RU2428443C1 - Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating - Google Patents
Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2428443C1 RU2428443C1 RU2010110458/05A RU2010110458A RU2428443C1 RU 2428443 C1 RU2428443 C1 RU 2428443C1 RU 2010110458/05 A RU2010110458/05 A RU 2010110458/05A RU 2010110458 A RU2010110458 A RU 2010110458A RU 2428443 C1 RU2428443 C1 RU 2428443C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- component
- thick
- isocyanate
- primer
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к комплексным антикоррозионным системам покрытий, включающих защитный грунтовочный слой и наружное полимерное покрытие барьерного типа, предназначенных, в частности, для защиты от коррозии металлических труб, фасонных соединительных деталей (фитингов), запорной арматуры и монтажных узлов магистральных газо- и нефтепроводов подземной и подводной (с заглублением в дно) прокладки, трубопроводов и арматуры компрессорных и насосных станций, станций подземного хранения газа и нефтехранилищ с диапазоном температур эксплуатации от минус 30°С до плюс 60°С в условиях заводского (базового) или трассового нанесения при их строительстве, реконструкции и капитальном ремонте.The present invention relates to integrated anti-corrosion coating systems, including a protective primer layer and an external polymer coating of the barrier type, intended, in particular, to protect metal pipes, shaped fittings, fittings, valves and mounting units of underground gas and oil pipelines against corrosion and underwater (with deepening in the bottom) gaskets, pipelines and fittings of compressor and pump stations, underground gas storage stations and oil storage facilities with a range of tempo Operational temperature is from minus 30 ° С to plus 60 ° С in the conditions of factory (base) or route application during their construction, reconstruction and overhaul.
Комплексные антикоррозионные покрытия включают два составляющих элемента:Complex anti-corrosion coatings include two components:
- тонкослойную грунтовочную пленку, полученную на основе грунтовки, защищающую поверхность металла от воздействия агрессивной окружающей среды и обеспечивающую надежную адгезию между металлом и наружным толстослойным полимерным покрытием;- a thin-layer primer film obtained on the basis of a primer that protects the metal surface from the effects of an aggressive environment and provides reliable adhesion between the metal and the outer thick-layer polymer coating;
- толстослойное наружное полимерное покрытие барьерного типа, защищающее грунтовочную пленку от механических повреждений, связанных, в частности, с подвижкой грунта, с воздействием грунтовых вод, температурных перепадов и определяющее, в конечном итоге, общие защитные антикоррозионные свойства.- a thick-layer outer polymer coating of the barrier type, protecting the primer film from mechanical damage associated, in particular, with the movement of the soil, with the influence of groundwater, temperature extremes and determining, ultimately, the general protective anticorrosion properties.
Таким образом, эксплуатационная надежность комплексных антикоррозионных покрытий зависит от совокупности свойств системы "грунтовка - наружное полимерное покрытие".Thus, the operational reliability of complex anti-corrosion coatings depends on the totality of the properties of the primer-external polymer coating system.
Согласно требованиям ГОСТ Р 51164-98 "Трубпроводы стальные магистральные. Общие требования к защите от коррозии" и "Техническим требованиям ОАО "Газпром" к наружным покрытиям на основе термореактивны материалов для антикоррозионной защиты труб, соединительных деталей, запорной арматуры и монтажных узлов трубопроводов с температурой эксплуатации от минус 20°С до плюс 100°С" (от 2 августа 2005 г.) из 14-ти регламентируемых показателей качества наружных защитных покрытий магистральных газо- и нефтепроводов наиболее важными показателями, определяющими долговременные защитные свойства комплексных покрытий, эксплуатирующихся в коррозионноактивных средах при воздействии электрического потенциала, являются:According to the requirements of GOST R 51164-98 "Steel trunk pipelines. General requirements for corrosion protection" and "Technical requirements of Gazprom" for external coatings based on thermosetting materials for corrosion protection of pipes, fittings, valves and mounting units of pipelines with temperature operation from minus 20 ° С to plus 100 ° С "(dated August 2, 2005) from 14 regulated quality indicators of external protective coatings of gas and oil pipelines with the most important indicators determining The long-term protective properties of complex coatings operating in corrosive environments when exposed to electric potential are:
- величина исходной адгезии покрытия к металлу и снижение ее уровня после выдержки металлических образцов с покрытием в воде в течение 1000 ч при температуре (60±3)°С;- the value of the initial adhesion of the coating to the metal and a decrease in its level after holding metal samples coated in water for 1000 hours at a temperature of (60 ± 3) ° С;
- устойчивость покрытия к катодному отслаиванию, определяемая после выдержки образцов в 3%-ом растворе хлорида натрия при потенциале поляризации 1,5 В при температуре (20±3)°С в течение 30 суток;- the resistance of the coating to cathodic peeling, determined after exposure of the samples in a 3% sodium chloride solution at a polarization potential of 1.5 V at a temperature of (20 ± 3) ° C for 30 days;
- уровень физико-механических характеристики полимерного покрытия (ударная прочность, потенциал, пенетрация и относительное удлинение при разрыве).- the level of physico-mechanical characteristics of the polymer coating (impact strength, potential, penetration and elongation at break).
Остальные показатели качества, как правило, в процессе эксплуатации трубопроводов не претерпевают существенного изменения.Other quality indicators, as a rule, do not undergo significant changes during the operation of pipelines.
Первые два существенных показателя (адгезия и катодное отслаивание) определяются качеством грунтовочного слоя, а физико-механические характеристики обусловлены качеством толстослойного полимерного покрытия барьерного типа.The first two significant indicators (adhesion and cathodic peeling) are determined by the quality of the primer layer, and the physical and mechanical characteristics are determined by the quality of the thick-layer polymer coating of the barrier type.
Таким образом, подбор оптимального сочетания грунтовки и компонентов полимерного толстослойного покрытия является сложной технической проблемой, способной быть решенной только на основании многочисленных и длительных испытаний.Thus, the selection of the optimal combination of primer and components of a thick polymer coating is a complex technical problem that can only be solved on the basis of numerous and lengthy tests.
Кроме того, реологические свойства и кинетика (скорость) отверждения обоих элементов антикоррозионной системы покрытий, особенно наружного слоя, должны обеспечивать возможность их нанесения прогрессивными механическими способами.In addition, the rheological properties and kinetics (speed) of curing both elements of the anti-corrosion coating system, especially the outer layer, should provide the possibility of their application by progressive mechanical methods.
Известно комплексное антикоррозионное покрытие, разработанное в Японии (фирма "КАВАКАМИ ПЭЙНТ Ко, Лтд."), удовлетворяющее указанным требованиям и состоящее из эпоксиизоцианатной грунтовки (праймер "UP-1000"), композиция которой включает полиизоцианатный отвердитель и отверждаемым им эпоксиполиол, полученный путем взаимодействия эпоксидной смолы с низкомолекулярным диолом в среде органического растворителя с дополнительным введением ряда технологических и функциональных добавок, при соотношении отвердителя к эпоксиполиолу, обеспечивающему избыток гидроксильных (ОН)-групп: мольное соотношение NCO/OH=0,6…0,9, и наружное полимочевинуретановое толстослойное покрытие (мастика "FRUCS-1000А"), содержащее изоцианатный форполимерный отвердитель (продукт взаимодействия полиизоцианата с диолом) и отверждаемый им компонент с активными атомами водорода - смесь полиоксиалкиленполиола или полиоксиалкиленамина с гидроксильным (ОН-) и/или аминным (NH2-) числом не более 170 мгКОН/г, ароматических пространственно затрудненных полиаминов и каменноугольной смолы, взятой в количестве 2,5…50,0 мас.ч. на 100 мас.ч. композиции. Данная композиция также включает до десяти различных функциональных и технологических добавок (1).A comprehensive anticorrosion coating is known, developed in Japan (KAWAKAMI Paint Co., Ltd.), satisfying these requirements and consisting of an epoxyisocyanate primer (UP-1000 primer), the composition of which includes a polyisocyanate hardener and epoxy polyol obtained by reacting it epoxy resin with a low molecular weight diol in an organic solvent medium with the addition of a number of technological and functional additives, with a ratio of hardener to epoxy polyol, I provide an excess of hydroxyl (OH) groups: a molar ratio of NCO / OH = 0.6 ... 0.9, and an outer polyurea thick-layer coating (mastic "FRUCS-1000A") containing an isocyanate prepolymer hardener (a product of the interaction of polyisocyanate with diol) and a curable a component with active hydrogen atoms - a mixture of polyoxyalkylene polyol or polyoxyalkyleneamine with a hydroxyl (OH-) and / or amine (NH 2 -) number not exceeding 170 mgKOH / g, aromatic spatially hindered polyamines and coal tar, taken in an amount of 2.5 ... 50 , 0 parts by weight per 100 parts by weight composition. This composition also includes up to ten different functional and technological additives (1).
Праймер "UP-1000" наносится обычными методоми воздушного и безвоздушного распыления. Мастика "FRUCS-1000A" наносится только методом "горячего" безвоздушного распыления аппаратами высокого давления с раздельной подачей компонентов со смешением непосредственно в пистолете-распылителе, так как время жизнеспособности смеси компонентов не превышает 5 секунд.Primer "UP-1000" is applied by conventional methods of air and airless spraying. Mastic "FRUCS-1000A" is applied only by the method of "hot" airless spraying by high-pressure apparatuses with separate supply of components with mixing directly in the spray gun, since the pot life of the mixture of components does not exceed 5 seconds.
Недостатками указанного выше комплексного полимочевинуретанового покрытия являются: сложность (многокомпонентность) по составу как грунтовочной композиции, так и толщинообразующе мастики (обе - двухупаковочные системы); малое время жизнеспособности толщинообразующей мастики после смешения компонентов, что ограничивает выбор типа распылительного пистолета. Кроме того, используемое в составе толщинообразующей мастики каменноугольное масло обладает канцерогенными свойствами по отношению к организму человека и экологически опасно.The disadvantages of the above complex polyureaurethane coating are: complexity (multicomponent) in the composition of both the primer composition and the thick-forming mastic (both are two-pack systems); short pot life of the thick-forming mastic after mixing the components, which limits the choice of the type of spray gun. In addition, coal oil used in the composition of thick-forming mastic has carcinogenic properties in relation to the human body and is environmentally hazardous.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и компонентному составу элементов покрытия является отечественное комплексное антикоррозионное полимочевинуретановое покрытие ("БИУРС"), состоящее из двухупаковочной эпоксидной грунтовки ("Праймер-МБ"), включающей компонент А - раствор модифицированной эпоксидной смолы и компонент Б - аминный отвердитель, и двухупаковочной полимочевинуретановой мастики ("БИУР") в качестве толщинообразующего наружного покрытия, включающей изоцианатный форполимерный (преполимерный) отвердитель с содержанием изоцианатных (NCO-) групп 13…14% и отверждаемый им компонент с активными атомами водорода, содержащимися в гидроксильных (ОН-) и аминогруппах (NH2-; -NH-) эпоксиполиолов и полиаминов, растворенных в средней фракции каменноугольной или сланцевой смолы с вязкостью 18…25 сСт и основностью 1,3…1,5 мг·экв/г HCl (2).Closest to the claimed technical essence and component composition of the coating elements is the domestic complex anti-corrosion polyurea-urethane coating ("BIURS"), consisting of a two-pack epoxy primer ("Primer-MB"), including component A - a solution of modified epoxy resin and component B - amine hardener, and two-pack polyureaurethane mastic ("BIUR") as a thick-forming outer coating, including an isocyanate prepolymer (prepolymer) hardener with the content of isocyanate (NCO-) groups of 13 ... 14% and the component that it cures with active hydrogen atoms contained in the hydroxyl (OH-) and amino groups (NH 2 -; -NH-) of epoxy polyols and polyamines dissolved in the middle fraction of coal or shale resin with a viscosity of 18 ... 25 cSt and a basicity of 1.3 ... 1.5 mg · equiv / g HCl (2).
"Праймер-МБ" наносится обычными методами воздушного или безвоздушного распыления. Мастика "БИУР", как и мастика "FRUCS-1000A", наносится только методом "горячего" безвоздушного распыления аппаратами высокого давления с раздельной подачей компонентов (основы и отвердителя) со смешением непосредственно в пистолете-распылителе, так как время жинеспособности смеси компонентов при температуре нанесения (50…70°С) не превышает 10 секунд."Primer-MB" is applied by conventional methods of air or airless spraying. BIUR mastic, like FRUCS-1000A mastic, is applied only by the method of "hot" airless spraying with high-pressure apparatuses with separate supply of components (base and hardener) with mixing directly in the spray gun, since the life time of the mixture of components at temperature application (50 ... 70 ° C) does not exceed 10 seconds.
Покрытие-прототип, как и предыдущее аналогичное покрытие, удовлетворяет по комплексу характеристик требованиям ОАО "Газпром" и ОАО "АК Транснефть". Однако оно многокомпонентно по составу как грунтовочной композиции, так и толщинообразующей мастики (обе двухупаковочные системы). Кроме того, малое время жизнеспособности мастики "БИУР" ограничивает выбор типа распылительного устройства, а входящие в состав основы данной мастики каменноугольное или сланцевое масла обладают канцерогенными свойствами и экологически вредны. К недостаткам покрытия-прототипа можно отнести и довольно большую величину падения адгезии, после его долговременной выдержки в горячей воде.The prototype coating, like the previous similar coating, satisfies the requirements of OAO Gazprom and OAO AK Transneft in terms of a set of characteristics. However, it is multicomponent in the composition of both the primer composition and the thick-forming mastic (both two-pack systems). In addition, the short life time of the BIUR mastic limits the choice of the type of spray device, and the coal or shale oil included in the basis of this mastic has carcinogenic properties and is environmentally harmful. The disadvantages of the coating of the prototype include a rather large amount of drop in adhesion, after its long-term exposure to hot water.
Технической задачей, решаемой в рамках настоящего изобретения, является создание комплексного антикоррозионного полимерного покрытия, удовлетворяющего требованиям, предъявляемым к наружным защитным покрытиям магистральных газо- и нефтепроводов, с упрощенным компонентным составом элементов покрытия, исключеним канцерогенных каменноугольных и сланцевых масел из их составов, увеличением времени жизнеспособности толщинообразующей мастики, и обладающего увеличенной адгезией и устойчивостью к катодному отслаиванию при долговременном сохранении основных физико-механических характеристик и других защитных свойств.The technical problem solved in the framework of the present invention is the creation of a comprehensive anti-corrosion polymer coating that meets the requirements for external protective coatings of gas and oil pipelines, with a simplified component composition of the coating elements, eliminating carcinogenic coal and shale oils from their compositions, increasing the pot life thick-forming mastic, and with increased adhesion and resistance to cathodic peeling with long-term maintaining basic physical and mechanical characteristics and other protective properties.
Решение указанной выше цели достигается за счет того, что в отличие от известного антикоррозионного полимерного покрытия-прототипа, состоящего из двух элементов: тонкослойного грунтовочного покрытия, получаемого на основе двухупаковойчной эпоксидной грунтовки, и толстослойного наружного защитного покрытия, получаемого на основе двухкомпонентной полимочевинуретановой мастики, предлагаемое комплексное полимочевинуретановое покрытие в качестве грунтовочного слоя содержит покрытие, получаемое на основе однокомпонентнои влагоотверждаемой изоцианатной грунтовки, содержащей не менее 75% (по массе) сухого остатка и с массовой долей изоцианатных (NCO-) групп 6…8%, а для получения наружного толстослойного элемента покрытия используют двухкомпонентную полимочевинуретанвую мастик, включающую изоцианатный форполимер на основе дифенилметандиизоцианата с массовой долей NCO-групп - 15…17% и вязкостью 3…10 Па·c при (20±3)°С и отверждаемая им смесевая композиция с активными атомами водорода с гидроксильным числом 95…105 мгКОН/г, массовой долей общего титруемого азота 4,2…4,5%, включающая следующие ингредиенты при их массовом соотношении (мас.%):The solution to the above goal is achieved due to the fact that, in contrast to the well-known anticorrosive polymer coating-prototype, which consists of two elements: a thin layer of primer, obtained on the basis of a two-pack epoxy primer, and a thick outer protective coating, obtained on the basis of two-component polyurea mastic, proposed complex polyureaurethane coating as a primer layer contains a coating obtained on the basis of a one-component moisture of an isocyanate primer containing at least 75% (by weight) dry residue and with a mass fraction of isocyanate (NCO-) groups of 6 ... 8%, and to obtain an outer thick-layer coating element, a two-component polyureaurethane mastic including an isocyanate prepolymer based on diphenylmethane diisocyanate is used the proportion of NCO groups - 15 ... 17% and a viscosity of 3 ... 10 Pa · s at (20 ± 3) ° С and the mixture composition which he cures with active hydrogen atoms with a hydroxyl number of 95 ... 105 mgKOH / g, mass fraction of total titrated nitrogen 4 , 2 ... 4.5%, including eating ingredients in their mass ratio (wt.%):
при соотношении изоцианатный форполимер: композиция с активными атомами водорода, обеспечивающем отверждение толстослойного покрытия до получения требуемого уровня физико-механических характеристик и долговременных защитных свойств.when the ratio of isocyanate prepolymer: composition with active hydrogen atoms, providing the curing of a thick coating to obtain the desired level of physico-mechanical characteristics and long-term protective properties.
Рекомендуемая толщина грунтовочного слоя 40…80 мкм (по сухому) и 2…4 мм для толстослойного элемента покрытия. Время сушки между элементами покрытия 3…12 часов при температуре (20±3)°С.The recommended thickness of the primer is 40 ... 80 microns (dry) and 2 ... 4 mm for a thick coating element. The drying time between the coating elements is 3 ... 12 hours at a temperature of (20 ± 3) ° С.
Грунтовочное влагоотверждаемое покрытие наносится обычными методами воздушного или безвоздушного распыления с использованием общедоступных распылителей, а также валиком или кистью. Двухупаковочная полимочевинуретановая мастика со 100%-ным сухим остатком наносится методом "горячего" (температура компонентов 50…70°С) безвоздушного распыления с раздельной подачей компонентов с их смешением либо непосредственно в пистолете - распылителе системы "FUSION", либо в статическом смесителе с длиной шланга 1,5…3 м от него до более простого по конструкции распылительного устройства, так как рецептура предлагаемой полимочевинуретановой мастики обеспечивает время жизнеспособности после смешения компонентов при температуре 50…70°С - 60…120 секунд, в отличие от 5…10-секундной жизнеспособности известных мастичных покрытий. В качестве аппаратов для безвоздушного распыления используют 2-К аппараты высокого давления фирмы "WIWA" (Германия) или "GRACO" (США).The primer is a moisture-curing coating applied by conventional methods of air or airless spraying using commonly available spray guns, as well as with a roller or brush. Two-pack polyureaurethane mastic with a 100% dry residue is applied by the method of "hot" (temperature of the components 50 ... 70 ° C) airless spraying with separate feeding of the components with their mixing either directly in the spray gun of the "FUSION" system, or in a static mixer with a length of hose 1.5 ... 3 m from it to a sprayer device that is simpler in design, since the formulation of the proposed polyureaurethane mastic provides a pot life after mixing the components at a temperature of 50 ... 70 ° C - 60 ... 120 seconds, as opposed to the 5 ... 10 second vitality of known mastic coatings. As apparatuses for airless spraying, 2-K high-pressure apparatuses of the WIWA firm (Germany) or GRACO (USA) are used.
Рекомендуемое мольное соотношение между компонентами мастики (изоцианатный форполимер: композиция с активными атомами водорода) 1,1…1,3/1,0 NCO/COH+NH2) в зависимости от требуемой жесткости комплексного покрытия, что определяет массовое соотношение между компонентами как 1,2…1,4/1,0.The recommended molar ratio between the components of the mastic (isocyanate prepolymer: composition with active hydrogen atoms) 1.1 ... 1.3 / 1.0 NCO / COH + NH 2 ) depending on the required rigidity of the complex coating, which determines the mass ratio between the components as 1 , 2 ... 1.4 / 1.0.
В качестве полиэфирдиола с молекулярной массой 800…1000 у.е. использую либо полиэтиленгликольадипинат марки "ПДА-800" (ТУ 38.103287-80), либо полиоксипропиленгликоль марки "Лапрол-1052" (ТУ 2226-411-05761784-95) или их импоортные аналоги.As a polyetherdiol with a molecular weight of 800 ... 1000 cu I use either polyethylene glycol adipate of the PDA-800 brand (TU 38.103287-80), or polyoxypropylene glycol of the Laprol-1052 brand (TU 2226-411-05761784-95) or their imported analogues.
В качестве пространственно затрудненных диаминов могут использоваться следующие диамины:The following diamines can be used as spatially hindered diamines:
В качестве оксипропилированного этилендиамина с гидроксильным числом 640…800 мгКОН/г применяют аминотетроли марок "Воранол-640", "Воранол-800" (импорт) или отечественный аналог "Лапромол-294".As hydroxypropylated ethylenediamine with a hydroxyl number of 640 ... 800 mgKOH / g, aminotetrols of the brands "Voranol-640", "Voranol-800" (import) or the domestic analogue "Lapromol-294" are used.
Из жирорастворимых пигментов могут использоваться, в частности, следующие органические красители:Of the fat-soluble pigments, in particular, the following organic dyes can be used:
- краситель органический жирорастворимый темно-красный "Ж" (ТУ 6-14-37-80);- organic fat-soluble dark red dye "Zh" (TU 6-14-37-80);
- краситель жирорастворимый зеленый "Color Index: Solvent Green 3" (импорт);- fat-soluble green dye "Color Index: Solvent Green 3" (import);
- краситель жирорастворимый голубой "Color Index: Solvent Green 36" (импорт);- fat-soluble blue dye "Color Index: Solvent Green 36" (import);
- краситель жирорастворимый 9315 черный "Ипрозин") (импорт).- Dye, fat-soluble 9315 black "Iprozin") (import).
Указанные выше пределы соотношений между компонентами композиции с активными атомами водорода определены экспериментальным путем и являются оптимальными с точки зрения достижения положительного технического эффекта, соответствия требованиям ОАО "Газпром" и ОАО "ТК Транснефть" и минимальной себестоимости.The above limits of the ratios between the components of the composition with active hydrogen atoms are determined experimentally and are optimal from the point of view of achieving a positive technical effect, compliance with the requirements of Gazprom and TK Transneft and the minimum cost.
Композиция с активными атомами водорода изготавливается на стандартном емкостном химическом оборудовании путем смешения всех компонентов при температуре 80…110°С до получения гомогенного раствора.The composition with active hydrogen atoms is made on standard capacitive chemical equipment by mixing all the components at a temperature of 80 ... 110 ° C until a homogeneous solution is obtained.
В качестве изоцианатного форполимера на основе дифенилметандиизоцианата, являющегося отвердителем мастичного компонента с активными аатомами водорода, применяют промышленно производимые ферполимеры с массовой долей NCO-групп 15…17% и динамической вязкостью при (20±3)°С 3…10 Па·с, например форполимер "Форпол-NCO" (ТУ 2458-104-20504464-2006). При этом его плотность лежит в пределах 1135…1145 кг/м3.As an isocyanate prepolymer based on diphenylmethanediisocyanate, which is a hardener of a mastic component with active hydrogen atoms, industrially produced ferro-polymers with a mass fraction of NCO-groups of 15 ... 17% and dynamic viscosity at (20 ± 3) ° C 3 ... 10 Pa · s are used, for example prepolymer "Forpol-NCO" (TU 2458-104-20504464-2006). Moreover, its density lies within 1135 ... 1145 kg / m 3 .
В качестве одноупаковочной влагоотверждающейся грунтовки также применяют промышленно производимые грунтовки (праймеры) с массовой долей сухого остатка не менее 75% и с массовой долей NCO-групп 6…8%, например грунтовка "Форпол-Праймер" (ТУ 2458-114-20504464-2009), грунтовка УР-0446 "Уретан-Антикор" (ТУ 2313-025-20802364-2005), грунтовка "STEELPAINT-RU-MICA" (импорт). При этом их плотность и вязкость при (20±3)°С соответственно составляют 1250…1380 кг/м3 и 450…550 мПа·с.As a one-pack moisture-curing primer, industrially produced primers (primers) with a mass fraction of solids of at least 75% and with a mass fraction of NCO groups of 6 ... 8%, for example, Forpol-Primer primer (TU 2458-114-20504464-2009), are also used. ), primer UR-0446 "Urethane-Anticor" (TU 2313-025-20802364-2005), primer "STEELPAINT-RU-MICA" (import). Moreover, their density and viscosity at (20 ± 3) ° C are respectively 1250 ... 1380 kg / m 3 and 450 ... 550 MPa · s.
Сравнение предлагаемого комплексного антикоррозионного полимочевинуретанового покрытия с известными аналогичными покрытиями позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Новизна", так как в данном случае содержится новая совокупность элементов покрытия (одноупаковочная влагоотверждаемая изоцианатная грунтовка + двухупаковочная толщинообразующая полимочевинуретановая мастика), используется изоцианатный форполимерный отвердитель мастики с иным содержанием NCO-групп (15…17% вместо 13…14%) и скомпонована новая совокупность ингредиентов композиции с активными атомами водорода.Comparison of the proposed complex anticorrosive polyureaurethane coating with known similar coatings allows us to conclude that it meets the “Novelty” criterion, since this case contains a new set of coating elements (one-pack moisture-curing isocyanate primer + two-pack thickness-forming polyurea-urea mastic), isocyanate-based prepolymer mastic is used the content of NCO-groups (15 ... 17% instead of 13 ... 14%) and a new set of ingre Dentin composition with active hydrogen atoms.
Сочетание указанных выше нововведений привело к новому эффекту - получению антикоррозионного защитного покрытия с повышенной стойкостью к катодному отслаиванию, с более высокой адгезией к металлической подложке и к долговременному сохранению ее высокого уровня. Кроме того, ассортимент применяемых ингредиентов полимочевинуретановой мастики не позволял однозначно предсказать повышение жизнеспособности мастики почти на порядок после смешения ее составляющих, сохраняя при этом тиксотропность массы после ее нанесения как на горизонтальные, так и на вертикальные металлические изделия. Вышеуказанное свидетельствует о соответствии предполагаемого технического решения критерию "Изобретательский уровень".The combination of the above innovations led to a new effect - to obtain an anti-corrosion protective coating with increased resistance to cathodic peeling, with higher adhesion to the metal substrate and to its long-term maintenance of a high level. In addition, the range of applied ingredients of polyureaurethane mastic did not allow us to clearly predict the increase in the viability of the mastic by almost an order of magnitude after mixing its components, while maintaining the thixotropy of the mass after its application to both horizontal and vertical metal products. The above indicates that the proposed technical solution meets the criterion of "Inventive step".
Предлагаемые рецептуры элементов покрытия, необходимые для получения комплексного антикоррозионного защитного покрытия, ориентированы на использование ингредиентов как отечественного, так и импортного производства, выпускаемых в промышленном масштабе, с применением для их получения стандартного химического оборудования. Все составляющие элементы покрытия наносятся на защищаемые металлические поверхности с использованием существующих методов машинного нанесения или вручную (грунтовка). Это позволяет сделать обоснованный вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "Промышленная применимость".The proposed formulations of the coating elements necessary to obtain a comprehensive anti-corrosion protective coating are focused on the use of ingredients of both domestic and foreign production, manufactured on an industrial scale, using standard chemical equipment to produce them. All the constituent elements of the coating are applied to the protected metal surfaces using the existing methods of machine application or manually (primer). This allows you to make a reasonable conclusion about the conformity of the proposed technical solution to the criterion of "Industrial applicability".
Образцы покрытий для испытаний на металлических пластинах из стали марки Ст.3 размером 150×150×6 мм готовили следующим образом: грунтовку наносили методом воздушного распыления с получением сухого слоя толщиной 40…80 мкм с последующей сушкой при температуре (20±3)°С в течение 5…6 часов;Coating samples for testing on metal plates made of steel grade St.3 with a size of 150 × 150 × 6 mm were prepared as follows: the primer was applied by air spraying to obtain a dry layer with a thickness of 40 ... 80 μm, followed by drying at a temperature of (20 ± 3) ° С within 5 ... 6 hours;
- толщинообразующую мастику на загрунтованную поверхность наносили с использованием безвоздушного аппарата высокого давления фирмы "WIWA" марки "DUOMIX-230" толщиной 2,5…3,1 мм, при этом температура компонентов мастики составляла 50…70°С.- a thick-forming mastic was applied onto the primed surface using a WIWA airless high-pressure apparatus of the DUOMIX-230 brand with a thickness of 2.5 ... 3.1 mm, while the temperature of the mastic components was 50 ... 70 ° C.
Свободную пленку толщинообразующей мастики для проведения физико-механических испытаний при растяжении получали путем напыления мастики на фторопластовую пластину.A free film of thick-forming mastic for conducting physical and mechanical tensile tests was obtained by spraying the mastic onto a fluoroplastic plate.
Испытания проводили через 5 суток после нанесения покрытия. Все испытания проводили в соответствии с методиками ГОСТ Р 51164-98.Tests were carried out 5 days after coating. All tests were carried out in accordance with the methods of GOST R 51164-98.
Техническую сущность и преимущества предлагаемого комплексного антикоррозионного полимочевинуретанового покрытия иллюстрируют нижеприведенные экспериментальные данные.The technical essence and advantages of the proposed integrated anti-corrosion polyurea coating are illustrated by the following experimental data.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
В таблице 2 приведены рецептуры элементов покрытия-прототипа и предлагаемого комплексного покрытия, а в таблице 3 - результаты их испытаний.Table 2 shows the formulation of the elements of the coating of the prototype and the proposed integrated coating, and table 3 shows the results of their tests.
Таким образом, как видно из приведенных данных, заявляемое комплексное анктикоррозионное полимочевинуретановое покрытие, благодаря упрощению компонентного состава, сочетанию новых элементов и использованию в их рецептурах новых ингредиентов, позволило обеспечить более высокую устойчивость защитного полимерного покрытия к катодному отслаиванию, более высокий уровень адгезии и ее замедленное снижение во времени при сохранении высокого уровня физико-механических показателей и эксплуатационных характеристик. Кроме того, толщинообразующая мастика для наружного покрытия имеет увеличенное время сохранения жизнеспособности реакционной смеси, что упрощает аппаратурное оформление технологического процесса нанесения защитного полимерного покрытия на газо- и нефтепроводы и соответствующие им комплектующие изделия. А отсутствие в составе элементов покрытия канцерогенных каменноугольных и сланцевых масел обеспечивает экологическую чистоту проводимых изоляционных работ.Thus, as can be seen from the above data, the claimed complex anticorrosive polyurea coating, due to the simplification of the component composition, the combination of new elements and the use of new ingredients in their formulations, made it possible to provide a higher resistance of the protective polymer coating to cathodic peeling, a higher level of adhesion and its delayed reduction in time while maintaining a high level of physical and mechanical properties and operational characteristics. In addition, the thickening mastic for the outer coating has an increased time for maintaining the viability of the reaction mixture, which simplifies the hardware design of the technological process of applying a protective polymer coating to gas and oil pipelines and their corresponding component parts. And the absence of carcinogenic coal and shale oils in the coating elements ensures the environmental cleanliness of the insulation work.
Источники информации.Information sources.
1. Патент РФ №2072905. МПК6 С09D 175/02. Заявл. 04.09.1992, № заявки 5052945/04; опубл. 10.02.1997.1. RF patent No. 2072905. IPC 6 C09D 175/02. Claim 09/04/1992, application no. 5052945/04; publ. 02/10/1997.
2. Патент РФ №2216561. МПК7 С09D 5/08; С09D 175/04. Заявл. 04.03.2002, № заявки 2002106194/04; опубл. 20.11.2003 - прототип).2. RF patent No. 2216561. IPC 7 C09D 5/08; C09D 175/04. Claim March 4, 2002, application no. 2002106194/04; publ. 11/20/2003 - prototype).
Claims (1)
при соотношении изоцианатный форполимер: компонент с активными атомами водорода, обеспечивающем отверждение толстослойного наружного покрытия до получения требуемого уровня эксплуатационных характеристик. Integrated anticorrosive polyureaurethane coating for steel surfaces, designed to protect metal pipes, shaped fittings, valves and mounting assemblies of gas and oil pipelines of underground and underwater laying, pipelines and valves of compressor and pump stations, underground gas storage stations and oil storage tanks from corrosion operating temperature range from minus 30 to plus 60 ° С in the conditions of factory, basic or route application during their construction, river structure and overhaul, consisting of two elements: a thin-layer primer coating and a two-component thick-forming external polyurea-urethane coating, including an isocyanate prepolymer based on diphenylmethanediisocyanate and a component that cures with active hydrogen atoms of hydroxyl and amino groups, characterized in that they are thin-coded isocyanate primer containing not less than 75 wt.% solids and 6 ... 8 wt.% zocyanate groups, and to obtain an outer thick-forming layer, a two-component polyureaurethane mastic is used, including an isocyanate prepolymer with a mass fraction of isocyanate groups of 15 ... 17% and dynamic viscosity at a temperature of (20 ± 3) ° C 3 ... 10 Pa · s, and the composition cured by it with active hydrogen atoms with a hydroxyl number of 95 ... 105 mgKOH / g, mass fraction of total titratable nitrogen of 4.2 ... 4.5%, containing the following ingredients in their ratio, wt.%:
when the ratio of isocyanate prepolymer: component with active hydrogen atoms, providing curing of a thick outer coating to obtain the desired level of performance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010110458/05A RU2428443C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010110458/05A RU2428443C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2428443C1 true RU2428443C1 (en) | 2011-09-10 |
Family
ID=44757592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010110458/05A RU2428443C1 (en) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2428443C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522427C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Кронос СПб" | Liquid hydroxylamine curing agent for isocyanate prepolymers for producing sprayed polyurea-urethane coatings |
RU2630796C1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-09-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Polymer-quasicrystal powder composition for producing anti-corrosion protective coatings |
RU2648012C2 (en) * | 2016-03-14 | 2018-03-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) | Method of differentiation of contributions of components of anti-corrosive system forming on corrosive metal surface, in its integrated efficiency in the aggressive environment |
-
2010
- 2010-03-16 RU RU2010110458/05A patent/RU2428443C1/en active IP Right Revival
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2522427C1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-07-10 | Открытое акционерное общество "Кронос СПб" | Liquid hydroxylamine curing agent for isocyanate prepolymers for producing sprayed polyurea-urethane coatings |
RU2648012C2 (en) * | 2016-03-14 | 2018-03-21 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве" (ФГБНУ ВНИИТиН) | Method of differentiation of contributions of components of anti-corrosive system forming on corrosive metal surface, in its integrated efficiency in the aggressive environment |
RU2630796C1 (en) * | 2016-12-19 | 2017-09-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Polymer-quasicrystal powder composition for producing anti-corrosion protective coatings |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105670475B (en) | Solvent-free Polyaspartic Polyurea coating and preparation method thereof and its application | |
CN103740247B (en) | Be applied to marine drilling platform rot-resistant Spray Polyurea Elastomer and preparation method thereof and constructional method | |
ES2952455T3 (en) | Sprayable polyurethane coating | |
US9587139B2 (en) | Curable polyurea forming composition, method of making, and composite article | |
CN104341580B (en) | Strong mechanical performance sprays elastomer | |
CN109439158A (en) | A kind of weather-proof anticorrosive paint of solvent-free polyureas and preparation method | |
RU2428443C1 (en) | Complex anti-corrosion polyurea-urethane coating | |
JPS6314009B2 (en) | ||
KR101197197B1 (en) | Polyurea paint composition having excellent anti-corrosiveness, chemical-resistance and workability, and construction method using thereof | |
CN100478399C (en) | Resin composition | |
RU2662164C1 (en) | Polyurea composition for anti-corrosion protective coating of steel surfaces | |
EP3375802A1 (en) | Method for the preparation of a cross-linker for low emission epoxy resin compositions | |
CN110054980A (en) | A kind of single-component mist-solidifying polyurethane anticorrosive paint and preparation method thereof | |
DE102005046641A1 (en) | Anti-corrosion protection for external metal surfaces, involves using a curable mixture of glycidyl compounds, amine hardeners, coupling agent and inert plasticizer | |
RU2360938C1 (en) | Epoxy composition for coating | |
RU2522427C1 (en) | Liquid hydroxylamine curing agent for isocyanate prepolymers for producing sprayed polyurea-urethane coatings | |
JP2021017762A (en) | Waterproof coating method of concrete structure | |
JP5767670B2 (en) | Primer composition and coated steel | |
RU2531191C1 (en) | Polyurea urethane sprayed mastic for obtaining thick-layered anticorrosion coating | |
RU2216561C1 (en) | Anticorrosion protective polymeric coating | |
RU2808977C1 (en) | Polycarbamide protective coating for underground structures | |
JPS6313826B2 (en) | ||
WO2017159430A1 (en) | Resin-coated steel material and method for manufacturing same | |
EP3995549A1 (en) | Soil protection system with high dynamic crack bridging | |
KR102258262B1 (en) | An eco-friendly water-proof root-proof composition for artificial greening with adhesion, chemical resistance, flexibility, impact resistance, and penetration resistance, and construction method using the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190317 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20220201 |