Композиция для покрытия Российский патент 2025 года по МПК C09D163/02 C08K3/11 C08K3/11 

Изобретение относится к области полимерных композиций, находящих применение в качестве антикоррозионных покрытий, применяемых в строительстве, авиастроении, кораблестроении и др. отраслях, служащих для защиты деталей и конструкций, работающих в условиях солнечной радиации, морских сред и высокой влажности.

Известно противокоррозионное средство, содержащее ионы фторкомплексов титана и/или циркония, коррозионнозащитный пигмент, водорастворимый или вододиспергируемый органический полимер, ионы марганца и/или магния (RU 2454486, МПК C23C 22/34, C23C 22/36, C09D 5/08, 2012).

Недостатком является необходимость нагрева нанесенной композиции до 150°C, что значительно ограничивает области применения данного покрытия, а также размеры защищаемой поверхности.

Известна термостойкая антикоррозионная композиция, содержащая эпоксидно-диановую смолу ЭД-20, пластификатор диоктилфталат, полиметилен-n-трифениловый эфир борной кислоты, микроармирующий наполнитель волластонит, пигмент технический углерод, армирующий наполнитель микрокремнезем, органический растворитель, отвердитель Полиам БС-10 (RU 2468053, МПК C09D 163/02, C09D 5/08, 2012).

Недостатком данной композиции является наличие большого количества компонентов/наполнителей, требующих тщательного диспергирования, общее время приготовления композиции составляет 6 часов, что создает дополнительные затраты на выполнение технологических операций.

Наиболее близкой является композиция водостойкой антикоррозионной грунтовки, состоящая из эпоксидной смолы, глицидилового эфира кислот фосфора, пигмента, комплексообразователя (тирон) и отвердителя (RU 2478674, МПК C09D 5/08, C09D 5/12, C09D 163/02, 2013).

Недостатком данного покрытия является длительность высыхания (до 3 степени) - 19-20 ч, а также осаждение части отвердителя на поверхности металлической подложки за счет образования эмульсия типа «масло в воде», которая начинает постепенно расслаиваться за счет разности плотностей эпоксидных смол и глицидиловых эфиров кислот фосфора.

Задачей изобретения является разработка состава композиции для защитного покрытия.

Техническим результатом является повышение стойкости покрытия к действию водной и водно-солевой сред при быстром высыхании покрытия.

Технический результат достигается при использовании композиции для защитного покрытия на основе эпоксидной диановой смолы, с отвердителем, содержащей гидроксосиликат магния, а в качестве отвердителя - предварительно полученный хромфосфатный модификатор в виде 5 масс.% раствора хромового ангидрида в 73 масс.% ортофосфорной кислоте, при следующем соотношении компонентов композиции, масс.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100 Хромфосфатный модификатор 9,61-14,12 Гидроксосиликат магния 3,4

Для создания композиции использовались:

Эпоксидная диановая смола марки ЭД-20 (ГОСТ 10587-84);

Отвердитель/ингибитор коррозии - хромфосфатный модификатор (ХФМ), предварительно приготовленный из хромового ангидрида (ГОСТ 2548-77) и ортофосфорной кислоты (ГОСТ 10678-76);

Наполнитель - гидроксосиликат магния, полученный посредством «холодного» синтеза по методике, представленной в статье [Влияние температуры синтеза на структуру и свойства силикатов переходных металлов / О.О. Тужиков и др. // В.: Известия ВолгГТУ - №4 (199) - 2017 - 75-82 с.].

Отвердитель/ингибитор коррозии ХФМ представляет собой 5 масс.% раствор хромового ангидрида в ортофосфорной кислоте. Для приготовления ХФМ хромовый ангидрид при перемешивании растворяют в 73 масс.% ортофосфорной кислоте и оставляют полученную смесь термостатироваться при 60°C в течение 3 суток.

Примеры составов полученной композиции представлены в таблице 1.

Таблица 1

Шифр рецептуры Образец сравнения Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример по прототипу Эпоксидная диановая смола ЭД-20, масс.ч. 100 100 100 100 100 Триэтилентетрамин, масс.ч. 10 - - - - Хромфосфатный модификатор, масс.ч. - 9,61 11,49 14,12 - Гидроксосиликат магния, масс.ч. 3,4 3,4 3,4 3,4 - Диглицидилметилфосфат, масс.ч. - - - - 35 ПЭПА, масс.ч. - - - - 17,2 Окись цинка, масс.ч. - - - - 30 Динатриевая соль 3,5-пирокатехиндисульфокислоты, масс.ч. - - - - 2

Заявленный состав позволяет получать покрытие зеленого цвета на основе эпоксидной диановой смолы, ХФМ и гидроксисиликата магния с повышенными антикоррозионными свойствами.

Композицию приготавливают следующим образом. Гидроксосиликат магния диспергируют в эпоксидной смоле при 20±3°C в течение 5 минут, далее добавляют отвердитель/ингибитор коррозии и перемешивают композицию в течение 2 минут. Композиция наносится на предварительно подготовленную металлическую поверхность валиком/кистью/шпателем. Толщину покрытия можно варьировать от 100 до 250 мкм. Перед проведением исследований высохшие образцы в течение 48 часов выдерживали в состоянии покоя при комнатной температуре (20±3°С).

В таблице 2 приведены результаты испытаний свойств покрытий из композиций по примерам из таблицы 1. Данные таблицы подтверждают уменьшение времени высыхания и повышение стойкости покрытия к действию водной и водно-солевой сред в сравнении с прототипом.

Время высыхания до 3 степени определялось по ГОСТ 19007-73. Стойкость покрытий к действию агрессивных сред - по ГОСТ 9.403-2022 с надрезом. Прочность покрытия при ударе по ГОСТР 53007-2008. Твердость по ГОСТ 24621-2015.

Таблица 2

Тип испытания Образец сравнения Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пример по прототипу Время высыхания до 3 степени, мин 600 75 79 48 20 Прочность покрытия при ударе, см 2,5 20 36 40 - Твердость, ед. Шор D 84 81 80 83 - Стойкость к действию при 20°C, ч:
- воды
- раствора NaCl (3 масс.%) 12
48 500
500 500
500 500
500 74
-

Таким образом, композиция для защитного покрытия на основе эпоксидной диановой смолы, с отвердителем - предварительно полученным хромфосфатным модификатором в виде 5 масс.% раствора хромового ангидрида в 73 масс.% ортофосфорной кислоте, содержащая гидроксосиликат магния, при заявленном соотношении компонентов композиции, обеспечивает повышение стойкости покрытия к действию водной и водно-солевой сред при быстром высыхании покрытия.

Изобретение относится к области полимерных композиций, находящих применение в качестве антикоррозионных покрытий, служащих для защиты деталей и конструкций, работающих в условиях солнечной радиации, морских сред и высокой влажности. Предложена композиция для защитного покрытия, включающая эпоксидную диановую смолу ЭД 20, отвердитель и гидроксосиликат магния. В качестве отвердителя используют предварительно полученный хромфосфатный модификатор в виде 5 масс.% раствора хромового ангидрида в 73 масс.% ортофосфорной кислоте. Технический результат изобретения заключается в повышении стойкости покрытия к действию водной и водно-солевой сред при быстром высыхании покрытия. 2 табл., 3 пр.

Композиция для защитного покрытия на основе эпоксидной диановой смолы с отвердителем, отличающаяся тем, что содержит гидроксосиликат магния, а в качестве отвердителя содержит предварительно полученный хромфосфатный модификатор в виде 5 масс.% раствора хромового ангидрида в 73 масс.% ортофосфорной кислоте, при следующем соотношении компонентов композиции, масс.ч.:

Эпоксидная диановая смола ЭД-20 100 Хромфосфатный модификатор 9,61-14,12 Гидроксосиликат магния 3,4