ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2005 года по МПК C08L27/06 C08K13/02 C08K13/02 C08K3/36 C08K5/09 C08K5/10 C08K5/31 

Изобретение относится к термореактивным полимерным композициям на основе полимеролигомерных связующих, обладающих высокой стойкостью к гидроабразивному износу.

Изобретение может быть использовано в горнодобывающей, обогатительной, химической отраслях промышленности при выполнении внутреннего футеровочного слоя трубопроводов, емкостного оборудования, предназначенных для транспортирования, переработки и хранения коррозионно-агрессивных и гидроабразивных сред.

Известна полимерная ПВХ-композиция (А.с. 34831 НРБ, кл. МКИ С 08 L 27/06. Заявл. 10.06.82), обладающая высокой износостойкостью, физико-механическими показателями. Однако данные по гидроабразивному износу отсутствуют.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является термореактивная композиция, включающая поливинилхлорид, сополимер винилхлорида с винилацетатом, смолу эпоксидную, дициандиамид, диоктилфталат, стеарат кальция, аэросил, пигмент, тальк (Патент РФ №2145397, МПК 7 F 16 L 9/12) при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

- Поливинилхлорид суспензионный ПВХ-С-7058М0,35...0,42- Сополимер винилхлорида с винилацетатом0,05...0,08- Смола эпоксидная диановая0,10...0,20- Диоктилфталат0,10...0,20- Стеарат кальция0,005...0,015- Дициандиамид0,010...0,020- Аэросил0,003...0,008- Пигмент0,001...0,003- Тальк0,10...0,20

Данная термореактивная композиция обеспечивает высокую коррозионную стойкость к агрессивным химическим средам, однако стойкость к гидроабразивному износу недостаточно велика, что отрицательно сказывается на сроке эксплуатации защищаемого оборудования и трубопроводов.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение стойкости футеровочного слоя, выполненного из термореактивной композиции, к гидроабразивному износу, что позволит увеличить срок эксплуатации защищаемого оборудования.

Поставленная задача решается за счет того, что в отличие от известной предлагаемая композиция, включающая полиолигомерную систему, пластификатор - диоктилфталат, инициатор отверждения - дициандиамид, стабилизатор - стеарат кальция и наполнитель - тальк, дополнительно содержит в качестве наполнителя наряду с тальком резиновую крошку при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

- Поливинилхлорид0,337...0,400- Сополимер винилхлорида с винилацетатом0,050...0,063- Смола эпоксидная диановая0,100...0,187- Дициандиамид0,010...0,018- Диоктилфталат0,010...0,180- Стеарат кальция0,009...0,012- Тальк0,01...0,15- Резиновая крошка0,100...0,300

Введение в состав полимерной композиции резиновой крошки в указанном выше количестве и вывод из состава аэросила позволяет улучшить стойкость футеровочного слоя к гидроабразивному износу в сравнении с известной более чем в 2 раза (таблица 2).

При реализации изобретения использовались компоненты, соответствующие следующей научно-технической документации:

- Поливинилхлорид суспензионный ПВХ-С-7058МГОСТ 4332-76- Сополимер винилхлорида с винилацетатомГОСТ 12039-74- Смола эпоксидная диановая ЭД-20ГОСТ 10587-84- ДициандиамидГОСТ 6989-73- ДиоктилфталатГОСТ 8278-88- Тальк ТВПНГОСТ 19729-74- Стеарат кальцияТУ 6-14-722-76- Резиновая крошкаТУ 38.108035-97

ТУ 38.105190-85

Изготовление термореактивной полимерной композиции ведут в следующей последовательности:

1. Изготавливают полуфабрикат жидких компонентов (смола эпоксидная ЭД-20, диоктилфталат, дициандиамид).

2. Изготавливают смесь порошкообразных компонентов (поливинилхлорид, сополимер винилхлорида с винилацетатом, тальк, стеарат кальция, резиновая крошка).

3. Изготавливают полуфабрикат полимерной композиции путем смешения жидкой и порошкообразной смесей.

4. Образовавшуюся пластическую массу пропускают через экструдер и получают термореактивную пленку в виде ленты.

5. Для изготовления образцов ленту укладывают в прессформу с антиадгезионным покрытием и отверждают при температуре 160...170°С в течение 2...3 ч.

Стойкость к гидроабразивному износу оценивали на лабораторной установке, представляющей собой барабан, по окружности которого устанавливали испытуемые образцы (размер каждого 30×45 мм). Внутрь барабана заливали песчано-солевую пульпу. Для приготовления пульпы использовали песок фракции 2,0±0,3 мм, дробленую каменную соль размером фракции 10,0±1,0 мм и соляной раствор плотностью 1,2 г/см³ в следующем соотношении: 20 дм³ солевого раствора, 3,3 кг песка и 28 кг каменной соли. Состав пульпы имитирует транспортируемую жидкую фазу в соледобывающей промышленности. Испытания проводили следующим образом. Подготовленные образцы взвешивали, определяли их плотность, затем устанавливали на поворотной обойме барабана и закрепляли с помощью накладок и клина. Барабан вращали в течение 36 ч в песчано-солевой пульпе. Окружная скорость вращения барабана составляла 2...3 м/с. После испытания образцы извлекали из обоймы, подсушивали и взвешивали. По результатам испытаний определяли изменение массы испытуемого образца и рассчитывали скорость износа (V), см³/ч по формуле

где М₀ - масса образца до постановки на испытание, г;

M₁ - масса образца после испытаний, г;

ρ - плотность испытуемого образца, г/см³;

τ - время испытания, ч.

Примеры 1-9. Изготовление термореактивной композиции ведут, как описано выше. Состав и свойства композиции представлены в таблицах 1, 2.

Из представленных данных следует, что предлагаемая в изобретении полимерная композиция (примеры 3-9) обладает в 2...2,5 раза большей стойкостью к гидроабразивному износу, чем прототип.

Таблица 1Компоненты композицииСостав композиции по примерам, мас. ч.1 (прототип)234567891011Поливинилхлорид0,3950,3950,3950,3570,3370,3370,3370,3950,3570,4000,350Сополимер винилхлорида с винилацетатом0,0620,0620,0620,0580,0550,0550,0550,0620,0580,0630,050Смола эпоксидная диановая ЭД-200,1840,1840,1840,1650,1560,1560,1560,1840,1650,1870,100Дициандиамид0,0180,0180,0180,0170,0150,0150,0150,0180,0170,0180,010Диоктилфталат0,1800,1800,1800,1630,1550,1550,1550,1800,1630,0100,031Стеарат кальция0,0110,0110,0110,0100,0100,0100,0100,0110,0100,0120,009Тальк0,1390,0920,0420,0220,0220,0220,0220,0500,0300,0100,150Аэросил0,0080,0080,0080,008-------Пигмент0,003----------Резиновая крошка: 0,0500,1000,2000,2500,2500,2500,1000,2000,3000,300

Таблица 2Наименование показателяСвойства для составов1 (прототип)23456789Скорость износа (потеря массы при гидроабразивном износе), см³/ч0,0610,0480,0270,0250,0240,0260,0240,0230,0229

Изобретение относится к полимерной композиции, предназначенной для использования в горнодобывающей, обогатительной, химической отраслях промышленности. Композиция содержит поливинилхлорид, сополимер винилхлорида с винилацетатом, смолу эпоксидную диановую ЭД-20, дициандиамид, диоктилфталат, стеарат кальция, тальк, резиновую крошку. Технический результат - повышение стойкости футеровочного слоя, выполненного из термореактивной композиции, к гидроабразивному износу, что позволит увеличить срок эксплуатации защищаемого оборудования. 2 табл.

Полимерная композиция, включающая поливинилхлорид, сополимер винилхлорида с винилацетатом, смолу эпоксидную диановую ЭД-20, дициандиамид, пластификатор - диоктилфталат, стабилизатор - стеарат кальция, наполнитель - тальк, отличающаяся тем, что дополнительно содержит в качестве наполнителя наряду с тальком резиновую крошку при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Поливинилхлорид0,337-0,400Сополимер винилхлорида с винилацетатом0,050-0,063Смола эпоксидная диановая ЭД-200,100-0,187Дициандиамид0,010-0,018Диоктилфталат0,010-0,180Стеарат кальция0,009-0,012Тальк0,010-0,150Резиновая крошка0,100-0,300