RU2378304C1 - Coating composition for protecting metal from corrosion - Google Patents
Coating composition for protecting metal from corrosion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2378304C1 RU2378304C1 RU2008124518/04A RU2008124518A RU2378304C1 RU 2378304 C1 RU2378304 C1 RU 2378304C1 RU 2008124518/04 A RU2008124518/04 A RU 2008124518/04A RU 2008124518 A RU2008124518 A RU 2008124518A RU 2378304 C1 RU2378304 C1 RU 2378304C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- zinc
- binder
- compositions
- epoxy resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к составам антикоррозионных цинксодержащих лакокрасочных материалов для покрытий типа грунты, красок и эмалей для протекторной защиты от коррозии стальных конструкций, изделий и оборудования, эксплуатирующихся в условиях средне- и сильноагрессивных сред, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, судостроении, автомобилестроении и мостостроении для защиты инженерных и гидротехнических сооружений, промышленных и энергетических установок, оборудования химической и нефтехимической промышленности, портовых сооружений.The present invention relates to compositions of anticorrosive zinc-containing paints and varnishes for coatings such as soils, paints and enamels for tread corrosion protection of steel structures, products and equipment operating in medium and highly aggressive environments, and can be used in industrial and civil engineering, shipbuilding, automotive and bridge engineering for the protection of engineering and hydraulic structures, industrial and energy installations, chemical and oil equipment chemical industry, port facilities.
Широко известны цинксодержащие составы на пленкообразующей основе, применяемые для холодного цинкования металлической поверхности. Известно также, что не все цинксодержащие составы на пленкообразующей основе обеспечивают защиту металлической поверхности по протекторному механизму, т.к. последний обеспечивается, как правило, при условии содержания цинка в сухом покрытии более 90 мас.%. Более того, важным условием протекторного механизма защиты является сохранение электропроводности покрытия. Глобальной задачей является увеличение длительности действия протекторных свойств цинкнаполненных лакокрасочных покрытий с целью приближения к длительности горячеоцинкованных покрытий, которая решается исследователями путем применения смесевых токопроводящих пигментов, подбором порошков и наполнителей с различной формой частиц, применением порошков цинковых сплавов, а также более активных модифицирующих добавок к пленкообразователям, образующих с пигментами или наполнителями токопроводящие комплексы.Film-based zinc-containing formulations used for cold galvanizing a metal surface are widely known. It is also known that not all zinc-containing compositions on a film-forming basis provide protection of the metal surface by the tread mechanism, because the latter is provided, as a rule, provided that the zinc content in the dry coating is more than 90 wt.%. Moreover, an important condition for the tread protection mechanism is the preservation of the electrical conductivity of the coating. The global challenge is to increase the duration of the protective properties of zinc-filled coatings in order to approximate the duration of hot-dip galvanized coatings, which is solved by researchers using mixed conductive pigments, the selection of powders and fillers with different particle shapes, the use of zinc alloy powders, as well as more active modifying additives to film formers forming conductive complexes with pigments or fillers.
В науке и технике известен широкий ряд цинксодержащих составов на основе эпоксидных, уретановых, полистирольных, этилсиликатных и т.п. связующих с содержанием цинкового порошка в сухом покрытии более 90 мас.%. Применяемый порошок цинка во всех составах, как правило, соответствует требованиям ИСО 3549:1995 (Е). [А.С.Дринберг, Э.Ф.Ицко, Т.В.Калинская «Антикоррозионные грунтовки», Изд-во ООО «НИИПРОИНС ЛКМ и П с ОП», С-Петербург, 2006, 78-86]. Протекторные свойства цинкнаполненных покрытий обусловлены анодным растворением металлического цинка, в котором принимают участие лишь 25% его массового содержания в покрытии, превращаясь в окись и (или) гидроокись. При заполнении этими продуктами реакции поверхности покрытия анодное растворение цинка прекращается, а далее защита осуществляется по «барьерному» механизму изоляции от агрессивной среды.A wide range of zinc-containing compositions based on epoxy, urethane, polystyrene, ethyl silicate, etc., is known in science and technology. binders with a content of zinc powder in a dry coating of more than 90 wt.%. The applied zinc powder in all compositions, as a rule, meets the requirements of ISO 3549: 1995 (E). [A.S.Drinberg, E.F. Itsko, T.V. Kalinskaya “Anticorrosion Primers”, Publishing House of LLC “NIIPROINS LKM and P with OP”, St. Petersburg, 2006, 78-86]. The protective properties of zinc-filled coatings are due to the anodic dissolution of metallic zinc, in which only 25% of its mass content in the coating takes part, turning into oxide and (or) hydroxide. When filling the surface of the coating with these reaction products, the anodic dissolution of zinc ceases, and then protection is carried out by the "barrier" mechanism of isolation from the aggressive environment.
В известных составах в качестве пленкообразующей основы использованы индивидуальные полимеры без специальной модификации, что не всегда позволяет обеспечить требуемую адгезию покрытия к металлу. Получаемые антикоррозионные составы изготавливаются в виде одно- или двухупаковочных композиций.In the known compositions, individual polymers without special modifications are used as the film-forming base, which does not always allow the required adhesion of the coating to the metal. The resulting anti-corrosion compounds are made in the form of one or two packaging compositions.
Известны также цинксодержащие составы на основе модифицированного связующего. Так, например, известна цинксодержащая краска на основе модифицированной термопластичной сломы поливинилхлорида, где в качестве модификатора использована диановая смола ЭД-20 или ЭД-41 [Патент РФ №1657518, МПК С09D 127/06; С09D 5/10; C09D 127/06; C09D 155:02; C09D 163:02, 1991].Zinc-containing formulations based on a modified binder are also known. So, for example, zinc-based paint based on a modified thermoplastic polyvinyl chloride layer is known, where ED-20 or ED-41 diane resin is used as a modifier [RF Patent No. 1657518, IPC С09D 127/06; C09D 5/10; C09D 127/06; C09D 155: 02; C09D 163: 02, 1991].
Известная краска является двухупаковочной, тогда как одноупаковочные составы более технологичны в применении. Кроме того, известный состав при разбавлении его до рабочей вязкости не позволяет добиться седиментационной устойчивости, а следовательно, нанесение покрытия сопровождается неровностями по толщине и неравномерностью распределения цинка в покрытии, что не позволяет обеспечить протекторного механизма защиты металлической поверхности.Known paint is two-pack, while single-pack compositions are more technologically advanced in use. In addition, the known composition when diluted to a working viscosity does not allow to achieve sedimentation stability, and therefore, the coating is accompanied by unevenness in thickness and uneven distribution of zinc in the coating, which does not allow to provide a protective mechanism for protecting the metal surface.
Известен состав одноупаковочной грунтовки, обладающий седиментационной устойчивостью, содержащий, мас.%: пентафталевый лак, модифицированный эпоксидножирнокислотным олигомером, 41,5-61,5; цинковый порошок 30,0-45,0, полиметилолмочевину 6,5-10,0; трехметальный сиккатив 2,0-3,5 [Патент РФ №2068434 МПК C09D 167/08, C09D 5/08, 1996].A known composition of a one-pack primer with sedimentation stability, containing, wt.%: Pentaphthalic varnish, modified epoxy-fatty acid oligomer, 41.5-61.5; zinc powder 30.0-45.0; polymethylolurea 6.5-10.0; three-metal drier 2.0-3.5 [RF Patent No. 2068434 IPC C09D 167/08, C09D 5/08, 1996].
Известный состав характеризуется слабым структурированием, т.к. мочевина обладает слабым тиксотропным действием, а седиментационная устойчивость состава утрачивается при его хранении и разбавлении до рабочей вязкости с созданием трудноразмешиваемого осадка. Кроме того, длительность сушки составляет не менее 22 часов, что снижает производительность труда и увеличивает затраты на антикоррозионную обработку.The known composition is characterized by weak structuring, because urea has a weak thixotropic effect, and the sedimentation stability of the composition is lost when it is stored and diluted to a working viscosity with the creation of a hard-to-mix sediment. In addition, the drying time is at least 22 hours, which reduces labor productivity and increases the cost of anti-corrosion treatment.
Наиболее близким к предлагаемому является одноупаковочная протекторная грунтовка, содержащая, мас.%: цинковый порошок высокодисперсный 55-65; окись цинка 10-15; пленкообразователь, состоящий из тощего алкидного лака, модифицированного фенолформальдегидной смолой с кислотным числом не более 15 мг КОН/г 10-15; бентонит органофильный SD1 0,3-0,8; лецитин 0,3-0,8; сиккатив трехметальный 0,1-0,3; толуол - остальное [Патент РФ №2304602, МПК C09D 167/08; C09D 5/08; 2007]. В качестве высокодисперсного цинкового порошка используется любой порошок импортного производства со средним размером частиц 3-5 мкм, например порошок импортного производства марки S3 (Норвегия), либо марки ЕМР, UMP (Южная Корея), соответствующие требованиям ИСО 3549:1995 (Е).Closest to the proposed is a one-pack tread primer containing, wt.%: Zinc powder finely dispersed 55-65; zinc oxide 10-15; a film former, consisting of a skinny alkyd varnish modified with a phenol-formaldehyde resin with an acid number of not more than 15 mg KOH / g 10-15; organophilic bentonite SD 1 0.3-0.8; lecithin 0.3-0.8; three-metal desiccant 0.1-0.3; toluene - the rest [RF Patent No. 2304602, IPC C09D 167/08; C09D 5/08; 2007]. As a highly dispersed zinc powder, any imported powder with an average particle size of 3-5 microns is used, for example, imported powder of the S3 brand (Norway), or the EMP, UMP brand (South Korea) that meet the requirements of ISO 3549: 1995 (E).
Известный состав технологичен в процессе нанесения, а получаемое покрытие обеспечивает стойкость по отношению к воде и нефтепродуктам. Однако использование в качестве связующего алкидного пленкообразователя ограничивает пределы агрессивности среды, в которой может быть использован материал. Модификация алкидного связующего более химически стойкой фенолформальдегидной смолой позволила обеспечить узкую «нишу» применения покрытия - устойчивость к воде и нефтепродуктам. Известное покрытие не может быть использовано в растворах кислот, щелочей, солей, органических кислот, высокоагрессивной промышленной и морской атмосферы. Кроме того, известное покрытие высыхает до степени 3 за 1,5-2,0 часа, что делает процесс нанесения покрытия необоснованно длительным. Более того, из-за высокого содержания окиси цинка в покрытии оно обладает слабыми протекторными свойствами.The known composition is technologically advanced during application, and the resulting coating provides resistance to water and petroleum products. However, the use of an alkyd film former as a binder limits the aggressiveness of the environment in which the material can be used. Modification of the alkyd binder with a more chemically resistant phenol-formaldehyde resin made it possible to provide a narrow "niche" for the use of the coating - resistance to water and oil products. Known coating cannot be used in solutions of acids, alkalis, salts, organic acids, highly aggressive industrial and marine atmosphere. In addition, the known coating dries to degree 3 in 1.5-2.0 hours, which makes the coating process unreasonably long. Moreover, due to the high content of zinc oxide in the coating, it has weak protective properties.
Технической задачей настоящего изобретения является создание материала, обеспечивающего высокие технологические свойства процесса антикоррозионной обработки поверхности изделий из черных металлов, при одновременном обеспечении повышенной длительности протекторной защиты в условиях средне- и сильноагрессивной среды.The technical task of the present invention is the creation of a material that provides high technological properties of the process of anticorrosive surface treatment of products made of ferrous metals, while providing increased duration of tread protection in a medium and highly aggressive environment.
Поставленная задача решается тем, что в отличие от известного состава, содержащего высокодисперсный порошок цинка в среде связующего и целевые добавки, предлагаемый состав в качестве связующего содержит хлоркаучук, модифицированный эпоксидной смолой и пластифицированный хлорпарафиновым воском в среде органического растворителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that, in contrast to the known composition containing highly dispersed zinc powder in a binder medium and target additives, the proposed composition as a binder contains chlorinated rubber, modified with epoxy resin and plasticized with chloroparaffin wax in an organic solvent medium in the following ratio of components, wt.% :
в качестве целевых добавок содержит тиксотропную добавку в виде полимеризованного амфотерного масла на основе ароматических нефтяных дистиллятов, седиментационную добавку - бентонит органофильный и дополнительно графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:as target additives it contains a thixotropic additive in the form of a polymerized amphoteric oil based on aromatic petroleum distillates, a sedimentation additive - organophilic bentonite and additionally graphite in the following ratio of components, wt.%:
В качестве высокодисперсного порошка цинка может быть использован любой из известных импортных и отечественных марок высокодисперсный порошок цинка, полученный известными в промышленности методами и соответствующий по химическому и гранулометрическому составу требованиям стандарта ISO 35:49:1995 (Е), например порошки импортного производства - марки S3 (Норвегия), либо марки ЕMP, UMP (Южная Корея), либо марки MSU (Индия), либо марки 4Р32 (Бельгия), либо марки KFZn625 (Китай), либо отечественного производства - марки ПЦВ (изготовитель ООО НПП «Уралавтохим»), либо марки ПЦВД (изготовитель ЗАО НПП «Высокодисперсные металлические порошки»).As a finely dispersed zinc powder, any of the well-known imported and domestic grades can be used finely dispersed zinc powder obtained by methods known in the industry and corresponding in chemical and particle size distribution to the requirements of ISO 35: 49: 1995 (E), for example, imported powders of the S3 grade (Norway), or EMP, UMP (South Korea), or MSU (India), or 4P32 (Belgium), or KFZn625 (China), or domestic production - PTsV (manufactured by NPP Uralavtokhim LLC), l Bo brand PTSVD (manufacturer ZAO NPP "Fine Metal Powders").
В качестве хлоркаучука может быть использован любой хлорированный олефиновый полимер с содержанием хлора не менее 50 мас.%, например, марки PERGUT S20 фирмы BAYER с содержанием хлора 64,5 мас.% или марки YURON CR20 фирмы YURON CHEMICAL INUSTRY MATERIAL или иных известных аналогичных им материалов.As chlorinated rubber, any chlorinated olefin polymer with a chlorine content of at least 50 wt.% Can be used, for example, PERGUT S20 from BAYER with a chlorine content of 64.5 wt.% Or YURON CR20 from YURON CHEMICAL INUSTRY MATERIAL or other similar products materials.
В качестве смолы эпоксидной может быть использована низкомолекулярная эпоксидиановая смола марки ЭД-16 или марки ЭД-20 или иная известная смола эпоксидная, удовлетворяющая требованиям ГОСТ 1058-87.As the epoxy resin can be used low molecular weight epoxy resin brand ED-16 or brand ED-20 or other known epoxy resin that meets the requirements of GOST 1058-87.
В качестве хлорпарафинового воска может быть использована смесь хлорпарафинов С10-C13 марок Cereclor 54 DP, 52 DP производства фирмы BANG & BONSOMER или любая иная смесь хлорпарафинов, приемлемая для этих целей.A mixture of chloroparaffins C 10 -C 13 Cereclor 54 DP, 52 DP manufactured by BANG & BONSOMER or any other mixture of chloroparaffins suitable for these purposes can be used as chlorinated paraffin wax.
В качестве тиксотропной добавки используют производные амфотерного полимерного масла, например, марки Тротикс 42 ВА производства корпорации TROY. Указанное масло содержит до 40 мас.% нефтяных фракций с высокой температурой кипения и воспламенения, в том числе ароматические нефтяные дистилляты в количестве до 26 мас.% в среде органических растворителей. В качестве тиксотропной добавки может быть использована иная известная добавка, аналогичная по тиксотропным свойствам.Derivatives of amphoteric polymer oil, for example, the Trotiks 42 VA brand manufactured by TROY Corporation, are used as a thixotropic additive. The specified oil contains up to 40 wt.% Oil fractions with a high boiling point and ignition, including aromatic oil distillates in an amount of up to 26 wt.% In an environment of organic solvents. As a thixotropic additive, another known additive similar in thixotropic properties can be used.
В качестве седиментационной добавки может быть использован любой известный органофильный бентонит, например марки Бентонит SD1 фирмы BANG & BONSOMER.As a sedimentation additive, any known organophilic bentonite can be used, for example, the brand Bentonite SD 1 from BANG & BONSOMER.
В качестве графита может быть использован природный графит марки ЭУТ-2 по ГОСТ 10274-79 или марки ГК-3 по ГОСТ 4404-78 или графит иных марок, имеющих преимущественно чешуйчатую форму. В заявляемую композицию графит вводится в качестве пигмента-наполнителя.As graphite, natural graphite of the EUT-2 brand according to GOST 10274-79 or the GK-3 brand according to GOST 4404-78 or graphite of other brands having a predominantly scaly form can be used. Graphite is introduced into the inventive composition as a filler pigment.
В качестве органического растворителя используют среднеполярный ароматический растворитель, например ксилол или сольвент нефтяной по ГОСТ 10214-78 или иной приемлемый растворитель.As an organic solvent, a medium-polar aromatic solvent, for example xylene or an oil solvent according to GOST 10214-78 or another acceptable solvent, is used.
Сравнение предлагаемого состава с известным позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна», т.к. предлагаемый состав содержит новое связующее, в новом качественном и количественном соотношении ингредиентов в композиции.Comparison of the proposed composition with the known allows us to conclude that the criterion of "novelty", because the proposed composition contains a new binder, in a new qualitative and quantitative ratio of the ingredients in the composition.
Предлагаемое связующее предусматривает применение хлоркаучука, модифицированного низкомолекулярной эпоксидной смолой, пластифицированного хлорпарафиновым воском в среде органического растворителя. Предлагаемое связующее ранее не применялось в качестве основы цинкнаполненного материала. Использование заявляемого состава позволило получить неочевидный технический результат - однородную стабильную высоконаполненную дисперсию порошка цинка в пленкообразующем, обеспечивающую время высыхания при 20°С однослойного покрытия до отлипа - 15-40 минут. Покрытие, полученное из заявляемого состава, обладает высокой химической стойкостью к агрессивным средам и обладает длительным протекторным действием, что обеспечивает долговечность антикоррозионной защиты металлической поверхности. Пластификация хлоркаучука хлорпарафиновым воском обеспечивает высокую твердость, пластичность, водостойкость готового покрытия. Кроме того, как показали наши исследования, пластификация хлорпарафиновым воском обеспечивает пожаростойкость покрытия, которое приобретает качество «не распространяющее и гасящее пламя».The proposed binder involves the use of chlorinated rubber, modified with a low molecular weight epoxy resin, plasticized with chlorinated paraffin wax in an organic solvent. The proposed binder has not previously been used as the basis of zinc-filled material. The use of the inventive composition made it possible to obtain an unobvious technical result — a uniform stable highly filled dispersion of zinc powder in a film-forming one, providing a drying time at 20 ° C of a single-layer coating until tack-free - 15-40 minutes. The coating obtained from the claimed composition has a high chemical resistance to aggressive environments and has a long tread action, which ensures the durability of the corrosion protection of the metal surface. Plasticization of chlorinated rubber with paraffin wax provides high hardness, ductility, water resistance of the finished coating. In addition, as our studies have shown, plasticization with chloroparaffin wax provides fire resistance of the coating, which acquires the quality of “non-spreading and extinguishing flame”.
Выделение хлористого водорода, возможное при тепловом гидролизе в условиях эксплуатации хлорсодержащих соединений, компенсируется наличием эпоксидной смолы, которая выполняет функцию акцептора хлористого водорода, выделяющегося в процессе эксплуатации покрытия при повышенных температурах. Конкретное содержание эпоксидной смолы в связующем определяется условиями эксплуатации покрытия.The release of hydrogen chloride, which is possible during thermal hydrolysis under the conditions of use of chlorinated compounds, is compensated by the presence of epoxy resin, which acts as an acceptor of hydrogen chloride released during the operation of the coating at elevated temperatures. The specific epoxy content in the binder is determined by the operating conditions of the coating.
Введение в заявляемый состав графита в качестве наполнителя приводит к повышению стойкости готового покрытия к истирающим нагрузкам, расширяя сферу применения готового покрытия. Заявляемое покрытие может быть использовано для заделки стыков, щелевых зазоров, защиты рессор и рессорных листов, испытывающих специфические физические нагрузки в сочетании с агрессивной средой. Кроме того, совместное введение в заявляемый состав графита и высокодисперсного порошка цинка увеличивает химическую стойкость и теплостойкость готового покрытия. Механизм указанного комплексного действия данного наполнителя в композиции нами объясняется тем, что при нанесении заявляемой композиции на поверхность легкие графитовые пластинки всплывают на поверхность и защищают цинк от прямого контакта с агрессивной средой, препятствуя образованию сплошного непроницаемого слоя продуктов взаимодействия цинка со средой. Благодаря этому длительность протекторных свойств готового покрытия возрастает, по меньшей мере, в 2,0-2,5 раза, даже при наполнении покрытия цинком менее 90 мас.%.Introduction to the inventive composition of graphite as a filler leads to increased resistance of the finished coating to abrasive loads, expanding the scope of application of the finished coating. The inventive coating can be used to seal joints, crevice gaps, protect springs and spring sheets experiencing specific physical loads in combination with an aggressive environment. In addition, the joint introduction of the inventive composition of graphite and highly dispersed zinc powder increases the chemical resistance and heat resistance of the finished coating. The mechanism of this complex action of this filler in the composition is explained by the fact that, when the inventive composition is applied to the surface, light graphite plates float to the surface and protect zinc from direct contact with the aggressive environment, preventing the formation of a continuous impermeable layer of the products of the interaction of zinc with the medium. Due to this, the duration of the tread properties of the finished coating increases at least 2.0-2.5 times, even when filling the coating with zinc less than 90 wt.%.
Введение в состав совместно с заявляемым связующим традиционных целевых антиседиментационных и тиксотропных добавок позволяет получить цинкнаполненную дисперсию, не расслаивающуюся при длительном хранении (более 12 месяцев) и разбавлении до рабочей вязкости.The introduction of the composition together with the claimed binder of the traditional target antisedimentation and thixotropic additives allows to obtain a zinc-filled dispersion that does not delaminate during long-term storage (more than 12 months) and dilution to working viscosity.
Совместное использование заявляемого связующего и комплексного наполнителя - высокодисперсного порошка цинка и графита в заявленных количествах - позволяет получить технический результат, не имеющий аналогов в сравнении с результатом известных цинкнаполненных лакокрасочных покрытий, - позволяет получить покрытие с показателями антикоррозионной стойкости, приближающимися к показателям горячеоцинкованных покрытий, а также с высокой длительностью хранения и хорошими технологическими свойствами, обеспечивающими высокую производительность антикоррозионной обработки.The combined use of the inventive binder and complex filler - fine powder of zinc and graphite in the declared amounts - allows to obtain a technical result that has no analogues in comparison with the result of known zinc-filled coatings, - allows you to get a coating with indicators of anticorrosion resistance, approaching that of hot-dip galvanized coatings, and also with high shelf life and good technological properties, providing high production nost anticorrosion treatment.
Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию «изобретательский уровень».The above allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Заявляемый состав может быть изготовлен из известных материалов отечественного и/или импортного производства, выпускаемого в промышленных масштабах и широкопредставленного на внутреннем рынке, а также с применением типового лакокрасочного оборудования. Покрытие наносится стандартными методами, принятыми в лакокрасочном производстве. Вышеизложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявленного изобретения критерию «промышленная применимость».The inventive composition can be made from well-known materials of domestic and / or imported, manufactured on an industrial scale and widely represented in the domestic market, as well as using typical paint and varnish equipment. The coating is applied by standard methods adopted in the paint and varnish industry. The above allows us to conclude that the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".
Заявляемую композицию получают следующим образом.The inventive composition is prepared as follows.
Органический растворитель, в качестве которого используется ксилол (сольвент нефтяной), в заявляемом количестве смешивают в скоростном диссольвере с хлоркаучуком, в качестве которого используют хлорированный олефиновый полимер с содержанием хлора 64,5 мас.% марки PERGUT S20. Смесь подогревают до температуры 40°С или чуть выше и размешивают до полного растворения. Туда же в заявленных количествах загружают модифицирующую эпоксидную смолу, в качестве которой используют низкомолекулярную эпоксидиановую смолу марки ЭД-16 или марки ЭД-20, и хлорпарафиновый воск, в качестве которого используют смесь хлорпарафинов С10-С13. Одновременно, в диссольвер в заявляемом количестве загружают седиментационную добавку, в качестве которой используют Бентонит SD1 и тиксотропную добавку, в качестве которой используют производные амфотерного полимерного масла марки Тротикс 42 ВА. Полученную смесь диспергируют при постоянной температуре в течение 15-20 минут. Затем смесь охлаждают до температуры рабочего помещения и последовательно вводят в нее в заявляемом количестве графит, в качестве которого используют графит марки ЭУТ-2 или марки ГК-3, и порошок цинка, в качестве которого используют порошок цинка марки ПЦВ или марки ПЦВД. Полученную смесь перемешивают до готовности, выгружают из диссольвера в раскислитель для охлаждения и удаления пузырьков воздуха, после чего разливают в тару.An organic solvent, which is used as xylene (petroleum solvent), in the claimed amount is mixed in a high-speed dissolver with chlorinated rubber, which is used as a chlorinated olefin polymer with a chlorine content of 64.5 wt.% Brand PERGUT S20. The mixture is heated to a temperature of 40 ° C or slightly higher and stirred until complete dissolution. A modifying epoxy resin is charged there in the declared amounts, for which a low molecular weight epoxy resin of the ED-16 or ED-20 brand is used, and chlorinated paraffin wax, which is used as a mixture of C 10 -C 13 chloroparaffins. At the same time, a sedimentation additive, in which Bentonite SD 1 and a thixotropic additive, in which derivatives of amphoteric polymer oil of the Trotix 42 VA brand are used, are loaded into the dissolver in the claimed amount. The resulting mixture is dispersed at a constant temperature for 15-20 minutes. Then the mixture is cooled to the temperature of the working room and graphite is sequentially introduced into the claimed amount in it, using EUT-2 or GK-3 brand graphite, and zinc powder, which uses PCV or PPVD zinc powder. The resulting mixture is stirred until ready, discharged from the dissolver to a deoxidizer to cool and remove air bubbles, and then poured into a container.
Связующее для заявляемой композиции получают смешением хлоркаучука, смолы эпоксидной, хлорпарафинового воска и органического растворителя при следующем соотношении компонентов, мас.%:A binder for the claimed composition is obtained by mixing chlorinated rubber, epoxy resin, chlorinated paraffin wax and an organic solvent in the following ratio, wt.%:
Заявляемую композицию получают при следующем соотношении компонентов, мас.%:The inventive composition is obtained in the following ratio of components, wt.%:
Составы конкретных рецептур связующего приведены в таблице 1. Составы конкретных рецептур заявляемых композиций приведены в таблице 2. Свойства заявляемых композиций приведены в таблице 3.The compositions of the specific formulations of the binder are shown in table 1. The compositions of the specific formulations of the claimed compositions are shown in table 2. The properties of the claimed compositions are shown in table 3.
Подготовку образцов для испытания проводят по ГОСТ 8832, ГОСТ 9,402 и ИСО 12944-4:1998 и ИСО 8501-1:1998.Samples for testing are prepared in accordance with GOST 8832, GOST 9.402 and ISO 12944-4: 1998 and ISO 8501-1: 1998.
В качестве материала образцов использована малоуглеродистая сталь марок 08 пс или 08 кп, СТЗ с толщиной листа 0,8-1,0 мм. Подготовка поверхности образцов проведена путем очистки растворителем, в качестве которого использованы Уайт-спирит, сольвент, ксилол, растворители Р-4, Р-5, а также путем сухой струйной обработки. Шероховатость поверхности по показателю Rz составила 40-60 мкм.As the sample material, low-carbon steel grades 08 ps or 08 kp, STZ with a sheet thickness of 0.8-1.0 mm were used. The surface preparation of the samples was carried out by cleaning with a solvent, which was used White spirit, solvent, xylene, solvents R-4, R-5, as well as by dry blasting. The surface roughness in terms of Rz was 40-60 microns.
Для испытаний образцы готовили по действующим ГОСТ. Покрытие нанесено методами пневматического, безвоздушного распыления или кистью, валиком. При необходимости материал перед нанесением покрытия разбавляли до рабочей вязкости ксилолом или сольвентом или растворителями Р-4 или Р-5. Полученное покрытие сушили в естественных условиях в течение 15-40 минут в зависимости от толщины покрытия, температуры и влажности воздуха. Толщина однослойного покрытия зависит от способа его нанесения и составляет 30-80 мкм. Перед испытаниями физико-химических и механических свойств покрытие выдержано при комнатной температуре более 7 суток. Время высыхания определено по ГОСТ 19007, адгезия покрытия к металлической поверхности определена по ГОСТ 15140, метод 2, прочность при ударе определена по ГОСТ 4765, эластичность покрытия при изгибе определена по ГОСТ 6806. Плотность заявляемого состава определена по ГОСТ 28513, условная вязкость - по вискозиметру ВЗ-246 с соплом 4 мм по ГОСТ 8420. Массовая доля нелетучих веществ определена по ГОСТ 17537, стойкость покрытия к статическому воздействию жидких сред определена по ГОСТ 9.403, метод А. Химическая стойкость покрытия испытана в 25 и 60%-ных растворах серной кислоты при температуре 20°С по ГОСТ 367-73 и гидроокиси натрия по ГОСТ 4328-77. После испытания состояние покрытия оценено по ГОСТ 9.407. Термостойкость покрытия определена по ОСТ 6-10-422-78. Протекторные свойства определены путем измерения кинетики изменения величины электродного потенциала методом прямой потенциометрии и практически подтверждены результатами состояния металла на искусственно созданном дефекте - царапине по ИСО 4623 - по отсутствию на царапине ржавчины и нитевидной коррозии, которая обуславливает протекание опасного процесса подпленочной коррозии. Стандартный потенциал определен по ТУ 2313-015-50316079-2004. Данные, полученные для покрытий, изготовленных из заявляемых составов, приведены в таблице 4.For testing, samples were prepared according to current GOST. The coating is applied by methods of pneumatic, airless spraying or brush, roller. If necessary, the material before coating was diluted to a working viscosity with xylene or solvent or solvents R-4 or R-5. The resulting coating was dried under natural conditions for 15-40 minutes, depending on the thickness of the coating, temperature and humidity. The thickness of a single-layer coating depends on the method of its application and is 30-80 microns. Before testing the physicochemical and mechanical properties, the coating is aged at room temperature for more than 7 days. Drying time is determined in accordance with GOST 19007, adhesion of the coating to a metal surface is determined in accordance with GOST 15140, method 2, impact strength is determined in accordance with GOST 4765, coating elasticity in bending is determined in accordance with GOST 6806. Density of the claimed composition is determined in accordance with GOST 28513, relative viscosity in accordance with a viscometer VZ-246 with a 4 mm nozzle in accordance with GOST 8420. The mass fraction of non-volatiles was determined in accordance with GOST 17537, the resistance to static exposure to liquid media was determined in accordance with GOST 9.403, method A. The chemical resistance of the coating was tested in 25 and 60% sulfur solutions acid at a temperature of 20 ° C according to GOST 367-73 and sodium hydroxide according to GOST 4328-77. After testing, the condition of the coating is evaluated according to GOST 9.407. The heat resistance of the coating is determined according to OST 6-10-422-78. The tread properties are determined by measuring the kinetics of changes in the electrode potential by direct potentiometry and are practically confirmed by the state of the metal on an artificially created defect - a scratch according to ISO 4623 - by the absence of rust and filament corrosion on the scratch, which leads to the occurrence of a dangerous process of sub-film corrosion. The standard potential is determined according to TU 2313-015-50316079-2004. The data obtained for coatings made from the claimed compositions are shown in table 4.
Требования к покрытиям согласно нормативно-технической документации:Requirements for coatings according to normative and technical documentation:
Как видно из данных, приведенных в таблице 4, покрытие, полученное из заявляемого состава, характеризуется высокими механическими, истирающими свойствами, высокой ударной стойкостью, пластичностью и стойкостью к высокоагрессивным средам, в которых все известные до сих пор лакокрасочные цинкнаполненные материалы устойчивости не проявляют.As can be seen from the data shown in table 4, the coating obtained from the claimed composition is characterized by high mechanical, abrasive properties, high impact resistance, ductility and resistance to highly aggressive environments in which all zinc-filled paint materials known so far do not exhibit resistance.
При увеличении количества вводимого порошка цинка выше заявляемого предела, наносимые слои имеют большую толщину и вследствие этого высокую пористость, что может привести к выкрашиванию частиц цинка из покрытия при механических воздействиях. При уменьшении количества вводимого порошка цинка ниже заявляемого предела протекторный механизм защиты не достигается.With an increase in the amount of zinc powder introduced above the claimed limit, the applied layers have a greater thickness and, as a result, high porosity, which can lead to chipping of zinc particles from the coating under mechanical stress. With a decrease in the amount of zinc powder introduced below the claimed limit, the protective mechanism of protection is not achieved.
При уменьшении количества модификатора - смолы эпоксидной и пластификатора - хлорпарафинового воска ниже заявленных пределов снижаются механические свойства, адгезия к стальной поверхности, уменьшается их пожаростойкость. При увеличении количества эпоксидной смолы и хлорпарафинового воска выше верхнего предела увеличивается время сушки покрытия, снижается твердость, ухудшаются технологические свойства.With a decrease in the amount of modifier - epoxy resin and plasticizer - chloroparaffin wax below the stated limits, the mechanical properties decrease, adhesion to the steel surface, their fire resistance decreases. With an increase in the amount of epoxy resin and chloroparaffin wax above the upper limit, the drying time of the coating increases, hardness decreases, and technological properties deteriorate.
При уменьшении количества графита ниже нижнего предела не достигается существенного увеличения длительности протекторных свойств покрытия, снижается химическая стойкость и теплостойкость покрытия.With a decrease in the amount of graphite below the lower limit, a substantial increase in the duration of the tread properties of the coating is not achieved, the chemical resistance and heat resistance of the coating are reduced.
Изготовление составов в соотношениях, не соответствующих заявляемым количествам, приводит к существенному снижению технологических и протекторных свойств покрытий.The manufacture of compositions in ratios that do not correspond to the claimed amounts, leads to a significant reduction in the technological and protective properties of the coatings.
Заявляемый состав представляет собой одноупаковочную композицию, удовлетворяет требованиям, предъявляемым к антикоррозионным составам, и может быть использован в качестве лакокрасочного покрытия для протекторной защиты от коррозии изделий и сооружений из черных металлов, эксплуатирующихся в условиях средней и высокой агрессивности среды категории С3-С5-М по классификации ISO 1244-2:1998 при температурах до 150°С - солевого тумана, паров и аэрозолей кислот, щелочей, растворах солей, кислот и щелочей, переменного воздействия кислота-щелочь, а также пресной, морской воде и почве категорий Im1, Im2, Im3, соответственно. Покрытия из заявляемых составов устойчивы также при контакте с сырой нефтью и нефтепродуктами, уксусной кислотой и ее ангидридом, обеспечивая высокую антикоррозионную и химическую стойкость обрабатываемой металлической поверхности.The inventive composition is a one-pack composition, meets the requirements for anticorrosive compositions, and can be used as a paint and varnish coating for tread corrosion protection of products and structures made of ferrous metals, operating in medium and high aggressive environments of category C3-C5-M according to classification ISO 1244-2: 1998 at temperatures up to 150 ° C - salt spray, vapors and aerosols of acids, alkalis, solutions of salts, acids and alkalis, variable exposure to acid-alkali, and the fresh, sea water and soil categories Im1, Im2, Im3, respectively. The coatings of the claimed compositions are also stable when in contact with crude oil and oil products, acetic acid and its anhydride, providing high corrosion and chemical resistance of the treated metal surface.
Заявляемая композиция может быть использована для получения самостоятельного покрытия, а также для получения грунтовочного покрытия в комплексных защитно-декоративных системах в сочетании с покрывными эмалями на основе эпоксидных, хлорвиниловых, уретановых, хлоркаучуковых связующих, хлорированного, хлорсульфированного полиэтилена и др.The inventive composition can be used to obtain an independent coating, as well as to obtain a primer coating in complex protective and decorative systems in combination with coating enamels based on epoxy, chlorovinyl, urethane, chlorinated rubber binders, chlorinated, chlorosulfonated polyethylene, etc.
Заявляемый состав имеет высокую седиментационную устойчивость при длительном хранении (более 12 месяцев) и разбавлении до рабочей вязкости, технологически удобную скорость естественной сушки до степени 3 за 15-40 минут, обеспечивает получение антикоррозионных покрытий с повышенной адгезией, пластичностью, длительной протекторной защитой, превышающей в 2,0-2,5 раза длительность протекторных свойств обычных антикоррозионных составов, химической стойкостью в средах, характеризующихся рН 3-12.The inventive composition has high sedimentation stability during long-term storage (more than 12 months) and dilution to working viscosity, the technologically convenient speed of natural drying to degree 3 in 15-40 minutes, provides anti-corrosion coatings with increased adhesion, ductility, long-term tread protection exceeding 2.0-2.5 times the duration of the protective properties of conventional anti-corrosion compounds, chemical resistance in environments characterized by pH 3-12.
Составы связующего для изготовления композиций по изобретениюTable 1
Binder compositions for the manufacture of compositions of the invention
Составы композиций по изобретениюtable 2
The compositions of the compositions according to the invention
Свойства заявляемых композицийTable 3
Properties of the claimed compositions
Свойства покрытий, полученных из заявляемых композицийTable 4
Properties of coatings obtained from the claimed compositions
Claims (1)
в качестве целевых добавок содержит полимеризованное амфотерное масло на основе ароматических нефтяных дистиллятов, бентонит органофильный и, дополнительно, графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
as target additives it contains polymerized amphoteric oil based on aromatic petroleum distillates, organophilic bentonite and, in addition, graphite in the following ratio of components, wt.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008124518/04A RU2378304C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Coating composition for protecting metal from corrosion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008124518/04A RU2378304C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Coating composition for protecting metal from corrosion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2378304C1 true RU2378304C1 (en) | 2010-01-10 |
Family
ID=41644151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008124518/04A RU2378304C1 (en) | 2008-06-16 | 2008-06-16 | Coating composition for protecting metal from corrosion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2378304C1 (en) |
-
2008
- 2008-06-16 RU RU2008124518/04A patent/RU2378304C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Olajire | Recent advances on organic coating system technologies for corrosion protection of offshore metallic structures | |
| KR101711273B1 (en) | Primary rust preventive coating composition and use thereof | |
| EP3131978B1 (en) | Corrosion-resistant coating composition | |
| KR101619099B1 (en) | A steel coating method of using friendly heavy duty steel paint composition | |
| CN103987799B (en) | Corrosion-resistant, chip resistance and resistance to fuel composition | |
| CN110144148A (en) | With the water based coating system for improving moisture-proof and heat resistance | |
| EP3199604B1 (en) | Rust-inhibiting paint composition and application for same | |
| JP6242318B2 (en) | Weak solvent type high corrosion resistance coating composition using Sn ions | |
| CN108250927A (en) | A kind of aqueous polyurethane severe anti-corrosion primer and preparation method thereof | |
| KR101867252B1 (en) | Coating composition and method for forming a dry coating film | |
| CN103571293A (en) | Fireproof and anticorrosive oil paint | |
| JP2008031237A (en) | Inorganic paint rich in zinc and method of forming multiple layer coated film using the same | |
| JP5993799B2 (en) | High corrosion resistance coating composition using Sn ions | |
| RU2378305C1 (en) | Anticorrosion coating composition | |
| RU2378304C1 (en) | Coating composition for protecting metal from corrosion | |
| RU2177019C2 (en) | Anticorrosive lacquer composition | |
| US2262092A (en) | Coating composition and method of making the same | |
| RU2613985C1 (en) | Priming enamel for protective anti-corrosion epoxy coating protective layer up to 500 microns, method for protective anti-corrosion epoxy coating formation, and product with protective anti-corrosion epoxy coating | |
| RU2430130C2 (en) | Priming composition for protecting metal surfaces from corrosion | |
| RU2436820C1 (en) | Anticorrosion primer | |
| JP6726469B2 (en) | Two-component primary anticorrosive paint, method for producing primary anticorrosive paint composition, and anticorrosion method for substrate | |
| RU2304602C1 (en) | Composition for production of the antirust coating | |
| EP2652051B1 (en) | Anti-corrosive compositions | |
| RU2400509C2 (en) | Heat resistant coating composition | |
| RU2345109C1 (en) | Metal coat composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160617 |