Результат интеллектуальной деятельности: РАЗДЕЛИТЕЛЬНАЯ СМАЗКА ДЛЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ФОРМ

Изобретение относится к области производства строительных материалов, а именно к специальным технологическим смазкам для металлических форм и опалубок, используемых при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Известна смазка для изготовления железобетонных изделий сложной конфигурации. Она содержит 50-85% отработанного минерального масла и 15-50% кубового остатка производства мыла из растительных масел (ТУ 18-РСФСР 486-77, Жировая композиция). Указанная смазка позволяет получить поверхности изделия класса А1-А2 (ГОСТ 13015.0-83), однако оставляет пятна на поверхности бетона и формах, вызывает коррозию металлических форм и неэкономична (расход смазки 20-30 г/м²). Кроме того, для получения смазки нужны высокие температуры. К ее недостаткам можно отнести также то, что щелочной кубовый остаток производства мыла вредно действует на кожу (RU 2184033, 2002).

Известна разделительная смазка для металлических конструкций, содержащая, % мас.: жирная кислота 29,5-5,5, триэтаноламин 0,5-1,0, растительное масло до 100. Смазка может дополнительно содержать натриевую соль олиго (n-дигидрокси-n-фенилен) тиосульфокислоты (митофен) в количестве 0,01-0,001% мас. Указанная смазка устойчива к расслоению, к действию низких и высоких температур, не вызывает коррозии металлических форм, исключает образование пятен на поверхности бетонных изделий и прилипание бетона к металлической форме, проста в приготовлении. Недостатки смазки заключаются в недостаточно высоких показателях термической стабильности вследствие входящего в состав смазки растительного масла, недостаточные защитные свойства металлической поверхности, а также повышенный класс опасности входящих в состав смазки компонентов (жирные кислоты и триэтаноламин - умеренно опасные вещества) (RU 2277472, 2006).

Наиболее близкой к описываемому изобретению является разделительная смазкам для металлических форм при изготовлении бетонных и железобетонных изделий, содержащая, % мас.: растительное масло 2,5-15, эфир растительного масла из группы: метиловый, этиловый, н-, изо-пропиловый, н-, изо-, трет-бутиловый 0,5-97,5, минеральное масло - остальное (RU 2435663, 2011). Указанная разделительная смазка обеспечивает снижение образования пятен на поверхности бетонных изделий и прилипания бетона к металлической форме, снижает коррозию металлических форм, имеет улучшенные экологические свойства.

При этом разделительная смазка обладает недостаточно высокой адгезией к металлической поверхности и низкими антикоррозионными свойствами. Наличие в рецептуре разделительной смазки масел растительного происхождения, содержащих в большом количестве непредельные углеводороды, приводит к уменьшению термической и термоокислительной стабильности состава, что ограничивает область применения разделительной смазки. Кроме того, входящие в состав разделительной смазки эфиры растительных масел при контакте с водой гидролизуются. Таким образом, известная смазка недостаточно эффективна.

Задачей изобретения является повышение эффективности разделительной смазки для металлических форм в производстве бетонных и железобетонных изделий.

Указанная задача достигается созданием разделительной смазки для металлических форм, содержащей индустриальное масло с кинематической вязкостью при 50°C 12-50 мм²/с, олеиновую кислоту, 2,6-ди-трет-бутилфенол, раствор высокомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой 18-20⋅10⁴ в минеральном масле с концентрацией 3,4-3,6% мас., экстракт селективной очистки масляных дистиллятов, имеющий кинематическую вязкость при 100°C 10-15 мм²/с, температуру вспышки 210-232°C, показатель преломления n_d²⁰ 1,530-1,5440 и продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный натрием при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Достигаемый технический результат состоит в создании новой композиции разделительной смазки для металлических форм, используемой в производстве бетонных и железобетонных изделий, обладающей высокими эксплуатационными показателями за счет высоких значений показателей адгезии к металлической поверхности и антикоррозионных свойств, с получением поверхности изготавливаемых изделий из бетона класса А1 (ГОСТ 13015.0-83).

Ниже приведены компоненты, используемые в описываемой разделительной смазке:

- олеиновая кислота (ГОСТ 7580-91);

- 2,6-ди-трет-бутилфенол;

- раствор высокомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой 18-20⋅10⁴ в минеральном масле с концентрацией 3,4-3,6% мас;

- экстракт селективной очистки масляных дистиллятов (ОСТ 05747181-006-2007, изм. 1 или ТУ 0258-019-48120848-2001 изм. 1), имеющий кинематическую вязкость при 100°C 10-15 мм²/с, температуру вспышки 210-232°C и показатель преломления n_d²⁰ 1,530-1,5440;

- продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный натрием - ингибитор коррозии ТЕЛАЗ-Na. Синтез ингибитора коррозии ТЕЛАЗ-Na осуществляют в две стадии. На первой стадии получают промежуточный продукт (ТУ 2461-003-42408198-00) путем нагрева реакционной смеси, состоящей из олеиновой кислоты, диэтаноламина и борной кислоты (при мольном соотношении, например, 2:3:1, соответственно) до 200-220°C с перемешиванием до прекращения выделения H₂O. Полученный промежуточный продукт модифицируют путем введения гидроксида натрия NaOH в реакционную смесь при постоянном перемешивании при температуре 160-170°C (при содержании компонентов, например, 5 г NaOH на 100 г продукта, полученного на первой стадии).

- индустриальное масло с кинематической вязкостью при 50°C не менее 12-50 мм²/с, например И-20А, индустриальные масла марок И-12А, И-40А и И-50А (ГОСТ 20799-88).

Разделительную смазку получают по следующей технологии: индустриальное масло и экстракт селективной очистки, взятые в вышеуказанных количествах, нагревают до температуры 60-80°C, перемешивают до полного растворения и в указанную смесь вводят, при этой же температуре, олеиновую кислоту, 2,6-ди-трет-бутилфенол, продукт конденсации олеиновой кислоты с диэтаноламином и борной кислотой, модифицированный натрием, а также раствор высокомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой 18-20⋅10⁴ в минеральном масле с концентрацией 3,4-3,6% мас., взятых в вышеуказанных количествах.

Полученный состав, после полного растворения компонентов, охлаждают до температуры 15-20°C и фильтруют.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенным примером, не ограничивающим его применение.

Пример

Разделительную смазку готовят по вышеописанной технологии.

В таблице 1 приведены составы разделительной смазки, содержащие компоненты в различных концентрациях. При этом используют олеиновую кислоту, 2,6-ди-трет-бутилфенол, раствор высокомолекулярного полиизобутилена с молекулярной массой 18-20⋅10⁴ (марка П-200) в минеральном масле с концентрацией 3,5% мас. имеющий вязкость по шариковому вискозиметру при 20°C 30-60 секунд и плотность при 20°C не более 900 кг/м³, экстракт селективной очистки масляных дистиллятов, имеющий кинематическую вязкость при 100°C 12 мм²/с, температуру вспышки 219°C и показатель преломления n_d²⁰ 1,5400 и индустриальное масло марок И-40А. Оценку эффективности описываемой разделительной смазки проводят в сравнении с известной разделительной смазкой.

При этом определение адгезии разделительных составов на стали марки Ст. 3 при температуре 25°C проводят на тензиометре марки Krupp Easy Drop по формуле Дюпре-Юнга:

W_a=σ_t×(1+cosθ),

где W_a - работа адгезии (мН/м), σ_t - поверхностное натяжение (мН/м), θ - краевой угол смачивания.

Оценку защитных свойств разделительных смазок проводят стандартными лабораторными методами (ГОСТ 9.054-75):

- в камере сернистого ангидрида (40°C, влажность 95-100%, 0,015% SO₂);

- в камере соляного тумана (35°C, влажность 95-100%, 5% NaCl);

- при погружении в раствор электролита (искусственная морская вода);

- при воздействии бромистоводородной кислоты (0,1% HBr).

Для коррозионных испытаний используют образцы из стали марки Ст. 3 с размерами 50×50×5 мм, подготовленные, с нанесенной на их поверхность описываемой смазкой, в соответствии с ГОСТ 9.054-75.

В таблице 2 приведены показатели, характеризующие адсорбционные и защитные свойства разделительных смазок различного состава, иллюстрирующие эффективность описываемых композиций.

Результаты испытаний показывают, что составы разделительных смазок, приготовленных по рецептурам №№2-4, являются оптимальными, обладая высокой адгезией к поверхности металла и защитными свойствами по отношению к стали. Так, показатель адгезии к поверхности Ст. 3, мН/м у описываемой смазки выше, чем у известной более, чем на 17% отн., защитные свойства по отношению к стали в средах: морская вода - выше в 15 раз, сернистый газ - выше в 3 раза, соляной туман - выше в 25 раз, водовытеснение - выше в 5 раз.

Из приведенных данных следует, что, описываемая разделительная смазка превосходит по данным показателям известную. Из приведенных данных также следует, что указанный технический результат достигается при заявленном интервале концентраций компонентов. При концентрации компонентов разделительной смазки ниже данного интервала не происходит улучшение адгезии к металлической поверхности и защитных свойств, при концентрации компонентов разделительной смазки выше указанного интервала дальнейшее улучшение показателей не наблюдается.

Таким образом, описываемая разделительная смазка для металлических форм обладает высокой адгезией к поверхности металла и высокими защитными свойствами.