СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 1997 года по МПК C04B28/26 C04B111/20 

Изобретение относится к области экологически чистых универсальных защитных покрытий и составов (способам их получения-производства) и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, включая и оборонный комплекс.

Известны различные способы получения защитных составов и покрытий:
теплозащитного по авт. св. N 1148843, кл. С 02 В 30/02 3436928/29-33 от 7.05.82 г. (аналог), заключающийся в предварительном перемешивании мочевины и угольной соли щелочного металла в присутствии жидкой дисперсной среды и введением в полученный раствор, дисперсироволокнистого наполнителя;
огне-коррозионно-химически стойкого покрытия для изделий из различных материалов по заявке N 94008174 от 18.03.94 (прототип), заключающегося в том, что на изделие наносят слой предварительно полученного полуфабриката покрытия 70-80 мас. состоящего из равномерно перемешанной смеси связующего основы силикатного клея или жидкого стекла с наполнителем из огнеупорного волокна, сушат непосредственно перед получением покрытия, изготавливают отвердитель 20-30 мас. состоящий из тщательно и равномерно перемешанной смеси солей железа, алюминия, кальция с водостойким лакокрасочным материалом и наносят одним слоем на нанесенный на изделие полуфабрикат покрытия.

Недостатками вышеуказанного способа являются:
невозможность обеспечить получение универсальных свойств защитного состава (покрытия);
относительно большая трудоемкость получения состава (покрытия);
сложность применения универсального оборудования по нанесению состава (покрытия);
возможность получения неравномерного перемешивания компонентов состава (покрытия);
недостаточная жизнеспособность (возможность использования) состава (покрытия).

Для устранения указанных недостатков предлагается универсальный, уникальный в своем роде, способ получения защитного состава, состоящего из следующих компонентов:
основа смесь жидкого стекла с пластифицированными добавками в виде порошка окисла металлов (70-85 мас.);
наполнитель в виде смеси огнеупорных (базальтовых, стеклянных, мулитовых) волокон (волокна, маты, холсты) и перемешанных с жидким стеклом огнеупорных веществ (цемента, глины) (17-2 мас.);
отвердитель в виде водного раствора солей сернокислого алюминия (3-1 мас.);
глифталиевый или пентафталиевый, или алкидный, или масляный, или водоэмульсионный лакокрасочный материал (10-12 мас.).

Задача решается тем, что в способе изготовления защитного покрытия, включающим нанесение на изделия смеси жидкого стекла с огнеупорным волокном лакокрасочного материала и отвердителя и сушку, предварительно готовят основу перемешиванием жидкого стекла с пластифицирующей добавкой в виде окисла металла и наполнитель перемешиванием огнеупорного волокна с предварительно перемешанными жидким стеклом и огнеупорным веществом в виде цемента или глины, затем готовят смесь из основы, наполнителя и лакокрасочного материала, а непосредственно перед нанесением полученную смесь перемешивают с отвердителем при следующем соотношении компонентов, мас. основа 75-80, наполнитель 2-17, лакокрасочный материал 10-12, отвердитель 1-3.

Применение предлагаемого способа получения защитного покрытия позволяет:
обеспечить получение универсальных свойств защитного состава;
снизить трудоемкость приготовления защитного состава и произвести механизацию и автоматизацию процесса ее приготовления;
исключить возможность неравномерного перемешивания компонентов защитного состава;
увеличить время (жизнеспособность) его использования (от 24 ч до нескольких суток) и хранения (не менее трех лет).

Это достигается тем, что получение защитного состава производят следующим способом и в следующей последовательности:
1. Приготавливают основу защитного состава: в емкость (бочка, бидон, ведро и т.п.) заливают жидкое стекло и добавляют пластифицирующую добавку в виде порошка окисла метала, перемешивают до получения однородной смеси и хранят в таком виде.

2. Приготавливают наполнитель: в емкость (бочка, бидон, ведро и т.п.) заливают жидкое стекло, добавляют огнеупорное вещество (цемент или глина), перемешивают до получения однородной смеси, затем добавляют огнеупорные волокна (базальтовые, стеклянные, мулитокремнеземистые или базальтовые, или стеклянные супертонкие холсты, или маты), перемешивают содержимое емкости до получения однородной смеси и хранят в таком виде.

3. Затем полученные основу и наполнитель загружают в емкость, расположенную на установке по приготовлению состава, туда же добавляют пентафталиевый или глифталиевый, или алкидный, или масляный, или водоэмульсионный лакокрасочный материалы и производят перемешивание загруженных компонентов защитного состава мешалкой с числом оборотов не менее 400 об/мин до получения равномерно перемешанной смеси с необходимой вязкостью. Скорость вращения мешалки, время перемешивания компонентов, вязкость, цвет и другие параметры должны быть указаны в технологическом процессе и нормативно-технической документации на защитный состав.

После перемешивания состав сливают в тару и хранят в течение длительного времени в таре с плотно закрытой пробкой.

4. Отвердитель приготавливают путем загрузки в емкость (бочка, бидон, кастрюля и так далее) воды с добавлением в нее порошка окисла металлов и перемешивания до полного растворения порошка. После перемешивания отвердитель хранят в таре с плотно закрытой пробкой в течение длительного времени.

5. Перед нанесением на детали, изделия и конструкции производят приготовление защитного состава путем перемешивания смеси компонентов по п. 3 (основа, наполнитель и лакокрасочный материал) с отвердителем в емкости (бочка, бидон, ведро и тому подобное) в течение непродолжительного времени (3-5 мин) ручным или механизированным способом до получения однородной смеси. Состав готов к нанесению на детали, изделия и конструкции.

Способ получения защитного состава, последовательность приготовления его компонентов и их количественный состав, а также технологические параметры (число оборотов мешалки, время перемешивания, вязкость и другие) имеют большое значение для получения универсальных свойств защитного состава. Только учитывая вышеперечисленные факторы, можно добиться поставленной цели и приготовить защитный состав с универсальными свойствами.

В процессе проведенных исследований, испытаний, отработки технологии и изготовлении опытных партий защитного состава были выбраны оптимальные технологические параметры, режимы и способ его приготовления. Эти работы показали, что малейшее отступление от них не дает возможности получить защитный состав с уникальными универсальными свойствами.

Предложенный способ получения защитного состава прошел всестороннюю проверку в лабораториях и заводских условиях с положительными результатами.

Разработанная технология получения защитного состава применительно к предлагаемому способу позволила приготовить оборудование и организовать серийное производство указанного защитного состава на экспериментальном заводе войсковой части 25840 г. Юбилейный Московской области с готовым объемом до 1000 т, отработать технологию изготовления защитного состава, изготовить опытные партии защитного состава в количестве более 5 т, произвести аттестацию производства защитного состава (протокол от 27.07.95 г.).

Аттестация производства и проверка защитного состава, изготовленного по предлагаемому способу и разработанной технологии, показали, что способ и технология полностью обеспечивают получение вышеуказанных свойств состава. Защитный состав, изготовленный по предлагаемому способу, уже нашел применение на транспорте, сельском хозяйстве, строительстве, машиностроении и других отраслях народного хозяйства. В дальнейшем найдет более широкое применение в оборонном комплексе.

В результате организации производства защитного состава по предлагаемому способу установлено:
1. состав не требует использования специальных производств;
2. используется обычная приточно-вытяжная вентиляция;
3. для производства необходимы незначительный расход воды (до 40-60 л в смену), воздух с давлением до 4 атм, электроэнергия мощность до 4 кВт;
4. оборудование может быть изготовлено из агрегатов и узлов, серийно выпускаемых на предприятиях РФ.

Примеры защитного состава, мас.

1. Основа смесь жидкого стекла 67 мас. с пластифицирующей добавкой в виде порошка окиси алюминия 3 мас. 70
Наполнитель смесь базальтовых волокон 3 мас. с перемешанным с жидким стеклом 10 мас. цементом марки 400 4 мас. 17
Отвердитель 2%-ный водный раствор сернокислого алюминия (на сухое) 3
Глифталиевая краска марки ГФ1426 ГОСТ 6745-79 10
2. Основа смесь жидкого стекла 68 мас. с пластифицирующей добавкой в виде порошка окиси алюминия 4 мас. 72
Наполнитель смесь стеклянных волокон 2 мас. с перемешанной с жидким стеклом 11 мас. огнеупорной шамотной глиной 3 мас. 16
Отвердитель 2%-ный водный раствор сернокислого алюминия (на сухое) 2
Пентафталиевая краска марки ПФ115 ГОСТ 6455-76 10
3. Основа смесь жидкого стекла 70 мас. с пластифицирующей добавкой в виде порошка окиси цинка 3 мас. 73
Наполнитель смесь базальтового холста ГОСТ УССР 1970-86 3 мас. с перемешанным с жидким стеклом 8 мас. цементом марки 500 4 мас. 15
Отвердитель 2%-ный водный раствор сернокислого алюминия (на сухое) 1
Масляная краска марки МА-22 ГОСТ 10503-71 11.

Изобретение относится к области экологически чистых универсальных защитных составов и предлагает уникальный способ изготовления защитного покрытия, обеспечивающего эффективную огне-био-коррозионно-химическую защиту деталей, изделий и конструкций из различных материалов. Предлагаемый способ получения вышеуказанного состава позволяет не только снизить трудоемкость получения защитного состава, а также способствует приготовлению защитного состава с заданными физико-механическими показателями. Способ получения достаточно прост и может быть использован во всех отраслях народного хозяйства, включая и оборонный комплекс.

Способ изготовления защитного покрытия, включающий нанесение на изделие смеси жидкого стекла с огнеупорным волокном, лакокрасочного материала и отвердителя и сушку, отличающийся тем, что предварительно готовят основу перемешиванием жидкого стекла с пластифицирующей добавкой в виде окисла металла и наполнитель перемешиванием огнеупорного волокна с предварительно перемешанными жидким стеклом и огнеупорным веществом в виде цемента или глины, затем готовят смесь из основы, наполнителя и лакокрасочного материала, а непосредственно перед нанесением полученную смесь перемешивают с отвердителем при следующем соотношении компонентов, мас.

Основа 70 85
Наполнитель 2 17
Лакокрасочный материал 10 12
Отвердитель 1 3е