RU2775000C1 - Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия - Google Patents

Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия Download PDF

Info

Publication number
RU2775000C1
RU2775000C1 RU2021109147A RU2021109147A RU2775000C1 RU 2775000 C1 RU2775000 C1 RU 2775000C1 RU 2021109147 A RU2021109147 A RU 2021109147A RU 2021109147 A RU2021109147 A RU 2021109147A RU 2775000 C1 RU2775000 C1 RU 2775000C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
component
hardener
microcalcite
epoxy resin
Prior art date
Application number
RU2021109147A
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Мидхатовна Абуталипова
Алексей Константинович Ушамирский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Владелец центр"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Владелец центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Владелец центр"
Application granted granted Critical
Publication of RU2775000C1 publication Critical patent/RU2775000C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к двухкомпонентным композициям на основе эпоксидных смол и отвердителя, предназначенных для получения антикоррозийных покрытий трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры. Предложена композиция, образованная совмещением компонента А, представляющего собой эпоксидную смолу, и компонента В, представляющего собой отвердитель при их объемном соотношении 1:1. В качестве отвердителя композиция содержит смесь при следующем соотношении, мас.%: 29-32 полиэтиленполиамина, 14-17 дибутилфталата, 3-5 диоксида титана, 38-44 микрокальцита и 10-14 диоксида кремния. Технический результат – создание полимерной композиции для антикоррозионного покрытия, характеризующейся высокими тиксотропными свойствами и возможностью использования установки для одновременного смешивания и нанесения двухкомпонентного состава на внутреннюю поверхность трубопроводов. Изобретение позволяет повысить водостойкость, стойкость покрытия к воздействию кислот и щелочей, а также адгезию композиции к металлическим поверхностям. 2 табл.

Description

Изобретение относится к композициям, в частности, к двухкомпонентным на основе эпоксидных смол и отвердителя, предназначенных для получения антикоррозийных покрытий трубопроводов. Заявленная композиция может быть использована для покрытия внутренней поверхности различных трубопроводов (том числе водопроводов) и емкостей, а также запорно-регулирующей арматуры, подвергающихся воздействию коррозионно-активной среды. Композиция предназначена для нанесения на металлические, керамические и чугунные поверхности с целью защиты их от коррозии.
Композиция должна обеспечивать время рабочего цикла покрытия с момента смешивания компонентов «А» и «Б» до начала момента застывания в том числе, при низких температурах и иметь вязкость, необходимую для прохождения через распылительную головку специализированной установки, осуществляющей нанесение покрытия на внутреннюю поверхность трубопроводов.
Известно, что в противокоррозионной защите внутренней поверхности трубопроводов различного назначения большое внимание уделяется выбору лакокрасочных покрытий. Успех эффективной защиты металла трубопровода зависит от правильного выбора системы лакокрасочного покрытия, подготовки поверхности, условий эксплуатации и других факторов. Покрытия, применяемые для защиты трубопроводных систем, должны обладать высокой адгезией к защищаемой поверхности, водостойкостью, высокими физико-механическими характеристиками, устойчивостью к воздействию агрессивных сред.
Известна антикоррозионная композиция для защиты металлических конструкций, оборудования и сооружений, описанная в пат. RU №2174136 (Кл. С09D 5/08, 163/02, 2001). Данная композиция содержит связующее - эпоксидную смолу, модификатор - тиокол марки 1, отвердитель - АСОТ-2 и наполнитель - мелкочешуйчатый альфа-оксид железа. Покрытия, полученные из этой композиции, являются долговечными (до 15 лет) и износостойкими в условиях действия химических реагентов, влаги, перепада температур, превышающих 100°С. Однако наряду с вышеперечисленными достоинствами эти покрытия имеют и существенные недостатки. Так, например, в присутствии альфа-оксида железа при повышенных температурах увеличивается скорость деструкции полярных связей в полимере, что приводит к резкому ухудшению физико-механических свойств покрытий в процессе их эксплуатации, недостаточной эластичности и водостойкости, особенно в горячей воде. Последнее требование является особенно важным при защите крупногабаритных гидротехнических сооружений, а также нефтехранилищ, где периодически для промывки используют горячую воду или водяной пар. Еще одним существенным недостатком известной композиции является ее низкая тиксотропность.
Известны композиции, содержащие в своем составе связующее, в частности, смолы, на отверждение которых требуется длительное время и повышенная температура, что значительно ограничивает сферу применения подобных композиций. В частности, подобные композиции раскрыты в заявке на изобретение РФ №2002131703 (МПК C09D 127/24, C09D 5/08, C09D 127/24, C09D 167/08, C09D 163/02, опубл. 10.07.2004), в патенте РФ на изобретение № 2669840 (МПК C09D 163/00, C09J 163/00, C08G 59/18, B01J 13/02, опубл. 16.10.2018), в патенте РФ на изобретение №2378304 (МПК C09D 5/08, C09D 5/10, опубл. 10.01.2010).
Известна композиция для антикоррозийного покрытия по патенту РФ на изобретение № 2739767 (МПК C09D 5/08, C09D 7/00, C09D 163/00, опубл. Опубликовано: 28.12.2020). Известная композиция для антикоррозийного покрытия включающая основу, содержащую связующее, смесь растворителей, смесь пигментов, содержащую, как минимум, один антикоррозийный пигмент и ингибитор коррозии, наполнитель, пластификатор, загуститель и диспергатор, отличающаяся тем, что связующее представляет собой смесь поливинилхлоридной хлорированной смолы с эпоксидно-диановой смолой, а также дополнительно содержит феналкаминный отвердитель, при следующем соотношении, мас.%: смола поливинилхлоридная хлорированная 7-9, смола эпоксидно-диановая 9-10, пигменты 9-10, наполнитель 5-9, пластификатор 4-5, антикоррозийный пигмент 2-2,5, ингибитор коррозии 1-1,2, загуститель 0,2, диспергатор 0,05, феналкаминный отвердитель 2-2,2, смесь растворителей остальное.
Недостатком композиции является наличие в ее составе компонентов, наличие которых не позволяет применять покрытие для водопроводных труб питьевого назначения.
В качестве наиболее близкого аналога выбрано техническое решение «Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия», описанное в патенте на изобретение РФ №2683079 (МПК C09D 5/08, C09D 163/00, C04B 20/10, опубл. 15.05.2018). Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия, содержащая эпоксидную смолу и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве эпоксидной смолы используют прозрачный эпоксидный компаунд Этал-27НТ/12НТ при соотношении компонента А, представляющего собой бесцветную прозрачную низковязкую эпоксидную смолу, к компоненту В, представляющему собой низковязкий отвердитель типа ЭТАЛ, равном 81,6:18,4 мас.ч., а в качестве минерального наполнителя - микрокальцит с содержанием карбоната кальция СаСО3 не менее 97% с частицами фракции 0,5-1 мм и фракции менее 0,2 мм при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: прозрачный эпоксидный компаунд Этал-27НТ/12НТ 100, микрокальцит с частицами фракции 0,5-1 мм 72-100, микрокальцит с частицами фракции менее 0,2 мм 112-80.
Недостатком данной композиции, представляющей собой двухкомпонентный состав, образованный компонентом А (бесцветная, прозрачная низковязкая эпоксидная смола) и компонентом Б (низковязкий отвердитель типа ЭТАЛ) при их соотношении 1:0,225, является низкая тиксотропность, а также преимущественное содержание дорогостоящего компонента.
Имеется потребность в создании композиции для антикоррозионного покрытия, которая может наносится специальной установкой. Установка имеет два симметричных контура для подачи компонентов: по одному поступает компонент «А», а по второму - компонент «Б», которые впоследствии соединяются перед статическим смесителем, в котором происходит смешивание компонентов в пропорции 1:1 и далее готовая смесь через распылительную головку наносится на поверхность трубопровода.
Технический результат заключается в создании композиции для антикоррозионного покрытия, характеризующейся высокими тиксотропными свойствами и возможностью использования установки для одновременного смешивания и нанесения двухкомпонентного состава на внутреннюю поверхность трубопроводов.
Изобретение позволяет повысить водостойкость, стойкость покрытия к воздействию кислот и щелочей, а также адгезию композиции к металлическим поверхностям.
Заявленный результат достигается тем, что предложен состав композиции, образованной совмещением компонента А, представляющего собой эпоксидную смолу ЭД-20 в виде готового компаунда, и компонента В, представляющего собой отвердитель при их соотношении в мас.%: 59,6-65,4 эпоксидной диановой смолы ЭД-20, 40,4-34,6 отвердителя.
Введение в состав отвердителя загустителя - высокодисперсного, гидрофильного, пирогенного диоксида кремния с весовым содержанием чистого вещества более 98 весовых % (ковелос), - способствует образованию необходимых тиксотропых свойств композиции при совмещении компонента А и компонента В в объёмной пропорции 1:1. Разработанный состав отвердителя содержит при следующем соотношении, мас.%: 28-32 отвердитель - полиэтиленполиамин, 13-16 пластификатор - дибутилфталат, 3-5 диоксид титана, 37-42 минеральный наполнитель - микрокальцит с частицами фракции 2,5 мкм и 10-14 загустителя - диоксида кремния.
В ходе проведения испытаний были испытаны разные сочетания компонентов композиции, включая разные виды смол, растворителей и различных добавок с наполнителями, а также их процентное соотношение. Именно заявленный состав компонентов позволяет получить оптимальные результаты испытаний и создать композицию, которую можно наносить установкой для одновременного смешивания и нанесения смеси компонентов в объёмной пропорции 1:1 на поверхность трубопровода и обеспечить заявленные защитные свойства.
Приготовление и испытания.
Заявленный состав готовят следующим образом. Перемешивание полиэтиленполиамина и дибутилфталата осуществлялось в реакторе в интервале температур 20-25°С в течении 2-3 минут. Продолжая интенсивное перемешивание в смесь последовательно вводились диоксид титана, микрокальцит и диоксид кремния. Полученный отвердитель - компонент В и эпоксидная смола ЭД-20 - компонент А совместили в пропорции 1:1, тщательно перемешивая не менее 10 минут.
Для определения реологических характеристик приготовленных образцов использовался реометр Modular Compact Rheometer MCR52 Anton Paar, Австрия. Измерения проводили в системе «плита-плита» PP50, зазор между плитами - 1 мм. Результаты измерений обрабатывались в программе RheoCompassver. 1.25.
Для определения вязкости исходных компонентов, а также их смеси использовали тест определения вязкости от скорости сдвига Viscosity Curve (1-100 c-1, 1 точка/1 сек, 20°С). Для оценки тиксотропных свойств образцов использовали трёхинтервальный тест 3ITTOsc-Rot-Osc, в котором имитируется процесс нанесения образца на трубопровод и определяется степень восстановления структуры после снятия нагрузки. Условия проведения: 20°C, интервал 1 и 3 γ=1%, f=1 Hz, интервал 2 - скорость сдвига - 1000 с-1. Для изучения динамики набора вязкости после смешения компонентов использовали тест Shear Rate, в котором вязкость измерялась при постоянной скорости сдвига 10 с-1 и постоянной температуре 20°C. Наблюдение за набором вязкости вели 60 мин.
В результате исследования тиксотропных свойств были отобраны 4 компонентных состава, из которых заявленный состав показал наилучшие результаты испытаний. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Таблица 1
Композиция Состав 1,
мас. %
Состав 2,
мас. %
Состав 3,
мас. %
Состав 4,
мас. %
Компонент А:
ЭД-20
Компонент В:
Дибутилфталат
Микрокальцид
Диоксид кремния
Полиэтиленполиамин
Диоксид титана
12-15
38-47
12-14
30-35
4-6
13-16
37-42
12-14
28-32
3-5
16-20
36-45
10-12
30-35
4-6
14-17
38-47
12-14
29-33
3-5
Интервал 1
Комплексная вязкость η*, Па⋅с
124,35→131,91 147,24→114,33 138,86→124,46 130,19→125,28
Интервал 2
Вязкость η, Па⋅с
3,96→0,60 5,51→1,06 2,85→2,01 4,52→0,90
Интервал 3
Комплексная вязкость η*, Па⋅с
18,02→100,60 17,55→136,63 27,76→78,22 17,91→119,71
Восстановление структуры за 60 с, % 40,2 63,0 30,2 52,2
Время восстановления структуры, с
До 25% 29,9 24,9 31,5 27,4
До 50% 96,3 44,2 ~ 436 72,1
Физико-механические свойства заявленной композиции определяли на образцах, полученных путем отверждения композиций на поверхности металла при температуре 20 - 25°С в течение 48 часов.
Адгезионная прочность к металлической и бетонной подложке определена по ГОСТ 15140-78 "Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии". Эластичность пленки при изгибе определена по ГОСТ 6806-73 "Материалы лакокрасочные. Метод определения эластичности пленки при изгибе". Водопоглощение покрытия определено по ГОСТ 4650-80 "Пластмассы. Методы определения водопоглощения". Результаты испытаний приведены в табл. 2.
Таблица 2 - Физико-механические свойства
Наименование характеристик Предлагаемый состав
1 Адгезия, баллы 1
2 Эластичность пленки при изгибе, мм 1
3 Термостойкость покрытия, °С 230
4 Истираемость 0,04 г/см2
5 Водопоглощение, % 0,13
6 Стойкость покрытия
Среда Масса нач., г Масса кон., г Δm, %
HCl, 15% 5,7500 6,8198 +18,6
H2SO4, 30% 5,7382 6,5790 +14,7
NH3, 25% 5,9381 6,1298 +3,2
Толуол 6,0374 6,0846 +0,8
Вода 5,9551 6,3002 +5,8
Полученная композиция отличается высокими тиксотропными свойствами, повышенной адгезией, коротким временем отверждения, стойкостью к воздействию агрессивных сред. Использование предлагаемой композиции позволит повысить эффективность защиты и сроки службы трубопроводов по сравнению с прототипом.

Claims (3)

  1. Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия, содержащая компонент А - эпоксидную смолу в виде готового компаунда и компонент В - отвердитель с добавлением минерального наполнителя - микрокальцита, отличающаяся тем, что в качестве компонента А использована эпоксидная смола ЭД-20, микрокальцит имеет размер частиц фракции 2,5 мкм, и в состав отвердителя дополнительно введен загуститель - высокодисперсный, гидрофильный, пирогенный диоксид кремния с весовым содержанием чистого вещества более 98 весовых %, пластификатор и диоксид титана при следующем соотношении компонентов, мас.%:
  2. Полиэтиленполиамин 29-32 Дибутилфталат – пластификатор 14-17 Микрокальцит 38-44 Диоксид кремния - загуститель 10-14 Диоксид титана 3-5,
  3. при этом полимерная композиция образована путем совмещения компонента А - эпоксидной смолы ЭД-20 и компонента В - отвердителя в пропорции 1:1 по объему.
RU2021109147A 2021-04-05 Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия RU2775000C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2775000C1 true RU2775000C1 (ru) 2022-06-27

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2329228C1 (ru) * 2007-01-09 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Полимербетонная смесь
CN101007921B (zh) * 2006-01-24 2010-05-12 中国科学院过程工程研究所 一种用于电厂烟囱的防腐涂料及其用途
CN107099217A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 山东欧铂新材料有限公司 一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法
RU2673852C1 (ru) * 2017-12-19 2018-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для получения самовосстанавливающихся лакокрасочных покрытий
RU2683079C1 (ru) * 2018-05-15 2019-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101007921B (zh) * 2006-01-24 2010-05-12 中国科学院过程工程研究所 一种用于电厂烟囱的防腐涂料及其用途
RU2329228C1 (ru) * 2007-01-09 2008-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева" Полимербетонная смесь
CN107099217A (zh) * 2017-04-28 2017-08-29 山东欧铂新材料有限公司 一种含有石墨烯/锌粉复合材料的树脂防腐涂料及其制备方法
RU2673852C1 (ru) * 2017-12-19 2018-11-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для получения самовосстанавливающихся лакокрасочных покрытий
RU2683079C1 (ru) * 2018-05-15 2019-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6242318B2 (ja) Snイオンを利用した弱溶剤形高耐食性塗料組成物
KR101410386B1 (ko) 구도막 수용성 무기질 징크 도료 및 철 구조물 도장 등을 위한 수용성 에폭시 방청 프라이머 도료 조성물 및 그 제조방법
JPS6314009B2 (ru)
CN105694662B (zh) 一种无溶剂环氧煤焦油防腐涂料及其制备方法和应用
CN114686070A (zh) 一种水性环氧富锌底漆及其制备方法
RU2775000C1 (ru) Полимерная композиция для антикоррозионного покрытия
DE102005046641A1 (de) Verfahren zum Schutz der Aussenflächen von metallischen Werkstoffen gegen Korrosion durch Beschichtung mit härtbaren Mischungen auf der Basis von Glycidylverbindungen und aminischen Härtern
RU2502763C1 (ru) Антикоррозионное и теплоизоляционное покрытие на основе полых микросфер
JP6859209B2 (ja) クリヤー塗料組成物、クリヤー塗膜、クリヤー塗膜付き基材並びにコンクリート構造物の補修方法および補強方法および剥落防止方法
JP2014227434A (ja) Snイオンを利用した高耐食性塗料組成物
CN112724790A (zh) 聚硫化合物改性环氧涂层及沿海电厂钢结构防腐工艺
Feng et al. Research on the formula of polyaspartic ester polyurea concrete coating and its application
KR102103223B1 (ko) 강구조물 방식 도장재 및 그 제조방법
JP2018184564A (ja) 防錆塗料組成物
JPH11310735A (ja) エポキシ樹脂防食塗料組成物
RU2233299C2 (ru) Эпоксидно-перхлорвиниловая композиция для покрытий
Abzalova et al. New aspects of the use and application of anti-corrosion protective coatings based on epoxy-novolac block copolymers of xylitane
GB2135665A (en) Polymer cement mortar composition
RU2307142C1 (ru) Антикоррозионная грунтовка
JPS6333479A (ja) 水中塗装用塗料組成物
JP6376912B2 (ja) 亜鉛めっき鋼材用の錆処理剤及びそれを用いた補修方法
KR102103226B1 (ko) 해안 강구조물 방식 도장 방법
JPH02108533A (ja) 防食施工法
JP7394652B2 (ja) コンクリート剥落防止材及びコンクリート剥落防止方法
JPS6051555B2 (ja) 孔食補修方法