СПОСОБ ЗАЩИТЫ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОКОРРОДИРОВАВШИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2004 года по МПК C09D5/08 C09D5/12 C09D163/02 

Изобретение относится к области получения покрытий на металлических поверхностях, работающих в условиях абразивного износа, воздействия агрессивных сред, например, при перевозке удобрений, в энергетике, химической и добывающей промышленности.

Известен способ защиты металлических поверхностей на основе эпоксидной смолы, полиэтиленполиамина в качестве отвердителя и наполнителей (а.с. 691447, МКИ C08 L 63/02, С08К 3/18, опубл. в БИ 38-1979 г.).

Однако он не обеспечивает комплексной защиты металлических поверхностей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты и восстановления металлической поверхности путем нанесения грунтовочного слоя, включающего эпоксидную смолу с эпоксидным эквивалентным весом 190-200, полиэтиленполиамин в качестве отвердителя, электрокорунд, после его высыхания до "отлипа" изолирующего слоя, включающего эпоксидную смолу, полиэтиленполиамин, бакелитовый лак, диабазовый порошок, электрокорунд, стеклоткань, а затем поверхность, высушенную до "отлипа", дополнительно покрывают пластифицирующим слоем, включающим эпоксидную смолу, полиэтиленполиамин, дисперсию железного сурика в олифе, ацетон, после чего покрытие высушивают до полного отверждения [пат. RU 2147027, опубл. 27.03.2000, С09D 5/08].

Однако этот способ обеспечивает недостаточные защитные свойства покрытия.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении защитных свойств покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе защиты и восстановления прокорродировавших металлических поверхностей, включающем нанесение грунтовочного слоя на основе композиции, содержащей эпоксидную смолу и отвердитель, с последующим высыханием "до отлипа", нанесение изолирующего слоя из состава, содержащего эпоксидную смолу, отвердитель с последующим высыханием "до отлипа", нанесение наружного слоя, содержащего эпоксидную смолу, отвердитель, пигмент, органический растворитель с последующей сушкой до полного отверждения, отличающемся тем, что в состав грунтовочного слоя дополнительно вводят пигменты и наполнители и органические растворители, в состав изолирующего слоя дополнительно вводят пигменты, наполнители, железную слюдку и органические растворители, в состав наружного слоя дополнительно вводят наполнители, модифицированный полисилоксан, а в качестве отвердителя во все слои вводят отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола, а в качестве эпоксидной смолы во всех слоях применяют эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, при следующем соотношении компонентов в слоях:
в составе грунтовочного слоя, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 - 20,0-30,0
Пигменты - 12,0-25,0
Наполнители - 12,0-25,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 6,0-12,0
Органические растворители - Остальное
в составе изолирующего слоя, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 - 20,0-35,0
Пигменты - 5,0-10,0
Наполнители - 5,0-12,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 6,0-12,0
Железная слюдка - 10,0-30,0
Органические растворители - Остальное
в составе наружного слоя, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 - 20,0-30,0
Пигменты - 10,0-15,0
Наполнители - 15,0-25,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 6,0-12,0
Органически модифицированный полисилоксан - 0,2-0,6
Органический растворитель - Остальное
Наружный слой может дополнительно содержать железную слюдку в количестве 10-30 мас.%.

В качестве эпоксидной диановой смолы используют любую эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, например ЭД-8 ГОСТ 10587-84, Э-41р ТУ 6-10-607-78, Э-41 ТУ 6-10-1316-84 и др.

В качестве пигментов применяют окись хрома, кроны цинковые, стронциевые и свинцовые, голубой фталоцианиновый, красный железоокисный, двуокись титана, углерод технический и др.

В качестве наполнителей применяют микротальк, омиакарб, микробарит, тальк и другие.

В качестве отвердителя 3-н-пентадеканилфенола используют отвердитель марки Cardolite NC 562 фирмы Cardanol Chemicals N.V., Бельгия.

В качестве органически модифицированного полисилоксана используют различные органически модифицированные полисилоксаны (модифицированые акриловыми смолами, эпоксидными и другими), но преимущественно марки EFKA-3033 фирмы EFKA, Нидерланды, или БИК-341, БИК-344 фирмы BYK-Chemie, Германия, представляющие собой раствор модифицированного простым полиэфиром сополимера диметилполисилоксана.

В качестве железной слюдки в данном изобретении используют любую железную слюдку, например:
а) слюдка марки Miox фирмы Montanindustrie (Австрия), содержащая Fе₂O₃ 85-94%, Аl₂О₃ 2-3%, MgO 1-2%, Са 0,3-1%, SiO₂ 3-6%, Pb<0<1%;
б) железная слюдка алтайского месторождения "Рудный лог" с содержанием окислов кремния, алюминия, магния и кальция соответственно не более 2,5; 1,8; 0,2; 0,3% и содержанием альфа-оксида железа Fe₂О₃ 90-95%.

В качестве органических растворителей применяют ксилол, ацетон, этилцеллозольв, бутилацетат.

Защита и восстановление металлических поверхностей (сталь углеродистая, нержавеющая, алюминий, его сплавы и т.п.), оборудования, работающего в условиях абразивного износа в агрессивных средах, осуществляется за счет нанесения на поверхность комбинированного покрытия, которое состоит из трех слоев:
- первый слой обеспечивает адгезию состава к поверхности металла и антикоррозионную защиту, при этом нанесение можно осуществлять по слою коррозии толщиной до 50 мкм;
- второй слой несет основную ударную и антикоррозионную нагрузку;
- третий слой обеспечивает внешний вид покрытия и отличное скольжение абразивных материалов.

Способ защиты металлических поверхностей осуществляют следующим образом.

Пример 1. Нанесение по алюминию.

Первоначально наносят грунтовочный слой состава, %:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450 - 30,0
Пигменты: двуокись титана - 6,0
Стронций хромовокислый - 6,0
Наполнители: микротальк - 6,0
Микробарит - 19,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 12,0
Органические растворители: ксилол - 10,0
Этилцеллозольв - 8,0
Ацетон - Остальное
Состав для первого слоя покрытия готовят смешением в дисольвере части эпоксидной смолы и органических растворителей с пигментами и наполнителями, диспергированием полученной пасты на бисерной мельнице и составлением композиции путем добавления в пигментную пасту остального количества растворителя и эпоксидной смолы и перемешивания до однородного состояния. Полученную композицию соединяют с отвердителем и наносят на прокорродировавшую (разрешается слой коррозии до 50 мкм) поверхность кистью или методом пневматического или безводушного распыления. Грунтовочный слой просушивают "до отлипа", затем наносят изолирующий слой следующего состава, мас.%.

Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 500 - 30,0
Пигменты: двуокись титана - 4,8
Углерод технический - 0,2
Наполнители: микротальк - 7,0
Слюда - 5,0
Отвердителъ марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 12,0
Железная слюдка марки Miox - 10,0
Этилцеллозольв - 10,0
Ксилол - 8,0
Ацетон - Остальное
Состав для изолирующего слоя готовят следующим образом: раствор эпоксидной смолы в органическом растворителе перемешивают в дисольвере с пигментами и наполнителями, затем диспергируют в бисерной мельнице, далее составляют композицию в смесителе, оборудованном мешалкой, добавляют остатки растворителя и эпоксидной смолы и железную слюдку и перемешивают все до однородного состояния в течение 30 минут. Добавляют отвердитель. Состав равномерно наносят на грунтовочный слой и сушат до "отлипа", после чего наносят наружный третий слой состава, мас.%:
Эпоксидная смола с эпоксидным эквивалентным весом 500 - 20,0
Пигменты: окись хрома - 13,0
Крон свинцовый лимонный - 1,85
Голубой фталоцианиновый - 0,15
Наполнители: тальк - 5,0
Микротальк - 15,0
Органически модифицированный полисилоксан EFKA 3030 - 0,2
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 8,0
Ксилол - 8,0
Этилцеллозольв - 6,0
Ацетон - Остальное
Наружный слой готовят смешением эпоксидной смолы, пигментов, наполнителей, органических растворителей в дисольвере и диспергированием в бисерной мельнице, затем в смесителе полученную пасту смешивают с остальным количеством эпоксидной смолы, растворителя и органически модифицированного полисилоксана в течение получаса до однородного состояния. Добавляют отвердитель. Состав равномерно наносят на изолирующий слой. Время высыхания комбинированного покрытия всех слоев до степени 3 при 20^oС 24 часа. Защитное покрытие использовано для окраски вагонов-минераловозов.

Пример 2. По стали наносят грунтовочный слой состава, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 500 - 20,0
Пигменты: фосфат цинка - 14,5
Двуокись титана - 10,0
Углерод технический - 0,5
Наполнители: микротальк - 12,0
Оотвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола - 6,0
Органические растворители: этилцеллозольв - 16,0
Ксилол - 14,0
Ацетон - Остальное
Затем наносят изолирующий слой состава, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 500 - 20,0
Пигменты: красный железоокисный - 10,0
наполнители: тальк - 2,0
Микротальк - 3,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пента-деканилфенола - 12,0
Железная слюдка алтайского месторождения Рудный Лог - 30,0
Органические растворители: ксилол - 8,0
Этилцеллозольв - 8,0
Ацетон - Остальное
Затем наносят наружный слой состава, мас.%:
Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450 - 25,0
Пигменты: окись хрома - 10,0
Наполнители: тальк - 5,0
Микротальк - 10,0
Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пента-деканилфенола - 6,0
Железная слюдка алтайского месторождения Рудный Лог - 20,0
Органически модифицированный полисилоксан EFKA 3033 - 0,2
Органические растворители: ксилол - 8,0
Этилцеллозольв - 8,0
Ацетон - Остальное
Время высыхания комбинированного трехслойного покрытия до степени 3 при 20^oС 24 часа.

Изобретение относится к области защиты металлических поверхностей и восстановления прокорродировавших поверхностей, работающих в условиях абразивного износа, воздействия агрессивных сред, например при перевозке удобрений, в энергетике, химической и добывающей промышленности, при ремонте проржавевшего оборудования и для его защиты. Способ включает нанесение на чистую или на ржавую поверхность грунтовочного слоя на основе композиции, содержащей эпоксидную смолу, пигменты, наполнители, отвердитель, органические растворители, с последующим высыханием "до отлипа", нанесение изолирующего слоя из состава, содержащего эпоксидную смолу, пигменты, наполнители, отвердитель, железную слюдку, органические растворители, нанесение наружного слоя из состава, содержащего эпоксидную смолу, пигменты, наполнители, отвердитель, органический растворитель. Наружный слой может дополнительно содержать железную слюдку. Во все слои вводят отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н-пентадеканилфенола и эпоксидную смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500. Технический результат заключается в повышении коррозионной стойкости покрытия. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ защиты и восстановления прокорродировавших металлических поверхностей, включающий нанесение грунтовочного слоя на основе композиции, содержащей эпоксидную смолу и отвердитель, с последующим высыханием до отлипа, нанесение изолирующего слоя из состава, содержащего эпоксидную смолу, отвердитель, с последующим высыханием до отлипа, нанесение наружного покрытия, содержащего эпоксидную смолу, отвердитель, пигмент, органический растворитель, с последующей сушкой до полного отверждения, отличающийся тем, что в состав грунтовочного слоя дополнительно вводят пигменты, наполнители и органические растворители, в состав изолирующего слоя дополнительно вводят пигменты и наполнители, железную слюдку и органические растворители, в состав наружного слоя дополнительно вводят наполнители, модифицированный полисилоксан, а в качестве отвердителя во все слои вводят отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н пентадеканилфенола, а в качестве эпоксидной смолы применяют эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, при следующем соотношении компонентов в слоях:

в составе грунтовочного слоя, мас.%:

Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 20,0-30,0

Пигменты 12,0-25,0

Наполнители 12,0-25,0

Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н пентадеканилфенола 6,0-12,0

Органические растворители Остальное

в составе изолирующего слоя, мас.%:

Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 20,0-35,0

Пигменты 5,0-10,0

Наполнители 5,0-12,0

Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н пентадеканилфенола 6,0-12,0

Железная слюдка 10,0-30,0

Органические растворители Остальное

в составе наружного слоя, мас.%:

Эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-500 20,0-30,0

Пигменты 10,0-15,0

Наполнители 15,0-25,0

Отвердитель марки Cardolite NC 562 на основе 3-н пентадеканилфенола 6,0-12,0

Органически модифицированный полисилоксан 0,2-0,6

Органические растворители Остальное