Композиция для антикоррозионного покрытия

 

Изобретение относится к защите от коррозии основных конструкционных материалов (стали, бетона) и может быть использовано для повышения долговечности и сохранения эксплуатационных свойств оборудования, сооружений и конструкций из указанных материалов. Композиция, включающая полимерное пленкообразующее вещество, в качестве которого применяют раствор эпоксидной смолы, и кремнийорганический отвердитель, дополнительно содержит разновидность природного спекулярита мелкочешуйчатого альфа-оксида железа с низким содержанием сопутствующих компонентов и высоким содержанием оксида железа. В качестве раствора эпоксидной смолы применяют эмаль Э-41, а в качестве кремнийорганического отвердителя - производное кремнийорганических аминов АСОТ-2. Технический результат - повышение долговечности покрытия в условиях комплексного воздействия коррозионных факторов. 2 табл.

Изобретение относится к защите от коррозии основных конструкционных материалов /стали, бетона/ и может быть использовано для повышения долговечности и сохранения эксплуатационных свойств оборудования, сооружений и конструкций из указанных материалов.

Известен состав для антикоррозионного покрытия, включающий эпоксидную смолу, растворитель и отвердитель / Кузнецов М.В. и др. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров. - М.: Недра, 1992, с. 95-98/.

Недостатком этого состава является недолговечность покрытия в условиях колебания температуры окружающей среды и воздействия агрессивных факторов.

Известен также состав для антикоррозионного покрытия, включающий эпоксидную смолу, растворитель и пигменты, в качестве которых применяют алюминиевую или цинковую пудру /Протасов В.Н. Эффективность применения противокоррозионных покрытий нефтепромыслового оборудования.- М.: ВНИИОЭНГ, с.44-45/.

Повышение коррозионной стойкости покрытий на основе таких составов по сравнению чистыми лакокрасочными материалами обусловлено повышенной стойкостью композиции к комбинированному воздействию различных коррозионных факторов /окисления, фотолиз, электрохимические процессы, знакопеременные температурные и динамические нагрузки изделий/. Протекторное защитное действие /цинк, алюминий/ пигментов уменьшает скорость коррозии даже в высокоагрессивных средах.

Однако стойкость покрытий из такой композиции к отдельным видам коррозии /абразивный износ, питтинг, кавитация/ ограничена. Другим недостатком является газовыделение при реакции с агрессивными кислыми и щелочными средами, разрыхляющее структуру покрытия и резко ухудшающее его защитные свойства.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является композиция для антикоррозионного покрытия, включающая полимерное пленкообразующее вещество, в качестве которого применяют эпоксидную смолу, и кремнийорганический отвердитель /Шодэ Л.Г. и др. Эпоксикремнийорганические эмали с повышенной атмосферостойкостью. Лакокрасочные материалы и их применение. N 3-4, с. 33-34/.

Эта композиция по сравнению с вышеприведенными аналогами обладает более высокой прочностью и адгезией к металлу. Однако долговечность покрытия в условиях комплексного воздействия коррозионных факторов небольшая /7-8 лет/.

Целью изобретения является повышение долговечности покрытия в условиях комплексного воздействия коррозионных факторов /химической, абразивной, кавитационной и электрохимической коррозии/.

Поставленная цель достигается тем, что композиция для антикоррозионного покрытия, включающая полимерное пленкообразующее вещество, в качестве которого применяют раствор эпоксидной смолы, и кремнийорганический отвердитель, в качестве раствора эпоксидной смолы она содержит раствор эпоксидной смолы Э-41 в ксилоле или ацетоне, в качестве кремнийорганического отвердителя - производное кремнийорганических аминов АСОТ-2 и дополнительно содержит разновидность природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа - спекулярит алтайского месторождения "Рудный лог" с содержанием окислов кремний, алюминия, магния и кальция соответственно не более 2,5; 1,8; 0,2 и 0,3% и содержанием оксида железа Fe₂O₃ 90-95% и тиокол при следующем содержании компонентов, мас.%: Раствор эпоксидной смолы Э-41 в ацетоне или ксилоле - 40 - 54 Указанный кремнийорганический отвердитель АСОТ-2 - 12-16 Указанная разновидность природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа - 20-40 Тиокол - 8-10 Сущность изобретения заключается в том, что добавление в антикоррозионную композицию разновидности природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа с низким содержанием сопутствующих компонентов /оксидов кремния, алюминия, магния и кальция/ и высоким содержанием железа Fe₂O₃, а также тиокола существенным образом повышает долговечность покрытия /более 15 лет/. При этом снижается трещинообразование в защитных покрытиях, не происходит расслаивание и образование пузырей, наблюдается высокая стойкость к воздействию любых коррозионных факторов. Благодаря введению в композицию спекулярита расширяется температурный диапазон работы покрытия до - 60-160^oC.

Для приготовления антикоррозионной композиции используют раствор эпоксидной смолы Э-41 /ТУ 6-10-507-76/ и кремнийорганический отвердитель АСОТ-2 /ТУ 6-02-1250-83/.

Эмаль Э-41 - раствор эпоксидной смолы в ксилоле или ацетоне. Отвердитель АСОТ-2 представляет производную кремнийорганических аминов /50% - ный раствор в циклогексаноне/.

В качестве спекулярита используют разновидность природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа с низким содержанием окислов кремния, алюминия, магния и кальция и высоким содержанием альфа-оксида железа алтайского месторождения "Рудный лог". Химический состав этого спекулярита характеризуется следующими данными: содержанием окислов кремния, алюминия, магния и кальция соответственно не более 2,5; 1,8; 0,2 и 0,3% и содержанием оксида железа Fe₂O₃ - 90-95%. Степень измельчения спекулярита - 63 мкм /остаток на сите с размером отверстий 63 мкм < 0,1%/.

В качестве тиокола применяют жидкие тиоколы, например тиокол марки 1, который представляет собой полисульфидный полимер вязкостью при 25^oC 20,0 Пас, массовой долей SH-групп 2,6%, жизнеспособностью 5 ч /ГОСТ 12812-80. Тиоколы жидкие/. Тиокол применяется для повышения эластичности покрытия.

Композицию готовят смешиванием на механической мешалке в расчетных количествах раствора эпоксидной смолы Э-41, спекулярита и тиокола в течение 10-15 мин при комнатной температуре. Затем добавляется кремнийорганический отвердитель АСОТ-2 и состав дополнительно перемешивается в течение 10-15 мин.

Композицию наносят на поверхность изделия методом безвоздушного распыления окрасочными агрегатами мембранного типа, а также валиком и кистью.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами: композиции покрытия приведены в табл. 1, основные характеристики покрытия в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что композиции по примерам 1-3 создают покрытие с повышенной топливостойкостью и небольшой набухаемостью пленки и повышенной долговечностью /более 15 лет/. Кроме того, покрытие обладает высокой термостойкостью /-60 - /+160/^oC/ и химической стойкостью.

Указанные результаты обусловлены низким содержанием окислов алюминия, магния и кальция, высоким содержанием оксида железа Fe₂O₃ в применяемом спекулярите, дополнительным вводом тиокола марки 1 в композицию, применением в качестве раствора эпоксидной смолы Э-41, в качестве кремнеорганического отвердителя производной кремнеорганических аминов АСОТ-2 и выбором соответствующего содержания компонентов.

Прочность пленки при ударе определена по прибору У-1А по ГОСТ 4765-73. Эластичность пленки при изгибе определена по ГОСТ 6806-73 и ТУ 14-1-3433-82. Топливостойкость покрытий определена по весовому методу после статического воздействия сред топлива и воды на образцы. Адгезия определена по ГОСТ 15140-76. Долговечность покрытия на основе предложенной композиции подтверждена длительной эксплуатацией резервуаров и емкостей для топлива и нефти в условиях коррозионно-агрессивных сред.

Таким образом, введение в эпоксидно-кремнийорганическую композицию дополнительно природного спекулярита с низким содержанием сопутствующих компонентов и высоким содержанием оксида железа Fe₂O₃ и тиокола, применение в качестве кремнийорганического отвердителя производного кремнийорганических аминов АСОТ-2, а в качестве раствора эпоксидной смолы раствора эпоксидной смолы Э-41 в ксилоле или ацетоне позволяет существенно улучшить характеристики покрытия и его долговечность.

Формула изобретения

Композиция для антикоррозионного покрытия, включающая полимерное пленкообразующее вещество, в качестве которого применяют раствор эпоксидной смолы, и кремнийорганический отвердитель, отличающаяся тем, что в качестве раствора эпоксидной смолы она содержит раствор эпоксидной смолы Э-41 в ксилоле или ацетоне, в качестве кремнийорганического отвердителя - производное кремнийорганических аминов АСОТ-2 и дополнительно содержит разновидность природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа - спекулярит алтайского месторождения "Рудный лог" с содержанием окислов кремния, алюминия, магния и кальция соответственно не более 2,5, 1,8, 0,2 и 0,3% и содержанием альфа-оксида железа Fe₂O₃ 90 - 95% и тиокол при следующем содержании компонентов, мас.%: Раствор эпоксидной смолы Э-41 в ацетоне или ксилоле - 40 - 54 Указанный кремнийорганический отвердитель АСОТ-2 - 12 - 16 Указанная разновидность природного мелкочешуйчатого альфа-оксида железа - 20 - 40
Тиокол - 8 - 10

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.06.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2007        БИ: 17/2007

---