Изобретение относится к коррозионно-стойким порошковым покрытиям на базе полимеров, предназначенных для защиты изделий из металлических сплавов от воздействия агрессивной среды, и может быть использовано при производстве трубопроводного оборудования. Состав порошковой композиции для покрытия включает порошковый полисульфон с температурой стеклования не менее 210°C и дополнительно содержит ультрадисперсный порошок монтмориллонита и порошок политетрафторэтилена 4-МБ при следующем соотношении, мас.%: полисульфон - 68-74; политетрафторэтилен 4-МБ - 18-22; монтмориллонит - 8-10.The invention relates to corrosion-resistant powder coatings based on polymers designed to protect products from metal alloys from the effects of an aggressive environment, and can be used in the production of pipeline equipment. The composition of the powder coating composition includes polysulfone powder with a glass transition temperature of at least 210 ° C and additionally contains ultrafine montmorillonite powder and 4-MB polytetrafluoroethylene powder in the following ratio, wt.%: Polysulfone 68-74; polytetrafluoroethylene 4-MB - 18-22; montmorillonite - 8-10.
Задачей изобретения является получение коррозионно-стойкого композиционного полимерматричного порошкового покрытия на основе полисульфона с размером частиц 60-120 мкм и улучшенными физико-механическими, тепловыми, трибологическими и гидрофобными свойствами. Россия разрабатывает, потребляет и реализует сотни миллионов тон баррелей жидких углеводородов и кубических миллионов природного газа в год. Для реализации этой непрерывной и крайне важной работы используются сотни тысяч километров трубопроводного транспорта и сопутствующего оборудования. Основными задачами в этой области промышленности, как и во многих других, является увеличение надежности и сроков безаварийной эксплуатации ответственных элементов и узлов. Для данного типа оборудования это является крайне актуальной проблемой ввиду его огромного количества и важности. Если учесть, что аварии, которые происходят на трубопроводном транспорте, как правило, приводят к значительным экономическим потерям и загрязнениям окружающей среды, а зачастую и человеческим жертвам, то борьба с причинами возникновения такого рода инцидентов представляется первостепенной задачей, требующей скорейшего решения. Установлено, что при использовании разработанных покрытий на основе полисульфона будет увеличен безаварийный срок эксплуатации нефте- и газопроводов до 25-30 лет.The objective of the invention is to obtain a corrosion-resistant composite polymer matrix powder coating based on polysulfone with a particle size of 60-120 microns and improved physico-mechanical, thermal, tribological and hydrophobic properties. Russia develops, consumes and sells hundreds of millions of tons of barrels of liquid hydrocarbons and cubic millions of natural gas per year. Hundreds of thousands of kilometers of pipeline transport and related equipment are used to realize this continuous and crucial work. The main tasks in this industry, as in many others, is to increase the reliability and terms of trouble-free operation of critical elements and assemblies. For this type of equipment, this is an extremely urgent problem due to its huge number and importance. If we take into account that accidents that occur in pipeline transport, as a rule, lead to significant economic losses and environmental pollution, and often human casualties, then combating the causes of such incidents seems to be a paramount task that needs to be addressed as soon as possible. It has been established that when using the developed polysulfone-based coatings, the trouble-free life of oil and gas pipelines will be increased to 25-30 years.
В данном изобретении предложен состав, обеспечивающий не только максимальные физико-механические свойства, но и высокий уровень адгезии к металлической подложке.The present invention proposed a composition that provides not only the maximum physical and mechanical properties, but also a high level of adhesion to the metal substrate.
Новый технический результат изобретения заключается в получении эффективного коррозионно-стойкого композиционного полимерматричного порошкового покрытия на основе полисульфона для защиты стальных изделий от воздействия агрессивной среды. Достигается технический результат тем, что в составе помимо полисульфона содержится ультрадисперсный порошок монтмориллонита и порошок политетрафторэтилена 4-МБ при следующем соотношении, мас.%: полисульфон - 68-74; политетрафторэтилен 4-МБ - 18-22; монтмориллонит - 8-10.A new technical result of the invention is to obtain an effective corrosion-resistant composite polymer matrix powder coating based on polysulfone to protect steel products from exposure to aggressive environments. A technical result is achieved by the fact that in addition to polysulfone, an ultrafine powder of montmorillonite and polytetrafluoroethylene 4-MB powder are contained in the following ratio, wt.%: Polysulfone - 68-74; polytetrafluoroethylene 4-MB - 18-22; montmorillonite - 8-10.
Заявленный состав может быть получен следующим способом. В качестве исходных материалов используются промышленные порошки полисульфона с температурой стеклования не менее 210°C и политетрафторэтилена 4-МБ, а также очищенный ультрадисперсный порошок монтмориллонита. Состав компонентов в композиции отвечает соотношению, мас.%: полисульфон - 68-74; политетрафторэтилен 4-МБ - 18-22; монтмориллонит - 8-10.The claimed composition can be obtained in the following way. The starting materials used are industrial polysulfone powders with a glass transition temperature of at least 210 ° C and 4-MB polytetrafluoroethylene, as well as purified ultrafine montmorillonite powder. The composition of the components in the composition corresponds to the ratio, wt.%: Polysulfone - 68-74; polytetrafluoroethylene 4-MB - 18-22; montmorillonite - 8-10.
Компоненты, взятые в вышеуказанной пропорции, смешиваются в шаровом активаторе планетарного типа. Время механохимической обработке на активаторе типа АПФ-3/МПФ-1 составляет 30-35 минут.The components taken in the above proportion are mixed in a planetary ball activator. The time of mechanochemical treatment on an activator of the type APF-3 / MPF-1 is 30-35 minutes.
Полученный таким образом материал представляет собой порошок коричневого цвета с размером частиц 60-120 мкм, не требующий дополнительной обработки. Готовый состав можно наносить на стальные изделия методом электростатического напыления.Thus obtained material is a brown powder with a particle size of 60-120 μm, which does not require additional processing. The finished composition can be applied to steel products by electrostatic spraying.
Полученные результаты на покрытии разработанного авторами состава представлены на Фигуре 1. Коэффициент трения удалось уменьшить на 32%, износ - в 3,3 раза относительно чистого полисульфона. Температура длительной эксплуатации без потери физико-механических свойств составляет 165°C.The results obtained on the coating developed by the authors of the composition are presented in Figure 1. The friction coefficient was reduced by 32%, wear - 3.3 times relative to pure polysulfone. The temperature of continuous operation without loss of physical and mechanical properties is 165 ° C.
