СПОСОБ ЗАЩИТЫ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОКОРРОДИРОВАВШИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2007 года по МПК C09D5/08 C09D5/12 C09D163/02 

Изобретение относится к области получения покрытий на металлических поверхностях, стальных, чугунных, алюминиевых, работающих в условиях абразивного износа, воздействия агрессивных сред в энергетике, химической и добывающей промышленности.

Известен 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, CO9D 5/08).

Однако этот способ обеспечивает недостаточные защитные свойства покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому является способ защиты и восстановления прокорродировавших металлических поверхностей, включающий нанесение грунтовочного слоя на основе композиции, содержащей, мас.%:

эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-30,0пигменты12,0-25,0наполнители12,0-25,0отвердитель на основе 3-н пентадецинилфенола6,0-12,0органические растворителиостальное

с последующим высыханием "до отлипа", нанесение изолирующего слоя из состава, содержащего, мас.%

эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-35,0пигменты5,0-10,0наполнители5,0-10,0отвердитель на основе 3-н пентадецинилфенола6,0-12,0железную слюдку10,0-30,0органические растворителиостальное

с последующим высыханием "до отлипа", нанесение наружного слоя следующего состава (мас.%):

эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-30,0пигменты10,0-15,0наполнители15,0-25,0отвердитель на основе 3-н пентадецинилфенола6,0-12,0органически модифицированный полисилоксан0,2-0,6органические растворителиостальное(пат. РФ №2220995, БИ №1 от 10.01.2004 г)

Однако и 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 путем нанесения грунтовочного и изолирующего слоев на основе эпоксидной диановой смолы, на обезжиренную поверхность наносят последовательно грунтовочный слой следующего состава, мас.%:

эпоксидная диановая смола с эпоксидным
эквивалентным весом 450-50020,0-30,0

пигменты12,0-25,0наполнители12,0-25,0полиамидный отвердитель Версамид 11520,0-30,0органические растворителиостальное

и после высыхания его "до отлипа", то есть до степени 1 по ГОСТ 19007-73, наносят изолирующий слой следующего состава, мас.%:

эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-35,0пигменты5,0-10,0наполнители5,0-12,0полиамидный отвердитель Версамид 1156,0-12,0железная слюдка10,0-30,0органические растворителиостальное

а затем поверхность, высушенную "до отлипа", дополнительно покрывают наружным слоем следующего состава, мас.%:

акриловая или полиэфирная гидроксилсодержащая смола20,0-40,0отвердитель алифатический полиизоцианат11,0-22,0пигменты10,0-20,0наполнители5,0-10,0органически модифицированный полисилоксан0,1-0,5органический растворительостальное

после чего покрытие сушат до полного отверждения.

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, крона 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 полиамидного отвердителя применяют полиамидный отвердитель фирмы Henkel (Германия) марки Versamid 115.

В качестве железной слюдки применяют любую железную слюдку, например:

а) марки Miox фирмы Kärntner Montanindustrie (Австрия), содержащую Fe₂O₃ - 85-94%, Al₂О₃ - 2-3%, MgO - 1-2%, Са - 0,3-1%, SiO₂ - 3-6%, Pb<0,1%;

б) марки Nubifer ф. «Nubiola» (Испания), содержащую Fe₂Оз - 89-94%; SiO₂ - 4,2%; Al₂О₃ - 1,9%; СаО - 0,4%; MgO - 0,1%; К₂О - 0,2%;

в) железную слюдку алтайского месторождения с содержанием окислов кремния, алюминия, магния и кальция соответственно не более 2,5, 1,8, 0,2, 0,3% и содержанием оксида железа Fe₂O₃ - 90-95%.

В качестве органически модифицированного полисилоксана используют модифицированный полиэфиром полидиметилсилоксан марки БИК-307 фирмы Бик-Хеми (Германия), модифицированный полиэфиром полисилоксан марки Baysilone OL 17 фирмы Bayer (Германия).

В качестве органических растворителей применяют ксилол, ацетон, этилцеллозольв, бутилацетат, этилацетат и др.

В качестве акриловой или полиэфирной гидроксилсодержащей смолы используют, например:

а) акриловую гидроксилсодержащую смолу Macrynal SM 636/70 ВАС фирмы «Cytec Surface Specialties» (Бельгия), представляющую собой полиакрилат, содержащий гидроксильные группы;

б) акриловую гидроксилсодержащую смолу Desmophen A 665 ВА фирмы «Bayer» (Германия);

в) полиэфирную гидроксилсодержащую смолу Desmophen 670 ВА фирмы «Bayer» (Германия).

В качестве алифатического полиизоцианатного отвердителя используют алифатические полиизоцианатные отвердители на основе мономера гексаметилендиизоцианата, например, марок:

а) Desmodur N75 МРА/Х фирмы «Bayer», Германия;

б) Tolonate HDB75 В фирмы «Rhodia», Франция;

в) Uronal NL фирмы «Galstaff», Италия.

Защита и восстановление металлических поверхностей 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: по стальной поверхности

Первоначально наносят грунтовочный слой состава, мас.%:

эпоксидная диановая смола ЭД-8 с эпоксидным эквивалентным весом 45030,0пигменты:
двуокись титана,6,0стронций хромовокислый6,0наполнители:
микротальк,6,0микробарит6,0полиамидный отвердитель марки Версамид 11530,0органические растворители:
ксилол,4,0этилцеллозольв8,0ацетоностальное

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 безвоздушного распыления, или кистью. Грунтовочный слой просушивают «до отлипа», затем наносят изолирующий слой следующего состава, мас.%:

эпоксидная диановая смола Э-41 с эпоксидным эквивалентным весом 50030,0пигменты:
двуокись титана,4,8углерод технический0,2наполнители:
микротальк,7,0слюда5,0полиамидный отвердитель марки Версамид 11530,0железная слюдка алтайского месторождения10,0этилцеллозольв5,0ксилол5,0ацетоностальное

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 40 минут. Добавляют отвердитель. Состав равномерно наносят на грунтовочный слой и сушат «до отлипа», после чего наносят третий слой состава, мас.%:

полиэфирная гидроксилсодержащая смола марки Desmophen 670BA30,0пигменты:
двуокись титана,13,0крон свинцовый лимонный,1,85голубой фталоцианиновый0,15наполнители:
тальк,5,0микротальк5,0органически модифицированный полисилоксан марки БИК-3070,3алифатический полиизоцианатный отвердитель марки Tolonate HDB-75B16,5ксилол12,0бутилацетат6,0этилацетатостальное

Наружный слой готовят смешением части полиэфирной или акриловой гидроксилсодержащей смолы, пигментов, наполнителей, органических растворителей в дисольвере и диспергированием в бисерной мельнице, затем в смесителе полученную пасту смешивают с остальным количеством 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°С - 24 часа.

Защитное покрытие использовано для окраски мостов и металлических конструкций.

Пример № 2: по чугунной поверхности наносят грунтовочный слой состава, мас.%:

эпоксидная диановая смола Э-41р с эпоксидным эквивалентным весом 50020,0пигменты:
фосфат цинка,14,5двуокись титана,10,0углерод технический0,5наполнители: микротальк12,0полиамидный отвердитель марки Версамид 11520,0органические растворители:
этилцеллозольв,10,0ксилол,10,0ацетоностальное

Затем наносят изолирующий слой состава, мас.%:

эпоксидная диановая смолаЭД-8 с эпоксидным эквивалентным весом 500 20,0пигменты:
красный железоокисный,7,8двуокись титана,2,0углерод технический0,2наполнители: тальк,2,0микротальк3,0полиамидный отвердитель марки Версамид 11520,0железная слюдка марки Miox30,0органические растворители: ксилол,5,0этилцеллозольв,5,0ацетоностальное

Затем наносят наружный слой состава, мас.%:

акриловая гидроксилсодержащая смола марки Macrynal SM636/70 ВАС25,0пигменты:
пигмент желтый железоокисный,4,0углерод технический,0,4двуокись титана5,6наполнители:
тальк,5,0микротальк5,0алифатический полиизоцианатный отвердитель марки Desmodur N75 МРА/Х13,0органически модифицированный полисилоксан марки Baysilone OL 170,5органические растворители:
ксилол,8,0бутилацетат,8,0этилацетатостальное

Время высыхания комбинированного трехслойного покрытия до степени 3 при 20°С - 24 часа.

В таблице 1 приведены свойства трехслойных покрытий.

Таблица 1Результаты испытаний покрытийХарактеристика покрытияПрототип-покрытие, наносимое по способу по пат. 2220995Покрытие, наносимое по предлагаемому способуОценка защитных свойств трехслойного покрытия при испытаниях в агрессивных средах по ГОСТ 9.403   3%-ный раствор KCl, суток360400400вода дистиллированная, суток480540540бензин, суток560600600минеральное масло, суток560600600

Изобретение относится к способу защиты и восстановления прокорродировавших металлических поверхностей, работающих в условиях абразивного износа, воздействия агрессивных сред, например при перевозке удобрений, в энергетике, химической и добывающей промышленности при ремонте проржавевшего оборудования. Способ заключается в том, что вначале на металлическую поверхность наносят грунтовочный слой на основе композиции, содержащей следующие компоненты, мас.%.: 20,0-30,0 эпоксидной диановой смолы с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, отвердитель, 12,0-25,0 пигментов, 12,0-25,0 наполнителей, 20,0-30,0 полиамидного отвердителя Версамид 115, остальное - органические растворители, с последующим высыханием «до отлипа». Затем наносят второй изолирующий слой из состава, содержащего следующие компоненты, мас.%: 20,0-35,0 эпоксидной диановой смолы с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, 5,0-10,0 пигментов, 5,0-12,0 наполнителей, 20,0-35,0 полиамидного отвердителя Версамид 115, 10,0-30,0 железной слюдки, остальное - органические растворители, с последующим высыханием «до отлипа». После этого наносят третий наружный слой из состава, содержащего следующие компоненты, мас.%: 20,0-40,0 акриловой или полиэфирной гидроксилсодержащей смолы в качестве связующего, 10,0-20,0 пигментов, 5,0-10,0 наполнителей, 11,0-22,0 отвердителя - алифатического полиизоцианата, 0,1-0,5 органически модифицированного полисилоксана, остальное - органические растворители, далее сушат до полного отверждения. Изобретение позволяет повысить коррозионную стойкость покрытия. 1 табл.

Способ защиты и восстановления прокорродировавших металлических поверхностей, включающий нанесение грунтовочного слоя на основе композиции, содержащей эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, отвердитель, пигменты, наполнители, органические растворители с последующим высыханием «до отлипа», нанесение изолирующего слоя из состава, содержащего эпоксидную диановую смолу с эпоксидным эквивалентным весом 450-500, отвердитель, пигменты, наполнители, железную слюдку, органические растворители, с последующим высыханием «до отлипа», нанесение наружного слоя из состава, содержащего связующее, отвердитель, пигменты, наполнители, органически модифицированный полисилоксан, органические растворители с последующей сушкой до полного отверждения, отличающийся тем, что в качестве отвердителя в грунтовочный и изолирующий слои вводят полиамидный отвердитель марки Версамид 115, а в качестве связующего в наружный слой вводят акриловую или полиэфирную гидроксилсодержащую смолу, в качестве отвердителя в наружный слой вводят алифатический полиизоцианат, при следующем соотношении компонентов в слоях:

в составе грунтовочного слоя, мас.%: эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-30,0пигменты12,0-25,0наполнители12,0-25,0полиамидный отвердитель Версамид 11520,0-30,0органические растворителиостальноев составе изолирующего слоя, мас.%: эпоксидная диановая смола с эпоксидным эквивалентным весом 450-50020,0-35,0пигменты5,0-10,0наполнители5,0-12,0полиамидный отвердитель Версамид 11520,0-35,0железная слюдка10,0-30,0органические растворителиостальноев составе наружного слоя, мас.%: акриловая или полиэфирная гидроксилсодержащая смола20,0-40,0пигменты10,0-20,0наполнители5,0-10,0отвердитель алифатический полиизоцианат11,0-22,0органически модифицированный полисилоксан0,1-0,5органические растворителиостальное