RU2057158C1

RU2057158C1 - Bitumen composition and anticorrosive protective coating for automobile units

Info

Publication number: RU2057158C1
Application number: RU92007402A
Authority: RU
Inventors: Николай Павлович Бережной; Михаил Николаевич Бережной; Владимир Николаевич Бережной
Original assignee: Николай Павлович Бережной; Михаил Николаевич Бережной; Владимир Николаевич Бережной
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1996-03-27

Abstract

FIELD: anticorrosive compositions. SUBSTANCE: proposed bitumen composition contains (mass %): bitumen 38-42, transmission oil 38-42, plaster on the base of enriched kaolin and products of deparaffination of oil 19-21. Proposed coating has two layers, the former which is manufactured on the base of said bitumen composition joins protected surface, the latter being the layer of aluminium film. Mentioned above layer on the base of bitumen composition has viscous and plastic properties within range of operation temperatures. EFFECT: improves quality of desired coating. 3 cl

Description

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано для защиты от коррозии кузовов автомобилей и других металлоконструкций, работающих в условиях умеренного и холодного климата. The invention relates to the protection of metals from corrosion and can be used to protect against corrosion of car bodies and other metal structures operating in temperate and cold climates.

В настоящее время известен широкий круг покрытий для защиты металлоконструкций от коррозии. Currently, a wide range of coatings is known to protect metal structures from corrosion.

Металлические покрытия представляют собой тонкий слой коppозионно-стойкого металла, наносимый методом гальваники или напылением из расплава на защищаемую поверхность. Однако из-за сложности и высокой стоимости процесса нанесения эти покрытия имеют ограниченное применение для защиты поверхностей большой пощади, больших размеров, например днищ кузовов автомобилей, опор линий электропередачи и т.п. Metal coatings are a thin layer of corrosion-resistant metal, applied by electroplating or by spraying from a melt onto a protected surface. However, due to the complexity and high cost of the application process, these coatings are of limited use for the protection of surfaces of great mercy, large sizes, such as car underbody, power transmission towers, etc.

Лакокрасочные покрытия представляют собой твердую пленку, образующуюся на защищаемой поверхности после испарения, растворения из раствора, наносимого на поверхность пульверизатором, кистью или окунанием. Лакокрасочные покрытия пригодны для обработки поверхностей большой площади, но имеют низкие защитные свойства в особо тяжелых условиях эксплуатации, к которым, в частности, относятся кузова автомобилей, что обуславливает малый гарантийный срок защиты 1,5-3 г. Paint and varnish coatings are a solid film formed on the surface to be protected after evaporation, dissolution from the solution, applied to the surface by spray, brush or dipping. Paint and varnish coatings are suitable for treating surfaces of a large area, but have low protective properties in especially difficult operating conditions, which, in particular, include car bodies, which leads to a small warranty period of protection of 1.5-3 g.

Поэтому в настоящее время для защиты кузовов автомобилей, особенно днищ и скрытых полостей, наряду с лакокрасочными дополнительно применяются покрытия на основе нефтяных составов, нанесенных поверх лакокрасочного покрытия на защищаемую поверхность. Основными компонентами дополнительного защитного состава являются массовые продукты нефтепереработки: битумы, каучуки, латексы, церезины, парафины, петролатумы и др. Therefore, at present, in order to protect car bodies, especially underbody and hidden cavities, along with paint coatings, coatings based on oil formulations applied on top of the paint coat on the surface to be protected are additionally used. The main components of the additional protective composition are mass refined products: bitumen, rubbers, latexes, ceresins, paraffins, petrolatums, etc.

Создание покрытий для днищ кузовов автомобилей особенно затруднено специфическими условиями эксплуатации, обусловленными воздействием влаги, соляных растворов, абразива, термических и механических деформаций, ударных нагрузок и характеризуемых как особо тяжелые. The creation of coatings for vehicle underbody is particularly difficult due to specific operating conditions due to exposure to moisture, salt solutions, abrasive material, thermal and mechanical deformations, impact loads and characterized as especially severe.

Покрытие должно обладать высокими защитными и адгезивными свойствами. Кроме того, покрытие, с одной стороны, должно быть твердым для обеспечения высокой абразивостойкости, т.е. способности сохранять защитные свойства при воздействии вылетающих из-под колес автомобиля абразивных частиц (песка, пыли, камней); с другой стороны, оно должно быть мягким и пластичным, чтобы не разрушаться (не растрескиваться) под воздействием ударных нагрузок (вылетающих из-под колес камней и пр.) и нагрузок от температурных, механических деформаций кузова. The coating should have high protective and adhesive properties. In addition, the coating, on the one hand, must be hard to ensure high abrasion resistance, i.e. ability to maintain protective properties when exposed to abrasive particles (sand, dust, stones) flying out from under the wheels of a car; on the other hand, it should be soft and ductile so as not to collapse (not crack) under the influence of shock loads (stones flying out from under the wheels, etc.) and loads from thermal and mechanical deformations of the body.

Во всех известных покрытиях на основе нефтяных составов для кузова автомобилей эта задача решается путем компромисса, т.е. покрытия выполняются из полутвердых, эластичных материалов с некоторым оптимальным соотношением твердости и пластичности. Такой путь решения приводит к тому, что одни защитные покрытия, такие как "Шасси-универсал", "НГМ-шасси", "Анти-коррозин", различные битумные мастики: N 579, N 580, БПМ-1 "Битекс", "Динитрол-Кар" и другие, имеют достаточную твердость, но низкую пластичность (особенно в условиях отрицательных температур; другие, такие как НГ-216Б, НГ-222Б, "Мовиль", "Мольвин" НГМ-МЛ, "Флюидол", "Тектил-М", "Динитрол-33В", пластичны, но слишком мягки. In all known coatings based on oil compositions for automobile bodies, this problem is solved by a compromise, i.e. coatings are made of semi-solid, elastic materials with some optimal ratio of hardness and ductility. This way of solution leads to the fact that some protective coatings, such as "Chassis-universal", "GPS chassis", "Anti-corrosion", various bitumen mastics: N 579, N 580, BPM-1 "Bitex", " Dinitrol-Car "and others have sufficient hardness but low ductility (especially at low temperatures; others, such as NG-216B, NG-222B, Movil, Molvin NGM-ML, Fluidol, Tektil -M "," Dinitrol-33V ", plastic, but too soft.

В первых при эксплуатации под воздействием механических и температурных деформаций кузова и ударных нагрузок, особенно в период эксплуатации при низких температурах, образуются микротрещины, в которые проникает атмосферная влага, соляной раствор (электролит), что вызывает развитие коррозии под слоем покрытия. Поэтому приведенные композиции из первой группы имеют гарантийный срок защиты днищ кузовов автомобилей не более 3-5 лет, композиции из второй группы вообще не пригодны для защиты днищ кузовов автомобилей, так как при эксплуатации происходит внедрение частиц абразива в защитный слой покрытия, в результате последний изменяет консистенцию, теряет свои свойства и разрушается. Поэтому композиции этой группы применяются только для закрытых полостей автомобилей. Firstly, during operation under the influence of mechanical and thermal deformations of the body and shock loads, especially during operation at low temperatures, microcracks form, into which atmospheric moisture penetrates, saline solution (electrolyte), which causes the development of corrosion under the coating layer. Therefore, the above compositions from the first group have a warranty period of protection of automobile body bottoms of no more than 3-5 years, compositions from the second group are generally not suitable for protecting automobile body bottoms, since during operation the particles of abrasive are introduced into the protective coating layer, as a result the latter changes consistency, loses its properties and is destroyed. Therefore, the compositions of this group are used only for closed car cavities.

Таким образом, недостатком существующих покрытий на основе нефтяных составов является малый гарантийный срок защиты кузовов автомобилей, особенно днищ, обусловленный недостаточной пластичностью применяемых композиций. Thus, the disadvantage of existing coatings based on petroleum compositions is the small warranty period for the protection of car bodies, especially underbody, due to the insufficient plasticity of the compositions used.

Известен материал для защиты частей автомобиля, являющийся герметиком на основе битума. Материал используют для защиты нижней части кузова автомобиля и внутренней стороны крыльев, интервал рабочих температур от -60 до 130^оС.Known material for protecting parts of the car, which is a sealant based on bitumen. The material used to protect the bottom of the car body and the inner sides of the wings, the working temperature range from -60 to 130 ^C.

Наиболее близким является многослойное защитное покрытие от коррозии частей автомобиля. Слой, примыкающий к защищаемой поверхности, выполнен на основе битумного состава. Следующий слой выполнен из алюминиевой пленки. The closest is a multi-layer protective coating against corrosion of car parts. The layer adjacent to the surface to be protected is made on the basis of the bitumen composition. The next layer is made of aluminum film.

Известное покрытие содержит, кроме того, дополнительный слой, являясь более сложным. Битумный слой (первых из трех) является в рабочем диапазоне температур твердым и имеет недостатки, характерные для твердых покрытий, в частности может растрескиваться. The known coating also contains an additional layer, being more complex. The bitumen layer (the first of three) is solid in the operating temperature range and has the disadvantages characteristic of hard coatings, in particular, it may crack.

Технической задачей изобретения является создание защитного покрытия, которое стойко к разрушению, к потере защитных свойств, имеет увеличенный срок защитного действия. An object of the invention is the creation of a protective coating that is resistant to destruction, to the loss of protective properties, has an extended protective effect.

Задача решается тем, что покрытие имеет коррозионно-стойкую пленку, например, из алюминиевой фольги, защищающую слой изоляционного состава на основе битума от воздействия окружающей среды и абразива и таким образом предотвращающую изменение его защитных свойств, а сам слой выполнен из пластичного и клейкого (с высокой адгезией к материалу кузова и защитной пленки) в рабочем диапазоне температур продукта. Это делает невозможным образованием трещин и проникновение к металлу атмосферы, влаги, соляного раствора, т.е. возникновение и развитие коррозии. The problem is solved in that the coating has a corrosion-resistant film, for example, of aluminum foil, which protects the bitumen-based insulation composition from environmental influences and abrasive material and thus prevents its protective properties from changing, and the layer itself is made of plastic and adhesive (with high adhesion to body material and protective film) in the operating temperature range of the product. This makes it impossible to form cracks and penetration of the atmosphere, moisture, and brine, i.e. occurrence and development of corrosion.

Слой с требуемыми свойствами для диапазона температур от -60 до +60^оС, выполнен в виде изоляционного состава на основе битума, где дополнительно использованы трансмиссионное масло (нигрол) и замазка рамная У по ТУ-6-15-1392-83, при следующем соотношении компонентов, мас. Битум 40±2%
Масло транс- миссионное 40±2% Замазка рамная У 20±1%
Защитное покрытие от коррозии содержит слой изоляционного состава на основе битума и коppозионно-стойкую пленку из алюминиевой фольги.The layer with the desired properties for the temperature range from -60 to +60 ^{° C,} is in the form of the insulating composition based on bitumen, wherein additionally used gear oil (NIGROL) and putty frame Y TU 6-15-1392-83-, next the ratio of components, wt. Bitumen 40 ± 2%
Transmission oil 40 ± 2% Putty frame U 20 ± 1%
The corrosion protective coating contains a layer of insulating composition based on bitumen and a corrosion-resistant film of aluminum foil.

Изоляционный битумный состав представляет собой трехкомпонентный сплав, включающий 8-42 мас. битума строительного БН-IV по ГОСТ 6617-66, 38-42 мас. масла трансмиссионного (нигрол), 19-21 мас. замазки рамной V по ТУ-6-15-1392-83, на основе обогащенного каолина и продуктов депарафинизации нефти. Указанные оптимальные массовые соотношения компонентов были определены в ходе серии экспериментов, которые показали следующее: увеличение доли битума сверх указанных пределов приводит к снижению пластичных свойств сплава и к отверждению его при температурах выше 60^оС, что нежелательно в связи с возможным растрескиванием изоляционного слоя, уменьшение приводит к резкому снижению температуры каплепадения, что недопустимо, так как приводит к стеканию состава с защищаемой поверхности и разрушению покрытия. Увеличение доли трансмиссионного масла также резко снижает температуру каплепадения, а уменьшение его доли снижает пластичность и сильно ухудшает адгезионные свойства, т. е. клейкость состава в условиях отрицательных температур. Увеличение доли третьего компонента замазки рамной увеличивает температуру каплепадения, но при этом резко падает клейкость при отрицательных температурах, уменьшение значительно снижает температуру каплепадения и пластичность состава. С учетом вышеизложенного изоляционный продукт выполнен при оптимальном соотношении компонентов и обладает требуемыми свойствами пластичности и клейкости в диапазоне температур ± 60^оС.Insulating bitumen composition is a three-component alloy, including 8-42 wt. bitumen construction BN-IV according to GOST 6617-66, 38-42 wt. gear oil (nigrol), 19-21 wt. frame V putties according to TU-6-15-1392-83, based on enriched kaolin and oil dewaxing products. These optimum mass ratio of the components were determined in a series of experiments which showed the following: increase in the proportion of bitumen excess of these limits results in a decrease in ductility properties of the alloy and curing it at temperatures above 60 ° ^C, which is undesirable due to possible cracking of the insulating layer, decrease leads to a sharp drop in the dropping point, which is unacceptable, as it leads to runoff of the composition from the surface to be protected and the destruction of the coating. An increase in the proportion of gear oil also sharply reduces the dropping point, and a decrease in its proportion reduces ductility and greatly degrades the adhesive properties, i.e., the stickiness of the composition at low temperatures. An increase in the proportion of the third component of the frame putty increases the dropping point, but at the same time, the stickiness drops at low temperatures, a decrease significantly reduces the dropping temperature and the ductility of the composition. Based on the above insulation product is made at the optimum ratio of the components and has the desired properties of plasticity and tackiness in the temperature range of ± 60 ° ^C.

Изоляционный состав образует на днище автомобиля защитный слой толщиной 0,5-1,5 мм. Толщина слоя выбрана из условий обеспечения с одной стороны, надежной защиты поверхности днища автомобиля и прочного прилипания (приклеивания) фольги к защитному слою, с другой стороны, достаточной жесткости всего покрытия, т.е. ограничения пределов возможных деформаций защитной пленки (фольги) в направлении нормали к защищаемой поверхности с целью предотвращения ее разрывов при воздействии крупных камней, гравия, вылетающих из-под колес автомобиля. Слой нанесен из расплава кистью при Т 180-190^оС и покрыт наклеенной на него алюминиевой фольгой по ГОСТ 7657-55 толщиной 0,05 или 0,1 мм.The insulation composition forms a protective layer with a thickness of 0.5-1.5 mm on the bottom of the car. The layer thickness is selected from the conditions of providing, on the one hand, reliable protection of the vehicle underbody surface and strong adhesion (gluing) of the foil to the protective layer, on the other hand, sufficient rigidity of the entire coating, i.e. limiting the limits of possible deformations of the protective film (foil) in the direction normal to the surface to be protected in order to prevent breaks when exposed to large stones, gravel, flying out from under the wheels of the car. The layer applied from the melt at T brush 180-190 ^C. pasted and covered with aluminum foil to it in accordance with GOST 7657-55 thickness of 0.05 or 0.1 mm.

Слой изоляционного состава на основе битума препятствует доступу к защищаемой поверхности атмосферы, влаги, соляного раствора (электролита) и таким образом делает невозможным возникновение и развитие коррозии, причем при нанесении покрытия на уже частично пораженные коррозией участки не требуется предварительной тщательной спецобработки, так как благодаря своему вязкопластичному состоянию и высоким адгезионным свойствам (клейкости) слой плотно обволакивает защищаемую поверхность и препятствует даже доступу кислорода атмосферы, дальнейшее окисление становится невозможным и процесс корродирования прекращается. Кроме того, благодаря вязкости и пластичности в диапазоне температур от -60^оС до +60^оС, защитный слой не разрушается (не растрескивается) при воздействии механических и температурных деформаций кузова в процессе эксплуатации и ударных нагрузок. Защитная коррозионно-стойкая пленка (алюминиевая фольга), в свою очередь, защищает сам защитный слой от воздействия абразива и атмосферы, препятствуя изменению его состояния (высыханию, насыщению внедряющимся в него абразивом).A layer of insulating composition based on bitumen prevents access to the protected surface of the atmosphere, moisture, salt solution (electrolyte) and thus makes it impossible to occur and develop corrosion, and when coating is applied to areas already partially affected by corrosion, preliminary thorough special treatment is not required, since due to its viscoplastic state and high adhesive properties (stickiness), the layer tightly envelops the surface to be protected and prevents even the access of atmospheric oxygen, yes neyshee oxidation becomes impossible and the corrosion process is terminated. Moreover, due to the viscosity and ductility in the temperature range of -60 ^C to +60 ^C, the protective layer does not break (no cracking) when subjected to mechanical and thermal deformation of the body during use and shock loading. The protective corrosion-resistant film (aluminum foil), in turn, protects the protective layer itself from the effects of abrasive and atmosphere, preventing it from changing its state (drying, saturation with the abrasive that is introduced into it).

Таким образом, выполнение покрытия содержащего слой изоляционного состава, обладающего высокими защитными качествами, и коррозионно-стойкую пленку (алюминиевую фольгу), защищаемую этот слой и позволяющую тем самым поддерживать его защитные качества на высоком уровне в течение длительного времени, позволило увеличить гарантийный срок защиты до 10-15 лет. Thus, the implementation of the coating containing a layer of insulating composition with high protective qualities, and a corrosion-resistant film (aluminum foil), protected by this layer and thereby allowing to maintain its protective qualities at a high level for a long time, allowed to increase the warranty period of protection to 10-15 years old.

Claims

1. Bitumen composition for corrosion protection of car parts, including bitumen, characterized in that it contains Nigrol gear oil and frame putty U based on enriched kaolin and oil dewaxing products in the following ratio, wt.%:
Bitumen - 38 - 42
Transmission oil "Nigrol" - 38 - 42
Frame putty U based on enriched kaolin and oil dewaxing products - 19 - 21
2. A protective coating against corrosion of car parts made of an insulating layer based on bitumen and the next layer, which is an aluminum film, characterized in that the bitumen layer is visco-plastic in the operating temperature range and is made of a composition containing the following components, wt.%:
Bitumen - 38 - 42
Transmission oil "Nigrol" - 38 - 42
Frame putty U based on enriched kaolin and oil dewaxing products - 19 - 21