ПОЛИМЕРНАЯ ГРУНТОВКА ПМ-001ВК И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16L58/04 

Изобретение относится к производству и ремонту подземных газо- нефте- продуктопроводов и может быть использовано, например, для защиты стальных трубопроводов от коррозии при температурах эксплуатации от -60 до +60^oС.

Одним из распространенных типов изоляционных покрытий стальных трубопроводов являются покрытия, изготавливаемые на основе битумных мастик. Однако мастика такого типа сравнительно быстро подвергается старению. В результате покрытия на их основе недолговечны и срок их службы короче амортизационного срока эксплуатации защищаемых трубопроводов.

Одним из таких изоляционных покрытий является мастика с добавками изотактического пропилена, которая состоит из битума (98,5-98% мас.ч.) и полипропилена (1,5-2,0% мас.ч.) [1] Существенным недостатком известных битумных мастик является их невысокая водостойкость, в результате чего при покрытии ими трубопроводов в процессе эксплуатации резко снижается переходное электросопротивление и создаются условия для протекания электрохимических реакций катодного отслаивания.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является адгезионный праймер П-001, используемый под изоляционные липкие ленты и изготавливаемый растворением бутилкаучука с добавками сажи в растворителях - бензине и толуоле [2] Указанный праймер содержит следующие компоненты: твердое вещество праймера (бутилкаучук и сажа), канифоль, цинковые белила, гидроокись алюминия, смола эскорец, бензин Калоша, толуол, фенозан, диалкилфосфат и дистиллированный амин.

Производство адгезионного праймера П-001 включает следующие стадии. Изготовление промежуточного продукта смолы-33 на основе канифоли, производство ингибитора и стабилизатора, изготовление праймера в смесителе и разлив и хранение готовой продукции.

Недостатками известного адгезионного праймера являются недостаточная адгезия к изолируемой стальной поверхности, низкая стойкость к катодному отслаиванию покрытия во времени, недостаточно высокая температура эксплуатации, неудовлетворительная стойкость к сдвиговой деформации при температурах эксплуатации трубопроводов выше 30^oС и полное отсутствие способности к вулканизации праймера после нанесения покрытия.

Основными задачами, которые решаются в изобретении, являются повышение адгезии к покрываемой поверхности трубопровода, надежности покрытия путем существенного повышения стойкости к сдвиговой деформации и повышения стойкости к катодному отслаиванию при эксплуатации, обеспечения способности к вулканизации и повышения температуры эксплуатации трубопровода.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемое адгезионное покрытие, содержащее твердое вещество грунтовки, состоящее из бутилкаучука и сажи, канифоль, цинковые белила, гидроокись алюминия, смолу, бензин Калоша, толуол, фенозан, диалкилфосфат и дистиллированный амин, дополнительно введены в качестве модификаторов парахинондиоксим, гидроперекись изопропиленбензола и ферроцен или диэтилферроцен при следующем содержании ингредиентов, мас. ч. бутилкаучук 76-82; сажа 20-26; канифоль 68- 72; цинковые белила 6-8; гидроокись алюминия 2,0-2,5; смола 20-70; бензин Калоша 550-570; толуол 210-220; фенозан 0,07- 1,20; диалкилфосфат 1,04-1,08; дистиллированный амин 1,04-1,08; парахинондиоксим 0,5-3,0; гидроперекись изопропиленбензола 0,5-5,0; ферроцен или диэтилферроцен 0,02-0,20.

Кроме того, в нее дополнительно вводят дигидрат хлорида меди в виде раствора в ацетоне илиизопропиловом спирте с 10%-ной концентрацией СuCl₂•2Н₂О в количестве 0,01-0,11 мас.ч. а в качестве смолы введена иденкумароновая, или стиролинденовая, или фенолформальдегидная, или аминофенольная в количестве 20-70 мас.ч.

Предлагаемая полимерная грунтовка ПМ-001ВК изготовлена путем загрузки в смеситель бензина и толуола в течение 15 мин, подачи смолы на основе канифоли, цинковых белил и гидроокиси алюминия в течение 60 мин при температуре 220^oС с одновременным охлаждением при перемешивании, затем вновь повторяют загрузку бензина, перемешиваемого в течение 60 мин толуола в течение 50 мин и смолы "Эскорец" или "Октофор-10F", или иденкумароновой или стиролинденовой, или фенолформальдегидной, или аминофенольной, или их смеси, перемешиваемой в течение 60 мин, одновременно со смолой загружают твердое вещество грунтовки по очереди со смолой в течение 45 мин, после чего загрузку твердого вещества вновь повторяют в течение 80 мин с последующим перемешиванием в течение 150 мин при одновременном охлаждении смеси до температуры не выше 45^oС. Отдельно приготовленный ингибитор из толуола, диалкилфосфата, дистиллированного амина и фенозана путем перемешивания вводят в смеситель после загрузки смолы и перемешивают в течение 10 мин, затем в полученную массу вводят модифицирующие добавки, причем сначала вводят 10%-ный раствор ферроцена или диэтилферроцена в толуоле, полученную массу перемешивают в течение 15 мин, затем при продолжающемся перемешивании вводят парахинондиоксим, добавляя его мелкими порциями с дальнейшим перемешиванием смеси в течение 60 мин. Кроме того, можно в полученную грунтовку дополнительно ввести в виде 10%-ного раствора в изопропаноле дигидридхлорида меди, после чего смесь перемешивают в течение 60 мин. В качестве растворителя для приготовления грунтовки используют раствор бензина и толуола в количестве, мас.ч. бензин 500-550; толуол 240-280; летучая фаза бензина 1500-1700.

Пример. Предлагаемая полимерная грунтовка ПМ-001ВК изготавливается следующим образом. Сначала приготавливают смолу 33. Для этого осуществляют расплав канифоля при температуре 150^oС и подают его в смеситель. Туда же помещают навески цинка и окиси алюминия, после чего осуществляют нагрев массы до 275^oС в течение 90 мин, выдержка при этой температуре в течение 60 мин, затем осуществляют охлаждение массы до 220^oС в течение 60 мин.

Затем приступают к изготовлению ингибитора. Сначала разогревают дистиллированный амин до температуры 55-60^oС и подают в смеситель, в котором залито расчетное количество толуола. Туда же поступает диалкилфосфат. В подготовленную массу добавляют фенозан, после чего осуществляют перемешивание массы до полного растворения.

Далее приступают к изготовлению полимерной грунтовки ПМ-001ВК, последовательность операций которого представлена в табл. 1
Полученная изложенным способом полимерная грунтовка ПМ-001ВК представляет собой вязкую жидкость черного цвета без неразмешанных комков и сгустков, обладающую свойствами, представленными в табл. 2.

Предлагаемая грунтовка ПМ-001ВК является легковоспламеняющейся жидкостью, токсична и предназначена для пассивации металлической поверхности, обеспечивая сцепление изоляционной ленты с поверхностью трубопровода.

В качестве изоляционной ленты возможно применение следующих лент: Полилен, Нитто 53-28В, Поликен 2036-25, Нитто 52 и др. обеспечивая температуры эксплуатации, представленные в табл. 3.

Таким образом, предлагаемая полимерная грунтовка ПМ-001ВК обеспечивает высокую адгезию к покрываемой поверхности, высокую надежность покрытия, значительное повышение температур эксплуатации трубопроводов, обеспечивая высокую надежность сцепления указанных изоляционных лент с поверхностью трубопроводов.

Литература
1. Авторское свидетельство СССР N 384450, кл. 5 F 16/58/10, 1971.

2. "Временный технологический регламент на производство праймера П-001", Москва, ВНИИСТ, 1989.

Использование: защита от коррозии подземных трубопроводов при их строительстве и ремонте. Сущность изобретения: полимерная грунтовка ПМ-001ВК содержит бутилкаучук, канифоль, цинковые белила, гидроокись алюминия, смолу, бензин, толуол, фенозан, диалкилфосфат, дистиллированный амин и модифицирована парахинондиоксимом, гидроперекисью изопропиленбензола и ферроценом или диэтилферроценом. Даны рецептурный состав, последовательность и продолжительность загрузки компонентов, режимы перемешивания, нагрева и охлаждения смеси. 3 табл., 2 с.п., 5 з.п. ф-лы.

1. Полимерная грунтовка ПМ-001ВК, содержащая твердое вещество грунтовки, состоящее из бутилкаучука и сажи, канифоль, цинковые белила, гидроокись алюминия, смолу, бензин Калоша, толуол, фенозан, диалкилфосфат и дистиллированный амин, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введены в качестве модификаторов, парахинондиоксим, гидроперекись изопропиленбензола и ферроцен или диэтилферроцен при следующем содержании ингредиентов, мас.ч.

Бутилкаучук 76 82
Сажа 20 26
Канифоль 68 72
Цинковые белила 6 8
Гидроокись алюминия 2,0 2,5
Смола 20 70
Бензин Калоша 550 570
Толуол 210 220
Фенозан 0,07 1,20
Диалкилфосфат 1,04 1,08
Дистиллированный амин 1,04 1,08
Парахинондиоксим 0,5 3,0
Гидроперекись изопропиленбензола 0,5 5,0
Ферроцен или диэтилферроцен 0,02 0,20
2. Грунтовка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве модификатора она содержит в виде 10% -ного раствора в изопропаноле дигидрит хлорида меди в количестве 0,01 0,11 мас.ч.

Бензин 500 550
Толуол 240 280
Летучая фаза бензина 1500 1700