АНТИКОРРОЗИОННАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C09D5/08 

Изобретение относится к области неорганической химии и касается композиций, используемых в качестве антикоррозионной защиты металлических конструкций, труб, сварных швов, емкостей для технической воды, отопительных систем и т.д.

Известна углеродсодержащая композиция, включающая порошкообразную сажу или графит, связующее - полиуретан, полученный реакцией сложного полиэфира с монофункциональным изоцианатом, многофункциональный блокированный изоцианат и растворитель [1].

Недостатками известной композиции являются сложность приготовления из-за многокомпонентности состава, невысокие физико-механические характеристики получаемого покрытия, а также сложность ее нанесения, так как она требует дополнительного отверждения и предварительной подготовки поверхности перед нанесением покрытия.

Известен состав для получения многослойного покрытия на бетонных изделиях, состоящий из грунтовки на основе водной эмульсии смеси, содержащей 58,8-90,9 мас. %, связующего, например эпоксидной смолы, и 9,1 - 41,2 мас.% графита [2].

Недостатками известного состава являются необходимость предварительной подготовки поверхности путем очистки и грунтовки, а также невысокие механические и антикоррозионные свойства получаемого покрытия.

Известен клей для получения коррозионностойких изделий, содержащий 7-10 мас. % графита, 22-31 мас.% связующего, например эпоксидной смолы, 28-46% мас.% жидкого каучука с отвердителем [3].

Недостатками известного клея являются сложная технология его нанесения из-за необходимости его последующего отверждения, а также невозможности его использования для покрытия, так, как он обладает недостаточной пластичностью и невысокими физико-механическими характеристиками.

Известна также антикоррозионная композиция для покрытия с хорошей эластичностью и химстойкостью для защиты трубопроводов, содержащая эпоксидную смолу (связующее), каменноугольную смолу (пластификатор), растворитель и углеродный наполнитель (графит) [4].

Недостатком данной композиции является многокомпонентность и сложность состава, требующего многоступенчатого и длительного изготовления и нанесения со специальным чередованием компонентов. Данная антикоррозионная композиция является менее хемо- и термостойкой, что обуславливает снижение физико-механических или антикоррозионных свойств.

Задача изобретения заключается в создании простой по составу и способу нанесения на защищающую поверхность, одновременно обладающей высокими физико-механическими и антикоррозионными свойствами композиции.

Указанная задача решается за счет того, что в известной антикоррозионной композиции, включающей связующее, пластификатор, углеродный наполнитель, в качестве пластификатора используют полиуретан, пенопласт, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углеродный наполнитель - 10-50
Пластификатор - 2-5
Связующее - Остальное
В качестве углеродного наполнителя берут графит заданной структуры и дисперсности или его смеси с техническим углеродом или прокаленным коксом.

В качестве связующего берут различные смолы, например фенолформальдегидные, полиэфирные; лаки, например, бакелитовый; клеи, например фенолополивинилацетальные.

В качестве пластификатора-полиуретана используют полиуретан Вилад 17 (ТУ 6-05-221-937-87), который изготавливается на основе полиоксипропиленгликоля и толуилендиизоцианата, и полиуретан термопластичный ВИТУР Т-1413-85 (ТУ 6-05-221-526-82), который изготавливается на основе сложного полиэфира П6-БА, 1,4-бутадиола и 4,4'-дифенилметандиизоцианата. В качестве пластификатора-пенопласта используют пенополиэтилен марки ППЭ-3 (ТУ 6-6-05-1806-77), который получают из полиэтиленовой композиции марки 108-58П и пенополиэтилен марки ППЭ-ЗТ (ТУ 6-05-321-821-85), который получают на основе полиэтилена пенообразующего бесперекисного марки 108-578 БП.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемые качественный и количественный составы позволяют получать более простую по составу композицию, которая обладает хорошей адгезией к поверхности, высокими плотностью, стойкостью в водной и агрессивной средах, а также теплостойкостью.

Кроме того, предлагаемая композиция не требует сложной подготовки поверхности, достаточно механической ее очистки от загрязнений, высыхает в течение 15-20 мин, наносится любым стандартным способом и может быть приготовлена и использована даже в полевых условиях.

Пример 1. В 50 л смеситель марки БФ 3 загружали 23,3 кг (66,5 мас.%) связующего - клея марки БФ 2 (ГОСТ 12172-74), 10,5 кг (30 мас.%) углеродного наполнителя - графита (ГОСТ 10274-79) и 1,2 кг (3,5 мас.%) пластификатора-полиуретана Вилад 17. Затем перемешивали без подогрева в течение 30-40 мин, после чего выгружали.

По примеру 1 были приготовлены композиции (примеры 2-16) с различными и качественными и количественными составами.

Результаты испытаний покрытий, полученных из известной и предлагаемой композиции, приведены в таблице.

Как видно из таблицы, при увеличении и уменьшении содержания графита за пределы выбранного интервала прочность покрытия и адгезия к поверхности начинают падать, особенно с уменьшением содержания графита. Покрытие в этом случае становиться менее влаго- и коррозионностойким.

Значительнее всего на этих показателях сказывается изменение содержания пластификатора (менее 2 мас.% и более 5 мас.%): влагостойкость уменьшается ≈ в 2 раза, а коррозионная стойкость ≈ на 25%.

В случае использования в качестве наполнителя смеси графита с другими углеродными веществами (техуглерод, прокаленный кокс) физико-механические свойства покрытий остаются также достаточно высокими.

Замена клея БФ 2 на бакелитовый лак или эпоксидную смолу не ухудшает качества покрытий.

Таким образом, предлагаемая композиция позволяет получать по простой технологии покрытия с высокими физико-механическими и антикоррозионными свойствами.

Антикоррозионная композиция для защиты металлических конструкций, труб сварных швов. Композиция содержит в качестве пластификатора полиуретан, пенопласт в сочетании с углеродным наполнителем и связующим. Это обеспечивает хорошую адгезию к поверхности 3,1 МПа, высокие плотность и прочность (предел прочности 312 кг/см²), стойкость в водной и агрессивной средах и теплостойкость. 1 табл.

Антикоррозионная композиция, включающая связующее, пластификатор, углеродный наполнитель, отличающаяся тем, что она в качестве пластификатора содержит полиуретан, пенопласт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углеродный наполнитель - 10 - 50
Пластификатор - 2 - 5
Связующее - Остальноео