ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ В АГРЕССИВНЫХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СРЕДАХ Российский патент 1998 года по МПК C09D5/14 C09D5/08 C09D1/00 

Изобретение относится к антикоррозионным и биоцидным покрытиям конструкций, используемых в машиностроении, судостроении, в строительстве трубопроводов и других областях, где существует опасность одновременных коррозионных и биоповреждений.

Из патентной литературы известно покрытие, включающее мышьякосодержащий биоцид (SU 1175949 A, 1985). Однако оно предназначено для защиты древесины от биообрастания и не решает задачу защиты конструкции от коррозионных разрушений.

Известна также противообрастающая краска, содержащая пигмент и биоцид, где в качестве биоцида используются медьсодержащие биоциды, а в качестве пигмента - окись цинка, железный сурик (US 4656060, 1987). Указанная краска имеет достаточно высокую биологическую активность, однако требует при защите от коррозионных и биоповреждений использования различных веществ, содержит много органических пигментов, что усложняет технологию защиты конструкций.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является комплексная защита конструкций, работающих в агрессивных и биологически активных средах, за счет предупреждения коррозионных и биоповреждений, отрицательных последствий тепловых воздействий, а также за счет экологической безопасности покрытий.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном защитном покрытии, включающем наполнитель, биоцид и пигмент, в качестве указанных наполнителя, биоцида и пигмента используют порошок сульфида мышьяка или смесей сульфидов мышьяка As₂S₃, As₂S₅ со степенью дисперсности не более 3 мкм.

В полученном покрытии сульфид мышьяка одновременно является как пигментом, так и биоцидом, т. е. один и тот же материал служит и биоцидом и пигментом, что выгодно отличает его от известных покрытий.

В зависимости от назначения защищаемой конструкции могут быть использованы различные технологии нанесения заявляемого покрытия.

При нанесении покрытия на малогабаритные конструкции сухой порошок сульфида мышьяка вместе с защищаемой конструкцией помещается в пресс-форму и подвергается прессованию при P = 0,5 МПа и температуре T до 300^oC.

При изоляции крупногабаритных конструкций покрытие напыляется путем неизотермической низкотемпературной плазмы.

В случае нанесения покрытий на трубопроводы можно использовать технологию нанесения покрытий из сухих порошков в электростатическом поле.

Изоляцию внутренних поверхностей трубопроводов возможно осуществить испарением сульфидов мышьяка в вакууме с транспортировкой газовой фазы в объеме трубопровода с последующим осаждением и конденсацией материала покрытия на внутренней поверхности трубопровода. Это становится возможным в результате того, что сульфиды мышьяка характеризуются высокой упругостью пара. В процессе испарения сульфидов мышьяка поддерживается вакуум 5 • 10^-1 мм рт. ст.

Защитное покрытие, полученное согласно изобретению, имеет следующие характеристики:
- коррозионную стойкость в морской воде, солевом тумане, растворах солей, кислотах, спиртах, воздушной атмосфере, загрязненной вредными примесями, в криогенных жидкостях и т. д.;
- проявляет свойства биоцида, препятствующего биоповреждениям конструкций в результате воздействия микроорганизмов, содержащихся в морской воде, а также грибковых плесеней, однако не оказывает токсического воздействия, т. е. является экологически чистым (нейтральным);
- низкий коэффициент теплопроводности λ ~ 0,5 Вт/(м • К), что позволяет его использовать как теплоизолятор;
- высокие диэлектрические свойства ( ρ ~ 10^-18 Ом • см).

Защитное покрытие благодаря перечисленным свойствам может быть использовано для нанесения на корпуса морских судов с целью одновременной защиты от биообрастания и коррозионного разрушения, для различных трубопроводов, работающих в агрессивной среде и подверженных воздействию микроорганизмов, а также тепловому воздействию, для плавучих конструкций и сооружений, возводимых при освоении шельфовых месторождений. Во всех случаях применения покрытия оно не будет оказывать токсического воздействия, оставаясь экологически чистым благодаря нейтральности сульфидов мышьяка.

Защитное покрытие выполнено из сульфидов мышьяка или смесей сульфидов мышьяка As₂S₃, As₂S₅ со степенью дисперсности не более 3 мкм. Покрытие проявляет свойства биоцида, препятствующего биоповреждениям конструкций в результате воздействия микроорганизмов, содержащихся в морской воде, а также грибковых плесеней, однако не оказывает токсического воздействия, является экологически чистым (нейтральным).

Защитное покрытие конструкций, работающих в агрессивных средах, включающее наполнитель, биоцид и пигмент, отличающееся тем, что в качестве наполнителя, биоцида и пигмента используют порошок сульфида мышьяка или смесей сульфидов мышьяка со степенью дисперсности не более 3 мкм.