КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2022 года по МПК C09D5/08 C09D5/12 C23F11/14 C23F15/00 

Изобретение относится к средствам защиты металлоизделий от коррозии и может быть использовано для получения ингибированных покрытий на деталях и сборочных единицах изделий металлоконструкций, в частности, у шумозащитных экранов.

Известна композиция для антикоррозионного покрытия, содержащая, мас.%: пентафталевую эмаль ПФ-115, представляющую собой суспензию пигментов в пентафталевом лаке, сиккатива и флотореагента 70-90, консервационный материал 5-15, сольвент или уайт-спирит или их смесь в массовом соотношении 1:1…5-15. В качестве консервационного материала композиция содержит состав, включающий, мас.%: окисленный петролатум 10,0-36,0, буроугольный воск 2,8-12,0, 25%-ный водный раствор аммиака 2,2-7,0, маслорастворимый ингибитор коррозии на основе нитрованного минерального масла 0,3-0,9, оксид цинка 0,2-1,2, отходы производства ланолина 0,1-0,5, вода остальное (SU 1781261 А1, кл. C09D 5/08, 15.12.1992).

Недостатками известной композиции являются ее многокомпонентность, относительно низкие физико-механические свойства (твердость, прочность пленки при ударе и растяжении).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является композиция для антикоррозионного покрытия (патент RU №2425175 от 27.07.2011 г., кл. C23F 11/14, C23F 15/00, C09D 5/08), включающая алкидный лак, сиккатив, органический растворитель, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃ и в качестве маслорастворимого ингибитора коррозии продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в их мольном соотношении 1:4:2 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкидный лак 20-30; указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 1-5; продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел 1-5; сиккатив 3-5; органический растворитель до 100.

Существенными недостатками такой композиции являются ее относительно низкие эластичность (прочность пленки при растяжении) и адгезия, а также недостаточно высокие водо-, масло-, бензоотталкивающие свойства антикоррозионного покрытия.

Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала композиций для антикорразионных покрытий.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение прочности пленки при растяжении и улучшение водо-, масло-, бензоотталкивающих свойств антикоррозионного покрытия.

Данный результат достигается тем, что композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкидный лак 20-35 указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 0,5-5 продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 1-6 сиккатив 2-5 8,8-диметилнониламин 0,5-3 органический растворитель до 100

Отличительной особенностью предложенной композиции является то, что введение в нее 8,8-диметилнониламина, содержащего полярную функциональную группу, способствует лучшей адсорбции молекул, что приводит к увеличению адгезии и повышению физико-механических свойств полученного покрытия.

Заявленный интервал значения вводимых компонентов оптимален для достижения заявленного технического результата. При увеличении количественных значений компонентов не происходит дальнейшего усиления эффекта. А снижение их количества не позволяет получить эффект повышения физико-механических и защитных свойств покрытия.

В качестве алкидного лака композиция содержит пентафталевый лак ПФ-170 (ГОСТ 15907-70), ПФ-060 (ТУ 6-10-612-76), ПФ-283 (ГОСТ 5470-75) или глифталевый ГФ-01 (ТУ 6-10-612-76), ГФ-166 (ГОСТ 5470-75) и другие.

В качестве сиккатива используют известные сиккативы ЖК-1 (ТУ 2311-017-00204151-2000), ЖК-5 (ТУ 3211-039-00204151-2001), 64П (ТУ 6-10-1351-78), ЖК-12 (ТУ 6-21-02041501-90), полиметальные марок Окта-Хим, ПолиАр, СКС, СКК, СКБК и другие.

В качестве органического растворителя в композиции используют сольвент (ГОСТ 10214-78), уайт-спирит (ГОСТ 3134-78), ксилол (ГОСТ 9410-78) и их смеси.

В качестве жирных кислот высыхающих растительных масел при получении продукта взаимодействия используют олеиновую, линолевую, линоленовую, элеостеариновую кислоты и их смеси.

Продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно, а также кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты получают по описанным методикам (патент RU №2425175 от 27.07.2011 г., кл. C23F 11/14, C23F 15/00, C09D 5/08).

Технология приготовления предложенной композиции заключается в следующем:

В смеситель заливают алкидный лак в количестве 20-35 мас.%, в который при постоянном перемешивании последовательно вводят 0,5-5 мас.% продукта взаимодействия борной кислоты, диэтиламина и жирных кислот, 1-6 мас.% кремнийорганического амида перфторкарбоновой кислоты, 2-5 мас.% сиккатива, 0,5-3 мас.% 8,8-диметилнониламина и органический растворитель до 100 мас.%. Композицию перемешивают в течение 30 мин.

Пример 1. Все заявляемые компоненты при минимальном их содержании, мас.%:

алкидный лак 20 указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 0,5 продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 1 сиккатив 2 8,8-диметилнониламин 0,5 органический растворитель до 100

Пример 2. Все заявляемые компоненты при максимальном их содержании, мас.%:

алкидный лак 35 указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 5 продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 6 сиккатив 5 8,8-диметилнониламин 3 органический растворитель до 100

Для сравнительных испытаний предложенные композиции и композицию по прототипу наносили на пластины из стали марки 08 кп размером 70×150 мм, подготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014-78. Антикоррозионные покрытия высушивали при температуре 110°С в течение 35 мин.

Показатели физико-механических и защитных свойств антикоррозионных покрытий, полученных на основе предложенных композиций и композиции по прототипу, представлены в табл. 1. Стойкость покрытий к статическому воздействию воды, масла и бензина оценивали по ГОСТ 9.403-80, метод А. Стойкость покрытий к воздействию факторов умеренного климата определяли по ГОСТ 9.401-91.

Таблица 1

Показатели Пример 1 Пример 2 Прототип
(RU 2425175, пример 1) Время высыхания до степени 3 при температуре 20±2°С, ч 18 18,5 19 Краевой угол смачивания по воде, ° 120 125 120 Краевой угол смачивания по маслу, ° 75 80 75 Стойкость покрытия при температуре (20±2)°C к статическому воздействию воды, ч 150 180 120 Стойкость покрытия при температуре (20±2)°С к статическому воздействию минерального масла, ч 190 210 140 Стойкость покрытия при температуре (20±2)°С к статическому воздействию бензина, ч 23 24 15 Стойкость покрытия к воздействию факторов умеренного климата, циклы 22 24 20 Время до появления первых коррозионных поражений, ч
- при 100%-ной влажности и 40°С
- в камере соляного тумана 1400
1000 1500
1100 1200
900 Твердость по маятниковому прибору М-3, у.е. 0,5 0,5 0,5 Прочность при ударе, см 50 50 50 Прочность при растяжении, мм 42 45 30 Адгезия к металлу, баллы 1 0 1

После проведения экспериментов был проведен сравнительный анализ предлагаемого изобретения и наиболее близкого аналога. По сравнению с прототипом техническое решение позволяет получить антикоррозионные покрытия с большей прочностью при растяжении и повышенными водо-, масло-, бензостойкими свойствами, что увеличивает долговечность деталей механизмов при сокращении затрат на их техническое обслуживание.

Изобретение относится к средствам защиты металлоизделий от коррозии и может быть использовано для получения ингибированных покрытий на деталях и сборочных единицах изделий металлоконструкций, в частности, у шумозащитных экранов. Описана композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкидный лак 20-35, указанный кремнийорганический амид  перфторкарбоновой кислоты 0,5-5, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих  растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 1-6, сиккатив 2-5, 8,8-диметилнониламин 0,5-3, органический растворитель до 100. Технический результат – создание антикоррозионных покрытий с большей прочностью при растяжении и повышенными водо-, масло-, бензостойкими свойствами, что приводит к увеличению долговечности деталей механизмов при сокращении затрат на их техническое обслуживание. 1 табл., 2 пр.

Композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы С₃F₇OСF(СF₃)СF₂OСF(СF₃)СОNH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алкидный лак 20-35 Указанный кремнийорганический амид  перфторкарбоновой кислоты 0,5-5 Продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих  растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 1-6 Сиккатив 2-5 8,8-диметилнониламин 0,5-3 Органический растворитель до 100