МОДИФИКАТОР РЖАВЧИНЫ

МОДИФИКАТОР РЖАВЧИНЫ


RU (11) 2185410 (13) C2

(51) 7 C09D197/02, C09D5/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

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

(14) Дата публикации: 2002.07.20 
(21) Регистрационный номер заявки: 2000110400/04 
(22) Дата подачи заявки: 2000.04.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2000.04.27 
(43) Дата публикации заявки: 2002.02.27 
(45) Опубликовано: 2002.07.20 
(56) Аналоги изобретения: Порошковый преобразователь ржавчины ППР-1 (ТУ 04.96.74.5-87, Украина). SU 1595864 A, 30.09.1990. ФОРОСТЯН Ю.Н. и др. Вопросы повышения износа и коррозионной стойкости сельскохозяйственных машин и оборудования. - Запорожье, 1984, с. 75-80. 
(71) Имя заявителя: Кондращенко Валерий Иванович (RU) 
(72) Имя изобретателя: Кондращенко В.И. (RU); Фейло Б.Д. (RU); Форостян Юрий Николаевич (UA); Доброславский А.В. (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Кондращенко Валерий Иванович (RU) 
(98) Адрес для переписки: 249000, Калужская обл., г. Балабаново, пл. 50 лет Октября, 1, ЗАО "ВНИИДРЕВ", патентный отдел, С.И.Стрелковой 

(54) МОДИФИКАТОР РЖАВЧИНЫ 
Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам ржавчины, используемым для покрытий металлических поверхностей без предварительной очистки их от ржавчины. Технической задачей изобретения является получение модификатора ржавчины на основе активированного лигнина, который бы обеспечил высокую комплексообразующую способность к ионам железа и другим металлам, обладал бы повышенной антикоррозионной эффективностью. Модификатор ржавчины содержит активированный лигнин, полученный активированием в керамической емкости керамическими шарами гидролизного лигнина, обработанного модифицирующим составом, включающим аминосодержащую добавку, воду, дополнительно содержащим аммиак, причем в качестве аминосодержащей добавки используют органический алифатический аминоспирт, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гидролизный лигнин 77,0-87,0, аминосодержащая добавка - 5,5-10,0, аммиак - 0,5-1,0, вода - остальное, и модификатор ржавчины дополнительно содержит оксид железа и имеет следующий количественный состав, мас. %: оксид железа - 1,0-2,0 и активированный лигнин - остальное. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам ржавчины, используемым для покрытий металлических поверхностей без предварительной очистки их от ржавчины.
Известен модификатор ржавчины, включающий лигнин активированный (лигнин, обработанный 25%-ным раствором гидроокиси аммония в присутствии трехзамещенного фосфата аммония), гидроцеллюлозу, винную кислоту, олифу натуральную, ворвань, экстракт солодкового корня, этилсиликат и воду (А.С. СССР 841339, кл. С 09 D 5/12, 1960).
Недостаток известного модификатора ржавчины заключается в том, что он недостаточно быстро и эффективно преобразует ржавчину.
Известен также порошковый преобразователь ржавчины, включающий гидролизный лигнин, обработанный модифицирующим составом, содержащим аминосодержащую добавку и воду (ППР-1 ТУ 04.96.74. 5-87, Украина - прототип).
Недостаток известного модификатора ржавчины заключается в том, что он недостаточно быстро и эффективно преобразует ржавчину.
Технической задачей изобретения является получение модификатора ржавчины на основе активированного лигнина, который бы обеспечил высокую комплексообразующую способность к ионам железа и другим металлам, обладал бы повышенной антикоррозионной эффективностью.
Техническая задача достигается тем. что модификатор ржавчины, включающий гидролизный лигнин, обработанный модифицирующим составом, содержащим аминосодержащую добавку и воду, содержит активированный лигнин, полученный активированием в керамической емкости керамическими шарами гидролизного лигнина, обработанного модифицирующим составом, дополнительно содержащим аммиак, и дополнительно содержит - оксид железа, причем в качестве аминосодержащей добавки использован органический алифатический аминоспирт, при этом активированный лигнин имеет следующий количественный состав, мас.%

Гидролизный лигнин - 77,0-87,0

Аминосодержащая добавка - органический алифатический аминоспирт - 5,5-10,0

Аммиак - 0,5-1,0

Вода - Остальное

а модификатор ржавчины имеет следующий количественный состав, мас.%:

Оксид железа - 1,0-2,0

Активированный лигнин - Остальное

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:

- модификатор ржавчины содержит активированный лигнин, полученный активированием в керамической емкости керамическими шарами гидролизного лигнина, обработанного модифицирующим составом, дополнительно содержащим аммиак;

- модификатор ржавчины дополнительно содержит оксид железа;

- в качестве аминосодержащей добавки использован органический алифатический аминоспирт;

- активированный лигнин имеет следующий количественный состав, мас.%:

Гидролизный лигнин - 77,0-87,0

Аминосодержащая добавка - органический алифатический аминоспирт - 5,5-10,0

Аммиак - 0,5-1,0

Вода - Остальное

модификатор ржавчины имеет следующий количественный состав, мас.%:

Оксид железа - 1,0-2,0

Активированный лигнин - Остальное

Это позволит получить модификатор ржавчины на основе активированного лигнина, который обеспечит высокую комплексообразующую способность к ионам железа и другим металлам, обладает повышенной антикоррозионной эффективностью.
В просмотренном нами патентно-информационном фонде не обнаружено аналогичных технических решений, а также технических решений с указанными отличиями.
Заявленное техническое решение применимо и будет внедрено на промышленных предприятиях в 2000 г.
Для изготовления модификатора ржавчины брали следующие компоненты:

Аминосодержащая добавка, например моноэтаноламин ГОСТ 19234-87 Е;

Аммиак ГОСТ 9-92;

Оксид железа (Fe2О3 или Fe3О4) ГОСТ 26318.3-84.
Модификатор ржавчины получали и использовали следующим образом.
ПРИМЕР 1.
Вначале получали активированный лигнин путем наложения механо-химических нагрузок на гидролизный лигнин, что сопровождалось его разрушением с повышением механической активности диспергируемого материала, которая повышала эффективность всего последующего процесса, а именно увеличивала антикоррозийный эффект. Для получения активированного лигнина (АКК) гидролизный лигнин любой влажности в количестве 77,0 мас.% подавали в керамическую емкость и активировали керамическими шарами, при этом добавляли модифицирующий состав, содержащий расчетное количество аминосодержащей добавки в виде органического алифатического аминоспирта (5,5 мас.%), аммиака (0,5 мас.%) и воды (остальное). Активирование осуществляли при нормальной температуре и атмосферном давлении. После подсушки до 15-17% остаточной влаги измельчали до размера частиц 5-30 мкм.
Лигнин активированный (лигнин АКК) характеризуется следующими функциональными группами:

OCH3,% - 4,0-5,3

ОН общ.,% - 20,2-21,7

СООН.% - 16,0-17,2

NH2 общ.,% - 8,3-9,1

Модификатор ржавчины порошковый на основе активированного лигнина ЯРП-АКК получали следующим образом. Лигнин активированный АКК, содержащий не более 15-17% влаги смешивали с оксидом железа (Fe2О3 и/или Fе3О4) в количестве 1 мас. % (лигнин активированный АКК - остальное) и диспергировали (перетирали) в керамической емкости керамическими шарами в течение 10-12 часов при скорости вращения барабана 40-60 оборотов в минуту. Получали модификатор ржавчины ПРП-АКК (1). Цифра в скобках обозначает номер выполненного примера.
Модификатор ржавчины представляет собой высокодисперсный порошок с величиной частиц 5-30 мкм, темно-коричневого цвета. Он хорошо растворяется в избытке моноэтаноламина, водного раствора щелочи, слабо растворим в органических (общеизвестных) растворителях. Водная вытяжка дает щелочную реакцию - рН 7,5-8,5.
Полученный модификатор ржавчины МРП-АКК (1) использовали при изготовлении грунтующего состава. Для этого к модификатору МРП-АКК (1) в количестве 7,0 мас.% (возможно 5-8 мас.%) добавляли 93 мас.% эмали ПФ-115. Смесь тщательно перемешивали и наносили, например, вручную кистью, тщательно втирая и растушевывая на ржавых пластинах из стали Ст. 3 с плотным слоем ржавчины толщиной 100-120 мкм, подсушивали и затем наносили перекрытие - 2 слоя эмали ПФ-115. Время высыхания при 20oС составляло 8-9 часов.
После 10 суток выдержки образцы помещали в гидростат при температуре +40-50oС и относительной влажности 100% в течение 30 суток. Для оценки защитных свойств покрытия использовали емкостно-омический метод. Сущность метода заключается в периодическом изменении емкости "С" и тангенса угла диэлектрических потерь tg окрашенных образцов с помощью мостовой схемы переменного тока. Величина "С" является характеристикой состояния покрытия. Появление дефектов пленки покрытия, нарушение сплошности покрытия приводит к увеличению емкости "С". Улучшение качества покрытия характеризуется повышением потенциала . Испытания проводили на мосту переменного тока Р-568, генератор ГЗ-33, нуль-индикатор Ф-568 /R, С/. Потенциал снят на потенциостате ГП-50-1. Данные приведены после 30 суток испытаний в 3%-ном водном растворе NaCl.
ПРИМЕР 2.
Пример 2 выполняли по примеру 1, но при этом меняли количественное соотношение участвующих в этом компонентов, получая модификатор ржавчины МРП-АКК (2), а также изменяли качественный состав грунтующей композиции, в котором использовали полученный по примеру 2 модификатор ржавчины МРП-АКК (2).
ПРИМЕР 3.
Пример 3 выполняли по примеру 1, но при этом меняли количественное соотношение участвующих в этом компонентов, получая модификатор ржавчины МРП-АКК (3), а также изменяли качественный состав грунтующей композиции, в котором использовали полученный по примеру 3 модификатор ржавчины МРП-АКК (3).
В таблице 1 представлены примеры изготовленных в соответствии с изобретением композиций активированных лигнинов, полученных на их основе модификаторов ржавчины и грунтующих составов, полученных с добавлением изготовленных модификаторов ржавчины.
В таблице 2 представлены свойства полученных по примерам покрытий.
Технический результат изобретения состоит в получении модификатора ржавчины на основе активированного лигнина, который обеспечивает высокую комплексообразующую способность к ионам железа и другим металлам, обладает повышенной антикоррозионной эффективностью. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Модификатор ржавчины, включающий гидролизный лигнин, обработанный модифицирующим составом, содержащим аминосодержащую добавку и воду, отличающийся тем, что он содержит активированный лигнин, полученный активированием в керамической емкости керамическими шарами гидролизного лигнина, обработанного модифицирующим составом, дополнительно содержащим аммиак, причем в качестве аминосодержащей добавки используют органический алифатический аминоспирт при следующем соотношении компонентов модифицирующего состава, мас. %:

Гидролизный лигнин - 77,0-87,0

Аминосодержащая добавка - 5,5-10,0

Аммиак - 0,5-1,0

Вода - Остальное

и модификатор ржавчины дополнительно содержит оксид железа и имеет следующий количественный состав, мас. %:

Оксид железа - 1,0-2,0,

Активированный лигнин - Остальное 


РИСУНКИ

Рисунок 1