UA132646U

UA132646U - Протикорозійне епоксидне покриття

Info

Publication number: UA132646U
Application number: UAU201807641U
Authority: UA
Inventors: Павло Анатолійович Білим; Микола Васильович Хворост; Владислав Олександрович Припростий; Марія Кирилівна Кухтик; Павло Михайлович Фірсов; Сергій Михайлович Золотов; Світлана Миколаївна Камчатна; Людмила Вікторівна Трикоз; Оксана Михайлівна Пустовойтова
Original assignee: Харківський Національний Університет Міського Господарства Імені О.М. Бекетова
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-03-11

Abstract

Протикорозійне епоксидне покриття з високою адгезійною міцністю до сталевої основи, сформоване з епоксидної композиції, що містить епоксидний олігомер ЕД-20, реакційно здатний полімерний наповнювач - поліанілін у формі емеральдинової основи, отверджувач аліфатичний амін. При цьому, як отверджувач містить диціанетилдіетилентриамін і додатково містить прискорювач отвердіння кислотного типу - комплекс трифтористого бору з трисдиметиламінометилфенолом, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: епоксидіановий олігомер73,53-73,26реакційноздатний полімерний наповнювач 5,15-5,13отверджувач аліфатичний амін 20,59-20,51прискорювач отвердіння кислотного типу 0,73-1,10.

Description

Корисна модель належить до лакофарбових матеріалів, до області розробки епоксидних композицій для отримання протикорозійних покриттів металевих конструкцій, які можуть використовуватися в різних галузях промисловості як самостійні одношарові покриття поліпшеного типу для захисту зовнішньої і внутрішньої поверхні ємностей зберігання водних розчинів солей, захисту виробів і конструкцій, що експлуатуються в морській, прісній воді і в умовах агресивної атмосфери на промислових об'єктах і об'єктах житлово-комунального господарства.

Відомо противокорозійне епоксидне покриття на основі епоксидіанового олігомера і отверджуючого агента ароматичного аміну - 1,6-гексаметилендіаміну (1). Однак дане епоксидне покриття, сформоване при затвердінні, має струм корозії білише 1 мкА і електрохімічний імпеданс нижче 150 кОм.

Відомо протикорозійне покриття на основі епоксидіанового олігомера і амінного отверджувача аліфатичного типу 2-метилпентаметилен-1,5-діаміну І2Ї. Однак використання даного отверджувача в протикорозійних покриттях вимагає додаткового введення в композицію протикорозійних пігментів.

Найбільш близьким до пропонованого є протикорозійне епоксидне покриття, отримане на основі епоксиді«анової смоли та сумішевого отверждуючого агента, що включає реакційноздатний полімерний наповнювач - поліанілін в формі емеральдінової основи і отверджувач аліфатичний амін - 2-метилпентаметилен-1,5-діамін |З). У результаті застосування сумішевої отверджуючої системи, що включає поліанілін і 2-метилпентаметилен-1,5-діамін, може бути повністю виключена пігментна частина епоксидної композиції, яка містить токсичні та екологічно небезпечні пігменти.

Композиція наносилася на сталеві пластини аплікатором із зазором 100 мкм. Твердіння покриття виконували при 60 "С протягом 6 годин.

У процесі впливу корозійного середовища (З Уо-ний водний розчин хлориду натрію) під покриттям на поверхні металу утворюється захисна плівка, що викликає пасивування поверхні і надає захисну дію. При цьому струм корозії на електроді після експозиції протягом 15 діб в активному середовищі не перевищує 0,95 мкА.

Основним недоліком відомого протикорозійного покриття на основі сформованого епоксидного складу є відносно низька адгезійна міцність до металевої основи. За методикою |4 встановлено, що при рівномірному відриві покриття від сталевої основи, напруження руйнування становить не більше 17 МПа, а після витримки його в агресивному середовищі (З 9бо- ний водний розчин хлориду натрію) протягом 30 діб складає не більше 5 МПа.

Задачею корисної моделі є розробка протикорозійного епоксидного покриття з високою адгезійною міцністю до сталевої основи, в якій шляхом підбору компонентів було б забезпечено підвищення загального рівня фізико-хімічної взаємодії покриття з металевим субстратом, яка дозволить підвищити ступень адгезійного контакту з'єднання при рівномірному відриві при експлуатації у агресивному середовищі.

Поставлена задача досягається тим, що протикорозійне епоксидне покриття з високою адгезійною міцністю до сталевої основи, яке сформоване з епоксидної композиції, що містить епоксидний олігомер ЕД-20, реакційноздатний полімерний наповнювач - поліанілін у формі емеральдинової основи, отверджувач аліфатичний амін, згідно з корисною моделлю, як отверджувач містить диціанетилдіетилентриамін і додатково містить прискорювач твердіння кислотного типу - комплекс трифтористого бору з трисдиметиламінометилфенолом, при наступному співвідношенні компонентів, мас. 9о: епоксидіановий олігомер 73,53-73,26 реакційноздатний полімерний наповнювач 5,15-5,13 отверджувач аліфатичний амін 20,59-20,51 прискорювач твердіння кислотного типу 0,73-1,10.

Відмітною особливістю від прототипу є використання в композиції, як отверджувач аліфатичного типу диціанетилдіетилентриаміну, а як прискорювача твердіння кислотного типу комплексу трифтористого бору з трисдиметиламінометилфенолом, які при спільній дії забезпечують формування протикорозійного епоксидного покриття з поліпшеною адгезійною міцністю до сталевої основі, зниження температури і скорочення часу твердіння.

Суть корисної моделі пояснюється прикладами із зміною співвідношення компонентів відповідно до таблиці 1.

Таблиця 1 й Я Я Контрольні з Контрольні з

Зміст компонентів у складі використанням використанням запропонованого запропонованого запропонованого

Компоненти епоксидного покриття, отверджувача мас. 9о аліфатичного типу прискорювача мас. 97 твердіння, мас. 90 1 12131415 16 7 де енннені мита) ве) вм. ве ве) ве. ве вм основи (синтезований за методикою! 5,15 5,14 5,13 5,18 5,12 5,18 51

Диціанетилдіетилентриамін УП-0633

Прискорювач твердіння - комплек трифтористого бо З (синтезований за методикой (61)

Приклад 1

Епоксидну композицію для протикорозійного покриття готують наступним чином: 5,15 мабс. Фо (7 мас. ч.) поліаніліну у формі емеральдінової основи змішували з 20,59 мас. 95 (28 мас. ч.) 5 диціанетилдіетилентриаміну. Суміш перемішували протягом 7 діб з використанням магнітної мішалки. В результаті було отримано розчин темно-синього кольору. Отримана суміш уводилась в епоксидну смолу ЕД-20 у співвідношенні по мас.9о - ЕД-20/суміш, рівному 73,53/25,74 і додатково додавали прискорювач твердіння - комплекс трифтористого бору з трисдиметиламінометилфенолом у кількості 0,73 мас. 95 (1 мас. ч.). Композицію наносили на сталеві пластини та отверджували при 50 "С протягом 4 годин.

Приклади 2-7. Здійснюють за аналогією з прикладом 1 і відрізняються співвідношенням компонентів в композиції (таблиця 1).

Властивості кожної композиції за прикладами 1-7 (таблиця 1) порівняно з відомою приведено у таблиці 2.

Як видно з таблиці 2, пропонована композиція за прикладами 1-3 має значно поліпшену адгезійну міцність до сталевого субстрату - після витримки в агресивному середовищі (З 95 -ний водний розчин хлориду натрію) протягом 30 діб залишкова адгезійна міцність в середньому становить 9 МПа, що в середньому у 1,8 перевищує залишкову адгезійну міцність покриття на основі композиції прототипу. Крім того, пропонована композиція має поліпшену технологічність, що дозволяє знизити температуру твердіння в середньому на 107 ії скоротити тривалість твердіння на 2 години. Отримане за даним режимом твердіння протикорозійне епоксидне покриття має протикорозійні властивості на рівні прототипу.

Виходити за межі нижнього (композиція 1) і верхнього (композиція 3) значень вмісту отверджувача 20,51-20,59 мас. 95 і прискорювача твердіння 0,73-1,10 мас. 95. в епоксидній композиції недоцільно, оскільки при цьому властивості останньої погіршуються.

Таблиця 2

Властивості 1 1 2 1 з | 4 | 516 | 7 | мог ежим твердіння год. год. год. 4 год. | год. год. год. |6 год. основи, МПа" 8,68 92 8,7 5,3 62 4,6 б 4,9 м жжж 0,66 0,64 0,71 0,78 0,66 | 0,83 | 0,69 | 0,69 ' 87,2 85,2 87,1 69,1 82,9 | 702 | 77,5 | 86,9

Примітка: Чисельник - вихідні показники зразків, знаменник - після витримки у З 95 - ному водному розчині хлориду натрію протягом 30 діб. 7) Середні значення показників відомої композиції; "к) середній показник від 10 паралельних вимірювань; ях) за методикою, описаною у джерелі І7|; хх) за методикою, описаною у монографіїї |4|;

Таким чином, запропонована композиція забезпечує підвищену адгезійну міцність для протикорозійного покриття до сталевої основи та має покращені технологічні властивості, що розширюють можливість її використання для захисту зовнішньої і внутрішньої поверхні ємностей зберігання водних розчинів солей, захисту виробів і конструкцій, що експлуатуються в морській, прісній воді і в умовах агресивної атмосфери на промислових об'єктах і об'єктах житлово-комунального господарства.

Джерела інформації: 1. ІпЯвепсе ої Нагдепегв оп Апіісоітовіме Ргорепієз ої Ероху Соаїіпов5. І агізза А.ЗаКНагома,

Епйдепе А.ІпаеїКіп, Міадітії В. Мапегом, ОїЇда А. Киїїкома. МаїегіаІі5 апа Мапиїтасіигіпу Ргосеззев, 2005, м.20, Мо 1, р. 57-63. 2. Кочнова 3.А., Е.С. Жаворонок, А.Е. Чальх. Зпоксиднье смольі и отвердители: промьішленньє продукть / 3.А. Кочнова, Е.С. Жаворонок, А.Е. Чальїх. - М.: Пзйнт-Медиа, 2006.- 200 с. 3. Патент РФ Мо 2443724, кл. С 080 59/50, 2010 Индейкин Е.А., Курбатов В.Г., Ильин А.А.

Модифицированньй аминньй отвердитель зпоксидньмх смол. 4. Карякина М. И. Испьітание лакокрасочньїх материалов и покрьтий / М. И. Карякина. - М.:

Химия, 1988.-272 с. 5. 05 Раївепі 5792830, 1998, Модіпд 5.А., Вабіпіс 5.у)., Зсопісніпі С.Г. Ргосевзв5 ог ргерагіпа роїуапійпе. 6. Бильім П.А. Аддуктьї трехфтористого бора с аминозамещенньіми ариленсульфидами и отвержденнье ими полизпоксидь!: автореф. дис. на соискание учен. степени канд. хим. наук: 02.00.06 "Химия вьісокомолекулярньїх соединений" / Павел Анатольевич Бильім. - Москва, 1990.-25 с. 7. Горловский И. А. Лабораторньй практикум по пигментам и пигментированньм лакокрасочньім материалам / И. А. Горловский, Е. А. Индейкин, И. А. Толмачев. - Л.: Химия,

Коо) 1990.-286 с.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Протикорозійне епоксидне покриття з високою адгезійною міцністю до сталевої основи, яке сформоване з епоксидної композиції, що містить епоксидний олігомер ЕД-20, реакційноздатний полімерний наповнювач - поліанілін у формі емеральдинової основи, отверджувач аліфатичний амін, яке відрізняється тим, що як отверджувач містить диціанетилдіетилентриамін і додатково містить прискорювач отвердіння кислотного типу - комплекс трифтористого бору з трисдиметиламінометилфенолом, при наступному співвідношенні компонентів, мас.

Фо: епоксидіановий олігомер 73,53-73,26 реакційноздатний полімерний наповнювач 5,15-5,13 отверджувач аліфатичний амін рджу ф 20,59-20,51 прискорювач отвердіння кислотного типу 0,73-1,10.