Композиция для антикоррозионного покрытия Российский патент 2024 года по МПК C09D5/08 

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии, в частности к средствам временной противокоррозионной защиты изделий из черных металлов, и может быть использовано для защиты рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий при длительном хранении на открытых площадках и под навесом.

Известна композиция для антикоррозионного покрытия [1], 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, 8,8-диметилнониламин. Недостатками известной композиции являются ее многокомпонентность.

Известна защитная смазка для металлических деталей [2], включающая отработанное минеральное моторное масло, при этом смазка дополнительно содержит продукты окисления отработанного минерального моторного масла, состоящие из нейтральных смол и асфальтенов, при следующем соотношении компонентов, мас. %: отработанное минеральное моторное масло 60±5; продукты окисления минерального моторного масла 40±5. Недостатками, является трудоёмкость процесса выделения продуктов окисления из отработанного минерального масла, экологическая нагрузка на окружающую среду.

Наиболее близким техническим решением является применение растительного сырья, а также эмульсий на основе растительного сырья и отходов их производства для защиты стали от атмосферной коррозии [3] Авторами проведены исследования подсолнечного масла и композиций из отходов, состоящих из смеси высших карбоновых кислот и фосфолипидов. Недостатки в том, что эмульсии исследуемых масляных композиций обладают защитным эффектом, примерно одинаковым с исходными масляными композициями.

Целью изобретения является создание малокомпонентной антикоррозионной композиции с использованием сырья растительного происхождения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости изделий из черных металлов от атмосферной коррозии, уменьшение компонентного состава, при использовании компонентов растительного происхождения, снижение токсичности и негативного влияния на окружающую среду.

Для достижения заявленного технического результата в состав композиции входят нетоксичные возобновляемые растительные компоненты: подсолнечное масло и воск карнаубский, при следующем соотношении компонентов, по массе, %: воск карнаубский 5…15, подсолнечное масло до 100.

Карнаубский воск обладает маслосвязывающей способностью, высокой температурой плавления, способен создавать гифрофобные пленки [4]. Он увеличивает температуру сползания композиции (табл. 1), что препятствует смыванию композиции с защищаемой поверхности, а также снижает кислотное число, что может уменьшить скорость протекания коррозии.

Подсолнечное масло, состоящее в основном из непредельных жирных кислот, обладает пленкообразующими свойствами.

Заявленная антикоррозионная композиция изготавливалась путем нагревания до 90°С карнаубского воска и добавлением в него при постоянном перемешивании подсолнечного масла, до получения однородного состава. После чего производилось охлаждение естественным способом. Для создания композиций использовалось подсолнечное масло по ГОСТ 1129 и карнаубский воск Wood Hills.

Предложенная композиция относится к экранирующей композиции.

Показатели физико-химический свойств конкретных полученных композиций представлены в табл. 1

Таблица 1. Состав и основные физико-химические свойства антикоррозионных композиций

Состав композиции, мас. % Температура каплепадения, °С Температура сползания, °С Кислотное число, мг КОН/г Водородный показатель водной вытяжки, ед pH Характеристика водной вытяжки 5% карнубского воска и 95% подсолнечного масла 76 Не определялась 2,58 6,12 Отсутствие водорастворимых кислот и щелочей 7% карнубского воска и 93% подсолнечного масла 76 26 2,38 5,93 Слабокислая 10% карнубского воска и 90% подсолнечного масла 77 50 2,29 5,67 Слабокислая 15% карнубского воска и 85% подсолнечного масла 86 61 1,66 5,34 Слабокислая

Защитную способность предлагаемых композиции определяли по ГОСТ 9.054 с периодической конденсацией влаги на пластинах из стали конструкционной углеродистой обыкновенного качества Ст3сп размером 50х50х4 мм. Перед нанесением исследуемые композиции нагревали до жидкого состояния. Нанесение композиций на пластинки осуществлялось путем погружения пластинок в композицию. Испытания проводились непрерывно в течение 25 дней, циклами: нагрев и поддержание температуры 40°С в течение 7 часов, после чего остывание до 5°С и поддержание этой температуры в течении 17 часов. Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 2. Результаты испытаний антикоррозионных композиций на защитную способность

Состав композиции, мас. % Скорость коррозии, г/м²·сут Степень защиты,% Коэффициент торможения 5% карнубского воска и 95% подсолнечного масла 0,126 84,2 6,3 7% карнубского воска и 93% подсолнечного масла 0,081 89,8 9,9 10% карнубского воска и 90% подсолнечного масла 0,154 80,7 5,2 15% карнубского воска и 85% подсолнечного масла 0,149 81,3 5,4 100% подсолнечного масла 0,248 68,9 3,2 Без нанесения 0,798 - -

После проведения сравнительного анализа предлагаемого изобретения можно сделать вывод, что техническое решение позволяет существенно снизить скорость атмосферной коррозии, увеличить степень защиты черных металлов от атмосферной коррозии до 80..90%. Композиции из карнаубского воска 5..15 мас. % и подсолнечного масла до 100 мас.% обладают лучшим защитным эффектом на 12..21% по сравнению с подсолнечным маслом.

Список источников информации

1. Патент № 2783159 C1 Российская Федерация, МПК C09D 5/08, C09D 5/12, C23F 11/14. композиция для антикоррозионного покрытия : № 2021136203 : заявл. 08.12.2021 : опубл. 09.11.2022 / С. М. Гайдар, А. М. Пикина, Д. А. Птицын, Б. А. Кутырин ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет».

2. Патент № 2554007 C1 Российская Федерация, МПК C10M 101/02, C10M 143/18, C10N 30/12. Защитная смазка для металлических деталей : № 2014130605/04 : заявл. 22.07.2014 : опубл. 20.06.2015 / Л. Г. Князева, В. И. Вигдорович, В. В. Остриков [и др.] ; заявитель Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии).

3. Защитный эффект эмульсий консервационных материалов на основе растительных масел и отходов их производства против атмосферной коррозии стали / А. А. Урядников, Л. Е. Цыганкова // Вестник Тамбовского университета. - 2014. - Т. 19, № 1. - С. 176-178.

4. Карнаубский воск URL: https://atamankimya.com/sayfalar.asp?LanguageID=3&cid=3&id=13&id2=7945 (дата обращения 04.05.2024).

Изобретение относится к композиции для антикоррозионного покрытия на основе растительного масла и загустителя и применяется в области защиты металлов от атмосферной коррозии, в частности относится к средствам временной противокоррозионной защиты изделий из черных металлов, и может быть использовано для защиты рабочих органов сельскохозяйственных машин и орудий при длительном хранении на открытых площадках и под навесом. Композиция для антикоррозионного покрытия на основе растительного масла и загустителя, причем в качестве растительного масла используется подсолнечное масло, а в качестве загустителя воск карнаубский при следующем соотношении компонентов, мас.%: воск карнаубский 5…15, подсолнечное масло - до 100. Технический результат изобретения заключается в повышении коррозионной стойкости изделий из черных металлов от атмосферной коррозии, уменьшении компонентного состава при использовании компонентов растительного происхождения, снижении токсичности и негативного влияния на окружающую среду. 2 табл., 6 пр.

Композиция для антикоррозионного покрытия на основе растительного масла и загустителя, причем в качестве растительного масла используется подсолнечное масло, а в качестве загустителя воск карнаубский при следующем соотношении компонентов, мас.%: воск карнаубский 5…15, подсолнечное масло - до 100.