ИЗОЛЯЦИОННОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРУБ ОТ ПОЗЕМНОЙ КОРРОЗИИ Российский патент 1997 года по МПК C09D109/06 B05D7/14 

Изобретение относится к изоляционным конструкциям, применяемым для изоляции труб в заводских условиях методом экструзионного нанесения на загрунтованную поверхность трубы расплава полиэтилена.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изоляционной конструкции по изобретению является изоляционная конструкция, предусматривающая нанесение на поверхность трубы одного слоя грунтовочной композиции и наружного слоя полиэтилена.

Недостатком известной изоляционной конструкции является то, что грунтовочная композиция, обеспечивая высокую адгезионную прочность к поверхности металла, имеет недостаточно высокую когезионную прочность и недостаточно высокую прочность адгезии и полиэтиленовому покрытию.

Технической задачей изобретения является повышение адгезионной и когезионной прочности покрытия.

Технический результат достигается тем, что изоляционное покрытие для защиты труб от подземной коррозии состоит из грунтовочного слоя и защитного полиэтиленового слоя, отличается тем, что между грунтовочным и защитным слоями оно содержит промежуточный слой, выполненный из термореакционной композиции, включающей, мас.

бутадиенметилстирольный каучук 10,0 20,0
4,4',4"-трифенилметантриизоцианат 0,04 0,2
сера 0,2 0,7
органический растворитель остальное
Грунтовочный слой выполнен из битумно-каучуковой мастики (II), а защитный слой из экструдированного полиэтилена.

Технология приготовления термореакционной композиции заключается в следующем. На холодных вальцах провальцовывают бутадиенметилстирольный каучук и загружают его в сместитель. В смесителе каучук смешивают с серой и растворяют полученную смесь при комнатной температуре или слабом подогреве. 4,4', 4"-трифенилметантриизоцианат растворяют до 20% концентрации в дихлорэтане или этиленгликоле. Растворы смешивают непосредственно перед нанесением грунтовки на трубу.

Изоляционное покрытие получают следующим образом.

На предварительно очищенную, обезжиренную и прогретую до температуры 50
80^oC поверхность трубы наносят последовательно слой грунтовки, затем промежуточный слой сушат потоком воздуха, а затем наносят расплав полиэтилена (температура расплава 200 -230^oC) чулком или боковой экструзией.

Слой грунтовочного покрытия наносится с целью обеспечения высокой адгезионной прочности покрытия с металлом, а также с целью ингибирования поверхности металла от действия коррозии.

Слой покрытия наносится с целью обеспечения высокой адгезионной прочности грунтовочного покрытия с наружным слоем из полиэтилена, а также для повышения когезионной прочности грунтовочного покрытия.

Целесообразность нанесения двух слоев грунтовочного покрытия определяется также необходимостью соблюдения технических требований к толщине слоя грунтовочного покрытия. Поверхность изолируемой трубы и поверхность экструдируемого полиэтилена не являются идеально ровными. Поэтому часть наносимой грунтовки расходуется на заполнение поверхностных дефектов, и требуемая толщина ее слоя не обеспечивается. Увеличение количества наносимой в один слой грунтовки выше определенных значений не позволяет на существующем оборудовании равномерно растирать ее по поверхности трубы. Образуются сгустки грунтовки, грунтовка не успевает высыхать к моменту нанесения расплава полиэтилена. Нанесение грунтовочного покрытия в два этапа, но "тонкими" слоями решает эти проблемы.

Образование высокой адгезионной прочности грунтовочного покрытия с наружным слоем полиэтилена и повышение когезионной прочности грунтовочного покрытия достигается за счет введения в состав промежуточного слоя вулканизирующих добавок, обеспечивающих при повышенных температурах химическую сшивку каучука.

В результате высокой термодинамической совместимости компонентов грунтовочного и промежуточного слоев грунтовочного покрытия происходит частичное взаимопроникновение первого и второго слоев, чем обеспечивается повышение когезионной прочности всего покрытия.

Особенностью нанесения изоляционного покрытия на трубу является нанесение грунтовочного слоя на предварительно прогретую до 50 80^oC трубу. Обеспечение предварительного нагрева трубы до этой температуры обеспечивает, во-первых, полное испарение органического растворителя из грунтовок к моменту нанесения на трубу расплава полиэтилена, что исключает пузырение полиэтиленового покрытия на поверхности трубы под действием испарения остаточного органического растворителя. Во-вторых, обеспечение нагрева трубы дополнительно способствует протеканию реакции химической сшивки слоев покрытия.

Слои наносят в соответствии с технологией получения изоляционного покрытия по ГОСТ 9.015-74.

В конструкции применяют композиционный полиэтилен марок по ГОСТ 16337-77.

Толщину основного полиэтиленового слоя устанавливают в соответствии с ГОСТ 9.015-74 в зависимости от диаметра изолируемой трубы и условий эксплуатации трубопровода.

В качестве бутадиенметилстирольного каучука применяют каучук марки СКМС-30 АРК по ГОСТ 15621-79, получаемой совместно полимеризацией а-метилстиролом или со стиролом в эмульсии при низкой температуре.

В качестве термостабилизатора полиэтилена используют сажу ПМ-100 по ГОСТ 78885-77.

В качестве вулканизирующих агентов применяют 4,4',4"-трифенилметантриизоцианат (ТУ 6-14-95-85) и серу (ТУ 127-76Е).

В качестве растворителя смеси каучука с серой могут быть использованы бензин марок БР-1, БР-2, Б-70, гексан или другие насыщенные углеводороды. 4,4', 4"-трифенилметантриизоцианат растворяют в дихлорэтане или этиленгликоле.

В табл. 1 даны рецептуры композиций для грунтовочного и промежуточного слоев.

Пример под номером 1 характеризует известную композицию на основе грунтовки ПГ-887, нанесенной в один слой.

Покрытие формировалось на стальной пластине (сталь марки Ст-3), прогретой до 60^oC. Время сушки первого слоя грунтовки составляло 1 мин. Время сушки второго слоя грунтовки составляло 1 мин. Температура расплава полиэтилена составляла 200^oC. Усилие прижания полиэтилена к грунтовке обеспечивало давление 0,4 МПа. Время формирования покрытия составляло 1 мин.

В табл. 2 представлены данные по исследованию адгезионной прочности покрытий к поверхности металла.

Использование: лакокрасочная промышленность, в частности для антикорроизионной защиты трубопроводов. Сущность изобретения: изоляционное покрытие для защиты труб от подземной коррозии, выполненное из трех слоев: грунтовочного на основе битума и каучука, промежуточного из композиции, включающей,%: бутадиенметилстирольный каучук 10,0 - 20,0; 4,4',4''- трифенилметантризоцианат 0,04 - 0,2; серу 0,2 - 0,7; органический растворитель остальное, и защитного слоя из экструдированного полиэтилена. Перед нанесением грунтовочного слоя осуществляют предварительный нагрев трубы. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Изоляционное покрытие для защиты труб от подземной коррозии, выполненное из грунтовочного слоя на основе битума и каучука и защитного слоя из экструдированного полиэтилена, отличающееся тем, что между грунтовочным и защитным слоями оно содержит промежуточный слой, выполненный из композиции, включающей, мас.

Бутадиенметилстирольный каучук 10,0 20,0
4,4',4''-Трифенилметантриизоцианат 0,04 0,2
Сера 0,2 0,7
Органический растворитель Остальное
2. Способ получения изоляционного покрытия для защиты труб от подземной коррозии путем нанесения грунтовочного слоя на основе битума и каучука и защитного слоя из экструдированного полиэтилена, отличающийся тем, что перед нанесением грунтовочного слоя осуществляют предварительный нагрев трубы до температуры 50 80^oС и дополнительно между грунтовочным и защитным слоем наносят промежуточный слой из композиции, включающей, мас.

Бутадиенметилстирольный каучук 10,0 20,0
4,4',4''-Трифенилметантриизоцианат 0,04 0,2
Сера 0,2 0,7
Органический растворитель Остальноен