БИТУМНЫЙ СОСТАВ И ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ОТ КОРРОЗИИ ЧАСТЕЙ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1996 года по МПК C09D195/00 C09D5/08 C23F11/08 C09D195/00 C09D191/00 

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано для защиты от коррозии кузовов автомобилей и других металлоконструкций, работающих в условиях умеренного и холодного климата.

В настоящее время известен широкий круг покрытий для защиты металлоконструкций от коррозии.

Металлические покрытия представляют собой тонкий слой коppозионно-стойкого металла, наносимый методом гальваники или напылением из расплава на защищаемую поверхность. Однако из-за сложности и высокой стоимости процесса нанесения эти покрытия имеют ограниченное применение для защиты поверхностей большой пощади, больших размеров, например днищ кузовов автомобилей, опор линий электропередачи и т.п.

Лакокрасочные покрытия представляют собой твердую пленку, образующуюся на защищаемой поверхности после испарения, растворения из раствора, наносимого на поверхность пульверизатором, кистью или окунанием. Лакокрасочные покрытия пригодны для обработки поверхностей большой площади, но имеют низкие защитные свойства в особо тяжелых условиях эксплуатации, к которым, в частности, относятся кузова автомобилей, что обуславливает малый гарантийный срок защиты 1,5-3 г.

Поэтому в настоящее время для защиты кузовов автомобилей, особенно днищ и скрытых полостей, наряду с лакокрасочными дополнительно применяются покрытия на основе нефтяных составов, нанесенных поверх лакокрасочного покрытия на защищаемую поверхность. Основными компонентами дополнительного защитного состава являются массовые продукты нефтепереработки: битумы, каучуки, латексы, церезины, парафины, петролатумы и др.

Создание покрытий для днищ кузовов автомобилей особенно затруднено специфическими условиями эксплуатации, обусловленными воздействием влаги, соляных растворов, абразива, термических и механических деформаций, ударных нагрузок и характеризуемых как особо тяжелые.

Покрытие должно обладать высокими защитными и адгезивными свойствами. Кроме того, покрытие, с одной стороны, должно быть твердым для обеспечения высокой абразивостойкости, т.е. способности сохранять защитные свойства при воздействии вылетающих из-под колес автомобиля абразивных частиц (песка, пыли, камней); с другой стороны, оно должно быть мягким и пластичным, чтобы не разрушаться (не растрескиваться) под воздействием ударных нагрузок (вылетающих из-под колес камней и пр.) и нагрузок от температурных, механических деформаций кузова.

Во всех известных покрытиях на основе нефтяных составов для кузова автомобилей эта задача решается путем компромисса, т.е. покрытия выполняются из полутвердых, эластичных материалов с некоторым оптимальным соотношением твердости и пластичности. Такой путь решения приводит к тому, что одни защитные покрытия, такие как "Шасси-универсал", "НГМ-шасси", "Анти-коррозин", различные битумные мастики: N 579, N 580, БПМ-1 "Битекс", "Динитрол-Кар" и другие, имеют достаточную твердость, но низкую пластичность (особенно в условиях отрицательных температур; другие, такие как НГ-216Б, НГ-222Б, "Мовиль", "Мольвин" НГМ-МЛ, "Флюидол", "Тектил-М", "Динитрол-33В", пластичны, но слишком мягки.

В первых при эксплуатации под воздействием механических и температурных деформаций кузова и ударных нагрузок, особенно в период эксплуатации при низких температурах, образуются микротрещины, в которые проникает атмосферная влага, соляной раствор (электролит), что вызывает развитие коррозии под слоем покрытия. Поэтому приведенные композиции из первой группы имеют гарантийный срок защиты днищ кузовов автомобилей не более 3-5 лет, композиции из второй группы вообще не пригодны для защиты днищ кузовов автомобилей, так как при эксплуатации происходит внедрение частиц абразива в защитный слой покрытия, в результате последний изменяет консистенцию, теряет свои свойства и разрушается. Поэтому композиции этой группы применяются только для закрытых полостей автомобилей.

Таким образом, недостатком существующих покрытий на основе нефтяных составов является малый гарантийный срок защиты кузовов автомобилей, особенно днищ, обусловленный недостаточной пластичностью применяемых композиций.

Известен материал для защиты частей автомобиля, являющийся герметиком на основе битума. Материал используют для защиты нижней части кузова автомобиля и внутренней стороны крыльев, интервал рабочих температур от -60 до 130^оС.

Наиболее близким является многослойное защитное покрытие от коррозии частей автомобиля. Слой, примыкающий к защищаемой поверхности, выполнен на основе битумного состава. Следующий слой выполнен из алюминиевой пленки.

Известное покрытие содержит, кроме того, дополнительный слой, являясь более сложным. Битумный слой (первых из трех) является в рабочем диапазоне температур твердым и имеет недостатки, характерные для твердых покрытий, в частности может растрескиваться.

Технической задачей изобретения является создание защитного покрытия, которое стойко к разрушению, к потере защитных свойств, имеет увеличенный срок защитного действия.

Задача решается тем, что покрытие имеет коррозионно-стойкую пленку, например, из алюминиевой фольги, защищающую слой изоляционного состава на основе битума от воздействия окружающей среды и абразива и таким образом предотвращающую изменение его защитных свойств, а сам слой выполнен из пластичного и клейкого (с высокой адгезией к материалу кузова и защитной пленки) в рабочем диапазоне температур продукта. Это делает невозможным образованием трещин и проникновение к металлу атмосферы, влаги, соляного раствора, т.е. возникновение и развитие коррозии.

Слой с требуемыми свойствами для диапазона температур от -60 до +60^оС, выполнен в виде изоляционного состава на основе битума, где дополнительно использованы трансмиссионное масло (нигрол) и замазка рамная У по ТУ-6-15-1392-83, при следующем соотношении компонентов, мас. Битум 40±2%
Масло транс- миссионное 40±2% Замазка рамная У 20±1%
Защитное покрытие от коррозии содержит слой изоляционного состава на основе битума и коppозионно-стойкую пленку из алюминиевой фольги.

Изоляционный битумный состав представляет собой трехкомпонентный сплав, включающий 8-42 мас. битума строительного БН-IV по ГОСТ 6617-66, 38-42 мас. масла трансмиссионного (нигрол), 19-21 мас. замазки рамной V по ТУ-6-15-1392-83, на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти. Указанные оптимальные массовые соотношения компонентов были определены в ходе серии экспериментов, которые показали следующее: увеличение доли битума сверх указанных пределов приводит к снижению пластичных свойств сплава и к отверждению его при температурах выше 60^оС, что нежелательно в связи с возможным растрескиванием изоляционного слоя, уменьшение приводит к резкому снижению температуры каплепадения, что недопустимо, так как приводит к стеканию состава с защищаемой поверхности и разрушению покрытия. Увеличение доли трансмиссионного масла также резко снижает температуру каплепадения, а уменьшение его доли снижает пластичность и сильно ухудшает адгезионные свойства, т. е. клейкость состава в условиях отрицательных температур. Увеличение доли третьего компонента замазки рамной увеличивает температуру каплепадения, но при этом резко падает клейкость при отрицательных температурах, уменьшение значительно снижает температуру каплепадения и пластичность состава. С учетом вышеизложенного изоляционный продукт выполнен при оптимальном соотношении компонентов и обладает требуемыми свойствами пластичности и клейкости в диапазоне температур ± 60^оС.

Изоляционный состав образует на днище автомобиля защитный слой толщиной 0,5-1,5 мм. Толщина слоя выбрана из условий обеспечения с одной стороны, надежной защиты поверхности днища автомобиля и прочного прилипания (приклеивания) фольги к защитному слою, с другой стороны, достаточной жесткости всего покрытия, т.е. ограничения пределов возможных деформаций защитной пленки (фольги) в направлении нормали к защищаемой поверхности с целью предотвращения ее разрывов при воздействии крупных камней, гравия, вылетающих из-под колес автомобиля. Слой нанесен из расплава кистью при Т 180-190^оС и покрыт наклеенной на него алюминиевой фольгой по ГОСТ 7657-55 толщиной 0,05 или 0,1 мм.

Слой изоляционного состава на основе битума препятствует доступу к защищаемой поверхности атмосферы, влаги, соляного раствора (электролита) и таким образом делает невозможным возникновение и развитие коррозии, причем при нанесении покрытия на уже частично пораженные коррозией участки не требуется предварительной тщательной спецобработки, так как благодаря своему вязкопластичному состоянию и высоким адгезионным свойствам (клейкости) слой плотно обволакивает защищаемую поверхность и препятствует даже доступу кислорода атмосферы, дальнейшее окисление становится невозможным и процесс корродирования прекращается. Кроме того, благодаря вязкости и пластичности в диапазоне температур от -60^оС до +60^оС, защитный слой не разрушается (не растрескивается) при воздействии механических и температурных деформаций кузова в процессе эксплуатации и ударных нагрузок. Защитная коррозионно-стойкая пленка (алюминиевая фольга), в свою очередь, защищает сам защитный слой от воздействия абразива и атмосферы, препятствуя изменению его состояния (высыханию, насыщению внедряющимся в него абразивом).

Таким образом, выполнение покрытия содержащего слой изоляционного состава, обладающего высокими защитными качествами, и коррозионно-стойкую пленку (алюминиевую фольгу), защищаемую этот слой и позволяющую тем самым поддерживать его защитные качества на высоком уровне в течение длительного времени, позволило увеличить гарантийный срок защиты до 10-15 лет.

Изобретение относится к защите от коррозии металлических поверхностей, в частности частей автомобиля. Сущность изобретения: битумный состав для защиты от коррозии частей автомобиля включает следующие компоненты, мас.%: битум 38 - 42; масло трансмиссионное - нигрол 38 - 42; замазка рамная - У на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти 19 - 21. Защитное покрытие состоит из двух слоев. Первый слой, примыкающий к защищаемой поверхности, выполнен на основе битумного состава и является вязкопластичным в рабочем диапазоне температур. Состав для этого слоя описан выше. Вторым слоем является слой из алюминиевой пленки (фольги). 2 с. п. ф-лы.

1. Битумный состав для защиты от коррозии частей автомобиля, включающий битум, отличающийся тем, что он содержит трансмиссионное масло "Нигрол" и рамную замазку У на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум - 38 - 42
Трансмиссионное масло "Нигрол" - 38 - 42
Рамная замазка У на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти - 19 - 21
2. Защитное покрытие от коррозии частей автомобиля, выполненное из изоляционного слоя на основе битума и следующего слоя, представляющего собой алюминиевую пленку, отличающееся тем, что битумный слой является вязкопластичным в рабочем диапазоне температур и выполнен из состава, содержащего следующие компоненты, мас.%:
Битум - 38 - 42
Трансмиссионное масло "Нигрол" - 38 - 42
Рамная замазка У на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти - 19 - 21