КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ




RU (11) 2044019 (13) C1

(51) 6 C09D163/02, C09D5/10 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1995.09.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 5039643/05 
(22) Дата подачи заявки: 1992.04.23 
(45) Опубликовано: 1995.09.20 
(56) Аналоги изобретения: 1. Николаев А. Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М.-Л.: Химия, 1966, с.661. 2. Искра Е. В. и др. Технология окраски судов, Л.: Судостроение, 1974, с.80. 
(71) Имя заявителя: Рязанское производственное объединение "Химволокно" 
(72) Имя изобретателя: Лунев В.И.; Колесников В.Н.; Морозов В.Н.; Наркевич Н.К.; Третьякова И.А. 
(73) Имя патентообладателя: Акционерное общество открытого типа "Рязанские химические волкна" 

(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ 

Использование: для защиты металлоконструкций, эксплуатирующихся в щелочной среде. Сущность изобретения: композиция для защитного покрытия, включающая, мас.ч. эпоксидную диановую смолу с содержанием 18 23% эпоксидных групп ЭД 20 100 120, полиэтиленполиамин 15 18, высоколегированный никелем и медью чугунный порошок фракции 20 63 мкм, термообработанный в среде аргона при температуре 250 300°С в течение 40 45 мин. Предел прочности при сдвиге составляет до 51 МПа, при отрыве до 35 Мпа, предел прочности после 50 циклов нагрева до 85° до 49,5 МПа, при сдвиге до 35 МПа, при отрыве 99,5 МПа. Шелочестойкость в 40% -ной NaOH до 99,5% после 50 циклов 99% проницаемость -0,2810-8 по H2 м2/ч. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам для покрытия на основе эпоксидной смолы и может быть использовано для защиты металлоконструкций, эксплуатирующихся в щелочной среде.

Известна композиция, включающая жидкую эпоксидную смолу, отвердитель и наполнитель уголь, графит, кремнезем, кварцевую муку и т.д. Композицию используют в качестве клея или для изготовления отливок [1]

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является состав эпоксидной шпаклевки для заделки глубоких язв состава, мас. ч. ЭД-16-100, гексаметилендиамин 20, порошок чугунный или железный 400 [2]

Недостатки данного состава сильное падение адгезии при циклическом перепаде температур, большая вязкость состава, проницаемость.

Цель изобретения повышение адгезии защитного состава при циклическом изменении температуры в щелочной среде, уменьшение проницаемости.

Это достигается тем, что защитная композиция, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель и чугунный порошок, в качестве эпоксидной диановой смолы содержит эпоксидную диановую смолу содержанием 18 23% эпоксидных групп ЭД-20, в качестве аминного отвердителя полиэтиленполиамин, а в качестве чугунного порошка высоколегированный никелем и медью чугунный порошок фракции 20 63 мкм, термообработанный в среде аргона при температуре 250 300оС в течение 40 45 мин при следующем соотношении компонентов, мас. ч. Эпоксидная смола 100 120 Полиэтиленполиамин 15 18 Чугунный порошок 400 500

В качестве связующего используют эпоксидную смолу ЭД-20 ввиду того, что она обладает большим количеством эпоксидных групп 18 23% и вязкостью 75 с по шариковому вязкозиметру при 25оС. Применение ЭД-20 не требует использования растворителей или пластификаторов, введение которых увеличивает проницаемость композиции. Кроме того, с увеличением молекулярной массы снижается теплостойкость эпоксидного вяжущего.

В качестве отвердителя выбран полиэтиленполиамин (ПЭПА), т.к. гексаметилендиамин используют в виде 50%-ного раствора в этиловом спирте, что ведет к увеличению пористости покрытия.

Химический состав порошка ПР-ЧН15Д7, мас. C 2 3; Cr 7 2,3; Si 2 3; Mn 0,5 1,5; Cu 5,8 7,8; Ni 8,8 18,5, остальное Fe.

Порошок обладает высокой износостойкостью при повышенных температурах и в коррозионно-активных средах.

Порошок ПР-ЧН15Д7 обрабатывают в среде аргона в течение 40 мин при 300оС. В результате такой обработки происходит сферодизация частиц порошка, что увеличивает его текучесть. Это приводит к понижению вязкости смеси. Вязкость смеси ЭД-20 100 и 400 мас. ч. необработанного порошка 180 с.

Вязкость смеси ЭД-20 100 + 400 мас. ч. порошка обработанного 120 с.

При термической обработке порошка в среде аргона активируется поверхности частиц, уменьшается напряжение на границе раздела фаз: наполнитель связующее.

Введение активированного наполнителя снижает скорость диффузии агрессивной среды (NaOH при 70оС) на 8 10% при оптимальном количестве наполнителя. При введении того же наполнителя без обработки в аргоне снижение скорости диффузии составляет 5 6% при оптимальном количестве наполнителей.

Использование порошка ЦР-ЧН15Д7 значительно улучшает защитные свойства предлагаемой композиции при защите зоны сварных швов емкостей хранения жидких агрессивных сред с рН > 7, изготовленных из конструкционной стадии, при температуре среды до 85 90оС.

Использование порошка ПР-ЧН15Д7 позволяет выровнять разность поверхностных потенциалов основного материала и материала сварного шва, предотвращая тем самым возникновение гальванопары, в которой роль анода играет материал в зоне сварного шва.

П р и м е р. Для приготовления используют эпоксидную смолу ЭД-20 ГОСТ 10587-84, полиэтиленполиамин ТУ 6-02-594-85, порошок ПР-ЧН15Д7 ТУ 14-1-4086-85, отвердитель N 1 ТУ 6-10-1263-77 (50%-ный раствор гексаметилендиамина в этиловом спирте).

Порошок ПР-ЧН15Д7 просеивают и отбирают фракции 20 63 мкм. После этого порошок обрабатывают в среде аргона при 250 300оС в течение 40 45 мин.

Оптимальное время обработки определяют по текучести смеси. Время обработки, мин Вязкость, с 0 180 10 175 20 160 30 140 40 120 45 120 50 120

В табл. 1 приведены составы предлагаемой защитной композиции и прототипа, а также сравнительные составы, в табл. 2 свойства.

Обработанный порошок смешивают с эпоксидным связующим в соотношениях, указанных в табл. 1. Смесь может храниться при 20оС в течение года, расслоения не наблюдается.

Основу и отвердитель смешивают за 15 20 мин до употребления. Образцы из ст. 3 со сварным швом дробеструют, обезжиривают, покрывают композицией толщиной 1,5 2 мм.

Параллельно по табл. 1 образцы покрыли композицией прототипа и сравнительных составов.

При изготовлении состава 1 использован чугунный порошок 412-24 фракцией 20 60 мкм состава, мас. Собщ. 3,29; Сграф. 2,99; Связан. 0,3; Si 2,97; Mn 0,56; Р 1,15; S 0,08; Fe остальное. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ, включающая эпоксидную диановую смолу, аминный отвердитель и чугунный порошок, отличающаяся тем, что она содержит в качестве эпоксидной диановой смолы эпоксидную диановую смолу с содержанием 18 23% эпоксидных групп ЭД-20, в качестве аминного отвердителя - полиэтиленполиамин, а в качестве чугунного порошка высоколегированный никелем и медью чугунный порошок фракции 20 63 мкм, термообработанный в среде аргона при 250 300oС в течение 40 45 мин, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Указанная эпоксидная диановая смола 100 120

Полиэтиленполиамин 15 18

Указанный чугунный порошок 400 500