20.01.2013
216.012.1ca7

ЭМАЛЬ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002472829
Дата охранного документа
20.01.2013
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области полимерной химии, в частности к лакокрасочным материалам (ЛКМ), и может быть использовано для получения защитных покрытий как внутренних, так и наружных поверхностей оборудования. Изобретение содержит (масс.ч.): полуфабрикат эмали из эпоксидной смолы-основы - 100, ускоритель - 0,1-3,0 и отвердитель - 50-90. Полуфабрикат эмали содержит пленкообразующую диановую смолу-основу, включающую 48-72% диановой эпоксидной смолы, 10-25% модификатора, 10-30% катализатора, полученного эпоксидированием олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина со степенью поликонденсации n=0-2 при температуре 180-250°С, пигменты, наполнители и реологический агент. Соотношение компонентов в полуфабрикате эмали, масс.%: пленкообразующая диановая эпоксидная смола-основа - 88-92; пигменты, наполнители, реологический агент - 8-12. Изобретение позволяет сократить время нанесения и высыхания эмали и повысить температуру эксплуатации покрытия. 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемое изобретение относится к области полимерной химии, в частности к лакокрасочным материалам (ЛКМ), и может быть использовано для получения защитных покрытий как внутренних, так и наружных поверхностей оборудования, емкостей, систем трубопроводов из черного металла для хранения и транспортировки воды, нефти, газа и продуктов их переработки.

Известна эмаль для нанесения антикоррозионного пожаробезопасного биостойкого покрытия (RU 2401854, C09D 163/00, C09D 163/02, C09D 5/08, C09D 5/18, C08K 3/34, C08K 3/34, 2010), представляющая собой комплект, содержащий полуфабрикат из эпоксидной смолы-основы в органическом растворителе, диспергированных в ней минеральных добавок и органического растворителя, отвердитель аминного типа. При этом эмаль содержит раствор эпоксидной смолы-основы в органическом растворителе ацетон:ксилол:этилцеллозольв, полученной взаимодействием расплава диановой эпоксидной смолы с тетрабромидианом, взятыми в соотношении 3:1, в течение 2-4 часов при температуре 130-150°С до содержания эпоксидных групп в расплаве 8-11 мас.% в присутствии катализатора, с последующим растворением ее в смеси растворителей в присутствии катализатора - ароматически сопряженного гидроксифенилена со степенью конденсации n=0-2, в качестве минеральных добавок полуфабрикат эмали содержит пигмент, наполнитель и реологический агент при следующем соотношении компонентов, мас.%: пигменты - 18,27-25,29, наполнители - 8,52-13,5, реологический агент 1,7-2,7, органический растворитель 5,22-13,50, раствор смолы-основы - остальное. Соотношение ингредиентов в комплекте эмали составляет, масс.ч.: полуфабрикат эмали 100, отвердитель аминного типа 2,0-35,0. В качестве пигментов эмаль может содержать (и/или): красный железоокисный, двуокись титана, крон свинцовый оранжевый, свинцовый лимонный, крон свинцовый желтый, технический углерод, фталоцианиновый голубой, окись хрома пигментную, стронций хромовокислый, черный железоокисный, хромикс. В качестве наполнителей может содержать микротальк, каолин, оксид сурьмы, борат бария, микрослюду. В качестве реологического агента может содержать прокаленный кремнезем (аэросил), бентонит.

Недостатком известной эмали является низкая вязкость эмали. Кроме того, наличие органических растворителей делает невозможным использование известной эмали для создания покрытия изделий из черного металла с последующим отверждением при повышенной температуре. При температурной обработке покрытий из эмали, содержащей растворитель, наблюдается изменение цвета покрытия, его разрушение до полного отслоения. Эксплуатация покрытий на основе известной эмали, содержащей органический растворитель, может оказывать негативное воздействие на здоровье человека, так как при нанесении и последующем отверждении покрытия происходит выделение паров растворителя, которые при значительной концентрации могут вызывать различные заболевания.

Известна эмаль для атмосферостойких коррозионно-стойких радиационно стойких и дезактивируемых покрытий (RU 2307143, C09D 163/00, C08L 63/00, C08G 59/14, C08G 61/00, C08K 3/34, C09D 5/08, 2007), которая выбрана в качестве ближайшего аналога. Эмаль включает полуфабрикат эмали, содержащий раствор эпоксидной смолы основы в органическом растворителе и отвердитель аминного типа. При этом эпоксидная смола получена эпоксидированием ароматически сопряженного гидроксифенилена, имеющего степень поликонденсации n=0-2, полученного из двухатомного фенола или алкилрезорцина. Эпоксидирование проводили в расплаве при температуре 120-165°С в присутствии 2,4,6-трисдиметиламинометилфенола для содержания эпоксидных групп 10,1-11,0. Дополнительно полуфабрикат эмали содержит пигменты, например красный железоокисный, двуокись титана, крон свинцовый молибдатный, свинцовый лимонный, крон свинцовый желтый, углерод, фталоцианиновый голубой, окись хрома пигментная; наполнитель - смесь микроталька, каолина и микрослюды, а также аэросил. В своем составе эмаль содержит органические растворители ацетон и толуол, а также ксилол и этилцеллозольв. В качестве отвердителя эмаль содержит отвердитель аминного типа.

Недостатком ближайшего аналога является то, что эмали, включающие органические растворители, имеют низкие показатели вязкости, дают потеки, требуют нанесения 3-7 слоев для набора необходимой толщины покрытия (120-300 мкм) и требуют длительной сушки. Период отверждения таких эмалей от 24 часов до 20 суток. Это требует от производителя значительных отапливаемых складских помещений для выдержки изделий с покрытием до полного отверждения и набора прочности покрытия до ввода в эксплуатацию. Другой недостаток заключается в невозможности использования известной эмали в качестве покрытия на изделиях из черных металлов с последующим отверждением при повышенной температуре. При температурной обработке такого покрытия наблюдается изменение цвета, осыпание, вздутие до полного отслоения покрытия от подложки, что является результатом деструкции основы эмали и закипания растворителя в составе эмалевого покрытия. Эмаль, включающая органические растворители, негативно воздействует на здоровье человека, так как при нанесении и последующем отверждении происходит выделение паров растворителя.

Технической задачей является повышение эксплуатационных свойств эмали.

Технический результат заключается в сокращении времени нанесения и высыхания эмали и повышении температуры эксплуатации покрытия.

Технический результат достигается тем, что в эмали для нанесения защитных покрытий, содержащей полуфабрикат эмали из эпоксидной смолы-основы и отвердитель, согласно изобретению полуфабрикат эмали содержит пленкообразующую диановую смолу-основу, включающую 48-72% диановой эпоксидной смолы, 10-25% модификатора, 10-30% катализатора, полученного эпоксидированием олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина со степенью поликонденсации n=0-2 при температуре 180-250°С, а также полуфабрикат эмали содержит пигменты, наполнители и реологический агент при следующем соотношении компонентов в масс.%:

пленкообразующая диановая эпоксидная смола-основа 88-92
пигменты, наполнители, реологический агент 8-12,

при этом эмаль содержит ускоритель и отвердитель при соотношении компонентов в составе эмали в масс.ч.:

полуфабрикат эмали 100
отвердитель 50-90
ускоритель 0,1-3,0

Кроме того, согласно изобретению полуфабрикат эмали содержит в качестве модификатора лапроксид.

Кроме того, согласно изобретению полуфабрикат эмали в качестве пигментов содержит оксид хрома Cr2O3, и/или фосфат хрома CrPO4·nH2O, и/или титанат хрома CrTiO3 (Т,X), и/или хромит кобальта СоО·Cr2O3 (Т,Х), и/или оксиды смешанные СоО·ZnO·Cr2O3, и/или крон свинцовый молибдатный, и/или свинцовый лимонный, и/или стронциевый крон SrCrO4, и/или цианамид свинца PbCN2, и/или цинковый крон грунтовочный ZnCrO4·4Zn(OH)2, и/или крон свинцовый желтый, и/или углерод, и/или красный железоокисный пигмент, и/или фталоцианиновый голубой.

Кроме того, согласно изобретению полуфабрикат эмали содержит в качестве наполнителей высокопластинчатый тальк карбонатного типа и/или слюду мусковит фракционарованную.

Кроме того, согласно изобретению полуфабрикат эмали содержит в качестве реологического агента бентонит кальциевый и/или натриевый.

Кроме того, эмаль, согласно изобретению в качестве отвердителя содержит отвердитель полиамидного типа или изометилтетрагидрофталиевый ангидрит.

Кроме того, эмаль согласно изобретению в качестве ускорителя содержит 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол.

Технический результат обеспечивается тем, что заявляемая эмаль включает пленкообразующую смолу-основу, не содержащую органических растворителей, с содержанием продукта эпоксидирования олигомера гидроксифенилена, полученного из алкилрезорцина со степенью поликонденсации n=0-2 при температуре 180-250°С. Пленкообразующая смола-основа за счет отсутствия органических растворителей и высокой доли основных нелетучих веществ имеет высокую вязкость, что создает возможность нанесения покрытий толщиной от 200 мкм до 500 мкм за один слой без потеков и неровностей, и высыхает за более короткое время по сравнению с ближайшим аналогом, что улучшает эксплуатационные свойства эмали. Применение в составе эмали реологического агента, в наилучшем варианте бентонита, позволяет контролировать оптимальную вязкость эмали для нанесения ровных слоев. Используемый в качестве отвердителя для горячего отверждения отвердитель полиамидного типа или изометилтетрафталиевый ангидрид (ИМТГФА) позволяет значительно сократить время отверждения покрытий из эмали, получить более стабильную и более полную степень отверждения покрытия до 95%, что улучшает качество получаемого покрытия, повышает его эксплуатационные характеристики, продляет эксплуатационный ресурс в рабочей среде. Оптимальное количество отвердителя полиамидного типа или ИМТГФА подобрано опытным путем в зависимости от массовой доли эпоксидных групп, условий нанесения и формирования покрытий. Кроме того, используемый в составе эмали отвердитель полиамидного типа или ИМТГФА не токсичный, что улучшает условия эксплуатации заявляемого изобретения. Использование в составе заявляемой эмали катализатора - продукта эпоксидирования олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина, полученного при заявляемых условиях, позволяет получить покрытия, эксплуатируемые при повышенной температуре до 230°С не менее 24 часов, выдерживать кратковременный нагрев - 320°С, а также длительно эксплуатировать в перегретой жидкости (например, сырой нефти) до 160°С. Применение модификатора лапроксида снижает хрупкость и повышает трещиностойкость покрытий в условиях сокращения длительности высыхания эмали.

Эмаль получают следующим образом.

Получение эмали начинают с приготовления пленкообразующей смолы-основы.

В вакуумный реактор загружают расчетное количество эпоксидной диановой смолы, модификатора лапроксида и катализатора - продукта эноксидирования олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина, закрывают и включают перемешивающее устройство. Смешение компонентов проводят при температуре 60°С в течение 30-180 минут. Затем содержимое реактора остужают естественным образом. Проводят отбор пробы для определения следующих параметров: вязкости, массовой доли нелетучих веществ, содержания эпоксидных групп, их значения заносят в паспорт на данную партию смолы.

Затем получают полуфабрикат эмали.

В чистую шаровую мельницу загружают расчетное количество пленкообразующей смолы-основы, затем пигменты и смесь наполнителей - талька, слюды, а реологический агент бентонит кальциевый или натриевый загружают в последнюю очередь. Количественное соотношение входящих в состав эмали пигментов, наполнителей, реологического агента в заявляемых пределах может быть различным и не оказывает влияния на технический результат, что отражено в приведенных ниже примерах составов эмали и таблице свойств эмали. Крышку шаровой мельницы закрывают и включают вращающее устройство для проведения процесса перетира компонентов. Процесс перетира ведут до достижения степени измельчения не более 40 мкм в течение 10-24 часов, в зависимости от дисперсности наполнителей и пигментов. После этого переливают содержимое шаровой мельницы в смеситель. Перемешивание содержимого в смесителе продолжают до получения полуфабриката эмали. Затем отбирают пробу на определение вязкости и массовой доли нелетучих веществ и их значения заносят в паспорт на данную партию полуфабриката эмали. Полуфабрикат эмали отфильтровывают и сливают в металлические емкости по 20-200 кг.

Приготовление эмали и нанесение покрытий.

Перед применением полуфабрикат эмали тщательно перемешивают, добавляют расчетное количество отвердителя полиамидного типа или изометилтетрафталиевый ангидрид и ускорителя 2,4,6-трис(диметиламинометил)-фенол, смешивают, выстаивают до исчезновения пузырьков. Затем послойно наносят до необходимой толщины 80-1200 мкм на поверхности изделий из черного металла - емкостей, труб, оборудования, используемого для хранения и транспортировки воды, нефти, газа и т.п. любым известным методом, например с помощью кисти, валика, аппаратов воздушного, безвоздушного распыления, окунания с последующим отверждением покрытия при повышенной температуре. После чего изделие с покрытием подвергают термической обработке. Диапазон температуры для отверждения покрытия от 60°С до 230°С, время отверждения покрытия от 2 минут до 24 часов в зависимости от следующих параметров: источник нагрева, температура, толщина покрытия.

Поверхности с покрытием из заявляемой эмали при эксплуатации для очистки периодически могут подвергаться пропариванию острым паром 140-200°С и промыванию горячей водой до 90° под давлением 9-12 атм. Температура эксплуатации покрытия в диапазоне от -60°С до +230°С. Кратковременный нагрев покрытия до 320°С. Срок эксплуатации покрытия из заявляемой эмали в климатических условиях по ГОСТ 15150-69 составляет не менее 15 лет.

Свойства заявляемой эмали и покрытий из нее (на примере трех составов) по сравнению с ближайшим аналогом приведены в таблице.

№ п/п Наименование показателя Показатели заявляемой эмали на примерах составов Метод испытаний Показатели ближайшего аналога
Состав 1 Состав 2 Состав 3
1 Условная вязкость при Т=40°С 320-350 300-320 320 По Брукфельду 15-35
2 Массовая доля нелетучих веществ, % 100 100 100 ГОСТ 17537 50-60
3 Время высыхания эмали до степени 3, ч, не более ГОСТ 19007
при температуре (40±2)°С 24 24 24 72
при температуре (80±2)°С 1 1 1 -
4 Адгезия эмали, балл 1 1 1 ГОСТ 15140 1
5 Твердость покрытия эмали, условные единицы, не менее, по маятниковому прибору типа М-3 0,72 0,68 0,60 ГОСТ 5233 0,50
6 Прочность эмали при 50 45 40 ГОСТ 50
ударе по прибору типа У-1, см, не менее 4765
7 Эластичность пленки эмали при изгибе, мм 1 3 3 ГОСТ 6806 2
8 Температура эксплуатации покрытия, °С в течение 24 ч 230 230 230 ГОСТ 10518 180

Примеры составов эмали

Состав 1

Полуфабрикат смолы содержит, кг:

Смола DER - 330 0,7
Катализатор 0,15
Окись хрома пигментная 0,07
Микротальк 0,02
Каолин 0,02
Микрослюда 0,01
Бентонит 0,004
Модификатор Л-1 0,12

при этом эмаль содержит ускоритель и отвердитель при соотношении компонентов в составе эмали в масс.ч.:

полуфабрикат эмали 100
отвердитель 60
ускоритель 0,15

Состав 2

Полуфабрикат смолы содержит, кг:

Смола DER - 330 0,6
Катализатор 0,15
Окись хрома пигментная 0,06
Микротальк 0,02
Каолин 0,02
Микрослюда 0,01
Бентонит 0,004
Модификатор Л-1 0,15

при этом эмаль содержи г ускоритель и отвердитель при соотношении компонентов в составе эмали в масс.ч.:

полуфабрикат эмали 100
отвердитель 55
ускоритель 0,15.

Состав 3

Полуфабрикат смолы содержит, кг:

Смола DER - 330 0,42
Катализатор 0,25
Окись хрома пигментная 0,05
Микротальк 0,025
Каолин 0,025
Микрослюда 0,01
Бентонит 0,004
Модификатор Л-1 0.2.

при этом эмаль содержит ускоритель и отвердитель при соотношении компонентов в составе эмали в масс.ч.:

полуфабрикат эмали 100
отвердитель 50
ускоритель 1,5

Из таблицы видно, что по сравнению с ближайшим аналогом в предлагаемой эмали значительно увеличивается доля нелетучих веществ, повышается вязкость, за счет чего сокращается время высыхания эмали, повышается температура эксплуатации покрытий при сохранении уровня других свойств эмали и покрытий.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет получить эмаль с высокими эксплуатационными параметрами, которые дают возможность сократить время получения покрытий и эксплуатировать полученные покрытия при повышенных температурах.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-7 из 7.
20.10.2013
№216.012.7618

Полимерное связующее для композитной арматуры

Изобретение относится к эпоксидным связующим для композитных пластиков и может использоваться в производстве арматуры композитной переодического профиля. Связующее содержит (мас.ч.): эпоксиднодиановую смолу с массовой долей эпоксидных групп 20,0-24,0 - 100, ароматически сопряженный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495892
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.01.2014
№216.012.9b11

Способ изготовления изделий из композиционного материала

Изобретение относится к изготовлению профильных изделий из композиционных полимерных материалов. Повышение физико-механических свойств изделий достигается за счет приготовления связующего непосредственно перед процессом пропитки волокнистого наполнителя. Эпоксидно-новолачное связующее со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505403
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.03.2014
№216.012.aba2

Арматура композитная

Изобретение относится к армирующим изделиям, в частности к армирующим изделиям периодического профиля, для изготовления изделий из бетона, газобетона методом горячего формования при одновременном воздействии агрессивных сред. Арматура композитная содержит стержень с обмоткой, выполненные из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509653
Дата охранного документа: 20.03.2014
01.03.2019
№219.016.cdba

Способ спин-вакуумной сушки и устройство для его осуществления

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ осуществляют в вакууме путем чередования нагрева продукта, за счет подачи в вакуумную камеру теплоносителя, и вакуумирования. Одновременно с вакуумированием проводят центрифугирование продукта. Центрифугирование проводят со скоростью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410882
Дата охранного документа: 10.02.2011
29.03.2019
№219.016.f49d

Способ диспергирования и сепарации материалов и устройство для его осуществления

Способ диспергирования и сепарации материалов путем воздействия на них в емкости с жидкостью серией электрогидравлических ударов с последующей сепарацией полученной суспензии осуществляют в соответствующем устройстве для диспергирования. Диспергируемый материал с жидкостью, инертной к нему,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002411083
Дата охранного документа: 10.02.2011
10.07.2019
№219.017.aca0

Способ сушки пиломатериала и установка для его осуществления

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии сушки пиломатериалов и модификации физических свойств древесины. Способ сушки пиломатериала заключается в удалении из него влаги в процессе перемещения пиломатериала и воздействии на него механической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002319089
Дата охранного документа: 10.03.2008
10.07.2019
№219.017.aca7

Способ сушки пиломатериалов и установка для его осуществления

Изобретение относится к лесной и деревообрабатывающей промышленности, в частности к технологии сушки пиломатериалов. Способ сушки пиломатериалов заключается в их нагревании в сушильной камере с помощью конвекторов, сборе испаряемой влаги внутри камеры на конденсорах с последующим выводом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002319086
Дата охранного документа: 10.03.2008

Похожие РИД в системе