RU2352467C2 - Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) - Google Patents
Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352467C2 RU2352467C2 RU2007114884/04A RU2007114884A RU2352467C2 RU 2352467 C2 RU2352467 C2 RU 2352467C2 RU 2007114884/04 A RU2007114884/04 A RU 2007114884/04A RU 2007114884 A RU2007114884 A RU 2007114884A RU 2352467 C2 RU2352467 C2 RU 2352467C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- liquid
- ceramic coating
- layers
- composition containing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
Данное изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения теплоизоляционных покрытий на различных поверхностях для защиты их от перегрева, а также одновременно для защиты от коррозии, от воздействия огня.This invention relates to the chemical industry and can be used to obtain thermal insulation coatings on various surfaces to protect them from overheating, and at the same time to protect against corrosion, from fire.
Высококачественное антикоррозионное покрытие для ряда применений имеет первостепенное значение. Например, при решении задачи теплоизоляции трубопроводов теплового и водяного снабжения крайне важно обеспечить стойкую защиту труб от внешней коррозии, поскольку именно она является главным фактором, ограничивающим время их эксплуатации. Столь же большое значение имеют такие покрытия и для защиты любых строительных конструкций, сделанных из металла, дерева, пластика, от вредных воздействий солнечного света, атмосферных осадков и т.п. В то же время задача сохранения тепла в жилищном и промышленном строительстве, безусловно, является одной из первостепенных, и на ее решение выделяются огромные ресурсы. Для решения как первой, так и второй задач современная технологическая мысль предлагает большой спектр решений. К изоляционным материалам, активно предлагаемым в настоящее время помимо хорошо известных минеральных и базальтовых ват, относятся различные вспененные полимерные материалы, такие как вспененный полистирол, полиэтилен, полиуретан, полипропилен и т.п. В качестве материалов для антикоррозионной защиты предлагаются различные покрасочные материалы (водные дисперсии, лакокрасочные материалы на органических растворителях), а также защиты металлических поверхностей металлами, стойкими к коррозии, например электролитическое оцинковывание. Материалов, которые бы обладали совместным эффектом защиты поверхностей от коррозии и при этом способствовали бы сохранению тепла и обладали высокими адгезионными свойствами, в настоящее время практически не существует.A high-quality anti-corrosion coating is of paramount importance for a number of applications. For example, when solving the problem of thermal insulation of pipelines of heat and water supply, it is extremely important to provide stable protection of pipes from external corrosion, since it is this that is the main factor limiting the time of their operation. Such coatings are equally important for protecting any building structures made of metal, wood, plastic, from the harmful effects of sunlight, precipitation, etc. At the same time, the task of preserving heat in housing and industrial construction, of course, is one of the paramount, and huge resources are allocated for its solution. To solve both the first and second problems, modern technological thought offers a wide range of solutions. In addition to the well-known mineral and basalt watts, insulating materials currently being actively offered include various foamed polymeric materials, such as foamed polystyrene, polyethylene, polyurethane, polypropylene, etc. As materials for corrosion protection, various paint materials are offered (water dispersions, paints and varnishes based on organic solvents), as well as protection of metal surfaces with metals resistant to corrosion, for example electrolytic galvanizing. Materials that would have a joint effect of protecting surfaces against corrosion and at the same time contribute to the preservation of heat and possess high adhesive properties, currently practically does not exist.
Из RU 2099444, 20.12.1997 известны многослойное покрытие для всей поверхности металлического элемента водопроводной сети и способ его нанесения. Многослойное покрытие состоит из промежуточного слоя и слоя из термореактивной синтетической смолы. Промежуточный слой пассивирован хромом или органическим материалом, содержащим дубильную кислоту, а в качестве термореактивной смолы содержит эпоксидную. Покрытие получают следующим образом: наносят промежуточный слой, осуществляют промывку и далее наносят слой из термореактивной смолы погружением в ванну (электроосаждением); при этом промежуточный слой наносят химическим осаждением, после чего осуществляют полимеризацию; может быть нанесен дополнительный слой из термореактивной смолы погружением в псевдоожиженный раствор или электростатическим напылением с последующим обжигом. Покрытие наносят на металлический элемент (чугун) водопроводной сети для питьевой воды.From RU 2099444, 12.20.1997, a multilayer coating for the entire surface of a metal element of a water supply network and a method for applying it are known. The multilayer coating consists of an intermediate layer and a layer of thermosetting synthetic resin. The intermediate layer is passivated with chromium or organic material containing tannic acid, and contains epoxy as a thermosetting resin. The coating is obtained as follows: an intermediate layer is applied, washing is carried out, and then a layer of thermosetting resin is applied by immersion in a bath (electrodeposition); wherein the intermediate layer is applied by chemical precipitation, after which polymerization is carried out; an additional layer of thermosetting resin can be applied by immersion in a fluidized solution or by electrostatic spraying followed by firing. The coating is applied to a metal element (cast iron) of the drinking water supply network.
Из RU 2033568, 20.04.1995 известно антикоррозионное покрытие для трубы, которое получают следующим образом: наносят слой грунтовки на трубу на основе жидкого стекла, далее осуществляют покрытие ее гибким синтетическим оберточным материалом с закреплением его на трубе, например нетканым материалом «Дорнитом» или «Поликапромитом» (закрепляют его, например, проволокой), и после этого наносят слой гидроизоляционного материала в виде жидкого парафина или битума, например, окунанием. В зависимости от требований трубопровод покрывают нетканым материалом в один, два, три слоя. Полученное покрытие обладает высокими защитными свойствами и обеспечивает надежную защитную изоляцию трубопроводов, но не обладает свойствами теплоизоляционного покрытия.From RU 2033568, 04/20/1995, a corrosion-resistant coating for a pipe is known, which is prepared as follows: a primer layer is applied to a pipe based on liquid glass, then it is coated with a flexible synthetic wrapping material and fixed to a pipe, for example, with a non-woven material “Dornit” or “ Polycarpromite ”(fix it, for example, with wire), and after that a layer of waterproofing material is applied in the form of liquid paraffin or bitumen, for example, by dipping. Depending on the requirements, the pipeline is covered with non-woven material in one, two, three layers. The resulting coating has high protective properties and provides reliable protective insulation of pipelines, but does not have the properties of a thermal insulation coating.
Из RU 2088835, 27.08.1997 известен антикоррозионный рулонный материал для защиты металлических конструкций от коррозии: на поверхность конструкции наносят намоткой рулонный материал в виде пористой ткани или нетканой основы с закрепленным на ней слоем антикоррозионного состава из смеси клея и неорганических вяжущих (цемент) при соотношении толщин слоев основы рулонного материала и антикоррозионного состава 11-15. Данный состав может быть использован при защите металлических конструкций при строительстве и при ремонте, в частности при ремонтировании небольших поврежденных участков трубопроводов в виде быстротвердеющих заплаток.Corrosion-resistant roll material for protecting metal structures from corrosion is known from RU 2088835, 08.27.1997: roll material is applied on the surface of the structure in the form of a porous fabric or non-woven base with a layer of anticorrosive composition fixed from it from a mixture of glue and inorganic binders (cement) at a ratio the thicknesses of the layers of the base of the rolled material and the anti-corrosion composition 11-15. This composition can be used to protect metal structures during construction and repair, in particular when repairing small damaged sections of pipelines in the form of quick-hardening patches.
Известны из RU 2067718, 10.10.1996 комбинированное антикоррозионное покрытие для защиты трубных коммуникаций и арматуры в камерах теплопроводов и способ его получения, включающий предварительную обработку защищаемой поверхности и нанесение слоев защитного покрытия, при этом на участок защищаемой поверхности после предварительной обработки наносят последовательно два слоя вязкого неметаллического антикоррозионного материала в виде толуольного раствора кремнийорганических смол, а затем покрывают листами металлической фольги (алюминий) внахлест так, что каждый последующий лист перекрывает предыдущий не более чем на 2,5 толщины неметаллического антикоррозионного слоя, при этом время от окончания нанесения неметаллического антикоррозионного материала до окончания установки фольги на участке теплопровода составляет не более 15 мин.It is known from RU 2067718, 10.10.1996, a combined anti-corrosion coating for protecting pipe communications and fittings in heat conduit chambers and a method for producing it, including pretreatment of the surface to be protected and applying layers of a protective coating, while two layers of viscous are applied to the surface of the surface to be protected after pretreatment non-metallic anti-corrosion material in the form of a toluene solution of organosilicon resins, and then coated with sheets of metal foil (aluminum) so that each subsequent sheet overlaps the previous one by no more than 2.5 thicknesses of the non-metallic anticorrosion layer, while the time from the end of the deposition of non-metallic anticorrosive material to the end of the installation of the foil in the heat conduit section is no more than 15 minutes.
Известное покрытие в основном решает проблему защиты от коррозии, кроме того, является технологически сложным в выполнении.Known coating mainly solves the problem of corrosion protection, in addition, it is technologically difficult to perform.
Из RU 2039070, 09.07.1995 известен способ получения огнестойкого покрытия, включающий нанесение на поверхность нескольких слоев композиции, содержащей связующее и наполнитель, с промежуточной сушкой каждого слоя и окончательной термообработкой покрытия, сначала на поверхность наносят теплоизоляционные слои из композиции, содержащей, мас.%:From RU 2039070, 07/09/1995, a method for producing a fire-resistant coating is known, comprising applying to the surface several layers of a composition containing a binder and a filler, with intermediate drying of each layer and final heat treatment of the coating; first, heat-insulating layers from a composition containing, wt.% :
а затем огнестойкие слои из композиции, содержащей, мас.%:and then the fire resistant layers of the composition, containing, wt.%:
при этом сушку каждого промежуточного слоя проводят при 20-80°С, а окончательную термообработку покрытия при 80-150°С, причем суммарная толщина огнестойких слоев не превышает 3 мм.while drying of each intermediate layer is carried out at 20-80 ° C, and the final heat treatment of the coating at 80-150 ° C, and the total thickness of the fire-resistant layers does not exceed 3 mm
Однако использование только стеклянных микросфер с диаметром 100-4000 мкм не обеспечивает полноценной теплоизоляции изделий.However, the use of only glass microspheres with a diameter of 100-4000 microns does not provide complete thermal insulation of products.
Из RU 2187433, 20.08.2002 известен способ получения теплоизоляционного материала на основе синтактной пены. При котором дозируют исходные компоненты, смешивают два реакционно-способных компонента связующего, наполняют полученную композицию микросферами, заливают полученный компонент для получения теплоизоляционного материала и отверждают его, при этом наполнение каждого из реакционно-способных компонентов связующего микросферами производят раздельно, после чего наполненные реакционно-способные компоненты связующего смешивают в соотношениях, мас.ч.: первый реакционный компонент и микросферы : второй реакционный компонент и микросферы, равном 1:(0,1-0,4), первый реакционный компонент : микросферы, равном 1:(0,2-0,4), второй реакционный компонент : микросферы, равном 1:(0,2-0,4), после чего производят заливку и отверждают.From RU 2187433, 08.20.2002, a method for producing a heat-insulating material based on syntactic foam is known. At which the initial components are metered, two reactive components of the binder are mixed, the resulting composition is filled with microspheres, the obtained component is poured to obtain a heat-insulating material and solidified, while each of the reactive components of the binder is filled with microspheres separately, after which the filled reactive the binder components are mixed in ratios, parts by weight: first reaction component and microspheres: second reaction component and microspheres, p Awn 1: (0.1-0.4), the first reaction component: microspheres equal to 1: (0.2-0.4), the second reaction component: microspheres equal to 1: (0.2-0.4) then fill and cure.
В качестве микросфер используют полые стеклянные микросферы и/или полимерные микросферы, обладающие гидростатической прочностью не менее 2 МПа.As microspheres, hollow glass microspheres and / or polymer microspheres having a hydrostatic strength of at least 2 MPa are used.
В качестве реакционно-способных компонентов связующего используют эпоксидные смолы и отвердители аминного и/или амидного типов. Наносят теплоизоляционное покрытие на внешнюю поверхность трубы, при этом получают синтактную пену путем смешения реакционно-способных компонентов связующего с микросферами, формируют их в поток, формируют покрытие на вращающейся и продольно перемещающейся трубе и отверждают покрытие на ней, а смешение наполненных микросферами реакционно-способных компонентов и формование покрытия осуществляют посредством смесительной головки и совмещенной с ней кольцевой формообразующей камеры, охватывающей вращающуюся и перемещающуюся трубу, причем обе стадии объединены в один технологический прием.Epoxy resins and hardeners of the amine and / or amide types are used as the reactive components of the binder. A thermal insulation coating is applied to the outer surface of the pipe, and syntactic foam is obtained by mixing the reactive components of the binder with microspheres, forming them into a stream, forming a coating on a rotating and longitudinally moving pipe and curing the coating on it, and mixing the reactive components filled with microspheres and molding the coating is carried out by means of a mixing head and a combined annular forming chamber, covering a rotating and moving pipe, p When in use, the two steps are combined into one technological method.
Этот известный способ получения теплоизоляционного покрытия достаточно трудоемок, имеет ограниченное применение и не обеспечивает полноценную защиту от перегрева различных изделий, эксплуатирующихся в жестких условиях.This known method of obtaining a heat-insulating coating is rather laborious, has limited use and does not provide full protection against overheating of various products operating in harsh conditions.
Технической задачей заявленного изобретения является обеспечение теплоизоляционных свойств покрытия различных поверхностей, в том числе металлических, в частности поверхностей трубопроводов, эксплуатирующихся в специфических, жестких условиях, при одновременной защите их от коррозии, улучшение экологических свойств и упрощение технологии получения покрытия, повышение огнестойкости и долговечности.The technical task of the claimed invention is to provide heat-insulating properties of the coating of various surfaces, including metal, in particular surfaces of pipelines operating in specific, harsh conditions, while protecting them from corrosion, improving environmental properties and simplifying the technology of coating, increasing fire resistance and durability.
Поставленная техническая задача достигается заявленной группой изобретения, в которую входят способ получения теплоизоляционного многослойного комбинированного полимерного покрытия и его вариант.The stated technical problem is achieved by the claimed group of the invention, which includes a method for producing a heat-insulating multilayer combined polymer coating and its variant.
Итак, поставленная техническая задача достигается способом получения теплоизоляционного многослойного комбинированного полимерного покрытия, включающим последовательное нанесение на возможно предварительно нагретую поверхность чередующихся слоев: сначала жидко-керамического покрытия из полимерной композиции, включающей связующее, смесь полых микросфер, различающихся между собой размерами в диапазоне от 10 до 500 мкм и насыпной плотностью в диапазоне от 650 до 50 кг/м3, и вспомогательные целевые добавки, затем на еще не высохший слой покрытия наносят один или несколько слоев жидко-керамического покрытия, указанного выше, и осуществляют окончательную термическую сушку покрытия.So, the stated technical problem is achieved by the method of obtaining a heat-insulating multilayer combined polymer coating, including the sequential application of alternating layers on a possibly preheated surface: first, a liquid-ceramic coating of a polymer composition comprising a binder, a mixture of hollow microspheres that vary in size from 10 to 500 microns and a bulk density in the range from 650 to 50 kg / m 3, and auxiliary special purpose additives, followed by yet a dried layer by rytiya applied one or more layers of liquid-ceramic coating, as disclosed above, and is carried out final heat drying the coating.
При этом перед окончательной сушкой многослойного покрытия на неотвержденное жидко-керамическое покрытие (на еще невысохший слой его) дополнительно наносят, при необходимости, один или несколько слоев стеклохолста.In this case, before the final drying of the multilayer coating on the uncured liquid-ceramic coating (on a still not dried layer thereof), one or more layers of fiberglass are additionally applied, if necessary.
Другим вариантом вышеописанного способа как изобретения является способ получения теплоизоляционного многослойного комбинированного полимерного покрытия, включающий последовательное нанесение на возможно предварительно нагретую поверхность чередующихся слоев: сначала стеклохолста, скрепленного с поверхностью подложки, либо механическим путем с помощью стекловолокнистых нитей, либо с помощью высокотемпературного фосфатного клея, затем наносят один или несколько слоев жидко-керамического покрытия из полимерной композиции, содержащей связующее, смесь полых микросфер, различающихся между собой размерами в диапазоне от 10 до 500 мкм и насыпной плотностью в диапазоне от 650 до 50 кг/м3, и вспомогательные целевые добавки, далее осуществляют окончательную термическую сушку покрытия.Another variant of the above-described method as an invention is a method for producing a heat-insulating multilayer combined polymer coating, comprising sequentially applying alternating layers onto a possibly preheated surface: first, fiberglass bonded to the substrate surface, either mechanically using fiberglass yarns, or using high-temperature phosphate glue, then apply one or more layers of a liquid-ceramic coating of a polymer composition containing a binder, a mixture of hollow microspheres, differing in size in the range from 10 to 500 μm and bulk density in the range from 650 to 50 kg / m 3 , and auxiliary target additives, then carry out the final thermal drying of the coating.
При этом дополнительно наносят, при необходимости, один или несколько слоев стеклохолста на еще неотвержденный (невысохший) слой жидко-керамического покрытия.In this case, one or more layers of fiberglass are additionally applied, if necessary, to a still uncured (non-dried) layer of the liquid-ceramic coating.
При этом для реализации каждого из вариантов способа по заявленному изобретению для формирования жидко-керамического покрытия используют композицию, содержащую в качестве одной из вспомогательных добавок антипирен полифосфат аммония, например Exolit AP422, EXFLAM APP201 (с содержанием Р2О5>71%, N - 14,3%, размером частиц 10,3 микрон, температурой разложения 279,5°С, степень полимеризации 1200) или Exolit AP750 (с содержанием Р - 29,7%, N - 18,5%, степень полимеризации 1000, размер частиц 15 микрон, температура разложения 300°С.Moreover, to implement each of the variants of the method according to the claimed invention, for the formation of a liquid-ceramic coating, a composition is used containing, as one of the auxiliary additives, flame retardant ammonium polyphosphate, for example Exolit AP422, EXFLAM APP201 (with a content of P 2 O 5 > 71%, N - 14.3%, particle size 10.3 microns, decomposition temperature 279.5 ° С, degree of polymerization 1200) or Exolit AP750 (with Р content - 29.7%, N - 18.5%, degree of polymerization 1000, particle size 15 microns, decomposition temperature 300 ° C.
Кроме того, композиция для жидко-керамического покрытия, являющегося одним из слоев многослойного теплоизоляционного покрытия, в качестве одной из вспомогательных добавок может содержать ПАВ Неонол (Неонол АФ9, АФ-9П) оксиэтилированные моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, выполняющий функцию загустителя и тиксотропной добавки, и/или коалесцентную (коалесцирующую) добавку (гликолевые эфиры), такие как этилцеллозольв, метилцеллозольв и др.; и/или фунгицидную добавку, консервирующую добавку, предотвращающую грибковые отложения на готовом покрытии во влажных помещениях (производные гуанидинов, пентахлорфенолят натрия и др.), а также другие целевые добавки.In addition, the composition for a liquid-ceramic coating, which is one of the layers of a multilayer heat-insulating coating, may contain, as one of the auxiliary additives, Surfactants Neonol (Neonol AF9, AF-9P) ethoxylated monoalkylphenols based on propylene trimers, which serves as a thickener and thixotropic additive, and / or coalescence (coalescing) additive (glycol ethers), such as ethyl cellosolve, methyl cellosolve and others; and / or fungicidal additive, a preservative additive that prevents fungal deposits on the finished coating in wet rooms (guanidine derivatives, sodium pentachlorophenolate, etc.), as well as other target additives.
В способе по изобретению (и его варианте) в качестве композиций, используемых для формирования жидко-керамического покрытия используют композиции, содержащие в качестве связующего различные полимерные латексные композиции, например, на основе стиролакрилового латекса, латекса бутадиен-стирольного сополимера, на основе акриловых (со)полимеров, поливинилхлоридных латексов, поливинилацетатных латексов, на основе эпоксидных смол, на основе стекла, на основе кремнийорганических смол, например силиконовые смолы (полиорганосилоксановые водные эмульсии: полиметилфенилсилоксаны, полифенилсилоксаны, в частности силиконовые эмульсии типа силокофен), а также связующим могут быть смеси кремнийорганических (полиорганосилоксановых) смол с другими вышеуказанными полимерными латексными композициями.In the method according to the invention (and its variant), as compositions used to form a liquid-ceramic coating, compositions are used containing as a binder various polymer latex compositions, for example, based on styrene acrylic latex, latex butadiene-styrene copolymer, based on acrylic (co ) polymers, polyvinyl chloride latexes, polyvinyl acetate latexes, based on epoxy resins, based on glass, based on organosilicon resins, for example silicone resins (polyorganosiloxane in emulsions: polymethylphenylsiloxanes polyphenylsiloxanes in particular silicone emulsion silokofen type), and a binder may be a mixture of silicone (polyorganosiloxane) above resins with other polymeric latex compositions.
В частности, для формирования жидко-керамического покрытия в способе по изобретению (и его варианте) используют известную и созданную автором композицию из RU 2251563, 10.05.2005, или заявленные автором в качестве изобретения композиции на основе жидкого стекла - неорганического полимера (RU 2033568); на основе эпоксидной смолы (RU 2099444). На основе водной силиконовой (полиорганосилоксановой) эмульсии (RU 2039070).In particular, for the formation of a liquid-ceramic coating in the method according to the invention (and its variant), a composition known from and created by the author from RU 2251563, 05/10/2005, or compositions based on liquid glass — an inorganic polymer (RU 2033568) declared by the author are used ; based on epoxy resin (RU 2099444). Based on an aqueous silicone (polyorganosiloxane) emulsion (RU 2039070).
Эта известная из RU 2251563 композиция включает полимерное связующее и полые микросферы, выполнена из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па·с, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об.% (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, сополимер стиролакрилата, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата или их смеси от 10 до 90 об.% смеси воды и поверхностно-активного вещества, в качестве полых микросфер композиция содержит смесь полых микросфер с разными размерами от 10 до 500 микрометров (мкм) и различной насыпной плотностью в диапазоне от 650 до 50 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси при следующем соотношении компонентов водно-суспензионной композиции, об.%:This composition, known from RU 2251563, comprises a polymer binder and hollow microspheres made of a water-suspension composition with a viscosity of 1 to 100 Pa · s, as a polymer binder the composition contains a water-based polymer latex composition containing from 10 to 90 vol.% (S ) a polymer selected from the group consisting of acrylate homopolymer, styrene acrylate copolymer, styrene butadiene copolymer, polystyrene, butadiene polymer, polyurethane polymer, vinyl acetate polymer or copolymer, or mixtures thereof from 10 to 90 vol.% water mixture and a surfactant, as hollow microspheres, the composition comprises a mixture of hollow microspheres with different sizes from 10 to 500 micrometers (μm) and different bulk density in the range from 650 to 50 kg / m 3 selected from the group comprising hollow glass microspheres, hollow ceramic microspheres, hollow polymer microspheres, hollow man-made (ash) microspheres or mixtures thereof in the following ratio of components of the water-suspension composition, vol.%:
Водоэмульсионная полимерная латексная композиция дополнительно может содержать различные вспомогательные целевые добавки, например, такие как различные белые пигменты, такие как, например, двуокись титана, оксид цинка и др., красящие (цветные) пигменты, такие как железоокисные пигменты, пигменты на основе оксидов хрома, фталоцианиновый синий и др.; антипиреновые (огнестойкие) добавки, такие как, например, тригидрат алюминия, полифосфат аммония, борат цинка, слюда, асбест и др.; преобразователи ржавчины, такие как, например, преобразователь ПРЛ-2 на основе ортофосфорной кислоты и др.; ингибиторы коррозии, такие как, например, нитрит натрия, бензоат натрия, хромат гуанидина, тетраоксихромат цинка, АКОР-1, НГ-203 в количествах, традиционно используемых в таких аналогичных водных дисперсиях.The aqueous emulsion polymer latex composition may additionally contain various auxiliary target additives, for example, such as various white pigments, such as, for example, titanium dioxide, zinc oxide, etc., coloring (color) pigments, such as iron oxide pigments, chromium oxide pigments phthalocyanine blue, etc .; flame retardant (flame retardant) additives, such as, for example, aluminum trihydrate, ammonium polyphosphate, zinc borate, mica, asbestos, etc .; rust converters, such as, for example, a PRL-2 converter based on phosphoric acid, etc .; corrosion inhibitors, such as, for example, sodium nitrite, sodium benzoate, guanidine chromate, zinc tetraoxychromate, AKOR-1, NG-203 in amounts traditionally used in such similar aqueous dispersions.
В качестве полимерного связующего композиция содержит как известные латексы на основе (со)полимеров акрилата, стирола, винилацетата, бутадиен-стирольного сополимера, полиуретана, поливинилхлорида (полихлорвиниловый полимер), содержащие воду и поверхностно-активные вещества, например, типа оксиэтилированных алкилфенолов, такие как ОП-6, ОП-7, ОП-10, праксанолы на основе блок-сополимеров оксиэтилена и пропилена и другие традиционно используемые в водно-дисперсионных системах; а также различные другие целевые добавки, такие как пигменты белые и красящие, ингибиторы коррозии, преобразователи ржавчины, антипирены и др., также и приготовленные непосредственно на основе латексов вышеуказанных или их смесей.As a polymeric binder, the composition contains, as known latexes, based on (co) polymers of acrylate, styrene, vinyl acetate, styrene-butadiene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride (polyvinyl chloride polymer), containing water and surfactants, for example, such as ethoxylated alkyl phenols, such as OP-6, OP-7, OP-10, praxanols based on block copolymers of hydroxyethylene and propylene and other traditionally used in water-dispersion systems; as well as various other targeted additives, such as pigments, white and coloring, corrosion inhibitors, rust converters, flame retardants, etc., also prepared directly based on the latexes of the above or mixtures thereof.
Так, например, при получении антикоррозионного и теплоизоляционного покрытия по изобретению в качестве полимерного связующего композиция содержит такие латексные полимерные системы, как латексы на основе сополимеров винилацетата с этиленом, метилметакрилатом и метакриловой кислоты (основа красок Э-ВС-511, Э-ВС-17), на основе поливинилацетатной дисперсии (50%-ной) в виде красок Э-ВА-27, Э-ВА-0112 и др.; латексные системы (краски) на основе бутадиен-стирольного сополимера СКС-65ГП, БС-30, на основе акриловых сополимеров ДММА-65ГП, а также стиролакриловый фирмы «Dow Chem», Примал 219N, акриловый МБИ-5С, полиуретановый.So, for example, upon receipt of the anti-corrosion and heat-insulating coating according to the invention as a polymer binder, the composition contains such latex polymer systems as latexes based on copolymers of vinyl acetate with ethylene, methyl methacrylate and methacrylic acid (the basis of paints E-BC-511, E-BC-17 ), based on a polyvinyl acetate dispersion (50%) in the form of paints E-VA-27, E-VA-0112 and others; latex systems (paints) based on styrene-butadiene copolymer SKS-65GP, BS-30, based on acrylic copolymers DMMA-65GP, as well as Dow Chem styrene acrylic copolymer, Primal 219N, acrylic MBI-5C, polyurethane.
Полые микросферы являются одним из важнейших наполнителей, применяемых в производстве пластмасс. Сферическая форма, контролируемые размеры и низкая плотность делают их часто незаменимыми. Важным эффектом применения их является снижение расходов дорогостоящих или дефицитных полимеров, а также снижение плотности. Традиционно они имеют размер от 25 мкм до 50 мм и плотность от 100 до 700 кг/м3.Hollow microspheres are one of the most important fillers used in the manufacture of plastics. The spherical shape, controlled dimensions and low density make them often indispensable. An important effect of their use is to reduce the cost of expensive or scarce polymers, as well as a decrease in density. Traditionally, they have a size of 25 μm to 50 mm and a density of 100 to 700 kg / m 3 .
В заявленном изобретении использование смесей полых микросфер (стеклянных, керамических, полимерных, зольных), одинаковых или разных, но с различными размерами в интервале от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью в интервале от 650 до 50 кг/м3 позволяет значительно повысить эффективность защиты поверхности обрабатываемых материалов (дерево, бетон, штукатурка, металл) от коррозии и теплоизоляцию.In the claimed invention, the use of mixtures of hollow microspheres (glass, ceramic, polymer, ash), the same or different, but with different sizes in the range from 10 to 500 microns and different bulk density in the range from 650 to 50 kg / m 3 can significantly increase the efficiency protect the surface of the processed materials (wood, concrete, plaster, metal) from corrosion and thermal insulation.
Такие свойства полых микросфер, как низкое маслопоглощение, инертность и легкость диспергирования, делают их очень привлекательными в качестве наполнителей.Such properties of hollow microspheres, such as low oil absorption, inertness and ease of dispersion, make them very attractive as fillers.
Полые микросферы из стекла, керамики, полимеров главным образом получают путем введения порообразователя в основной материал, последующего их измельчения и нагревания для вспенивания порообразователя.Hollow microspheres of glass, ceramics, polymers are mainly obtained by introducing a blowing agent into the base material, then grinding them and heating them to foam the blowing agent.
Так, например, полые микросферы получают путем пропускания мелких частиц, содержащих порофор, через высокотемпературную зону; частицы плавятся или размягчаются в горячей зоне, а газообразователь формирует полость внутри частиц, расширяя их. При охлаждении сферы на воздухе ее стенки затвердевают. Либо их получают методом вспенивания стеклянных (или керамических) частиц в пламени горелки и т.д. В качестве полых микросфер используют, например, микросферы типа Гласе бабез, типа Микробаллон; глобумит, сферолит. Керамические микросферы получают также путем сжигания природных материалов и вспенивания.So, for example, hollow microspheres are obtained by passing small particles containing a porophore through a high-temperature zone; the particles melt or soften in the hot zone, and the blowing agent forms a cavity inside the particles, expanding them. When a sphere is cooled in air, its walls harden. Or they are obtained by foaming glass (or ceramic) particles in a burner flame, etc. As hollow microspheres, for example, microspheres of the Glace babez type, such as Microballon, are used; globumite, spherulite. Ceramic microspheres are also obtained by burning natural materials and foaming.
Полимерные полые микросферы получают, как правило, либо суспензионной полимеризацией мономеров с добавлением порообразователя (порофор, инертные газы, низкокипящие углеводороды), либо путем физического или химического вспенивания уже готовых полимерных измельченных частиц. В качестве полых полимерных микросфер в изобретении используют полые микросферы, например полистирольные, на основе фенолформальдегидных смол, силиконовых, мочевино-формальдегидных смол и другие.Polymeric hollow microspheres are obtained, as a rule, either by suspension polymerization of monomers with the addition of a blowing agent (porophore, inert gases, low boiling hydrocarbons), or by physical or chemical foaming of ready-made polymer particles. The hollow polymer microspheres in the invention use hollow microspheres, for example polystyrene, based on phenol-formaldehyde resins, silicone, urea-formaldehyde resins and others.
Композицию готовят смешением в определенной последовательности исходных компонентов при тщательном их перемешивании до достижения однородной и гомогенной структуры, и она может быть нанесена на различные поверхности в качестве одного из слоев в заявленном способе различными известными способами, например с помощью краскопульта безвоздушного напыления, кисти или валиком, количеством слоев от одного до пяти с тщательной просушкой каждого слоя.The composition is prepared by mixing in a certain sequence of the starting components with thorough mixing until a homogeneous and homogeneous structure is achieved, and it can be applied to various surfaces as one of the layers in the inventive method using various known methods, for example, using an airless spray gun, brush or roller, number of layers from one to five with thorough drying of each layer.
В нижеследующей таблице 1 представлены примеры композиции, содержащие смесь полых микросфер с определенными параметрами и используемые для формирования жидко-керамического покрытия.The following table 1 presents examples of compositions containing a mixture of hollow microspheres with certain parameters and used to form a liquid-ceramic coating.
Для получения многослойного теплоизоляционного покрытия в качестве одного из слоев используют стекловолокнистый холст (стеклохолст), используют, в частности, нетканый материал из хаотически расположенных скрепленных синтетическим связующим стеклянных штапельных волокон, армированный кручеными стеклонитями из непрерывного стекловолокна, например, марок ВВ-АМ, ПСХ-Т-450. Толщина стеклохолста может быть, например, 0,8±0,2 мм.To obtain a multilayer heat-insulating coating, fiberglass canvas (fiberglass) is used as one of the layers, in particular, non-woven material made of randomly spaced glass staple fibers bonded with synthetic binder reinforced with twisted glass fibers of continuous fiberglass, for example, brands BB-AM, PSX- T-450. The thickness of the fiberglass can be, for example, 0.8 ± 0.2 mm.
В качестве высокотемпературного клея используют различные фосфатные клеи (на основе алюмофосфатных связок).As a high-temperature adhesive, various phosphate adhesives (based on aluminophosphate bonds) are used.
Примеры композиций для формирования жидко-керамического покрытия.Examples of compositions for forming a liquid-ceramic coating.
А. Полимерная латексная композиция1. Polymer binder:
A. Polymer Latex Composition
- полистирольные микросферы с размером 500 мкм и плотностью 50 кг/м3
- polystyrene microspheres with a size of 10 μm and a density of 650 kg / m 3
- polystyrene microspheres with a size of 500 microns and a density of 50 kg / m 3
--
-
5,015.0
5,0
--
-
-20,0
-
--
-
3,02.0
3.0
--
-
20,020,0
20,0
Ниже приводятся конкретные примеры реализации способа по изобретению.The following are specific examples of the implementation of the method according to the invention.
Пример 1.Example 1
Металлический цилиндр (труба), внутри которого была размещена измерительная термопара, был покрыт двумя слоями стекловолокна ПСХ-Т-450 (которую закрепили с помощью нитей стеклоткани). Затем на стеклоткань нанесли один слой Изоллат-04 жидко-керамическое покрытие (пример 1-4) толщиной 0,5 мм. Металлический цилиндр с полученным покрытием прогрели в течение 2 часов при температуре 200°С. Стеклохолст скреплен с поверхностью либо с помощью стеклонитей, либо с помощью фосфатного клея (марки КФФГ)The metal cylinder (pipe) inside which the measuring thermocouple was placed was covered with two layers of PSX-T-450 fiberglass (which was fixed with fiberglass threads). Then, a single layer of Isollat-04 liquid-ceramic coating (Example 1-4) with a thickness of 0.5 mm was applied to the glass fabric. The metal cylinder with the obtained coating was heated for 2 hours at a temperature of 200 ° C. Fiberglass is bonded to the surface either using glass fibers or using phosphate glue (KFFG brand)
После чего температуру внутри цилиндра сбросили до 100°С.After that, the temperature inside the cylinder was dropped to 100 ° C.
Полученное покрытие обернули еще двумя слоями стеклохолста ПСХ-Т-450 (закрепили тем же способом). Затем на стеклохолст нанесли 5 слоев Изоллат-02 каждый толщиной 0,5 мм с интервалом 30 мин. После нанесения всех слоев образец прогрели при 100°С в течение 2 часов.The resulting coating was wrapped with two more layers of PSX-T-450 fiberglass (fixed in the same way). Then 5 layers of Isollat-02 were applied to the fiberglass, each 0.5 mm thick, with an interval of 30 minutes. After applying all layers, the sample was heated at 100 ° C for 2 hours.
Далее температуру плавно поднимали до 400°С с интервалом 30 мин.Then the temperature was gradually raised to 400 ° C with an interval of 30 minutes.
Результаты испытаний приведены в таблице 2.The test results are shown in table 2.
151
201
251
303
351
397
405one hundred
151
201
251
303
351
397
405
39
47
60
68
77
86
8729th
39
47
60
68
77
86
87
В результате испытаний обнаружено, что во всем температурном интервале не было замечено растрескивания покрытия или изменения цвета.As a result of the tests, it was found that no cracking of the coating or discoloration was observed in the entire temperature range.
Пример 2.Example 2
На поверхность, например, трубы теплового снабжения, которая заполнена нагретой водой с температурой поверхности +115°С, наносят композицию по примеру 5 (таблицы 1) с помощью валика. Причем композицию могут наносить сначала на холодную поверхность тонким слоем с последующим нагреванием до 200-250°С, далее на разогретую поверхность тонким слоем, далее на еще невысохшее покрытие наносят стеклохолст, а далее один или несколько слоев жидко-керамического покрытия из одной из композиций по примерам 1-8 (см. таблица 1).On the surface, for example, pipes of heat supply, which is filled with heated water with a surface temperature of + 115 ° C, apply the composition according to example 5 (table 1) using a roller. Moreover, the composition can be applied first on a cold surface with a thin layer followed by heating to 200-250 ° C, then on a heated surface with a thin layer, then fiberglass is applied to an still not dried coating, and then one or more layers of liquid-ceramic coating from one of the compositions examples 1-8 (see table 1).
В таблице 3 представлены некоторые свойства многослойного покрытия.Table 3 presents some of the properties of a multilayer coating.
Относительное удлинение на разрыв, %
Плотность в жидком состоянии, кг/дм
Плотность готового покрытия, кг/дм
Паропроницаемость, г/м/ч
Водопроницаемость, г/м/24 ч
Светоотражение, %
Светорассеяние, %
Коэффициент теплового сопротивления по радиационной составляющей
теплопроводности при 2 мм покрытии
Теплопроводность для радиационной составляющей переноса тепла, В/м.С
Теплопроводность для контактной составляющей переноса тепла, В/м.С
Адгезия, кг/см
Огнестойкость, минTensile strength, kgf / cm
Elongation at break,%
Density in the liquid state, kg / dm
The density of the finished coating, kg / dm
Vapor permeability, g / m / h
Water permeability, g / m / 24 h
Light reflection,%
Light scattering,%
The coefficient of thermal resistance for the radiation component
thermal conductivity at 2 mm coverage
Thermal conductivity for the radiation component of heat transfer, V / m.S
Thermal conductivity for the contact component of heat transfer, V / m.S
Adhesion, kg / cm
Fire resistance, min
5,0
0,50
0,30
50,0
менее 30,0
82,0
92,0
до 20,0
0,001
0,037
25,0
140-18080.0
5,0
0.50
0.30
50,0
less than 30.0
82.0
92.0
up to 20.0
0.001
0,037
25.0
140-180
Как следует из приведенных данных, получаемое многослойное комбинированные теплоизоляционные покрытия обладает всем необходимым комплексом физико-механических свойств, обеспечивая прежде всего защищаемой поверхности высокие теплоизолирующие свойства.As follows from the above data, the resulting multilayer combined heat-insulating coatings possesses all the necessary complex of physicomechanical properties, providing, first of all, high thermal insulation properties of the protected surface.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007114884/04A RU2352467C2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007114884/04A RU2352467C2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007114884A RU2007114884A (en) | 2008-10-27 |
RU2352467C2 true RU2352467C2 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41018006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007114884/04A RU2352467C2 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2352467C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533493C2 (en) * | 2012-07-12 | 2014-11-20 | Виталий Степанович Беляев | Heat-insulating, anticorrosion and sound-absorbing coating and method of obtaining thereof |
RU2549867C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и производственный институт строительного и градостроительного комплекса Республика Башкортостан" | Coil insulating fibreglass |
RU2622425C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-06-15 | Акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" | Energy saving method for producing laminate coating of low fire hazard |
RU2686196C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-04-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Method of producing high-temperature heat-shielding coating |
RU2774759C1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-06-22 | Александр Валерьевич Бояринцев | Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating |
-
2007
- 2007-04-20 RU RU2007114884/04A patent/RU2352467C2/en active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2533493C2 (en) * | 2012-07-12 | 2014-11-20 | Виталий Степанович Беляев | Heat-insulating, anticorrosion and sound-absorbing coating and method of obtaining thereof |
RU2549867C2 (en) * | 2013-09-02 | 2015-04-27 | Государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и производственный институт строительного и градостроительного комплекса Республика Башкортостан" | Coil insulating fibreglass |
RU2622425C1 (en) * | 2015-12-21 | 2017-06-15 | Акционерное общество "Казанский химический научно-исследовательский институт" | Energy saving method for producing laminate coating of low fire hazard |
RU2686196C1 (en) * | 2017-11-21 | 2019-04-24 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" | Method of producing high-temperature heat-shielding coating |
RU2774759C1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-06-22 | Александр Валерьевич Бояринцев | Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007114884A (en) | 2008-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2352601C2 (en) | Method for production of heat insulation and fire resistant combined polymer coating | |
RU2533493C2 (en) | Heat-insulating, anticorrosion and sound-absorbing coating and method of obtaining thereof | |
RU2251563C2 (en) | Corrosion resistant and heat-retention coat based 0n hollow microsphere mixture | |
RU2304156C1 (en) | Aqueous composition filled with hollow microspheres for preparing anticorrosive and heat-insulating cover and method for preparing cover based on thereof | |
RU2349618C2 (en) | Coating, filled with hollow microspheres, preventing ice-covering of surfaces of different objects | |
JP2012158770A (en) | Foaming agent-type fire-resistant coating composition for indoor and outdoor use | |
JP2010018798A5 (en) | ||
RU2352467C2 (en) | Method for production of heat insulation multilayer combined polymer coating (versions) | |
RU2304600C2 (en) | Application of the composition filled with the hollow microspheres and used as the anticorrosive and heat-insulating coating of the pipelines | |
CN111763439B (en) | Ultrathin fireproof coating for steel structure and application thereof | |
CA1246279A (en) | Primer coating composition of a fluorocarbon polymer and an amino alkyl alkoxy silane | |
CN109251651A (en) | A kind of corrosion-resistant fireproof coating | |
RU2502763C1 (en) | Hollow microsphere-based anticorrosion and heat-insulating coating | |
JP4176847B2 (en) | Thick film type elastic heat insulating coating material and coating heat insulating method using the same | |
KR102337953B1 (en) | Water-based epoxy formulations for applied fireproofing | |
CN104845531A (en) | Waterproof crack-resistant external wall thermal insulation coating and preparation method thereof | |
RU2245350C1 (en) | Heat protective dye | |
JP2007046024A (en) | Heat insulating water-based coating having incombustibility, method for coating photocatalyst and coated film thereof | |
CN110484038A (en) | A kind of underground engineering polymer spray film water-proofing material and preparation method thereof | |
RU2514940C1 (en) | Dyeing multifunctional protective coating | |
RU2424905C1 (en) | Method of producing heat isolation gradient coat | |
US20180201792A1 (en) | Insulative and flame retardant paint primer for paint applications | |
EP3898819A1 (en) | Sprayable silicone polymer dispersion | |
KR101744010B1 (en) | Room temperature hardening paint composition and coated article | |
KR102194673B1 (en) | Method and material for coating a coating material |