Результат интеллектуальной деятельности: ПОКРЫТИЕ АНТИКОРРОЗИОННОЕ МОДИФИЦИРУЮЩЕЕ

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам ржавчины, используемым для покрытия ржавых металлических поверхностей.

Известна модифицирующая грунтовка, содержащая, мас.%: эпоксидную диановую смолу 32,8-41,5; дибутилфталат - 3,3-7,4; пигменты - 2,5-7,4; наполнители 18,4-35,6; аминный отвердитель - 6,2-7,8; пирокатехин - 0,3-0,5; модифицирующая добавка 0,3-4,6; растворители 12,4-18,9 /А.С. СССР №895073 А1, «Композиция для грунтования прокорродировавших поверхностей/.

Недостатками этого модификатора ржавчины являются низкая преобразующая способность, сложность состава, токсичность из-за применения в составе органических растворителей, невозможность его использования в качестве самостоятельного покрытия в условиях отрицательных температур.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является модифицирующее покрытие, содержащее, вес.%: ортофосфорную кислоту - 25,0-35,0; графит ГЭ-3 - 14,0-23,0; акриловую дисперсию Диакам-11 - 36,0-48,0; полиэтилсилоксановую жидкость ПЭС-5 - 5,0-10,0; вспомогательное вещество ОП-10 - 0,2-0,5; 8-оксихинолин - 0,5-1,8; конкрепол «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона - 0,5-1,5 /Патент РФ №2260609 «Покрытие антикоррозионное модифицирующее»/.

Недостатком этого модифицирующего покрытия является расслоение при хранении, длительный срок высыхания, невозможность использования при отрицательных температурах, недостаточный температурный диапазон хранения препарата.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании препарата, позволяющего эффективно преобразовывать ржавчину в неагрессивные в коррозионном отношении соединения при отрицательных температурах воздуха, со временем высыхания от 18 до 30 часов, с температурой хранения от минус 20°С до плюс 60°С и с интервалом эксплуатации сооружения с нанесенным препаратом - от минус 70 до плюс 250°С.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого покрытия антикоррозионного модифицирующего, - это возможность нанесения при отрицательных температурах воздуха (до минус 20°С), со временем высыхания от 18 до 30 часов, с температурой хранения от минус 20°С до плюс 60°С, возможность более длительного хранения без расслоения, с интервалом эксплуатации сооружения с нанесенным препаратом - от минус 70 до плюс 250°С.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что предлагаемое покрытие антикоррозионное модифицирующее выполнено из состава, содержащего ортофосфорную кислоту, графит ГЭ-3, акриловую дисперсию «Диакам»-11, представляющую собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1, вспомогательное вещество ОП-10 - продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, масло льняное техническое, конкрепол «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона при следующем соотношении компонентов, вес.%:

ортофосфорная кислота - 25,0-40,0;

графит ГЭ-3 - 12,0-30,0;

акриловая дисперсия «Диакам»-11 - сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1 - 30,0-50,0;

вспомогательное вещество ОП-10 - продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена - 0,25-2,5;

масло льняное техническое - 2,0-10,0;

конкрепол «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона - 0,2-2,0.

«Диакам»-11 представляет собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1, что составляет около 50% данной дисперсии, с применением воды как разбавителя; графит ГЭ-3 - графит элементный, изготавливаемый из природного чешуйчатого кристаллического графита; вспомогательное вещество ОП-10 - продукт обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена с условной структурной формулой

где R - алкильный остаток, содержащий 8-12 атомов углерода; n - 10-12; конкрепол «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона.

Покрытие антикоррозионное модифицирующее получают следующим образом: просеянный через сито с диаметром отверстий 0,125 мм графит марки ГЭ-3 ГОСТ 7478-75 высыпают в стакан и добавляют в него вспомогательное вещество ОП-10 ГОСТ 8433-81 - продукт обработки смеси моно - и диалкилфенолов окисью этилена, после чего тщательно перемешивают. Затем в этот же стакан последовательно добавляют масло льняное техническое ГОСТ 5791- 81, акриловую дисперсию «Диакам»-11 ТУ 2241-039-07507802-2001, представляющую собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1, ортофосфорную кислоту ГОСТ 6552 - 80 марки «ч» и конкрепол «В» ТУ 9365-001-13802623-2003 на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона. После добавления каждого компонента смесь тщательно перемешивают до полной гомогенизации. Готовый продукт имеет темно-серый цвет с металлическим блеском и плотность 1,250-1,360 г/см³.

Следует заметить, что при изменении порядка смешения компонентов препарат может сворачиваться и стать непригодным для нанесения на обрабатываемые поверхности.

Пример. Для получения 100 г покрытия антикоррозионного модифицирующего в мерный стакан емкостью 250 мл засыпают 20,0 г (20,0%) графита марки ГЭ-3 ГОСТ 7478-75 с величиной частиц не более 0,125 мм и добавляют в него 1,3 г (1,3%) вспомогательного вещества ОП-10 ГОСТ 8433-81 - продукта обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, и равномерно перемешивают. Затем в этот же стакан последовательно добавляют 5 г (5%) масла льняного технического ГОСТ 5791-81, акриловую дисперсию «Диакам»-11 ТУ-2241-039-07507802-2001, представляющую собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1 в количестве 42,5 г (42,5%) и перемешивают с остальными компонентами. Затем к полученной массе добавляется 30,0 г (30%) ортофосфорной кислоты ГОСТ 6552 - 80 марки «ч» и 1,2 г (1,2%) конкрепола «В» ТУ 9365-001-13802623-2003 на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона, и вся смесь равномерно гомогенизируется в стакане до образования сиропообразной гомогенной массы темно-серого цвета с металлическим блеском и плотностью 1,250-1,360 г/см³.

Остальные составы покрытия готовятся аналогично.

Для проведения испытаний, результаты которых представлены в таблице, был взят известный препарат и предлагаемый.

Испытания проводят следующим образом. На стальные ржавые пластины размером 50×100×2 мм с толщиной ржавчины от 50 до 200 мкм кистью, в один слой, наносят известный препарат и предлагаемое покрытие. Нанесение производят при различных температурах окружающего воздуха. Образцы сушат в течение трех суток, после чего определяют адгезию методом решетчатого надреза ГОСТ 15140-78 и преобразующую способность.

Если содержание графита ГЭ-3 в композиции меньше 20%, то это приводит к уменьшению рабочей вязкости препарата и снижению его укрывистости.

При увеличении количества графита более 30% композиция становится вязкой и жесткой, что затрудняет ее нанесение на поверхность металла.

При содержании в продукте ортофосфорной кислоты менее 25% резко ослабевает его преобразующая способность, уменьшается пластичность композиции.

Увеличение концентрации ортофосфорной кислоты свыше 40% приводит к разжижению покрытия и уменьшению укрывистости.

При уменьшении содержания акриловой дисперсии «Диакам»-11, представляющей собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1, менее 30% происходит утончение полимерной пленки на обработанной поверхности, что вызывает проникновение воды и других агрессивных соединений к металлической подложке.

При увеличении концентрации акриловой дисперсии «Диакам»-11, представляющей собой сополимер бутилового эфира акриловой кислоты с метиловым эфиром метакриловой кислоты при их соотношении 1:1, более 50% понижается преобразующая способность препарата, уменьшается его рабочая вязкость и укрывистость.

Уменьшение содержания масла льняного технического ниже 2% приводит к ослаблению гидрофобизирующего действия покрытия, в результате чего ухудшаются его защитные свойства.

Если концентрация масла льняного технического превышает концентрацию 10%, то от этого снижается преобразующая способность препарата, происходит его быстрое расслаивание при хранении, уменьшается адгезия покрытия к подложке.

Уменьшение вспомогательного вещества ОП-10 - продукта обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена ниже 0,25% приводит к прекращению эмульгирования несмешивающихся между собой компонентов, таких как ортофосфорная кислота, акриловая дисперсия, конкрепол. Помимо этого резко уменьшается взаимопроникновение препарата в мазутные и масляные загрязнения, имеющиеся на ржавой поверхности металла, в результате чего снижается преобразующая способность и адгезия покрытия к подложке.

При содержании вспомогательного вещества ОП-10 - продукта обработки смеси моно- и диалкилфенолов окисью этилена, представляющего собой поверхностно-активное вещество, более 2,5% может произойти частичная смывка акрилатной полимерной пленки с поверхности подложки.

При уменьшении концентрации ниже 0,2% конкрепола «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона препарат теряет свою гомогенность и расслаивается на составляющие с образованием осадка.

Увеличение концентрации конкрепола «В» на основе водного раствора поли-N-винилпирролидона в композиции более 2,0% приводит к вымыванию его из покрытия в водонасыщенных средах с образованием пор в слое пленкообразователя.

Предлагаемый препарат не уступает известному по преобразующей способности, имеет меньшее время высыхания после нанесения на ржавую поверхность, а также характеризуется возможностью нанесения при отрицательных температурах воздуха (до минус 20°С), температурой хранения от минус 20°С до плюс 60°С, возможностью более длительного хранения без расслоения, интервалом эксплуатации сооружения с нанесенным препаратом - от минус 70 до плюс 250°C.

Кроме вышеприведенных основных свойств предлагаемый препарат характеризуется более простым составом и низкой стоимостью за счет уменьшения количества входящих в состав более доступных и дешевых компонентов, а также более простой технологией изготовления.

Данное антикоррозионное модифицирующее покрытие может использоваться в различных областях: газовой, нефтяной, судостроительной, сельском хозяйстве, а также в быту.