RU2756372C1 - Состав для нанесения антикоррозионного покрытия - Google Patents
Состав для нанесения антикоррозионного покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756372C1 RU2756372C1 RU2021110379A RU2021110379A RU2756372C1 RU 2756372 C1 RU2756372 C1 RU 2756372C1 RU 2021110379 A RU2021110379 A RU 2021110379A RU 2021110379 A RU2021110379 A RU 2021110379A RU 2756372 C1 RU2756372 C1 RU 2756372C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- weight
- zinc
- coating
- resistance
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/20—Silicates
- C01B33/32—Alkali metal silicates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
- C09D5/10—Anti-corrosive paints containing metal dust
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к покрытиям для антикоррозионной защиты металлических конструкций. Предложен состав для нанесения антикоррозионного покрытия, содержащий высокомодульное жидкое калиевое стекло с силикатным модулем 4,0-5,0 в количестве 26-28% по массе от смеси, модифицированное добавкой дигидрата ацетата цинка 0,44-1,00% по массе от массы жидкого стекла, и цинковый наполнитель в количестве 72-74% по массе от общей массы готовой смеси состава в виде цинковой пыли с размером частиц 3-5 мкм. Техническим результатом является создание самоотверждаемой композиции, формирующей антикоррозионное нетоксичное, пожаро-, взрыво- и искробезопасное покрытие, обладающее повышенной водостойкостью, биостойкостью, стойкостью к нефтепродуктам, маслам, органическим растворителям, кислото- и щелочностойкостью. 1 табл.
Description
Изобретение относится к покрытиям для антикоррозионной защиты металлических конструкций и может быть использовано для нанесения на различные металлические конструкции, эксплуатирующиеся в условиях воздействия агрессивных сред таких как: морская вода, различные фракции нефтепереработки, масла, органические растворители и воздействии биокоррозии.
Известна антикоррозионная цинк-силикатная композиция Силика-цинк-2 (СЦ-2) (В.А.Орлов. Цинк-силикатные покрытия. М.: Машиностроение, 1984, стр. 13-16), содержащая цинк и связующее - жидкое натриевое стекло. Данная композиция имеет длительное время отверждения (свыше 30 минут), более длительный период до набора водостойкости (от 5 дней), а также низкую адгезию к поверхности металла. Для отверждения требуется дополнительная добавка ортофосфорной кислоты, что приводит к повышению трудоемкости процесса нанесения антикоррозионного покрытия на различные металлоконструкции.
Известна антикоррозионная композиция для защиты черных металлов от коррозии, содержащая цинк и связующее - жидкое стекло, феррофосфор (патент РФ №2295552, опубл. 20.03.2007 по классу МПК С09D 5/10). В качестве жидкого стекла содержит калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 4,8-5,3 или смесь натриево-литиевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 при следующем соотношении компонентов композиции, масс.%: цинк 36-64, феррофосфор 16-24, калиевое жидкое стекло с силикатным модулем 4,8-5,3 или указанная смесь натриево-литиевого жидкого стекла с силикатным модулем 3,8-4,2 20-40. Недостатком данной композиции является низкая стойкость, получаемого на ее основе покрытия к агрессивным средам, в частности, к разбавленным водным растворам кислот и щелочей.
Известно антикоррозионное покрытие для защиты металлоконструкций, которое формируется грунтовочным слоем, состоящим из высокодисперсного порошка цинка и этилсиликатного связующего при их соотношении от 1:1 до 2:1 соответственно (патент РФ № 2148603, опубл. 10.05.2000 по классам МПК C09D 5/10, C23C 28/00). Данное покрытие имеет следующие недостатки: высокую пожаро- и взрывоопасность, токсичность, за счет содержания в связующем более 50 масс.% этилового спирта, низкая стойкость к сухому и влажному истиранию, воздействию органических растворителей.
Известна композиция антисолевого состава для покрытия металлической поверхности, включающая в себя этилсиликатное связующее, высокодисперсный цинк и аморфный углерод, при этом сумма количественного содержания указанного углерода и указанного связующего составляет 100 мас.% при содержании углерода 5-95 мас.%, а содержание высокодисперсного цинка составляет 0,5-3,0 мас.ч. на 1 мас.ч. суммарного количественного содержания углерода и связующего (патент РФ № 2549844, опубл. 27.04.2015 по классам МПК: C09D 5/10, C09D 183/00, C08K 3/04, C08K 3/08). Заявленная композиция имеет следующие недостатки: токсичность, пожаровзрывоопасность, низкая адгезия, а также низкая устойчивость к воздействию высоких температур свыше 300ºС.
Перечисленные композиции для антикоррозионной защиты металлоконструкций имеют следующие общие недостатки: высокая пожаро- и взрывоопасность, токсичность, низкая стойкость к агрессивным средам, включающими как кислотные, так и щелочные растворы, низкие характеристики по механическим воздействиям (сухое и мокрое истирание, адгезия к подложке), а также сравнительно низкие показатели по термостойкости.
Техническая проблема состоит в необходимости устранения недостатков предшествующего уровня техники.
Техническим результатом патентуемого изобретения является создание самоотверждаемой композиции, формирующей антикоррозионное нетоксичное, пожаро-, взрыво- и искробезопасное покрытие, обладающее повышенной водостойкостью, биостойкостью, стойкостью к нефтепродуктам, маслам, органическим растворителям, кислото- и щелочностойкостью.
Технический результат достигается тем, что состав для нанесения антикоррозионного покрытия содержит связующий материал, представляющий собой высокомодульное жидкое калиевое стекло с силикатным модулем 4,0-5,0, в количестве 26-28% по массе от смеси, модифицированное добавкой дигидрата ацетата цинка 0,44-1,00% по массе от массы жидкого стекла, и цинковый наполнитель в количестве 72-74% по массе от общей массы готовой смеси состава в виде цинковой пыли с размером частиц 3-5 мкм.
Модификация высокомодульного жидкого калиевого стекла путем добавки дигидрата ацетата цинка приводит к значительному улучшению стойкости, получаемого покрытия, к различным агрессивным средам. Дигидрат ацетата цинка существенно влияет на структурообразование покрытия за счет того, что в процессе высыхания покрытия происходит встраивание атомов цинка в кристаллическую решетку силиката калия, что и позволяет достичь описанные выше свойства сформированного покрытия. Также добавка дигидрата ацетата цинка в совокупности с микроскопическим цинковым наполнителем является синергетической смесью, дополнительно вносящей вклад в повышение устойчивости покрытия к агрессивным средам.
При приготовлении предлагаемой композиции использовали следующие компоненты:
- мелкодисперсный кремнезем с размером частиц от 10 до 40 мкм Орисил 175 по ТУ У 24.1-31695418-002-2003, производитель ООО «Силика»;
- гидроксид калия ХЧ, производитель ЗАО «ХимИмпорт»;
- дигидрат ацетата цинка ГОСТ 5823-78;
- цинковая пыль с размером частиц 3-5 мкм, производитель ZINCHEM (ЮАР).
Получение состава для нанесения антикоррозионного покрытия осуществляют следующим образом.
Мелкодисперсный кремнезем с размером частиц от 10 до 40 мкм смешивают с раствором гидроксида калия в воде, в которую предварительно добавлена модифицирующая добавка дигидрата ацетата цинка. Весь процесс происходит при непрерывном перемешивании реакционной среды при атмосферном давлении и температуре 90-99ºС в течении 50 минут. После этого реакционная масса поступает в ультразвуковой гомогенизатор, в котором за счет воздействия ультразвука определенной мощности (от 30 до 40 кГц, мощность ультразвукового генератора 3 кВт) происходит образование кавитационных микропузырьков. В микропузырьках происходит дальнейшее протекание процесса формирования высокомодульного жидкого стекла вследствие того, что при схлопывании таких пузырьков происходят гидродинамические удары с давлением в сотни атмосфер и температурой в несколько тысяч градусов. Таким образом, реакционная среда циркулируется заданное число циклов перемешивания и при воздействии ультразвуком до того момента, когда готовое связующее будет удовлетворять требуемым физико-химическим параметрам: модуль жидкого стекла 4,0-5,0 (по ГОСТ 13078-81) и плотность 1,19-1,20 г/мл (по ГОСТ 18995.1-73).
Далее медленно, порционно и при постоянном перемешивании добавляют к определенному количеству жидкого калиевого стекла расчетное количество цинковой пыли. Перемешивание проводят до полного исчезновения осадка по всему объему, а затем выдерживают 10 – 15 минут с целью выведения воздушных пузырьков и для начала химической активации компонентов антикоррозионного состава.
Конкретные примеры реализации состава и характеристика свойств получаемого покрытия приведены в таблице 1.
Таблица 1. Примеры составов и их свойства
Примеры составов, % | Значение силикатного модуля | Плотность, г/мл | Адгезия, баллы | Коррозионная стойкость | Прочность при ударе, см | Стойкость покрытия к истиранию, класс |
Состав 1: Кремнезем 5,60 % Гидроксид калия 2,42 % Вода 19,54 % Дигидрат ацетата цинка 0,44 % Цинковая пыль 72,00 % |
4,5 | 3,0±0,1 | 1 | 1200 часов в камере солевого тумана, не обнаружено следов поражения коррозией поверхности образца | 50 | 2 |
Состав 2: Кремнезем 5,48 % Гидроксид калия 2,30 % Вода 19,42 % Дигидрат ацетата цинка 0,80 % Цинковая пыль 72,00 % |
4,7 | 3,0±0,1 | 1 | 1200 часов в камере солевого тумана, не обнаружено следов поражения коррозией поверхности образца | 60 | 1 |
Состав 3: Кремнезем 4,91 % Гидроксид калия 1,20 % Вода 18,92 % Дигидрат ацетата цинка 0,97 % Цинковая пыль 74,00 % |
4,5 | 3,0±0,1 | 1 | 1200 часов в камере солевого тумана, не обнаружено следов поражения коррозией поверхности образца | 50 | 2 |
Сведения о проведенных испытаниях полученного покрытия на металлических образцах
.
Испытания проводились на металлических пластинах из малоуглеродистой стали 08кп размером 70х150x1,0 мм, с предварительной пескоструйной или дробеструйной обработкой до степени 1 по ГОСТ 9.402-2004 или класс Sa 2,5 по ISO 8501-01:2007. При этом подаваемый воздух должен быть очищен от водных и масляных примесей, абразив должен быть остроугольным и чистым. Очищенная поверхность должна иметь среднюю шероховатость Rz в диапазоне от 60 до 90 мкм. На стальные пластины размером 70х150x1,0 мм, путем пневмораспыления был нанесен состав толщиной 120 мкм в сухой пленке. Для каждого образца брались партии по пять пластин, в таблице указаны средние результаты.
Коррозионная стойкость покрытия определяли по принятой методике в условиях камеры соляного тумана по ГОСТ 28234-89. Адгезия определена по методу решетчатого надреза ГОСТ 31149-2014. Прочность при ударе по ГОСТ Р 53007-2008 (диаметр бойка 12,7 мм, масса груза 1 кг). Стойкость покрытия к влажному истиранию по ГОСТ 32300-2013.
Claims (1)
- Состав для нанесения антикоррозионного покрытия, содержащий высокомодульное жидкое калиевое стекло с силикатным модулем 4,0-5,0 в количестве 26-28% по массе от смеси, модифицированное добавкой дигидрата ацетата цинка 0,44-1,00% по массе от массы жидкого стекла, и цинковый наполнитель в количестве 72-74% по массе от общей массы готовой смеси состава в виде цинковой пыли с размером частиц 3-5 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110379A RU2756372C1 (ru) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | Состав для нанесения антикоррозионного покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021110379A RU2756372C1 (ru) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | Состав для нанесения антикоррозионного покрытия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756372C1 true RU2756372C1 (ru) | 2021-09-29 |
Family
ID=78000069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021110379A RU2756372C1 (ru) | 2021-04-14 | 2021-04-14 | Состав для нанесения антикоррозионного покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756372C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810470C1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-12-27 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" (Сколковский институт науки и технологий) | Композиция для антикоррозионного покрытия для защиты стальных конструкций от коррозии |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1205394A (en) * | 1966-09-16 | 1970-09-16 | Camrex Ltd | Improvements in and relating to paint compositions |
US4209555A (en) * | 1979-01-26 | 1980-06-24 | A. O. Smith Corporation | Corrosion resistant galvanic coating |
US20060217469A1 (en) * | 2005-03-26 | 2006-09-28 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Use of stabilizers in phosphorus-containing thermally stabilized flame retardant agglomerates |
RU2531193C2 (ru) * | 2009-04-03 | 2014-10-20 | Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. | Антикоррозийная покрывная композиция |
RU2538878C2 (ru) * | 2012-11-26 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновации. Технологии. Производство" | Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия |
RU2549844C1 (ru) * | 2013-12-16 | 2015-04-27 | Кривцов Сергей Владимирович | Композиция антисолевого состава для покрытия металлической поверхности преимущественно корпусов и деталей погружных насосов для нефтедобычи и способ ее приготовления |
RU2563794C2 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновации. Технологии. Производство" | Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия |
-
2021
- 2021-04-14 RU RU2021110379A patent/RU2756372C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1205394A (en) * | 1966-09-16 | 1970-09-16 | Camrex Ltd | Improvements in and relating to paint compositions |
US4209555A (en) * | 1979-01-26 | 1980-06-24 | A. O. Smith Corporation | Corrosion resistant galvanic coating |
US20060217469A1 (en) * | 2005-03-26 | 2006-09-28 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Use of stabilizers in phosphorus-containing thermally stabilized flame retardant agglomerates |
RU2531193C2 (ru) * | 2009-04-03 | 2014-10-20 | Акцо Нобель Коатингс Интернэшнл Б.В. | Антикоррозийная покрывная композиция |
RU2538878C2 (ru) * | 2012-11-26 | 2015-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновации. Технологии. Производство" | Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия |
RU2563794C2 (ru) * | 2013-07-26 | 2015-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Инновации. Технологии. Производство" | Композиция для нанесения антикоррозионного покрытия |
RU2549844C1 (ru) * | 2013-12-16 | 2015-04-27 | Кривцов Сергей Владимирович | Композиция антисолевого состава для покрытия металлической поверхности преимущественно корпусов и деталей погружных насосов для нефтедобычи и способ ее приготовления |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810470C1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-12-27 | Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Сколковский институт науки и технологий" (Сколковский институт науки и технологий) | Композиция для антикоррозионного покрытия для защиты стальных конструкций от коррозии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7789953B2 (en) | High temperature resistant coating compositions | |
US5652064A (en) | Environmentally friendly coating compositions, bonding solution, and coated parts | |
KR100904813B1 (ko) | 방식제로서의 산화몰리브덴의 용도, 및 이러한 방지제를함유한 코팅 조성물 | |
RU2741551C2 (ru) | Межоперационная грунтовка | |
US6150033A (en) | Environmentally friendly coating compositions, bonding solution, and coated parts | |
Qiao et al. | Application of ordered mesoporous silica nanocontainers in an anticorrosive epoxy coating on a magnesium alloy surface | |
JP2024041797A (ja) | 金属基板の腐食保護 | |
JPS6015466A (ja) | 耐水性アルミニウム粒子、その製法および塗膜 | |
CA2501349C (en) | Formation of corrosion-resistant coatings | |
JPWO2020045487A1 (ja) | 防錆塗料組成物およびその用途 | |
RU2019550C1 (ru) | Способ получения ингибирующего коррозию лакокрасочного материала | |
RU2756372C1 (ru) | Состав для нанесения антикоррозионного покрытия | |
KR101444702B1 (ko) | 아연말을 이용한 고내식성 수용성 가열 건조형 도료 조성물 및 그 제조방법 | |
KR101323960B1 (ko) | 수성의 방청 및 방진 코팅 조성물 및 이의 제조방법 | |
JP2005238001A (ja) | 防錆塗装した金属製品 | |
CN111073358A (zh) | 一种磷酸盐水性重防腐蚀涂料及其制备方法和施工方法 | |
JP7452653B2 (ja) | 塗料 | |
US2692840A (en) | Single package primary chemical treatment composition | |
JPS60131975A (ja) | コーテイング組成物 | |
KR101963448B1 (ko) | 크롬프리 아연알루미늄 복합 무기질 코팅제,그 제조 방법 및 코팅 방법 | |
JPS58185660A (ja) | 一次防錆塗料組成物 | |
RU2603781C1 (ru) | Противокоррозионная цинксиликатная краска | |
JPS60133072A (ja) | 溶接性良好な一次防錆塗料組成物 | |
JP2006160776A (ja) | 水性ジンクリッチ塗料 | |
KR101039455B1 (ko) | 제진 도료 조성물 및 그 제조방법 |