БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ ЗАЩИТНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1997 года по МПК C09D195/00 

Изобретение относится к получению композиций, предназначенных для длительной наружной защиты от коррозии и абразивного износа подкузовной части автомашин, сельхозтехники, железнодорожных вагонов.

Известна защитная композиция на основе битума, включающая окисленный петролатум, органический растворитель и дивинилстирольный термоэластопласт, алюминиевую пудру и присадку на основе нитрованного масла (ТУ 6-15-1353-88, ПТБ Литбытхим).

Известна защитная композиция, включающая битум, окисленный петролатум, органический растворитель, кальциевую соль высших жирных кислот, 2,6-дитрет-бутил-4-диметил-амино-метилфенол, бутил-каучук, каолин, силикагель и присадку, представляющую собой нитрованное масло или сульфонат щелочно-земельного металла (ТУ 6-15-1353-88 Антикоррозин).

Недостатками известных композиций являются низкая антикоррозионная и абразивная стойкость.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является композиция, которая может быть использована для защиты основания пола автомашины от атмосферных воздействий.

Известная композиция содержит следующие компоненты в следующем соотношении, мас.ч.

Нефтяной битум 22 32
Бутадиен-стирольный термоэластопласт 40 60
Бутилкаучук 40 60
Окисленный петролатум 40 60
Присадка АКОР-1 8 12
Алюминиевая пудра 40 60
Каменноугольный ксилол 16 24
N-(2,2,2-трихлор-1-оксиэтил)-О-нитробензолсульфенамид 1 5
(а.с. N 1657521, С 09 D 195/00, 1991).

Недостатками данной композиции являются низкие защитные свойства:
низкая абразивостойкость;
недостаточная стойкость к коррозии.

В основу настоящего изобретения положена задача создать битумно-полимерную защитную композицию с повышенной абразивостойкостью, а также высокими защитными свойствами от коррозии.

Поставленная задача решается тем, что битумно-полимерная защитная композиция, включающая битум нефтяной, твердые углеводороды, присадку и растворитель, в качестве присадки содержит смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас. в качестве растворителя смесь уайт-спирита или нефраса C₄ 150/200 и сольвента нефтяного в массовом соотношении 1 1 и дополнительно смолу нефтеполимерную, пигментированный полупродукт окиси цинка и ингибитор коррозии стабилизатор СД-1М на основе высших пиридиновых оснований при следующем соотношении компонентов, в
Битум нефтяной 20,0 41,5
Твердые углеводороды 1,0 4,0
Смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас. 0,5 2,0
Пигментированный полупродукт окиси цинка 9,0 18,0
Смола нефтеполимерная 1,0 5,0
Ингибитор коррозии стабилизатор СД-1М на основе высших пиридиновых оснований 2,0 6,0
Смесь уайт-спирита или нефраса C₄ 150/200 и сольвента нефтяного в массовом соотношении 1 1 До 100
Битум нефтяной используют в соответствии с ГОСТ 21822-87. В качестве твердых углеводородов используют петролатум в соответствии с ТУ 38.401166-90 или церезины нефтяные в соответствии с ТУ 38-1011235-89.

В качестве присадки она содержит смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас. Эта смесь представляет собой коллоидную дисперсию карбоната кальция в масле И-20А, стабилизированную сульфонатом кальция, с общей щелочностью 120 150 мг KOH/г и молекулярной массой алкилароматического углеводородного радикала 350 400. Такие присадки выпускают по ТУ 101685-84 под названием "Присадка С-150" или по ТУ 38.1011283-89 под названием "Присадка КНД".

В качестве растворителя используют смесь уайт-спирита (ГОСТ 3134-78) или нефраса C₄ 150/200 (ТУ 38.1011026-85) и сольвента нефтяного (ГОСТ 10114-78) в массовом соотношении 1 1.

Уайт-спирит представляет собой высококипящий бензин прямой перегонки узкого фракционного состава.

Нефрас C₄ 150/200 дистиллят прямой гонки или остаточная фракция четкой ректификации бензина или их смесь.

Сольвент нефтяной представляет собой смесь ароматических углеводородов бензольного ряда, получаемых в процессе каталитической ароматизации нефтяных фракций.

Смола нефтеполимерная представляет собой продукт полимеризации ненасыщенных соединений фракций C₈ C₉ пиролизных смол (ТУ 38.10916-79).

Пигментированный полупродукт окиси цинка имеет состав (ТУ 38.604-11-03-91), мас.

Резиновая крошка Не менее 35
Оксид цинка Не менее 27
Сажа Не более 50
Ингибитор коррозии стабилизатор СД-1М является смесью высших пиридиновых оснований и выпускается по ТУ 38.4032.30-89.

Новая совокупность заявляемых существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно повысить абразивостойкость и стойкость к коррозии.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием полученного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры приготовления композиции, методы ее испытания и свойства, которыми она обладает.

Пример 1. В лабораторную шаровую мельницу загружают 45 г растворителя, 41,5 г битума, 1 г смолы нефтеполимерной, 9 г пигментированного полупродукта окиси цинка и 1 г петролатума. После загрузки компонентов шаровую мельницу включают в работу. В процессе диспергирования продукт саморазогревается до 80^oC.

Через 5 ч шаровую мельницу останавливают, загружают 2 г ингибитора "СД-1М" и 0,5 г присадки "С-150" и продолжают диспергировать еще 1 ч. После этого шаровую мельницу останавливают и выдерживают при температуре окружающей среды в течение 1 ч, затем выгружают продукт.

Примеры 2 12 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя соотношение компонентов.

Пример 13 прототип. На первой стадии на вальцах при 120^oC смешивают 19,1 г (50 мас.ч.) бутадиен-стирольного термоэластопласта ДСТ-30-01 с 19,1 г (50 мас. ч. ) бутилкаучука ВК-2045 Т, вводят 10,3 (27 мас.ч.) нефтяного битума, 19,1 г (50 мас. ч. ) алюминиевой пудры ПАП-2 и 3,8 г (10 мас.ч.) присадки АКОР-1. Затем в смесь вводят N-(2,2,2-трихлор-1-оксиэтил-0-нитробензолсульфенамид в количестве 1,9 г (5 мас.ч.). Общее время смешивания 30 мин. Композицию выпускают с вальцов листом калибра 1 1,5 мм и нарезают кусочками массой 20 40 г.

На второй стадии при 40^oC смешивают композицию первой стадии с 19,1 (50 мас. ч. ) окисленного петролатума и 7,6 (20 мас.ч.) ксилола в течение 60 мин до получения однородной массы пастообразной консистенции.

Данные по составу композиции 1 12 представлены в табл. 1.

Полученные составы наносятся на защищаемую поверхность окунанием, кистью или пульверизатором. После высыхания (испарения растворителя) состав образует на поверхности пленку, толщина которой в зависимости от расхода состава на 1 м² будет различна. Толщина пленки, необходимая для надежной защиты поверхности, составляет 200 250 мкм. Оценку абразивостойкости, стойкости к воздействию агрессивных сред, адгезию к металлической поверхности пленочных покрытий, полученных из составов 1 13, проводят через 24 ч после нанесения составов на стальные образцы.

Абразивостойкость оценивают по методу "ТОНЭР" следующим образом. На цилиндрической стальной электрод площадью 14 см² методом окунания наносится защитный состав. После высыхания, полученное пленочное покрытие толщиной 200 250 мкм подвергается воздействию агрессивного электролита (0,1%-раствор перекиси водорода, приготовленный на 5 растворе хлористого натрия с доводкой до рН 8 раствором углекислого натрия) в течении 2 ч при температуре 50^oC. Затем электрод с покрытием истирается со скоростью 1500 об/м в течение 1 ч в суспензии песка и электролита, представляющего собой 3 раствор NaCl c рН 3.

Абразивостойкость оценивается по площади оголенной поверхности. Агрессивостойкость определяют в соответствии с ГОСТ 9.042-75 п. 3, п.6, покрытие наносится на стальные пластины размером 150 х 60 х 2, толщина покрытия 250 мкм.

Адгезию к металлической поверхности определяют методом решетчатых надрезов по ГОСТ 15140-78.

Результаты испытаний композиций 1 13 представлены в табл. 2.

Анализ данных табл. 2 показывает, что заявляемая битумно-полимерная защитная композиция обладает более высокими показателями защитных свойств по сравнению с известной: превосходит по абразивостойкости; обладает высокой агрессивостойкостью.

Использование: изобретение относится к композициям, предназначенным для длительной наружной защиты от коррозии и абразивного износа подкузовной части автомашин, сельхозтехники, железнодорожных вагонов. Сущность изобретения: битумно-полимерная защитная композиция, включающая битум нефтяной, твердые углеводороды, присадку, растворитель, смолу нефтеполимерную, пигмент и смесь модифицированных азотсодержащих оснований обладает повышенной абразивостойкостью, а также высокой стойкостью к коррозии. В качестве присадки она содержит смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас.%. В качестве пигмента она содержит пигмент на основе окиси цинка в сочетании с сажей и резиновой крошкой с содержанием окиси цинка не менее 27 мас. %. Смесь модифицированных высших азотсодержащих (пиридиновых) оснований является ингибитором коррозии СД-1М. В качестве растворителя композиция содержит смесь уайт-спирита или нефраса и сольвента в массовом соотношении 1 : 1 при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум нефтяной - 20,0 - 41,5; твердые углеводороды - 1,0 - 4,0; присадка - 0,5 - 2,0; ингибитор коррозии - СД-1М - 2,0 - 6,0; смола нефтеполимерная 1,0 - 5,0; пигмент на основе окиси цинка - 9,0 - 18,0, растворитель - до 100. 2 табл.

Битумно-полимерная защитная композиция, включающая битум нефтяной, твердые углеводороды, присадку и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве присадки она содержит смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас. качестве растворителя смесь уайт-спирита или нефраса С₄ 150/200 и сольвента нефтяного в массовом соотношении 1 1 и дополнительно смолу нефтеполимерную, пигмент на основе окиси цинка в сочетании с сажей и резиновой крошкой с содержанием окиси цинка не менее 27 мас. и ингибитор коррозии стабилизатор СД-1М на основе высших пиридиновых оснований при следующем соотношении компонентов, мас.

Битум нефтяной 20,0 41,5
Твердые углеводороды 1,0 4,0
Смесь карбоната и сульфоната кальция в масле с содержанием сульфоната кальция не менее 28 мас. 0,5 2,0
Ингибитор коррозии стабилизатор СД-1М на основе высших пиридиновых оснований 2,0 6,0
Смола нефтеполимерная 1,0 5,0
Пигмент на основе окиси цинка в сочетании с сажей и резиновой крошкой с содержанием окиси цинка не менее 27 мас. 9,0 18,0
Смесь уайт-спирита или нефраса С₄ 150/200 и сольвента нефтяного в массовом соотношении 1 1 До 100