КЛЕЯЩАЯ МАСТИКА Российский патент 1999 года по МПК C09D109/06 C09D109/06 

Техническое решение относится к составам мастик на основе дивинилстирольного термоэластопласта, используемым в качестве защитных покрытий металлических поверхностей, в частности для защиты силовых армирующих слоев рукавов высокого давления.

Известен клей [1] на основе дивинилстирольного термоэластопласта. Однако он не создает упругой, прочной пленки на поверхности обрабатываемого материала.

Известна мастика [2], используемая в качестве защитных покрытий металлических поверхностей, в состав которой входят дивинилстирольный термоэластопласт, нефтеполимерная смола, канифоль, минеральные добавки, фосфорная кислота и растворитель - нефрас. Этот состав защищает поверхность от коррозии, обладает высокой адгезией, но недостаточно стоек при действии высоких гидродинамических нагрузок.

Технической задачей настоящего решения является получение клеящей мастики, обеспечивающей прочную упругую поверхность покрытия, стойкого к высоким гидродинамическим нагрузкам и обладающей грибоустойчивостью.

Технический результат достигается тем, что клеящая мастика, включающая дивинилстирольный термоэластопласт, нефтеполимерную смолу, минеральный наполнитель, органический растворитель - нефрас, содержит в качестве минерального наполнителя белую сажу, дополнительно содержит тиурам Д, и в качестве порообразователя - двууглекислый аммоний, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ-30) - 100
Смола нефтеполимерная СПП - 20 - 50
Белая сажа - 1 - 3
Тиурам Д - 0,5 - 1,0
Двууглекислый аммоний - 0,3 - 1
Нефрас - 220 - 300
Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый состав клеящей мастики отличается от известного введением новых компонентов, а именно, белой сажи, тиурама Д и двууглекислого аммония. Компоненты, введенные в состав клеящей мастики известны, однако их применение в этой мастике в сочетании с другими компонентами обеспечивает значительное улучшение показателей: повышение тиксотропности, грибоустойчивости, упругости нанесенного слоя, коррозионно-стойкости мастики за счет повышения адгезионной прочности.

Клеящую мастику готовят в течение 5 ч, при комнатной температуре в 400 л клеемешалке с числом оборотов лопастей: передней - 29 об/мин и задней - 16 об/мин. В клеемешалку вводят необходимое количество в мас.ч. дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30 (ТУ 38.40370-91) и нефраса, перемешивают 1,5 часа до получения однородной массы. Затем вводят в клеемешалку тиурам Д (ГОСТ 25127-82) (тетраметилтиурамдисульфид) и часть растворителя и снова перемешивают 0,5 часа, вводят белую сажу БС-100 (ГОСТ 18307-78) с частью растворителя и перемешивают 0,5 часа. В последнюю очередь вводят смолу нефтеполимерную лакокрасочную (ТУ 38.10916-79) с оставшейся частью растворителя и перемешивают. Получают мастику темно-коричневого цвета. Порообразователь - NH₄HCO₃ - двууглекислый аммоний вводят непосредственно перед использованием мастики.

Мастику испытывали по стандартным методикам на следующие показатели: сухой остаток, вязкость, адгезионные свойства: прочность связи при отслаивании резины от стали и прочность связи при сдвиге сталь 3 - сталь 3 (адгезия), стойкость к агрессивным средам - по изменению массы пленки из мастики.

Мастику используют для защиты металлических поверхностей от коррозии и грибоустойчивости армирующей оплетки коррозионно-стойких рукавов. Для этого мастику наносят на армирующую оплетку рукава, сушат при температуре не ниже 80^oC до полного испарения растворителя. После просушки получают слой мастики со свойствами, удовлетворяющими поставленную задачу: повышенная адгезия к армирующей оплетке, за счет этого повышенная коррозионная стойкость, упругость нанесенного слоя и грибоустойчивость.

В табл. 1 представлены рецептуры предлагаемых клеящих мастик (1- 9) и прототипа (10 - [2]). Состав мастики по прототипу приведен из расчета на 100 мас. частей термоэластопласта. В табл. 2 приведены свойства композиций. Как видно из экспериментальных данных, ввод в состав предлагаемой мастики наполнителя - белой сажи, - повышает ее тиксотропность (вязкость), а ввод ее в заявляемых количествах позволяет поддерживать консистенцию мастики, которая необходима для нанесения ее на армирующие слои рукавов. Ввод в состав мастики порообразователя - двууглекислого аммония NH₄HCO₃,- в заявляемых соотношениях значительно повышает адгезию мастики (прочность связи при сдвиге к ст. 3) от 4,79 - 6,53 кг/см². Это можно объяснить тем, что во время сушки нанесенного слоя мастики, происходит вспенивание с образованием внутренних пор, которые увеличивают поверхность контакта слоя мастики с металлом, в результате чего образуется упругий подушечный слой, способный выдерживать высокие гидродинамические нагрузки, однако увеличение количества порообразователя за предел заявляемого соотношения приводит к увеличению размера пор, что создает рыхлую структуру пленки. Изготовленная в заявленном соотношении компонентов клеящая мастика обладает повышенной стойкостью к агрессивным средам типа пластовых вод при нефтедобыче (0,1 - 0 мас.%), что позволяет увеличить срок службы рукавов до 15 лет.

Заявляемая мастика обладает свойствами, превосходящими прототип по указанным показателям табл. 2: прочность связи при отслаивании стали 3 с резиной в 4,7 раза, прочность связи при сдвиге к стали 3 (адгезия) в 2,4 раза, стойкость к агрессивным средам в 1,6 раза.

Использование: лакокрасочная промышленность, в частности для защиты металлических поверхностей. Сущность изобретения: клеящая мастика, включающая дивинилстирольный термоэластопласт 100 ч., смолу нефтеполимерную лакокрасочную 20 - 50 ч., белую сажу 1 - 3 ч., "Тиурам Д" 0,5 - 1,0 ч., аммоний двууглекислый 0,3 - 1,0 ч. и "Нефрас" 220 - 300 м.ч. 2 табл.

Клеящая мастика, включающая бутадиенстирольный термоэластопласт ДСТ-30, смолу лакокрасочную нефтеполимерную СПП, минеральный наполнитель и органический растворитель, отличающаяся тем, что в качестве минерального наполнителя она содержит белую сажу, в качестве органического растворителя - нефрас и дополнительно тиурам Д и аммоний двууглекислый в качестве порообразователя при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30 - 100
Смола лакокрасочная нефтеполимерная СПП - 20 - 50
Белая сажа - 1,0 - 3,0
Тиурам Д - 0,5 - 1,0
Аммоний двууглекислый - 0,3 - 1,0
Нефрас - 220 - 300а