Композиція для захисного покриття металевих виробів

Изобретение относится к композициям для покрытия металлических изделий (преимущественно стальных труб), эксплуатируемых в воде. Известна композиция для защиты металлических изделий, включающая в качестве пленкообразователя смесь из пентифталевой смолы, дивинилацетилено-вого лака, трикрезилфосфата, наполнитель и органический растворитель [Авт.св. СССР № 525735, кл. С 09 D 5/12, 1973]. Недостатками этого покрытия является низкая биологическая инертность, т.к. оно содержит токсичные вещества , и низкая ударная прочность. Известен также состав, включающий в качестве пленкообразователя смесь из поливинилбутираля и фенолформальдегидную смолу, в качестве наполнителя - алюминиевую п удру и органические растворители [Эмаль ВЛ-297 алюминиевая, ТУ 6-10-1667-78]. Органические вещества, входящие в эту композицию, являются высокотоксичными. Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранная прототипом композиция для защитного покрытия металлических изделий, включающая в качестве пленкообразователя органические соединения, в качестве наполнителя - неорганические добавки, а в качестве растворителя толуол, ксилол и сольвент или их смеси произвольного состава [Патент Российской Федерации № 2028352, кл. С 0 D 183/04, 5/03, 1995]. Эта композиция в качестве пленкообразователя содержит смесь из пентафталевой смолы, полиорганосилоксановой смолы, моноэтаноламина, аминолигнина и битума, в качестве наполнителя - алюминиевую пудр у, железный сурик и/или цинковую пыль, а в качестве растворителя - толуол, ксилол или сольвент, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Пентафтэлевая смола 8-10 Пигмент (наполнитель) 5-6 Попиорганосилоксановая смола 24-31 Смесь моноэтаноламина с аминалигнином при соотношении 1:20 5-6 Битум 6-20 Растворитель 28-52 Основным недостатком прототипа и указанных аналогов является то, что они как защитные покрытия металлических изделий, соприкасающихся с водой, например, водопроводные трубы, резервуары и т.д., не отвечают современным санитарно-гигиеническим нормам, потому что в них содержатся токсичные компоненты. К токсичным и высокотоксичным относится большинство органических веществ, входящи х в пленкообразующуюся часть рассмотренных композиций. Пленкообразователи же представляют в рассмотренных композициях простые смеем органических ве ществ, в том числе и полимеров. В получаемых композициях и покрытиях, состоящи х из простых смесей, токсичность исходных компонентов сохраняется. Кроме того, не являются экологически чистыми (нетоксичными) и некоторые компоненты применяемых в композициях наполнителей. К таковым относится асбест, признанный в последнее время сильным канцерогеном, вызывающим ослабление иммунной системы человека. Токсичные вещества из внутренних покрытий водопроводных труб могут переходить в проточную воду (особенно горячую) в результате растворения, а также в результате абразивного воздействия находящихся в воде взвешенных твердых частиц даже микроскопических размеров. Требования по экологической безопасности к органическим растворителям, применяемым при составлении защитных композиций, менее жесткие, поскольку при сушке они практически полностью испаряются из покрытий и могут быть обезврежены различными методами (например, методом каталитического дожигания). Вместе с тем все компоненты растворителей должны обладать умеренной токсичностью. С этой точки зрения приемлемыми оказываются растворители толуол и ему подобные ксилол и сольвент, применяемые в прототипе. В основу изобретения поставлена задача - в композиции для защитного покрытия металлических изделий путем изменения ингредиентов и состава функциональных компонентов обеспечить получение нетоксичного, биологически инертного покрытия. Поставленная задача решается тем, что композиция для защитного покрытия металлических изделий, включающая в качестве пленкообразователя органические соединения, в качестве наполнителя - неорганические добавки, а в качестве растворителя -толуол, ксилол и сольвент или их смеси произвольного состава, согласно изобретению, содержит в качестве пленкообразователя полистирол или нетоксичные сополимеры на основе стирола при следующем соотношении функциональных компонентов, мас.%: Пленкообразователь 6-16 Наполнитель 6-14 Растворитель 70-88 Задача решается также тем, что в качестве пленкообразователя композиция содержит полистирол или нетоксичные сополимеры стирола с бутадиеном и/или акрилонитрилом в массовом соотношении (2,5-4): 1, при этом суммарная масса бутадиена и акрилонитрила составляет 1. Использованные в композиции полистирол или сополимеры на основе стирола являются нетоксичными и применяются для изготовления изделий, соприкасающихся с питьевой водой и пищевыми продуктами. При образовании сополимеров токсичность исходных веществ (олигомеров, мономеров) в ряде случаев устраняется [Шефтель В.О. Полимерные материалы: токсические свойства // справочник. - Л.: Химия, 1982. 240 с]. Нетоксичны и предлагаемые в качестве наполнителя неорганические добавки: алюминиевая пудра, сажистый углерод, железный сурик, цемент, известняк, доломит, диатомит, кварц взятые как порознь, так и в виде их различных сочетаний. Ко всем из них адгезия пленкообразователей полистирольного типа достаточно велика. Растворители, примененные в разработанной композиции (толуол, ксилол, сольвент или их смеси), совпадают с таковыми в прототипе и полностью удаляются из покрытия при сушке. Покрытия, получаемые из предлагаемых композиций, нетоксичны. Предлагаемые соотношения используемых для приготовления композиции функциональных компонентов обеспечивают не только биологическую инертность, но и требуемый для рассматриваемой задачи комплекс эксплуатационных свойств формируемых из них покрытий (время высыхания, прочность, адгезию, эластичности, водостойкость и теплостойкость). Применение сополимеров на основе стирола обеспечивает теплостойкость покрытий до 110-120°С и повышает антикоррозионные свойства изделий. Примеры конкретного выполнения составов покрытий приведены в табл.1, свойства покрытий - в табл.2. При составлении композиции для этого использовали сополимер стирола с бутадиеном и акрилонитрилом марки АБС - 0809 Т(ГОСТ 18077-77), алюминиевую, пудр у марки ПАП - 2 (ГОСТ 5494-71) и технический ксилол (ГОСТ 9949-76). Нанесение покрытий на испытательные металлические образцы осуществляли методом окунания при температуре композиции 25°С. Сушку покрытий осуществляли на воздухе при температуре 25°С. Из табл.1 следует, что отношения функциональных компонентов в композициях 2-8 являются оптимальными для защитных покрытий. В композиции 9 прочность пленки на удар оказывается самой низкой, теплостойкость ниже нормы, а водопоглощение - неприемлемо высоким. В композиции 1 наблюдается низкая адгезия и низкая эластичность покрытий. Таким образом, в композициях 1 и 9, отвечающих соотношениям пленкообразователя и наполнителя соответственно ниже и выше граничных, комплексы защитных свойств покрытий в значительной степени отклоняются от оптимальных. Все покрытия, отвечающие испытанным составам композиции, нетоксичны.