RU2290421C1 - Composition for protective cover - Google Patents
Composition for protective cover Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290421C1 RU2290421C1 RU2005124341/04A RU2005124341A RU2290421C1 RU 2290421 C1 RU2290421 C1 RU 2290421C1 RU 2005124341/04 A RU2005124341/04 A RU 2005124341/04A RU 2005124341 A RU2005124341 A RU 2005124341A RU 2290421 C1 RU2290421 C1 RU 2290421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- agent
- epoxy
- composition comprises
- mixture
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области составов на основе модифицированных эпоксидных олигомеров, предназначенных для защиты конструкций из алюминиевых сплавов, различных сталей, а также полимерных композиционных материалов, включая углепластики, от воздействия факторов внешней среды (влага, эрозионное воздействие, динамические нагрузки) при температурах эксплуатации от -60°С до +150°С.The invention relates to the field of compositions based on modified epoxy oligomers designed to protect structures of aluminum alloys, various steels, as well as polymer composite materials, including carbon fiber, from environmental factors (moisture, erosion, dynamic loads) at operating temperatures from - 60 ° С to + 150 ° С.
Одним из перспективных направлений современного материаловедения является создание высокоэффективных защитных покрытий, обеспечивающих длительную работоспособность элементов конструкций в условиях воздействия коррозионной среды, динамических нагрузок, скоростного воздушного потока, содержащего частицы песка, капли дождя, которые в процессе эксплуатации изделий и элементов конструкций способствуют разрушению и отслаиванию покрытий.One of the promising areas of modern materials science is the creation of highly effective protective coatings that ensure the long-term performance of structural elements under the influence of a corrosive environment, dynamic loads, high-speed air flow containing sand particles, rain drops, which during the operation of products and structural elements contribute to the destruction and delamination of coatings .
Известна композиция на основе органического связующего, например, эпоксидного или акрилового, содержащая прозрачный минеральный наполнитель - оксид алюминия в количестве (40-80)%, с размером частиц от 10 до 40 мкм. Вышеуказанная композиция обладает высокой твердостью и износостойкостью (патент Франции №2556735).A known composition based on an organic binder, for example, epoxy or acrylic, containing a transparent mineral filler is aluminum oxide in an amount of (40-80)%, with a particle size of from 10 to 40 microns. The above composition has high hardness and wear resistance (French patent No. 2556735).
Существенным недостатком указанной композиции является ее жесткость, наличие высоких внутренних напряжений, которые при воздействии динамических нагрузок снижают адгезию покрытия к защищаемой поверхности и способствуют разрушению покрытия.A significant disadvantage of this composition is its rigidity, the presence of high internal stresses, which when exposed to dynamic loads reduce the adhesion of the coating to the surface to be protected and contribute to the destruction of the coating.
Известна композиция на основе полиэфиров и полиуретанвинилдиоксана, которая обладает высокой адгезией к алюминию, полимерным материалам, водостойкостью, стойкостью к удару (патент США №6300457).A known composition based on polyesters and polyurethane vinyl dioxane, which has high adhesion to aluminum, polymeric materials, water resistance, resistance to shock (US patent No. 6300457).
Это покрытие обладает недостаточной устойчивостью к газоабразивной и газокапельной эрозии, низкой водостойкостью.This coating has insufficient resistance to gas-abrasive and gas-droplet erosion, low water resistance.
Известен состав для износостойкого покрытия, который представляет собой смесь продуктов гидролиза и продуктов конденсации эпоксифункционального силана, функциональных соединений карбоновой кислоты, металлооксидного коллоида и коллоидного кремнезема (патент США №6324097).A known composition for a wear-resistant coating, which is a mixture of hydrolysis products and condensation products of epoxy functional silane, functional compounds of carboxylic acid, metal oxide colloid and colloidal silica (US patent No. 6324097).
Это покрытие обладает высокими физико-механическими свойствами, износостойкостью, адгезией к металлическим поверхностям. Существенным недостатком этого покрытия является низкая адгезия к углепластику, недостаточно высокая влагостойкость.This coating has high physical and mechanical properties, wear resistance, adhesion to metal surfaces. A significant disadvantage of this coating is low adhesion to carbon fiber, insufficiently high moisture resistance.
Известен состав для покрытий, включающий эпоксидную диановую смолу, алкилфеноламинную смолу Октофор, низкомолекулярный бутадиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук, полиоксипропиленоксид и наполнитель, отверждаемый аминным отвердителем (патент РФ №2059675).Known composition for coatings, including epoxy Dianova resin, alkyl phenolamine resin Octofor, low molecular weight butadiene acrylonitrile carboxylate rubber, polyoxypropylene oxide and filler, cured by amine hardener (RF patent No. 2059575).
Этот состав имеет высокую жизнеспособность при хранении, высокую адгезию к металлическим поверхностям, водостойкость.This composition has a high viability during storage, high adhesion to metal surfaces, water resistance.
Указанное покрытие имеет существенный недостаток - невысокую адгезию к полимерным композиционным материалам, особенно к углепластику, а следовательно, и низкую устойчивость к газоабразивной и газокапельной эрозии.The specified coating has a significant drawback - low adhesion to polymer composite materials, especially carbon fiber, and, consequently, low resistance to gas-abrasive and gas-droplet erosion.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения, принятым за прототип, является композиция для защиты металлических, бетонных и деревянных поверхностей следующего состава, мас.%:The closest analogue of the invention, adopted as a prototype, is a composition for protecting metal, concrete and wooden surfaces of the following composition, wt.%:
(патент РФ №2043379).(RF patent No. 2043379).
Это покрытие имеет высокие физико-механические свойства (прочность к удару, эластичность), адгезию к металлическим поверхностям, коррозионную стойкость. Однако это покрытие имеет недостаточно высокую водостойкость и низкую стойкость к эрозионному воздействию и к воздействию динамических нагрузок.This coating has high physical and mechanical properties (impact strength, elasticity), adhesion to metal surfaces, corrosion resistance. However, this coating does not have a sufficiently high water resistance and low resistance to erosion and dynamic loads.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание состава для коррозионностойкого защитного покрытия на основе модифицированных эпоксидных олигомеров с повышенной водостойкостью и высокой стойкостью к воздействию динамических нагрузок и скоростного воздушного потока, содержащего частицы песка и капли дождя, для защиты конструкций из алюминиевых сплавов и сталей, а также угле- и стеклопластиков.The technical task of the invention is the creation of a composition for corrosion-resistant protective coating based on modified epoxy oligomers with high water resistance and high resistance to dynamic loads and high-speed air flow containing particles of sand and a drop of rain, to protect structures made of aluminum alloys and steel, as well as coal - and fiberglass.
Для решения поставленной технической задачи предложен состав для защитного покрытия, включающий связующее - эпоксидную диановую смолу, модификатор, отвердитель аминного типа, наполнитель и органический растворитель, который в качестве связующего содержит эпоксидную диановую смолу или смесь эпоксидных диановых смол с молекулярной массой 1000-3500, в качестве модификатора - низкомолекулярный эпоксиуретановый каучук или бутадиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук, а в качестве наполнителя - нитевидные кристаллы оксида цинка или нитрида бора при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:To solve the technical problem, a composition for a protective coating is proposed, which includes a binder - an epoxy Dianova resin, a modifier, an amine type hardener, a filler and an organic solvent, which contains an epoxy Dianova resin or a mixture of epoxy dianes with a molecular weight of 1000-3500, in as a modifier - low molecular weight epoxyurethane rubber or butadiene acrylonitrile carboxylate rubber, and as filler - whiskers of zinc oxide or nitride boron in the following ratio, mass parts .:
В качестве отвердителя аминного типа состав содержит полиамидную смолу или кремнийорганический амин.As an amine type hardener, the composition contains a polyamide resin or an organosilicon amine.
В качестве органического растворителя состав содержит смесь ксилола, ацетона и бутилацетата или смесь ацетона, ксилола и этилцеллозольва.As an organic solvent, the composition contains a mixture of xylene, acetone and butyl acetate or a mixture of acetone, xylene and ethyl cellosolve.
Для придания цвета покрытию в состав вводят пигменты (диоксид титана, оксид хрома и др.) в количестве 10,0-30,0 мас.ч., для повышения защитных антикоррозионных свойств покрытия в состав могут быть введены ингибиторы коррозии (фосфат хрома, хромат стронция, хромат бария и др.) в количестве 10,0-40,0 мас.ч.To impart color to the coating, pigments (titanium dioxide, chromium oxide, etc.) are introduced into the composition in an amount of 10.0-30.0 parts by weight, and corrosion inhibitors (chromium phosphate, chromate can be added to the composition to increase the protective anticorrosion properties of the coating). strontium, barium chromate, etc.) in an amount of 10.0-40.0 parts by weight
В качестве связующего в предлагаемом изобретении могут быть использованы различные эпоксидные диановые смолы с молекулярной массой 1000-3500 и массовой долей эпоксидных групп от 2,5 до 12,0% марок Э-41, Э-44, Э-49, Э-05К (ТУ6-10-1316-78, ТУ6-10-1347-75, ТУ6-10-606-84, ТУ 301-10-1423-91) или их смеси.As a binder in the present invention can be used various epoxy Dianova resins with a molecular weight of 1000-3500 and a mass fraction of epoxy groups from 2.5 to 12.0% grades E-41, E-44, E-49, E-05K ( TU6-10-1316-78, TU6-10-1347-75, TU6-10-606-84, TU 301-10-1423-91) or mixtures thereof.
Применяемые в качестве модификатора низкомолекулярный эпоксиуретановый каучук ПЭФ-3А с концевыми эпоксидными группами (ТУ 6-10-034-66-80) или бутадиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук с молекулярной массой от 20000 до 30000 (ТУ 6-00-05807983-160-95), благодаря наличию реакционноспособных функциональных групп, взаимодействуют как с эпоксидным связующим, так и с отвердителем. В результате образуется надмолекулярная структура, где в жесткой эпоксидной полимерной матрице присутствуют эластичные включения каучука, способствующие перераспределению и диссипации механических напряжений, возникающих при внешних воздействиях. Такая структура характеризуется низкой склонностью к трещинообразованию, т.е. повышенной стойкостью к динамическим и эрозионным воздействиям.Used as a modifier low molecular weight epoxyurethane rubber PEF-3A with terminal epoxy groups (TU 6-10-034-66-80) or butadiene acrylonitrile carboxylate rubber with a molecular weight of from 20,000 to 30,000 (TU 6-00-05807983-160-95), due to the presence of reactive functional groups, they interact with both an epoxy binder and a hardener. As a result, a supramolecular structure is formed where elastic rubber inclusions are present in the rigid epoxy polymer matrix, which contribute to the redistribution and dissipation of mechanical stresses arising from external influences. Such a structure is characterized by a low tendency to crack formation, i.e. increased resistance to dynamic and erosive influences.
В качестве отвердителя в композиции используют аминосодержащее этоксипроизводное соединение кремния (кремнийорганический амин)-γ-аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 (ТУ 6-02-724-77), 1-аминогексаметилен-6-аминометилен-триэтоксисилан АГМ-3 (ТУ 6-02-586-86), или продукт конденсации γ-аминопропилтриэтоксисилана АСОТ-2 (ТУ 6-02-1250-83). Применяемый отвердитель АГМ-9 взаимодействует не только с основным пленкообразующим, но также повышает адгезию к поверхности угле- и стеклопластиков.An amine-containing ethoxy derivative of silicon (organosilicon amine) -γ-aminopropyltriethoxysilane AGM-9 (TU 6-02-724-77), 1-aminohexamethylene-6-aminomethylene-triethoxysilane AGM-3 (TU 6-02- 586-86), or the condensation product of γ-aminopropyltriethoxysilane ASOT-2 (TU 6-02-1250-83). The used hardener AGM-9 interacts not only with the main film-forming, but also increases the adhesion to the surface of carbon and fiberglass.
В предлагаемой композиции в качестве отвердителя также может быть использована низкомолекулярная полиамидная смола с молекулярной массой от 2200 до 2800, например, марок ПО-200 или ПО-300 (ТУ6-10-1279-78, ТУ 6-10-1108-76).In the proposed composition, a low molecular weight polyamide resin with a molecular weight of from 2200 to 2800, for example, grades PO-200 or PO-300 (TU6-10-1279-78, TU 6-10-1108-76) can also be used as a hardener.
Введение наполнителя существенно влияет на свойства отвержденных покрытий. Примененные в составе для защитного покрытия мелкодисперсные высокомодульные наполнители - нитевидные кристаллы оксида цинка (ТУ 6-00-5808009-235-89) или нитрида бора (ТУ 2036-7-7-91), в силу их морфологических особенностей, повышают динамическую прочность, перераспределяют механические напряжения и противодействуют процессу разрушения при динамическом воздействии.The introduction of filler significantly affects the properties of cured coatings. Fine-dispersed high-modulus fillers used in the composition for protective coating - whiskers of zinc oxide (TU 6-00-5808009-235-89) or boron nitride (TU 2036-7-7-91), due to their morphological features, increase dynamic strength, redistribute mechanical stresses and counteract the destruction process under dynamic action.
Приведенный состав обладает высокой адгезионной прочностью к защищаемой поверхности алюминиевых сплавов, различных сталей, полимерных композиционных материалов, в том числе углепластиков, а также механической прочностью, стойкостью к газоабразивной и газокапельной эрозии, влагостойкостью, динамической устойчивостью и коррозионной стойкостью.The above composition has high adhesive strength to the protected surface of aluminum alloys, various steels, polymer composite materials, including carbon plastics, as well as mechanical strength, resistance to gas-abrasive and gas-droplet erosion, moisture resistance, dynamic resistance and corrosion resistance.
Состав защитного покрытия, применяемый для защиты металлов, может применяться в системе с различными грунтовочными покрытиями, содержащими ингибиторы коррозии.The composition of the protective coating used to protect metals can be used in a system with various primers containing corrosion inhibitors.
Примеры осуществления изобретения приведены в таблице 1.Examples of the invention are shown in table 1.
Технология приготовления защитного состава (примеры 1-4) заключается в следующем: эпоксидную смолу или смесь смол растворяли в смеси растворителей, например, ацетон, бутилацетат и ксилол или смеси растворителей ацетон, этилцеллозольв и ксилол, вводили наполнитель (нитевидные кристаллы оксида цинка или нитрида бора) и диспергировали на бисерной мельнице до степени перетира 25-30 мкм. Перед применением в состав вводили модификатор и отвердитель, перемешивали и доводили до рабочей вязкости.The technology for preparing the protective composition (examples 1-4) is as follows: an epoxy resin or a mixture of resins was dissolved in a mixture of solvents, for example, acetone, butyl acetate and xylene or a mixture of solvents acetone, ethyl cellosolve and xylene, a filler was introduced (whiskers of zinc oxide or boron nitride ) and dispersed in a bead mill to a milling degree of 25-30 microns. Before use, a modifier and hardener were introduced into the composition, mixed and adjusted to a working viscosity.
Составы, приведенные в примерах 5, 6, готовят аналогично предыдущим примерам, но при диспергировании вводят пигменты для придания необходимого цвета покрытию.The compositions shown in examples 5, 6 are prepared similarly to the previous examples, but when dispersed, pigments are added to give the desired color to the coating.
Составы, приведенные в примерах 7, 8, готовят аналогично предыдущим примерам, но вместо пигментов вводят ингибиторы коррозии.The compositions shown in examples 7, 8 are prepared similarly to the previous examples, but corrosion inhibitors are introduced instead of pigments.
Из составов, приведенных в примерах (1-8), были получены методом пневматического распыления покрытия толщиной 150-170 мкм на образцах алюминиевого сплава Д-1Т, углепластика, стеклопластика и стали Ст3. Режим отверждения покрытия - 2-3 ч при 150-170°С. Определены адгезионная прочность при отрыве, водонабухаемость, устойчивость к газоабразивной и газокапельной эрозии, прочность при ударе, эластичность при растяжении, долговечность покрытий при циклическом растяжении, защитные свойства на алюминиевом сплаве и стали при испытании в камере солевого тумана.From the compositions shown in examples (1-8), coatings 150-170 μm thick were obtained by pneumatic spraying on samples of aluminum alloy D-1T, carbon fiber, fiberglass, and St3 steel. The curing mode of the coating is 2-3 hours at 150-170 ° C. The adhesive strength at separation, water swelling, resistance to gas-abrasive and gas-droplet erosion, impact strength, tensile elasticity, durability of coatings under cyclic tension, protective properties on aluminum alloy and steel during salt spray testing were determined.
Полученные результаты приведены в таблице 2.The results are shown in table 2.
Как видно из приведенных примеров, предлагаемый состав по сравнению с прототипом обладает повышенной на 50% адгезией к алюминиевым сплавам и повышенной в 2,5 раза адгезией к угле- и стеклопластикам, пониженной в 2,5-3 раза водонабухаемостью и значительно превосходит его по эрозионной стойкости и стойкости к действию динамических нагрузок.As can be seen from the above examples, the proposed composition in comparison with the prototype has increased by 50% adhesion to aluminum alloys and increased 2.5 times adhesion to carbon and fiberglass, reduced 2.5-3 times water swelling and significantly exceeds it in erosion resistance and resistance to dynamic loads.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124341/04A RU2290421C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Composition for protective cover |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005124341/04A RU2290421C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Composition for protective cover |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2290421C1 true RU2290421C1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37759796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005124341/04A RU2290421C1 (en) | 2005-08-01 | 2005-08-01 | Composition for protective cover |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290421C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471840C2 (en) * | 2008-01-28 | 2013-01-10 | Манкевич Гебр. & Ко Гмбх & Ко.Кг | Non-chromate containing corrosion protection for fuel tanks |
RU2542234C2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Epoxy composition |
RU2600651C2 (en) * | 2015-03-04 | 2016-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Protective coating composition |
RU2677210C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-01-15 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Epoxy binder |
RU2737693C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Anticorrosion coating compound |
RU2755901C2 (en) * | 2016-09-08 | 2021-09-22 | Йотун А/С | Coatings |
RU2772753C1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-05-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Single layer anti-corrosion coating |
-
2005
- 2005-08-01 RU RU2005124341/04A patent/RU2290421C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Х.ЛИ, К.НЕВИЛЛ "Справочное руководство по эпоксидным смолам", изд-во "Энергия", Москва, 1973, с.227. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471840C2 (en) * | 2008-01-28 | 2013-01-10 | Манкевич Гебр. & Ко Гмбх & Ко.Кг | Non-chromate containing corrosion protection for fuel tanks |
RU2542234C2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский (Приволжский) Федеральный Университет" (ФГАОУ ВПО КФУ) | Epoxy composition |
RU2600651C2 (en) * | 2015-03-04 | 2016-10-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Protective coating composition |
RU2755901C2 (en) * | 2016-09-08 | 2021-09-22 | Йотун А/С | Coatings |
US11279834B2 (en) | 2016-09-08 | 2022-03-22 | Jotun As | Coatings |
RU2677210C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-01-15 | Публичное акционерное общество Научно-производственное объединение "Искра" | Epoxy binder |
RU2737693C1 (en) * | 2019-12-31 | 2020-12-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Anticorrosion coating compound |
RU2772753C1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-05-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук (ИХС РАН) | Single layer anti-corrosion coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2290421C1 (en) | Composition for protective cover | |
CN102391762A (en) | Epoxy abrasion-resisting anticorrosive paint | |
AU2012328817B2 (en) | Corrosion, chip and fuel resistant coating composition | |
EP2283056B1 (en) | Novel fast curing ultra high solids low voc coating system for aggressive corrosive environments | |
KR100910983B1 (en) | Environment-friendly coating process of steels or steel construction using for anti-staining | |
AU2006311222A1 (en) | Epoxy based coatings | |
JP5922588B2 (en) | Aluminum wheel painting method and aluminum wheel | |
CN112500767B (en) | Solvent-free heavy-duty anticorrosive paint matching system and use method thereof | |
KR20160065874A (en) | Novel coating composition | |
EP3116959B1 (en) | Coating composition | |
EP0183463A2 (en) | Low temperature curing maintenance coatings | |
KR101965528B1 (en) | Powder coating composition having excellent chipping resistance and alloys comprising a cured coating layer formed from the same | |
RU2374282C2 (en) | Wear-resistant protective polymer composition | |
RU2394861C1 (en) | Protective coating composition | |
JP2896102B2 (en) | Paint composition | |
RU2309966C1 (en) | Wear-resistant protective polymer compound | |
JP2001198521A (en) | Coating method of galvanized steel structure | |
RU2345109C1 (en) | Metal coat composition | |
RU2402585C1 (en) | Protective coating composition | |
KR20200000101A (en) | Anti-corrosive coating composition and anti-corrosion layer using the same | |
RU2574512C1 (en) | Composition for anti-corrosion coating | |
RU2802331C1 (en) | Epoxy composition for underwater application | |
RU2803990C1 (en) | Chromate-free, quick-drying protective primer | |
KR102103226B1 (en) | Seaside steel structure anticorrosive painting method | |
RU2230086C1 (en) | Composite for anti-corrosive covers |