АНТИКОРРОЗИОННАЯ ПОЛИСТИРОЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Советский патент 1998 года по МПК C09D125/06 C09D5/08 

Изобретение относится к области антикоррозионной защиты металлов, конкретно к антикоррозионным композициям для защиты металлического оборудования, работающего в агрессивных средах предприятий цветной металлургии.

Известная полистирольная композиция, включающая полистирол, каменноугольную смолу, цинковую пыль, толуол.

Однако покрытие, полученное на основе указанной композиции, имеет ряд недостатков, основные из которых: высокая пористость защитного слоя, способствующая проникновению агрессивных веществ к поверхности оборудования; низкая ударная прочность.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является композиция для защиты шахтного оборудования, включающая, мас.ч.:
Отходы полистирола - 1-1,6
Каменноугольная смола - 0,3-0,49
o-Фенилендиамин - 0,0016-0,002
Цинковый порошок - 1,2-1,6
Окись алюминия - 0,5-0,8
Толуол - 4,5-5,5
Эта композиция взята в качестве базового объекта. Ее недостатком является невысокая химическая стойкость в условиях воздействия растворов кислот и щелочей.

Целью изобретения является повышение химической стойкости в кислотах и улучшение механических свойств антикоррозионного покрытия.

Эта цель достигается введением в известную композицию новых химических веществ формул I или II, проявивших антикоррозионную активность в кислых средах.

Состав новой композиции, мас.ч.:
Отходы полистирола - 15-16
Каменноугольная смола - 3,5-4,9
Гидрат 4-(бензимидазолил-2')-хинолина (1) - 0,016-0,02
Цинковый порошок - 15-16
Окись алюминия - 7-8
Толуол - 54,5-60
В состав приведенной композиции входит вещество I, однако оно с успехом заменяется соединением II. Вводимые в состав композиции соединения I и II придают ей заданные свойства, т.е. повышают химическую стойкость в условиях воздействия растворов кислот и улучшают механическую прочность.

Предлагается сводная табл. 1 (см. в конце описания), включающая состав по заявляемой и известной композициям. В табл. 1 в примерах 1,2,3 приведены составы согласно изобретению. В примерах 4 и 5 приведены составы, содержащие компоненты за предлагаемыми граничными значениями, которые приведены для обоснования указанного в формуле соотношения компонентов.

Пример 6 - известный состав.

В табл. 2 приводятся стойкость и механическую прочность покрытия в агрессивных средах.

Химическую стойкость и механическую прочность покрытий определяли в парах 25%-ной соляной кислоты. Испытания проводили по методике ускоренных испытаний по следующему режиму: 8 ч при температуре 60^oC, 16 ч - на воздухе (18-22^oC), а также в течение 90 с при 18-22^oC.

Состояние покрытия определяли по изменению внешнего вида покрытия, потере блеска, цвета, наличию и размерам пузырей, отслаиванию покрытия, коррозионному разрушению под пленкой. Прочность пленок при ударе определяли по ГОСТ 4765-73 на приборе VI-А.

Как видно из табл. 2, химическая стойкость и прочность на удар в 25%-ной HCL значительно усиливается при добавлении в композицию ингибитора 1 - гидрата 4-(бензимидазолил-2')-хинолина или ингибитора II - этилсульфата 1-этил-4-(бензимидазолил-2')-хинолина по сравнению с полистирольной композицией без ингибитора и лаком КОРС.

Заявляемые полистирольные композиции получают простым смешением всех компонентов в обычных условиях. В смеситель, снабженный мешалкой, загружают 15-16 мас.ч. пылевидной фракции суспензионного полистирола и 54,5-60 мас.ч. толуола. Перемешивание ведут в течение 1 ч до получения однородной массы. Затем в смеситель загружают 15-16 мас.ч. цинкового порошка, 7-8 мас.ч. окиси Al, 3,5-4,9 мас. ч. каменноугольной смолы, 0,016-0,02 мас.ч. ингибиторов - гидрата 4-(бензимидазолил-2')хинолина (ингибитор I) или этилсульфата 1-этил-4-(бензимидазолил-2')-хинолина (ингибитор II).

Смесь тщательно перемешивают в течение 1 ч до получения однородной массы с вязкостью 25-30 с (по В3-4).

В результате опытной проверки эффективности противокоррозионной защиты покрытиями на полистирольной основе действующих вентиляторных установок главного проветривания на шахтах Минуглепрома УССР и оборудования предприятий Министерства цветной металлургии СССР показано, что покрытия сохраняют свою целостность по всей площади в течение 3-5 лет эксплуатации.

Полученную композицию наносят на поверхность металла кистью, краскораспылителем и т.д., сушку ведут при комнатной температуре в течение 30 мин.

Оптимальная противокоррозионная защита металла покрытием, полученным на основе предлагаемой композиции, обеспечивается присутствием в ней ингибитора I или ингибитора II, что доказано результатами электрохимических измерений, проводимых при добавлении этих ингибиторов в шахтную воду. При этом сдвиг стационарного потенциала стали 3 в положительную сторону свидетельствует о пассивирующем действии этих ингибиторов.

Положительный эффект от использования заявляемой композиции состоит в получении химически стойкого покрытия, которое используется для защиты металлических поверхностей в агрессивных средах вместо применяемых в настоящее время дефицитных лаков и красок, в простоте и технологичности получения заявляемых композиций, что дает возможность без больших затруднений внедрить их в производство без изменения технологической схемы.

Для составления композиций использовались различные отходы полистирола Горловского ПО "Стирол";
Пыль полистирольная ПСС ТУ 6-03-45-74.

Бисер и пыль полистирола марок УПС, ПС ТУ 6-05-1918-82 и т.д.

Как показали исследования, марки отходов не сказываются на свойствах предлагаемых композиций, т.е. можно брать любые отходы полистирола.

Авторское свидетельство СССР N 538561, кл. C09 D 3/76, 1975 (н/п).

Композиция для защиты шахтного оборудования ТУ 88 УССР 215.005-86.

Использование: для защиты металлического оборудования, работающего в агрессивных средах предприятий цветной металлургии. Сущность изобретения: композиция содержит, мас.ч.: отходы полистирола 15-16; каменноугольная смола 3,5-4,9; ингибитор коррозии-гидрат 4-(бензимидазолил-2')хинолина или этилсульфат-1-этил-4-(бензимидазолил-2')-хинолина 0,016-0,02; цинковый порошок 15-16; оксид алюминия 7-8; толуол 54,6-60,0. Композицию получают простым смешением компонентов в обычных условиях. Характеристика покрытия: стойкость при 60^oC в 25%-ной HCI - стойкое, прочность на удар 50 кгс/см. 2 табл.

Антикоррозионная полистирольная композиция, включающая отходы полистирола, каменноугольную смолу, ингибитор коррозии, цинковый порошок, оксид алюминия и толуол, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости в 25%-ной HCl и прочности на удар, она в качестве ингибитора коррозии содержит гидрат 4-(бензимидазолил-2')хинолина или этилсульфат 1-этил-4-(бензимидазолил-2')хинолина при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Отходы полистирола - 15 - 16
Каменноугольная смола - 3,5 - 4,9
Ингибитор коррозии - 0,016 - 0,02
Цинковый порошок - 15 - 16
Оксид алюминия - 7 - 8
Толуол - 54,5 - 60,0