Состав для антиобледенительного покрытия
Владельцы патента RU 2711456:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пензенский государственный университет архитектуры и строительства" (RU)
Изобретение относится к составам для антиобледенительных покрытий металлических конструкций. Состав содержит, мас.%: силиконовая смола SILRES® MSE 100 - 11-20, аэросил марки R 972 - 2-3, ксилол 77-87. Изобретение позволяет повысить краевой угол смачивания, снизить критический угол скатывания, уменьшить расход связующего. 3 табл.
Изобретение относится к составам для покрытий, обеспечивающим снижение сил сцепления между льдом и различными поверхностями и защищающих от воздействия атмосферных факторов. Изобретение может быть использовано для борьбы с обледенением металлических конструкций,
Известна композиция, включающая кинетически устойчивую смесь кремнийорганических полимеров, наполнитель (слюда, тальк), пигмент (оксиды и соли переходных металлов) и растворитель (толуол). Покрытие, сформированное на основе указанной композиции, является атмосферостойким и может применяться для защиты металлических, железобетонных и других конструкций, а также различного оборудования на открытом воздухе. Однако оно не обладает антиобледенительным свойством [1].
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция, включающая кремнийорганическое полимерное связующее, состоящее из полидиметилфенилсилоксана и полидиметилсилоксана, и растворитель в виде толуола, в качестве наполнителя содержит тальк или смесь талька с белитом, и (или) баритом, а в качестве пигмента - оксиды и (или) соли переходных металлов, при следующем соотношении компонентов, мас. % (RU 2156786 дата приоритета 1998-12-30, дата публикации 27.09.2000, Красильникова Л.Н., Чуппина С.В., Кротиков В.А., Шнурков Н.В., Фокина Л.Т.) [2]:
| Кремнийорганическое полимерное связующее | 30-40 |
| Наполнитель | 9-18 |
| Пигмент | 6-15 |
| Растворитель | Остальное |
Недостатками прототипа являются повышенный расход связующего и вследствие этого высокая стоимость покрытия. Отверждение покрытия может проводиться происходит при температуре 180°С в течение 3 часов, либо отверждение происходит при температуре окружающей среды с предварительно внесенным в композицию отвердителем, что затрудняет технологию производства в построечных условиях. Кроме того, краевой угол смачивания не обеспечивает супергидрофобных свойств покрытию.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная задача решается тем, что состав для антиобледенительного покрытия металлических конструкций, включающая силиконовую смолу, наполнитель, толуол, содержит в качестве наполнителя аэросил марки R 972, в качестве силиконовой смолы кремнийорганическую смолу SILRES® MSE 100 при следующем соотношении компонентов, масс. %:
| силиконовая смола SILRES® MSE 100 | 11-20 |
| аэросил марки R 972 | 2-3 |
| ксилол | 77-87 |
Состав для антиобледенительного покрытия может быть приготовлен путем диспергирования аэросила в ксилольном растворе кремнийорганической смолы SILRES® MSE 100. Процесс проводится в шаровых или бисерных мельницах в течение 24-48 часов. Для нанесения состава на защищаемую поверхность применяются методы лакокрасочной технологии: кисть, валик, краскораспылитель, окунание и другие.
Для приготовления состава использовали следующие материалы:
- силиконовая смола SILRES® MSE 100 - представляет смесь метиловых эфиров различных поликремневых кислот (компания Wacker Chemie) [3];
- аэросил марки R 972.
Конкретные примеры рецептур антиобледенительного состава и свойства покрытий на его основе приведены в табл. 2, 3.
Для исследования свойств представленных рецептур состава и покрытий на его основе были использованы следующие методики. Для характеристики антиобледенительных свойств покрытий в работе применяли значение статического и динамического (наступающего и отступающего) краевого угла смачивания, а также гистерезис смачивания, для чего измеряли углы натекания θнат, и углы оттекания θот [5]. Динамический угол смачивания определяли наклонным методом. Для этого капля воды помещалась на металлическую пластину, которая постепенно начинала наклоняться. Наступающий краевой угол смачивания (θнат) - это максимальный угол, достигаемый перед тем, как контактная линия начинает двигаться в сторону газовой фазы. Отступающий угол (θот) характеризуется минимальным значением до того момента, когда линия начинает движение в сторону жидкой фазы.
Для экспериментального исследования процесса смачивания жидкостью твердых подложек в качестве подложек использовались металлические пластины профнастила кровельного «МП-20» с полимерным покрытием. Состав антиобледенительного покрытия был нанесен на пластину, после отверждения которого на поверхность наносилась капля воды.
Статический краевой угол смачивания определялся методом лежащей капли по формуле 
где h - высота капли;
r - радиус капли.
Адгезию покрытий определяли методом решетчатого надреза [6] 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Харитонов Н.П. Органосиликатные композиции: Каталог-справочник / Н.П. Харитонов, В.А. Кротиков, В.В. Островский. - Л.: Наука: Ленингр. отд-ние, 1980. - 90 с.
2. Патенту РФ 2156786 Композиция для антиобледенительного покрытия: пат. 2156786 Рос. Федерация: МПК С09K 3/18. Л.Н. Красильникова, С.В. Чуппина, В.А. Кротиков, Н.В. Шнурков, Л.Т. Фокина; заявитель и патентообладатель Институт химии силикатов РАН, Научно-исследовательский институт специальных полимеров и коррозии. Заявл. 1998-12-30; опубл. 27.09.2000.
3. https://www.wacker.com/cms/en/home/index.jsp
4. http://www.silica.su/ru/perechen-produkczii/834-aerosil.html
5. Брагина В.И. Флотационные методы обогащения: учебное пособие по циклу лабораторных работ для студентов специальности 130405.65 «Обогащение полезных ископаемых» / сост.В.И. Брагина, В.И. Брагин, Л.П. Пехова. - Красноярск: ИПК СФУ, 2010. - 78 с.
6. ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии (с Изменениями N 1, 2, 3) М.: ИПК Издательство стандартов, 1996.
Состав для антиобледенительного покрытия металлических конструкций, включающий силиконовую смолу, наполнитель, ксилол, отличающийся тем, что содержит в качестве наполнителя аэросил марки R 972, в качестве силиконовой смолы кремнийорганическую смолу SILRES® MSE 100 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| силиконовая смола SILRES® MSE 100 | 11-20 |
| аэросил марки R 972 | 2-3 |
| ксилол | 77-87 |
