Спосіб отримання покриття капілярно-пористої структури

Винахід відноситься до способів отримання капілярно-пористої структури захисних покрить, які здатні при попаданні на них крапель отруйних речовин поглинати їх незворотне. Відомий спосіб нанесення сорбіруючого покриття відповідно до винаходу СРСР №323426 з класу С09D5/20, опубл. 10.12.71. Бюл.№1 «Спосіб нанесення сорбіруючого покриття». Покриття містить, мас. %: епоксидна смола - 55; іонообмінна смола - 5; меламінформальдегідна смола - 1; дібутилфталат - 17; двоокис титана - 10; ацетон 2; бутілацетон - 2; ксилол - 3; поліетіленполіамін - 5. Перед нанесенням поверхня обробляється за допомогою 4-6%-ого розчину господарського мила у воді, яка нагріта до 40-60°С. Недоліком відомого способу є слабке затримання від випаровування крапель отруйних речовин, що потрапили на пофарбовану поверхню машин або будівельних конструкцій. Цей недолік обумовлений фізикохімічними властивостями компонентів, які належать, до складу і стр уктурою висохлого шару покриття. Відома «композиція для дезактивуючого знімного покриття» по патенту України №20991 з класу С09D5/20; G21F1/10, опубліков. 27.02.98.Бюл.№1, що містить наступні компоненти, мас. %: перхлорвинілова смола 16,817,2; ацетон 25,8-26,3; етилацетат 51,4-52,0; гліцерин 3,4-3,6; аеросил 0,55-0,60; кислота 0,94-1,0; лак рубіновий або стеарат свинцю 0,14-0,16. Композиція призначена для одержання знімних покриттів, здатних дезактивувати поверхні, забруднені радіоактивними речовинами. Недоліком подібного способу створення цієї композиції є неможливість запобігання випаровування крапель отруйних речовин із поверхні, на яку нанесена композиція фарби згідно цього аналога. Це обумовлено монолітною структурою фарби і її фізико-хімічними властивостями. З відомих аналогів найбільш близьким з технічної сутності є «Спосіб одержання покриття, що тріскається» по авт. св. СРСР №1435591 з класу С09D5/28; В05D1/38, опубліков. 07.11.88.Бюл.№41, що обраний як прототип. Сполука відомої емалі містить наступні мас.ч.: плівкоутворювач 12,4-32,6; пігмент 1,3-16,9; аеросил 8,0-40,0; розчинник 149,28-455,0. Відома сполука призначена для відтворення покриттів, що тріскаються, й застосовується для захиснодекоративного фарбування виробів. Недоліком відомої сполуки покриття є мала кількість отруйних речовин, які затримуються, в зв'язку з низьким рівнем пористості його структури та неможливість тривалого утримання крапель отруйних речовин, що потрапили на покриття, шляхом Їхнього. Краплі отруйних речовин, що потрапили на пофарбовану поверхню, згідно прототипу, продовжують випаровуватися, створюючи в повітрі концентрації отруйних речовин, які небезпечні для здоров'я людей. Технологічною задачею, на вирішення якої спрямований винахід, є збільшення кількості отруйної речовини, яка незворотна утримується пористим покриттям, що створюване шляхом вибору відповідної сукупності речовин. Їх концентрації та уведення в цю суміш дисперсного гідрофільного наповнювача. Для вирішення цієї задачі шляхом операцій нанесення на підложу ґрунтового і плівкоутворювального шару, їх послідовного отвердіння та нанесення на плівкоутворювальний шар захисного шару і його отвердіння, відповідно до винаходу вводять у сполучну полімерну основу захисного шару, попередньо нагріту до 60-70°С, висушений гідрофільний дисперсний наповнювач - силікагель з питомою поверхнею 180-220м 2/г при масовій процентній концентрації компонентів у виді: плівкоутворювач на основі перхлорвинілової, сополімервинілхлоридної, нитроцелюлозної чи поліакрилової смоли 19-23 пігмент 8-12 дібутилфталат 3-4 силікагель 10-15 Розчинник Р-4 у складі: 60-46 бутилацетат 7-6 ацетон 16-12 толуол 37-28 здійснюють нанесення суміші з урахуванням її в'язкості та затужавіють її при температурі 18-22°С протягом 34 години. Тим самим значно зростає розгалуженість капілярно-пористої структури покриття і збільшується кількість отруйної речовини, яка утримується покриттям, виготовленим відповідно до пропонованого способу. Дані покриття доцільно застосовувати як захисні покриття на складах з хімічними компонентами (на заводах, портах) для захисту від можливого витоку з резервуарів з отруйними речовинами. Приклад реалізації способу. Як наповнювач доцільно використовувати силікагель, що попередньо висушеним у жаровій шафі при температурі 270±5°С з питомою адсорбційною поверхнею 200±20м 2/г, обсягом пір 1,6см 3/г і середнім діаметром часток 0,05мм, що визначається на гріндометрі за ДСТ 6589-74. Змішування компонентів проводять на лабораторних вальцях при 70°С. Тривалість змішання складає 480±5 секунд. Зазор між валками завжди зберігають незмінним. Середня концентрація наповнювача в полімерному матеріалі складає до 15 мас. %. Нанесення на підложу проводять розпиленням при в'язкості 25-30с чи валиком або пензлем при в'язкості 4570 с. В'язкість визнається за ДСТ 8420-74. Тривалість висихання покриття при 20±2°С до ступеня 3 складає не більше 2 годин, що визначається за ДСТ 19007-73. Вигин плівки емалі не більш 2 мм (визначають за ДСТ 6806-73). Міцність плівки емалі на удар - 40 см. Водостійкість при 20±2°С не менше 200 годин, що визначається за ДСТ 9.403-80. Щільність покриття-1,2-1,3 г/см 3. У процесі отвердіння, частину плівкоутворювальної матриці поглинає силікагель, тому утворюються пори, а за рахунок випару розчинника і капіляри. Дана структура утворюється за рахунок протікання одночасно трьох процесів: полімеризації, масопереносу і набрякання силікагелю. Структуру висохлої плівки в поперечному розмірі доцільно досліджувати на мікроскопі ММУ-3 (збільшення в 500 разів), де можливо встановляти наявність численних пір, що мають форму пляшки та розмішуються перпендикулярно до зовнішньої поверхні покриття. Розвита питома внутрішня поверхня пір у цьому прикладі складає 50-60м 2/см 3 і залежить від концентрації силікагелю. Пористість покриття доцільно визначати за ДСТ 9.802-79. При влученні отруйних речовин на пофарбовані поверхні, краплі прискорено поглинаються порами в шарі покриття. Після поглинання крапель захисним шаром покриття, за умови Їхньої термодинамічної сумісності, у результаті фізико-хімічної взаємодії пори набухають і захлопуються, що приводить до утримання в них крапель отруйних речовин. Склади і властивості пористих композицій, відповідно до пропонованого способу і відповідно до прототипу приведені в табл. У якості отруйної речовини використовували фосфати і фторангідриди. Таблиця Характеристики складів і властивостей композицій з пористою структурою, які отримані Характеристики композицій Додатковий зміст наповнювача, % Сумарний обсяг пір покриття, см 3/г Частка об'ємного змісту наповнювача (max допуст.=0,52) Кількість безповоротно утримуваної отруйної речовини через 1 годину, % Збереження фізикомеханічних і експлуатаційних властивостей покриття Відповідно до Згідно винаходу прототипові 1 2 3 10 15 25 90 0,32 0,65 0.80 0,30 0,49 0,65 0,91 82 99 69 33 + + Як видно з таблиці, даю якої отримані експериментально, кількість отруйної речовини, яка утримувана покриттям, при реалізації винаходу більше, ніж у прототипу в 2,65 рази.