ТЕРМОСТОЙКАЯ КРАСКА ДЛЯ МАРКИРОВКИ ЭЛЕКТРОДОВ Российский патент 2009 года по МПК C09D5/18 C09D1/00 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термостойким краскам, способным выдерживать высокие температуры, и может быть использовано при изготовлении сварочных электродов для их маркировки.

Известно основное металлическое защитное покрытие состава, мас.%: Ni 67,0-80,0; Cr 10,0-15,0; С 0,2-2,0; Fe 2,5-4,5; Si 2,0-4,0; В 2,0-4,0; Со 0,1-0,5; Cu 0,1-0,7; Ti до 0,01, Al - до 0,05, с последующим покрытием из эпоксидных порошковых красок, которые наносят на внутреннюю поверхность трубы для комплексной защиты стальных трубопроводов от коррозии (Патент RU №2296817, С23F 17/00, опубл. 2007.04.10).

Однако известное покрытие предназначено для защиты металлов от коррозии, является очень дорогостоящим и не может быть применимо для маркировки сварочных электродов.

Известна термостойкая краска, предназначенная для маркировки металлических изделий в горячем состоянии, например горячекатаного листа с температурой 60-300°С, и содержащая соединения на основе оксидов металла, кремнийсодержащее вещество и воду. В качестве соединения на основе оксидов металла она содержит порошкообразный оксид алюминия (19-25 мас.%), а в качестве кремнийсодержащего вещества - растворимое (жидкое) натриевое или калиевое стекло (1-5 мас.%) (Патент RU №2277562, С09D 5/18, опубл. 2006.06.10).

Указанная термостойкая краска не применима для маркировки изделий с многокомпонентными покрытиями, например сварочных электродов. При маркировке электродов не обеспечивается четкого отпечатка и требуемой яркости цветового изображения из-за серого цвета краски. Кроме того, данная краска приготовлена на водной основе, что не обеспечивает быстрого высыхания краски на поверхности сварочных электродов.

Известно противопригарное покрытие для литейных стержней, включающее водный раствор на основе пылевидного кварца с содержанием аморфного графита и железоокисного пигмента и соляную кислоту (А.с СССР №1646662, опубл. 1991.05.07).

Указанный состав не может быть применим для маркировки, т.к. он является водным раствором, а локальное нанесение влаги на поверхность электродов приведет при их прокалке к получению дефектов покрытия в виде трещин.

Задачей настоящего изобретения является разработка термостойкой краски для маркировки электродов, обладающей высокими адгезионными свойствами и выдерживающей температуру до 400°С, получение качественного отпечатка на маркируемом электроде и снижение себестоимости краски. Поставленная задача решается тем, что термостойкая краска для маркировки электродов согласно изобретению содержит пигмент красный железоокисный, оксид цинка, соляную кислоту, этиловый спирт и триэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пигмент красный железоокисный91,0-93,0оксид цинка6,8-8,8соляная кислота0,05-0,10этиловый спирт0,04-0,10триэтиленгликоль0,01-0,03.

Новый технический результат, достигаемый от реализации разработанного состава, заключается в том, что термостойкая краска при указанной совокупности компонентов не имеет резкого запаха, однородная по своему составу и цвету. Краска легко наносится на поверхность электрода при температуре окружающей среды от +15 до +35°С, после чего электроды подвергаются сушке и прокалке при температуре 400°С. После прокалки нанесенная краска устойчива к атмосферным воздействиям, обладает стойкостью к истиранию, имеет четкое изображение. Предлагаемая термостойкая краска имеет низкую себестоимость и не требует больших материальных затрат при изготовлении вследствие того, что ее основа - пигмент красный железоокисный, доступен, т.к. является продуктом регенерации отработанной соляной кислоты в сталепрокатном производстве ОАО «ЗСМК».

Вышеуказанный технический результат обеспечивается тем, что:

- термостойкая краска, имеющая в качестве соединения оксида металла основу - пигмент красный железоокисный в количестве 91,0-93,0%, позволяет получить при нанесении маркировки на электроды устойчивый красно-коричневый цвет и после их прокаливания сохранить четкость изображения. При значениях его более 93,0% - краска становится густой, после прокаливания наблюдается меление краски на поверхности электродов, а при менее 91,0% - не достигается требуемая яркость изображения;

- оксид цинка в составе краски в количестве 6,8-8,8% является отвердителем;

- соляная кислота в количестве 0,05-0,10% в составе термостойкой краски способствует растворению красного железоокисного пигмента;

- введение спирта этилового в количестве 0,04-0,10% и триэтиленгликоля в количестве 0,01-0,03% необходимо для быстрого высыхания краски на поверхности маркируемых электродов.

Реализация предлагаемой термостойкой краски для маркировки электродов осуществлялась следующим образом.

Пример (таблица, вариант №2).

Для приготовления термостойкой краски использовали емкость, в которую заливали соляную кислоту в количестве 356 мл (0,05 мас.%). Затем добавляли 925 г (92,5 мас.%) порошкообразного красного железоокисного пигмента и 74 г (7,4 мас.%) оксида цинка. К полученной смеси приливали спирт этиловый технический в количестве 571 мл (0,04 мас.%) и триэтиленгликоль в количестве 36 мл (0,01 мас.%). После тщательного перемешивания смесь выдерживали в течение 24 часов для протекания реакции между компонентами смеси. Затем приготовленную термостойкую краску использовали для нанесения маркировки на поверхность сварочных электродов маркировочным устройством. Нанесение краски на маркируемые изделия производили с помощью передающих роликов и ролика маркировочного. Краска из ванночки передавалась через передающие вращающиеся ролики на проходящие по транспортеру электроды, при этом входящие в состав краски этиловый спирт и триэтиленгликоль быстро испарялись, обеспечивая прочность сцепления краски с электродом, т.е. адгезию. Далее осуществлялась последующая сушка при температуре 20-25°С и прокалка при температуре 400°С.

При длительном хранении готовой термостойкой краски возможное выпадение осадка ликвидировалось простым кратковременным перемешиванием.

Состав термостойкой краски и результаты нанесенной маркировки на электродах представлены в таблице.

№№ примеровКоличество компонентов краски, мас.%Железоокисный красный пигментОксид цинкаСоляная кислотаСпирт этиловыйТриэтиленгликольРезультат нанесенной маркировки191,08,80,090,100,01Качественная маркировка: высокие адгезионные свойства, четкое яркое цветовое изображение292,57,40,050,040,01393,06,80,100,070,03490,09,80,090,100,01Нечеткий отпечаток и бледный цвет594,05,70,160,110,03Густая краска, забивание маркировочного ролика

Из таблицы видно, что нанесенная маркировка на поверхность сварочных электродов по примерам 1-3 при заявляемых количественных значениях компонентов указанного состава обладала хорошим качеством: высокими адгезионными свойствами, четким отпечатком и изображением ярко-коричневого цвета. Кроме того, маркировка этой краской выдерживала прокалку при температуре 400°С, после которой отшелушивания краски не происходило. При этом выход летучих веществ краски составлял 43% (в соответствии с требованиями нормативной и технической документации выход летучих веществ краски должен быть не ниже 40-60%).

При количественном содержании компонентов краски ниже и выше предельных значений по примерам 4 и 5 происходило забивание маркировочного ролика краской и, как следствие, ее неравномерное нанесение на маркируемые электроды, нечеткий отпечаток и бледный цвет, происходило отшелушивание краски после операции прокалки при температуре 400°С.

В результате использования заявляемого качественного состава в указанных количественных пределах содержащихся компонентов термостойкая краска для маркировки электродов имела высокие адгезионные свойства, четкую надпись, яркий цвет, устойчивость к температурам до 400°С. Кроме этого термостойкая краска проста в изготовлении и имеет низкую себестоимость.

Таким образом, предлагаемая термостойкая краска для маркировки электродов промышленно применима.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термостойким краскам для маркировки электродов. Описывается термостойкая краска для маркировки электродов, содержащая 91,0-93,0 мас.% пигмента красного железоокисного, 6,8-8,8 мас.% оксида цинка, 0,05-0,10 мас.% соляной кислоты, 0,04-0,10 мас.% этилового спирта и 0,01-0,03 мас.% триэтиленгликоля. Предложенная краска обладает высокой адгезией к сварочным электродам, стабильностью при температуре 400°С и устойчивостью к атмосферным воздействиям. 1 табл.

Термостойкая краска для маркировки электродов, отличающаяся тем, что она содержит пигмент красный железоокисный, оксид цинка, соляную кислоту, этиловый спирт и триэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

пигмент красный железоокисный91,0-93,0оксид цинка6,8-8,8соляная кислота0,05-0,10этиловый спирт0,04-0,10триэтиленгликоль0,01-0,03