RU2101183C1

RU2101183C1 - Anticorrosive tape

Info

Publication number: RU2101183C1
Application number: RU96104443A
Authority: RU
Inventors: Ринат Гимаделисламович Галеев; Шафагат Фахразеевич Тахаутдинов; Загиров
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-03-05
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: plastics processing. SUBSTANCE: environmental safe two-layer material with heat- and light-stabilized polyethylene-based protective layer and adhesive thermoplastic layer is provided for use as corrosion-insulation tape for pipelines in petroleum and gas industry. Invention is distinguished by that adhesive thermoplastic layer containing ethylene-vinyl acetate copolymer (20-60 wt %), inorganic disperse filler (30-70 wt %), and paraffin (1-10 wt %), is supplemented by alkylphenol-amine or indene- coumarone resin (2-15 wt %). EFFECT: increased corrosion immunity under commonly occurring aqueous media and cathode polarization conditions. 2 tbl

Description

Изобретение относится к переработке пластмасс, конкретно к двуслойному материалу с полиэтиленовой (ПЭ) основой и адгезионным термопластичным слоем и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности для изоляции трубопроводов. The invention relates to the processing of plastics, specifically to a two-layer material with a polyethylene (PE) base and an adhesive thermoplastic layer and can be used in the oil and gas industry for insulation of pipelines.

Известна двухслойная лента на полиэтиленовой основе (см. ав. св. N 950738 по МКИ C 08 J 5/18, от 09.07.1980 г.), содержащая адгезионный слой на основе сополимера этилена с винилацетатом (СЭВА). Лента обладает высокой адгезионной прочностью. Known double-layer tape on a polyethylene basis (see av. St. N 950738 according to MKI C 08 J 5/18, from 09/07/1980), containing an adhesive layer based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate (SEVA). The tape has a high adhesive strength.

Однако лента не водостойка, быстро отслаивается в воде и легко окисляется при повышенных (более 80^oC) температурах.However, the tape is not waterproof, quickly exfoliates in water and is easily oxidized at elevated (more than 80 ^o C) temperatures.

Более близкой к предлагаемой по составу и функциональному назначению является "Электроизоляционная герметизирующая пленка" (см. авт. св. СССР N 954256, МКИ B 32 B 27/30 от 22.04.1981 г.), содержащая термо- и свето-стабилизированную полиэтиленовую основу и адгезионный термопластичный слой на основе сополимера этилена с винилацетатом с добавками парафина и неорганического наполнителя, адгезионный слой содержит, мас. Closer to the proposed composition and functional purpose is "Electrical Insulating Sealing Film" (see ed. St. USSR N 954256, MKI B 32 B 27/30 of 04/22/1981), containing a thermally and light-stabilized polyethylene base and an adhesive thermoplastic layer based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate with the addition of paraffin and an inorganic filler, the adhesive layer contains, by weight.

Сополимер этилена с винилацетатом (СЭВА) 93,0-99,3
Парафин 0,2-2,0
Аэросил 0,5-5,0
Однако эта пленка обладает низкой величиной адгезии к металлу (0,3-3,2 кг/см) и низкой водостойкостью адгезии покрытия. После выдержки 500 ч в воде при 20^oC адгезия падает до значения 0,5-1,0 кг/см. Кроме того, водостойкость адгезии покрытий на основе композиций СЭВА особенно резко падает в водной среде при наличии на металле катодной поляризации (потенциала). Именно в таких условиях находятся все трубопроводы при их подземной прокладке и эксплуатации.Ethylene Vinyl Acetate Copolymer (SEVA) 93.0-99.3
Paraffin 0.2-2.0
Aerosil 0.5-5.0
However, this film has a low value of adhesion to the metal (0.3-3.2 kg / cm) and low water resistance of the adhesion of the coating. After standing for 500 hours in water at 20 ^° C, the adhesion drops to a value of 0.5-1.0 kg / cm. In addition, the water resistance of the adhesion of coatings based on the SEVA compositions decreases especially sharply in the aqueous medium in the presence of cathodic polarization (potential) on the metal. It is in such conditions that all pipelines are located during their underground laying and operation.

Цель изобретения создание экологически чистой антикоррозионной ленты на основе (ПЭ) с адгезионным слоем на основе СЭВА, обладающей высокими адгезионными свойствами к металлу и сохраняющейся в условиях водных сред и катодной поляризации на металле. The purpose of the invention is the creation of an environmentally friendly anticorrosion tape based on (PE) with an adhesive layer based on SEVA, which has high adhesive properties to the metal and is preserved in aqueous media and cathodic polarization on the metal.

Цель достигнута предлагаемой антикоррозионной лентой, содержащей защитный слой из термо- и свето-стабилизированной полиэтиленовой основы и адгезионный термопластичный слой на основе сополимера этилена с винилацетатом с добавками парафина и неорганического наполнителя; новым является то, что адгезионный слой дополнительно содержит алкилфеноламинную или инден-кумароновую смолу при следующих соотношениях компонентов, мас. The goal was achieved by the proposed anti-corrosion tape containing a protective layer of thermo- and light-stabilized polyethylene base and an adhesive thermoplastic layer based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate with the addition of paraffin and inorganic filler; new is that the adhesive layer additionally contains alkylphenolamine or indene-coumarone resin in the following ratios of components, wt.

Сополимер этилена с винилацетатом (СЭВА) 20-60
Неорганический дисперсный наполнитель 30-70
Алкилфеноламинная или инден-кумароновая смола 2-15
Парафин 1-10
Для приготовления адгезионного слоя используют СЭВА, содержащий 12-20% винилацетатных групп, марки 11306-075 или 1150-375, с показателем текучести расплава 7,0-40 г/10 мин, температурой плавления 80-100^oC.Copolymer of ethylene with vinyl acetate (SEVA) 20-60
Inorganic particulate filler 30-70
Alkylphenolamine or Indene-Coumarone Resin 2-15
Paraffin 1-10
To prepare the adhesive layer, an SEA containing 12-20% vinyl acetate groups, grades 11306-075 or 1150-375, with a melt flow rate of 7.0-40 g / 10 min, and a melting point of 80-100 ^o C. is used.

В качестве материала защитного слоя взята термо- и светостабилизированная промышленная ПЭ-композиция марки 102-10К или 153-19К. As the material of the protective layer, we used thermo- and light-stabilized industrial PE composition of 102-10K or 153-19K brands.

Предлагаемая двуслойная антикоррозионная лента отличается от известных тем, что содержит в своем адгезионном слое 30-70% мелкодисперсного неорганического наполнителя (глина, мел и т. п. ) в сочетании с добавками смол (октофор-N, алкилфеноламинную, или инденкумароновую, либо их производные). Кроме того, использование вышеуказанного адгезионного слоя резко увеличивает водостойкость пленочных покрытий при наличии на металле катодной поляризации. Для улучшения реологических свойств адгезионного слоя на основе СЭВА при ее промышленной переработке используют парафин. The proposed two-layer anticorrosion tape differs from the known ones in that it contains 30-70% of finely dispersed inorganic filler (clay, chalk, etc.) in its adhesive layer in combination with resin additives (Octophor-N, alkylphenolamine, or indencumaronic, or their derivatives ) In addition, the use of the above adhesive layer dramatically increases the water resistance of film coatings in the presence of cathodic polarization on the metal. To improve the rheological properties of the adhesive layer based on CMEA during its industrial processing, paraffin is used.

Исследования патентной и научно-технической литературы показали, что подобная совокупность существенных признаков является новой и ранее не использовалась, это в свою очередь позволяет сделать заключение о соответствии технического решения критерию новизны. Studies of patent and scientific and technical literature have shown that such a combination of essential features is new and has not been used before, which in turn allows us to conclude that the technical solution meets the novelty criterion.

Пример 1. Получение композиции для адгезионного слоя осуществляем следующим образом. Берем СЭВА марки 11306 075, алкилфеламинную смолу октофор-N по ТУ 38-301-48-11-90, или инденкумароновую смолу глину каолин по ГОСТ 28177-89, или мел и парафин по ГОСТ 23683-89. Загружаем эти компоненты в смеситель линии грануляции пластмасс ЛГП-190 в соотношениях, указанных в табл. 1. Example 1. The composition for the adhesive layer is as follows. We take SEVA grade 11306 075, octophor-N alkylpelamine resin according to TU 38-301-48-11-90, or kaolin clay indencumarone resin according to GOST 28177-89, or chalk and paraffin according to GOST 23683-89. We load these components into the mixer of the line of granulation of plastics LGP-190 in the ratios indicated in the table. one.

Далее гомогенизируем и гранулируем композицию. Композиции адгезионного и защитного слоев засыпают в бункера промышленной соэкструзионной линии типа ЛРП 45/45-500. На выходе получаем двуслойную ленту с толщиной агдезионного слоя 0,4 мм, а ПЭ 0,6 мм. Next, we homogenize and granulate the composition. The composition of the adhesive and protective layers are poured into the hoppers of the industrial coextrusion line type LRP 45 / 45-500. At the output, we get a two-layer tape with an adhesive layer thickness of 0.4 mm, and PE 0.6 mm.

Пример 2. Формирование адгезии осуществляли на стальных Ст-3 пластинах толщиной 2 мм, шириной 20 мм, длиной 100 мм, при температуре 150^oC в течении 3 мин. Для экспериментов использовали двуслойную ленту, где нижним слоем была предлагаемая композиция, а верхним композиция на основе полиэтилена. Пленку наносили на подогретую подложку, затем выдерживали при указанной температуре с дальнейшим остыванием до комнатной температуры. Начальную адгезию измеряли через сутки после формирования (угол отрыва 180^o). Водостойкость адгезии оценивали при выдержке в воде при 20^oC с течение 1000 ч. В табл. 2 приведены показатели начальной адгезии, адгезии после 1000 ч выдержки в воде при температуре 20^oC и скорость отслаивания при катодной поляризации металла композиций, описанных в табл. 1. Видно, что показатели заметно улучшаются при увеличении процентного содержания неорганического наполнителя в нижнем клеевом слое. Например, начальная адгезия пленки на композиции 1 увеличивается с 2 кг/см до 9,4 9,6 кг/см пленки на композициях 7, 8, 9 при 70 75% содержания каолина.Example 2. The formation of adhesion was carried out on steel St-3 plates with a thickness of 2 mm, a width of 20 mm, a length of 100 mm, at a temperature of 150 ^o C for 3 minutes For the experiments, a two-layer tape was used, where the lower layer was the proposed composition, and the upper composition was based on polyethylene. The film was applied on a heated substrate, then kept at the indicated temperature with further cooling to room temperature. Initial adhesion was measured one day after formation (separation angle 180 ^o ). The water resistance of adhesion was evaluated by exposure to water at 20 ^o C for 1000 hours. In table. 2 shows the indicators of initial adhesion, adhesion after 1000 h exposure in water at a temperature of 20 ^o C and the rate of exfoliation at cathodic polarization of the metal of the compositions described in table. 1. It is seen that the performance improves markedly with an increase in the percentage of inorganic filler in the lower adhesive layer. For example, the initial adhesion of the film on composition 1 increases from 2 kg / cm to 9.4 9.6 kg / cm film on compositions 7, 8, 9 at 70 to 75% kaolin content.

Видно также, что предлагаемая двуслойная лента имеет низкую скорость (в 35 45 раз меньше) отслаивания при катодной поляризации металла под нагрузкой (3-7 см²/ч), в то время как прототип (табл. 2, NN 14 и 15) имеет скорость отслаивания 250 см²/ч, а промышленная лента на композиции марки 113-27 (ТУ 6-05-041-960-88) имеет 330 см²/ч. Благодаря этому двуслойная лента не отслаивается от металла в воде при поляризации металла в обычных условиях. Следовательно, предлагаемая двуслойная лента может быть использована для создания надежных защитных антикоррозионных покрытий за счет стабильности ее свойств.It is also seen that the proposed two-layer tape has a low peeling speed (35 45 times less) during cathodic polarization of the metal under load (3-7 cm ² / h), while the prototype (Table 2, NN 14 and 15) has the peeling speed is 250 cm ² / h, and the industrial tape on the composition of the brand 113-27 (TU 6-05-041-960-88) has 330 cm ² / h. Due to this, the two-layer tape does not exfoliate from the metal in water during polarization of the metal under ordinary conditions. Therefore, the proposed two-layer tape can be used to create reliable protective anti-corrosion coatings due to the stability of its properties.

В табл. 2 приведены значения свойств ленты в процессе различных испытаний. Видно, что введение указанных добавок в заданных концентрациях значительно увеличивает адгезию и водостойкость в обычных условиях и в условиях катодной поляризации металла. In the table. 2 shows the values of the properties of the tape during various tests. It can be seen that the introduction of these additives at predetermined concentrations significantly increases the adhesion and water resistance under ordinary conditions and under the conditions of cathodic polarization of the metal.

Таким образом, предлагаемая двуслойная лента является экологически чистой и позволяет создавать надежные защитные антикоррозионные покрытия, применяемые в обычных условиях водных сред и катодной поляризации на металле. Thus, the proposed two-layer tape is environmentally friendly and allows you to create reliable protective anticorrosive coatings used in normal conditions of aqueous media and cathodic polarization on metal.

Выпуск предлагаемой двуслойной ленты осваивается на производственной базе НПО "ЗНОК и ППД". The production of the proposed double-layer tape is being mastered at the production base of NPO ZNOK and PPD.

Claims

Anticorrosion tape containing a protective layer of thermally and light-stabilized polyethylene base and an adhesive thermoplastic layer based on a copolymer of ethylene with vinyl acetate with the addition of paraffin and an inorganic filler, characterized in that the adhesive layer additionally contains an alkyl phenolamine or indencumarone resin with the following ratios of components, wt.

Ethylene vinyl acetate copolymer 20 60
Inorganic particulate filler 30 70
Alkylphenolamine or indencumarone resin 2 15
Paraffin 1 10o