Грунтувальна композиція

Винахід відноситься де вибору складу композицій, які можуть застосовуватися для ґрунтування під кремнійорганічні покриття металевих поверхонь трубопроводів, технологічного обладнання та будівельних конструкцій, які експлуатуються при нормальних та підвищених температурах в корозійних середовищах на підприємствах харчової промисловості, у виробництві цукру, винної та пивобезалкогольної продукції. Для захисту металів від корозії в харчовій промисловості, виходячи з санітарно-гігієнічних вимог (токсикологічний паспорт, дозвіл Мінохорони здоров'я, тощо), застосовується обмежене число лакофарбових покрить. До них відносяться, зокрема, матеріали на основі кремнійорганічних композицій, які характеризуються підвищеною термостійкістю та протиадгезійними властивостями, але мають невисоку адгезію до металевої поверхні, Відомі ґрунтувальні композиції типу ГФ-020 або ФЛ-ОЗК на основі алкідних смол. Вони не знайшли застосування в харчовій промисловості, оскільки мають низьку термостійкість і погану адгезію до покривних кремнійорганічних шарів. Найбільш близькою до запропонованої є термостійка до 120°C ґрунтувальна композиція ЭП-00-10. В склад композиції входять епоксидна смола Э-40, залізний сурік і тальк. Вона застосовується для ґрунтування під епоксидні та інші емалі, а також як самостійне водо-, масло- і хімічностійке покриття при нанесенні в три шари. Проте при нанесенні на цю ґрунтувальну композицію кремнійорганічних покрить внаслідок відсутності достатньої спорідненості епоксидного полімеру з кремнійорганічним покриттям погіршується адгезія покривного шару з ґр унтувальним. В основу винаходу поставлена задача створення ґрунтувальної композиції для металевих поверхонь під кремнійорганічні покриття, в якій за рахунок додаткового введення кремнійорганічних сполук, наповнювача та отверджувача у відповідному співвідношенні досягається спорідненість з кремнійорганічними покриттями, що забезпечить покращення адгезії, підвищення термостійкості, протикорозійних та гідрофобних властивостей і дасть можливість використовувати її під кремнійорганічні лаки та емалі. Поставлене завдання досягається тим, що ґрунтувальна композиція для металевих поверхонь, яка містить епоксидну смолу, залізний сурик, тальк та диетилентриамін, згідно з винаходом, додатково містить кремнійорганічний лак, наприклад КО-921 та аеросил при такому співвідношенні компонентів (в ваг.част,): кремнійорганічний лак КО-921 70 - 80 епоксидна смола ЭД-20 20 - 30 диетилентриамін (ДЕТА) 0,5 - 0,9 тальк 65 - 75 залізний сурик 4,8 - 5,2 аеросил 1,2 - 1,4 Кремнійорганічний лак вводиться для досягнення спорідненості з кремнійорганічним покриттям та покращення адгезії з матеріалом основи. Аеросил вводиться як структур уюча добавка-наповнювач для зменшення розшарування в структурі поверхневоактивних речовин. Введення до складу ґрунтувальної композиції стверджувала ДЕТА, який внаслідок просторової доступності аміногрупи виступає як каталізатор в процесі ствердження системи "кремнійорганічний лак та епоксидна смола - мінеральні наповнювачі (тальк, залізний сурик, аеросил)", приводить до проходження каталітичного процесу за механізмом регульованого лінійного та тримірного структур ування [Харитонов Н.П. Органосиликатные материалы, их свойства и те хнология применения. — Л: Наука,1979. — 202с.; Харитонов Н.П. Некоторые теоретические аспекты получения органосиликатных материалов // В кн.: "Защитные высокотемпературные покрытия". — М.,1972. — с. 262 - 269.]. Для одержання ґрунтувальної композиції, що заявляється використані такі компоненти: кремнійорганічний лак КО-921 (ГОСТ 16508-70), епоксидна смола ЭД-20 (ДОТУ 20-93), диетилентриамін ДЕТА (ТУ 6-02-914-86), тальк (ТУ 21-25-217-78), залізний сурик (ГОСТ 8135-74), аеросил (ГОСТ 14922-77). Приклад Ґрунтувальну композицію одержували шляхом механічного змішування органосилоксанового лаку та епоксидної смоли і наповнювачів (тальк, залізний сурик, аеросил) в кульовому або бісерному млинах до ступеня перетиру 30мкм (на приладі "Клин" (ГОСТ 6689-74) з наступним введенням отверджувача диетилентриаміну в приготовану суміш механічним перемішуванням без попереднього розчинення безпосередньо перед нанесенням на об'єкт захисту. Наносили ґрунтувальну композицію повітряним розпиленням при температурі 20°С і отверджували на повітрі на протязі 48 год. при температурі 20°С. Приклади складу ґрунтувальної композиції представлені в таблиці 1. Таблиця 1 Компоненти Кремнійорганічний лак КО-921 Епоксидна смола ЭД-20 Диетилентриамін (ДЕТА) Тальк Склад композиції, ваг. част., для прикладу 1 50 50 0,3 65 2 70 30 0,5 65 3 75 25 0,7 70 4 80 20 0,9 75 5 90 10 1,0 75 Залізний сурик Аеросил 4,8 1,2 4,8 1,2 5 1,3 5,2 1,4 5,2 1,4 Результати досліджень ґрунтувальної композиції представлені в таблиці 2. Збільшення вмісту кремнійорганічного лаку більше 80 ваг. част, недоцільне, оскільки, в ґрунтувальній композиції не проходить повна полімеризація кремнійорганоепоксидної композиції при нормальних умовах і вона не затверджується через 72 год. При збільшенні вмісту епоксидної смоли понад 30 ваг. част, погіршується термостійкість та адгезія ґрунтувального покриття, Таблиця 2 Показники 3а яким ГОСТом, ОСТом, ДСТУ або методиці визначається ГОСТ 4765-73 Склад композиції для прикладу 2 3 4 5 5 4 Прототип Міцність при ударі, н*м 5 Адгезія за методом решітчастих ГОСТ 15140-78 2 2 3 2 надрізів, бал Водопоглинання за 50 діб, % мас. ГОСТ 21513-76 0,9 0,6 0,8 2,4 Перехідний електроопір покриття, ом. м ГОСТ 6433.2-71 10*6 10*7 10*7 10*6 Електрична міцність покриття, кв/мм ГОСТ 6433.3-71 10 10 10 5 Термостійкість*, С ГОСТ 9.406-84 200 350 300 150 Температура початку втрати маси термогравіметричний 135 145 160 100 полімеру, С аналіз Корозійна стійкість, год.** 5%HCl 48 72 72 42 5%HNO3 36 72 72 48 5%H2SO4 48 48 72 24 * Методика испытаний диэлектрических свойств, водопроницаемости, температуростойкости, биостойкости защитных покрытий трубопроводов (Утверждено приказом Министерства жилищнокоммунального хозяйства РСФСР 5 декабря 1986 г. № 512, Москва,1987) ** модельні середовища харчової промисловості [Тищенко Г.П., Трофимович А.Н. Повышение долговечности пищевого оборудования. — M.: Агропромиздат, 1985, 208 с.]. Ґрунтувальна композиція наноситься на металеві вироби зануренням, пневморозпилюванням, струменевим обливом, пензлем, електростатполем при температурі 15 - 35°С і відносній вологості 45 - 75%. Отвердження композиції проходить на протязі 48 - 72 годин на повітрі при 15 - 35°С. З табл. 2 видно, що заявлена ґрунтувальна композиція має добрі термостійкі та електроізоляційні властивості, гідрофобна, стійка в ряді агресивних середовищ, на неї є дозвіл Мінохорони здоров'я України № 5.05.07-269, 270, 271/1078 для використання в харчовій промисловості.