СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ Российский патент 2002 года по МПК C09D5/08 C09D161/24 C09D195/00 

Изобретение относится к области противокоррозионных покрытий и может быть использовано при нанесении на битумное покрытие покрывных лакокрасочных материалов, например алкидных эмалей.

Известен способ защиты изделий и конструкций от коррозии посредством применения двухслойной битумной композиции, первый слой которой состоит из смеси дизельного топлива с керосином, а второй - из битума с добавкой мазута (см. Патент России 2048608, опубликованный в Бюллетене изобретений 32 за 1995 год). Битумное покрытие по этому способу обеспечивает надежную эксплуатацию изделий и конструкций в течение длительного времени в условиях воздействия воды и водяных паров.

Недостатком данного способа является невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия, так как под воздействием солнечных лучей в битумном покрытии ускоряется протекание процессов деструкции, что приводит это покрытие к быстрому разрушению и, соответственно, к снижению качества защиты от коррозии. Кроме того, к недостаткам этого способа относятся: длительное время холодной воздушной сушки получаемого покрытия, составляющее не менее 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только черного цвета); отсутствие совместимости битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать это покрытие алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Эти недостатки объясняются тем, что при обычных температурах битумы представляют собой дисперсионные системы, состоящие из масел, смол и асфальтенов. В этих системах масла, имеющие молекулярную массу 240-800, являются дисперсионной средой, обладающей высокой растворимостью в большинстве органических растворителей. Поэтому битумные покрытия получаются обратимыми. При нанесении на них алкидной эмали, например, белого цвета масляная составляющая битума диффундирует в эту эмаль и окрашивает ее в черный цвет.

Известен способ защиты от коррозии посредством нанесения битумной краски БТ-177, состоящей из битумного лака и алюминиевой пудры. Указанный способ используется для противокоррозионной защиты металлических конструкций и сооружений, эксплуатируемых в атмосферных условиях (см. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия. Л.: Химия, 1982, с.276-277).

К недостаткам этого способа относятся: невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия; длительное время холодной воздушной сушки этого покрытия, составляющее не менее 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только серебристого цвета); отсутствие совместимости битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать это покрытие алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Причины указанных недостатков те же, что и у приведенного выше решения.

Наиболее близким техническим решением, которое выбрано в качестве прототипа, является способ защиты изделий, конструкций и сооружений от коррозии посредством нанесения покрытия на основе битумного лака БТ-577 (см. Скрыль А. С. , Арапов С.П. Справочник по антикоррозионным работам в строительстве, Киев: "Будiвельник", 1986, с.36). Данный способ заключается в нанесении на очищенную поверхность любым известным методом (кисть, распыление и т.д.) трех слоев битумного лака. После нанесения каждого слоя проводится холодная воздушная сушка в течение 16 ч. Получаемое покрытие обладает стойкостью к действию воды и водяных паров.

Недостатками этого способа являются: невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия; длительное время его холодной воздушной сушки, составляющее для каждого слоя 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только черного цвета); отсутствие совместимости получаемого битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать их поверхность алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Причины указанных недостатков те же, что и у приведенного выше решения.

Предлагаемый способ защиты от коррозии позволяет решить следующие технические задачи: значительно повысить атмосферостойкость битумного покрытия, сократить время его сушки, снять ограничения по цвету битумного покрытия и устранить его несовместимость с покрывными лакокрасочными материалами, например с алкидной эмалью любого цвета.

Также как и в прототипе защиту от коррозии осуществляют посредством нанесения битумного покрытия с последующей холодной воздушной сушкой.

Отличие предлагаемого решения заключается в том, что холодную воздушную сушку битумного покрытия проводят в течение 5-8 ч, после чего на полученную поверхность наносят дополнительный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.ч.:
Фенолформальдегидный олигомер - 10-30
Поливинилацеталь - 10-30
Пигмент неорганический - 5-15
Растворитель органический - 50-150
затем проводят холодную воздушную сушку в течение 40-60 мин.

Отличие заключается также в том, что на дополнительный слой наносят лакокрасочный материал, например алкидную эмаль.

Дополнительный слой предохраняет битумное покрытие от воздействия солнечных лучей, что затормаживает протекающие в этом покрытии процессы деструкции и, соответственно, увеличивает его атмосферостойкость. Кроме того, дополнительный слой, нанесенный на битумное покрытие, не растворяет битум, а после отверждения этого слоя образуется пленка, непроницаемая для масляной составляющей битума. Поэтому дополнительный слой при нанесении на него алкидной эмали любого цвета, например белого, препятствует диффузии молекул масляной составляющей битума в слой алкидной эмали, что позволяет этой эмали сохранить свой внешний вид и белый цвет без изменений.

Увеличение или уменьшение содержания компонентов в дополнительном слое от указанного в составе приводит к снижению атмосферостойкости битумного покрытия.

В качестве битума могут быть применены битумы любого происхождения (природного или полученные при переработке нефти, угля, сланца и торфа), немодифицированные или модифицированные органическими материалами: каучуком, резиновой крошкой, растительным маслом, алкидной смолой и пр.

В качестве фенолформальдегидного олигомера могут быть использованы материалы резольного типа, например: резол 300, лак ЛБС-1, смола ФЦ и т.д.

В качестве поливинилацеталя могут быть применены поливинилбутираль (бутвар), поливинилформальэтилаль (винифлекс) и поливинилформаль (формвар).

В качестве неорганического пигмента, включая пигменты-наполнители, могут быть использованы, например, алюминиевая пудра, свинцовый сурик, цинковые белила, железный сурик, порошки меди и бронзы, другие пигменты или их смеси.

В качестве органического растворителя могут быть применены этиловый спирт, бутиловый спирт и другие материалы, растворяющие фенолформальдегидный олигомер и поливинилацеталь и не растворяющие битум. Введение органического растворителя в состав дополнительного слоя позволяет довести его до рабочей вязкости, величина которой зависит от метода нанесения (кисть, пневматическое распыление, безвоздушное распыление и т.д.).

Предлагаемый способ защиты от коррозии осуществляется следующим образом. На предварительно очищенную поверхность любым известным методом наносят битумное покрытие, например битумный лак БТ-577, затем проводят холодную воздушную сушку этого покрытия в течение 5 ч, после чего на полученную поверхность любым известным методом наносят дополнительный слой вышеуказанного состава, который подвергают холодной воздушной сушке в течение 40-60 мин. В результате получается стойкая и непроницаемая пленка, цвет которой соответствует используемому в составе дополнительного слоя неорганическому пигменту. После сушки дополнительный слой окрашивают алкидной эмалью любого цвета в соответствии с действующей документацией.

В связи с тем, что дополнительный слой обладает повышенной стойкостью к воздействию солнечных лучей, его можно использовать в качестве светозащитного покрытия.

Для исследования в качестве дополнительного слоя были выбраны три состава с различным содержанием компонентов (см. таблицу 1).

Испытания проводили на образцах из стали Ст.3 стандартных размеров. Поверхность образцов была тщательно очищена от ржавчины механическим способом. Окрашивание образцов производили кистью в 3 слоя. В качестве лакокрасочного материала, наносимого на дополнительный слой, применили алкидную (пентафталевую) эмаль ПФ-115 белого, желтого и голубого цветов. Кроме того, были изготовлены образцы, в которых в качестве светозащитного покрытия использовали дополнительный слой состава 3. Схемы покрытий и результаты их коррозионных испытаний на атмосферостойкость представлены в таблице 2.

В процессе исследования установлено, что время холодной воздушной сушки битумного покрытия перед нанесением дополнительного слоя можно сократить с 16 ч до 5 ч. При этом покрытия, окрашенные алкидной эмалью ПФ-115 в белый, желтый и голубой цвета по предлагаемому способу, после изготовления сохраняли свой внешний вид и цвет без изменений.

Атмосферостойкость исследуемых покрытий определяли в соответствии с ГОСТ 9.074-77 и ГОСТ 9.407-80. Проведенные коррозионные испытания показали, что образцы, защищенные посредством предлагаемого способа, выдерживали 15 циклов испытаний без изменений. Их атмосферостойкость оценивается в 1 балл, что полностью соответствует техническим требованиям ГОСТ 9.074-77. В то же время прототип коррозионные испытания не выдержал.

Таким образом, установлено, что предлагаемый способ позволяет почти в 2,5 раза повысить атмосферостойкость битумного покрытия, сократить время его сушки, снять ограничения по цвету битумного покрытия и устранить его несовместимость с покрывными лакокрасочными материалами, что позволяет окрашивать битумное покрытие алкидной эмалью любого цвета в соответствии с требованиями производственного дизайна.

Применение предлагаемого способа защиты от коррозии значительно повышает долговечность металлических, бетонных, железобетонных и пр. конструкций, гидротехнических и емкостных сооружений, хранилищ, плавсредств, мостов, трубопроводов, опор контактной сети, днищ автомобилей, вагонов и т.д.

Изобретение относится к области противокоррозионных покрытий и может быть использовано при нанесении на битумное покрытие покрывных лакокрасочных материалов, например алкидных эмалей. Способ защиты от коррозии позволяет значительно повысить атмосферостойкость битумного покрытия, сократить время его сушки, снять ограничения по цвету битумного покрытия и устранить его несовместимость с покрывными лакокрасочными материалами, например с алкидной эмалью любого цвета. Способ осуществляют посредством нанесения битумного покрытия с последующей холодной воздушной сушкой битумного покрытия 5-8 ч, после чего на полученную поверхность наносят дополнительный слой, содержащий, мас.ч.: фенолформальдегидный олигомер 10-30, поливинилацеталь 10-30, пигмент неорганический 5-15, растворитель органический 50-150, затем проводят холодную воздушную сушку в течение 40-60 мин. Можно наносить на дополнительный слой лакокрасочный материал, например алкидную эмаль. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

1. Способ защиты от коррозии посредством нанесения битумного покрытия с последующей холодной воздушной сушкой, отличающийся тем, что холодную воздушную сушку битумного покрытия проводят в течение 5-8 ч, после чего на полученную поверхность наносят дополнительный слой, состоящий из следующих компонентов, мас. ч. :
Фенолформальдегидный олигомер - 10 - 30
Поливинилацеталь - 10 - 30
Пигмент неорганический - 5 - 15
Растворитель органический - 50 - 150
затем проводят холодную воздушную сушку в течение 40-60 мин. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на дополнительный слой наносят лакокрасочный материал, например, алкидную эмаль.