее приведены результаты испытания по адгезии и эластичность пленки при изгибе.

Примеры свойств покрытия при использовании различной по составу композиции по примеру 1 и примеру 2

Таким образом, предлагаемый состав антикоррозионного защитного полимерного покрытия позволяет повысить температурную стойкость, эксплуатировать его для тепловых сетей до температур плюс 200°С (кратковременные повышения) и рекомендовать его для использования при защите всех металлических элементов тепловых сетей (собственно трубопроводов, задвижек и др.).

Покрытие обладает высокой адгезией к металлическим поверхностям и эластичностью при изгибе.

Эпоксидная композиция для защитного антикоррозионного покрытия, включающая эпоксидную смолу, пигменты, пластификатор, отвердитель и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной смолы она содержит эпоксидную диановую смолу и дополнительно карбоксилзамещенный синтетический каучук при соотношении между эпоксидной смолой и каучуком 1:0,07-0,15, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

эпоксидная диановая смола с молекулярной
массой 1000-1200 26,0–29,0
карбоксилзамещенный синтетический каучук 2,0-4,0
пигмент на основе оксида железа 6,0-7,5
диоксид титана рутильный 7,5–8,5
сульфат бария микронизированный 20,0–21,8
пластификатор 2,0–2,5
ксилол 20,0-21,0
отвердитель полиамидный 10,7–11,5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитным покрытиям и может быть использовано в строительной отрасли в качестве защитного барьера, предохраняющего элементы металлических конструкций зданий и сооружений от воздействия неблагоприятных природных и техногенных факторов.

Изобретение относится к пигментированному водному грунтовочному материалу, многослойной красочной системе и способу ее получения. Водный грунтовочный материал содержит пигмент, воду и продукт реакции на основе простого полиэфира.
Изобретение относится к энергосберегающему покрытию и конкретно касается защиты кирпичных, бетонных и железобетонных поверхностей строительных конструкций зданий и сооружений, в частности стен, потолков, а также емкостей для хранения нефти и нефтепродуктов, резервуаров водоподготовки и хранения реагентных составов, ремонтируемых и вновь изготавливаемых зданий и сооружений, а также к способам нанесения защитного покрытия на данные поверхности.

Изобретение относится к пигментированному водному грунтовочному материалу, многослойной красочной системе и способу ее получения. Водный грунтовочный материал включает пигмент, воду и продукт реакции на основе простого полиэфира.

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к получению лакокрасочных покрытий. Антикоррозионная системы лакокрасочных покрытий состоит из грунтовочного цинксодержащего слоя, наносимого методом катодного электроосаждения, и наносимого методом пневматического распыления верхнего эмалевого слоя, способного к самовосстановлению, на основе полиуретановых пленкообразователей.

Изобретение относится к способу покрытия металлических поверхностей субстратов с помощью водных композиций в форме дисперсии и/или суспензии, которые содержат по меньшей мере одно стабилизированное связующее средство и один гелеобразователь и с помощью которых на стадии предварительной обработки и/или во время контактирования катионы, извлеченные растворением из металлической поверхности, образуют покрытие на основе ионогенного геля, при котором нанесение покрытия осуществляют посредством: I) предоставления субстрата с очищенной металлической поверхностью, II) контактирования металлических поверхностей с первой водной композицией в форме дисперсии и/или суспензии и нанесения с ее помощью покрытия, III) при необходимости промывки органического покрытия, IV) при необходимости сушки органического покрытия и V) покрытия по меньшей мере двумя дополнительными композициями для нанесения покрытий перед сушкой и сшивкой всех нанесенных слоев, причем стабилизированные связующие средства выбраны из группы, состоящей из: неионогенно стабилизированных полиэпоксидных дисперсий, неионогенно стабилизированных полиуретановых дисперсий и ионно стабилизированных полиакрилатных дисперсий, причем стабилизированные связующие средства должны удовлетворять условию, что a) водную смесь из полностью обессоленной воды, от 0,2 до 2% масс.

Изобретение относится к системам ингибирующих коррозию золь-гель покрытий. Описан ингибирующий коррозию материал покрытия, связанный с металлической подложкой, содержащий: ингибирующее коррозию соединение, содержащее по меньшей мере одну дисульфидную группу; и золь-гель на основе циркония, связанный с металлической подложкой; при этом ингибирующее коррозию соединение содержится в золь-геле на основе циркония.

Изобретение может быть использовано при проведении поверхностной обработки летательных аппаратов, деталей автомобилей. Не содержащая шестивалентного хрома жидкость для химической конверсионной обработки поверхностей покрытия цинком или цинковым сплавом содержит ионы трехвалентного хрома, ионы циркония, нитрат-ионы, цепочечный коллоидный кремнезем и воду.

Группа изобретений относится к вариантам противокоррозионных материалов и может быть использована в составе лакокрасочных композиционных материалов для защиты металлических конструкций.

Группа изобретений относится к вариантам противокоррозионных материалов и может быть использована в составе лакокрасочных композиционных материалов для защиты металлических конструкций.

Настоящее изобретение относится к грунтовочной композиции, отвержденному грунтовочному покрытию, подложке, многослойному покрытию, способу нанесения покрытия и грунтовочной системе.

Изобретение относится к восстановлению изолирующей поверхности катодно-поляризуемых металлических конструкций и сооружений. Способ восстановления включает насыщение пристеночного почвенного пространства на участке с поврежденной сплошностью изоляции путем закачивания в почву на глубину залегания химического реагента.

Изобретение относится к получению антиадгезионных покрытий, например, на поверхности стеклопластиковых или металлических форм, используемых при получении различных изделий из полимерных композиционных материалов.
Изобретение относится к композиции с высокой рассеивающей способностью, она предназначена для получения на катоде покрытий методом электроосаждения. .

Изобретение относится к композиции эпоксидного порошкового покрытия и к способу ее получения. .

Изобретение относится к области получения лакокрасочных материалов, а именно порошковых эпоксидных композиций, предназначенных преимущественно для защиты трубопроводов.

Изобретение относится к области лакокрасочной промышленности, а именно к получению составов, предназначенных для покрытия металлических поверхностей, в частности оборудования для производства технического углерода, с целью защиты их от коррозии.

Изобретение относится к диэлектрической композиции для композиционных полимерных материалов и может применяться для создания радиопрозрачных изделий и покрытий приемо-передающих радиотехнических комплексов для авиакосмической, морской, сухопутной техники гражданского и специального назначения.
Изобретение относится к способу получения эпоксидных композиций, предназначенных преимущественно для ремонта изношенных поверхностей узлов трения на железнодорожном транспорте и в других областях применения клеев холодного отверждения в полностью подготовленном состоянии.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности и может быть использовано для антикоррозионной защиты трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры тепловых сетей. Эпоксидная композиция для покрытия включает компоненты при следующем соотношении, мас.: эпоксидная диановая смола с молекулярной массой 1000-1200 26,0–29,0; синтетический каучук 2,0-4,0; пигмент на основе оксида железа 6,0-7,5; диоксид титана рутильный 7,5–8,5; сульфат бария микронизированный 20,0–21,8; пластификатор 2,0–2,5; ксилол 20,0-21,0; отвердитель полиамидный 10,7–11,5. Обеспечивается повышение температурной стойкости, повышенная адгезия к металлическим поверхностям и эластичность при изгибе.

Наверх