Антикорозійна грунтовка

Антикорозійна ґрунтовка, що містить синтетичний каучук, інгібітор корозії, наповнювач, розчинник, яка відрізняється тим, що додатково містить комбінацію смол кумарон-інденової та перхлорвінілової з вулканізуючим агентом, при наступному співвідношенні інгредієнтів, % ваг синтетичний каучук 2,5 - 3,7 інгібітор корозії 0,5 -1,5 наповнювач 0,3 -1,5 кумарон-інденова смола 16,0 - 32,5 перхлорвінілова смола 3,2 - 8,0 вулканізуючий агент 0,1 - 0,3 розчинник решта Винахід відноситься до складів ґрунтовок, призначених для протикорозійного захисту сталевих трубопроводів, переважно нафто- та газопроводів при їх спорудженні та капітальному ремонті Запропоноване композиція може використовуватись, як ґрунтовка в ІЗОЛЯЦІЙНИХ конструкціях для нанесення під полівшілхлоридну (ПВХ) стрічку, під бітумні і полімерні матеріали, а також в якості самостійного ІЗОЛЯЦІЙНОГО покриття Найбільш близькою за призначенням б промислова ґрунтовка гумово-бітумна інгібована ГНБІ (ТУ України 264-5892) Грунтовка ГРБІ є гумово-смоляна, наповнена, інгібована композиція, розчинена в органічному розчиннику Грунтовка ГРБІ призначена для протикорозійного захисту сталевих нафто-, газопроводів з температурою експлуатації від мінус 40 до плюс 50°С, і застосовується в ІЗОЛЯЦІЙНИХ конструкціях, що складаються з ґрунтовки, полімерної стрічки та обгортки перхлорвінілової з вулканізуючим агентом, при наступному співвідношенні інгредієнтів, % ваг синтетичний каучук 2,5 - 3,7, інгібітор корозії 0,5 -1,5, наповнювач 0,3 -1,5, кумарон-інденова смола 16,0 - 32,5, перхлорвінілова смола 3,2 - 8,0, вулканізуючий агент 0,1 - 0,3, розчинник решта Для виготовлення ґрунтовки в якості синтетичного каучуку використовується хлоропреновий каучук марки Наїріт ДП за ТУ 6-01-1319-85 виробництва НП ЛОЗТ "Наїріт" (Вірменія), або каучук Байпрен 330 фірми "Байвр" (Німеччена) Застосована в складі ґрунтовки в якості агента для підвищення адгезії до металу та ВОДОСТІЙКОСТІ покриття синтетична смола є кумарон-інденова смола в молекулярною вагою 300 - 550, Тпл 95 - 114°С, яка випускається за ТУ 14-2-72-89 Кадієвським хімзаводом, відома як пластифікатор гумових сумішей в шинній промисловості В якості хлорвмісної синтетичної смоли в складі ґрунтовки застосовується перхлорвінілова смола ПСХ ЛС з вмістом хлору 42 + 0,5%, за ОСТ 6-01-37-88 Температура пом'якшення - 80 - 120°С Перхлорвінілова смола застосовується, як складова частина клейкого шару липкої ПВХ-стрічки Крім того, перхлорвінілова смола застосовується в лакофарбовій промисловості в якості в'яжучого для деяких видів фарб В запропонованій композиції ґрунтовки перхлорвші Недоліком даної ґрунтовки в низька адгезійна МІЦНІСТЬ до поверхні металу, низька ВОДОСТІЙКІСТЬ адгезії, низька СТІЙКІСТЬ покриття до катодного відшарування Метою даного винаходу є підвищення адгезійноі МІЦНОСТІ, ВОДОСТІЙКОСТІ адгезії та СТІЙКОСТІ ДО катодного відшарування шляхом спільного застосування двох смол, що приводить до покращення захисних властивостей покриття Поставлена мета досягається тим, що застосовують комбінацію смол кумарон-інденової та ю 57291 лова смола використана для підвищення адгезії ґрунтовки до липкого шару ПВХ-стрічки, який також містить дану смолу, як складову частину В якості вулканізуючого агенту в складі ґрунтовки застосовано оксид магнію, який виготовляється за ГОСТ 4526-75 Перекопським бромним заводом, (м Красноперекопськ, Республіка Крим) або оксид цинку за ГОСТ 202-84 Оксиди магнію та цинку застосовуються в гумотехнічній промисловості, як влканізуючі агенти для хлоропренових каучуків В запропонованому складі ґрунтовки оксид магнію застосовано і з іншою метою - як речовина, здатна поглинати адсорбовані на поверхні металу воду та вуглекислий газ В якості шпбітора корозії в складі ґрунтовки використовується автоконсервант ЕМСА-5 за ТУ У 421462526-002-94 виробництва НВК "Галичина" (м Дрогобич) Автоконсервант ЕМСА-5 є 50%-ний розчин в органічному розчиннику аміноамідів одержаних в результаті конденсації легкого талового масла з декстраміном В запропонованій композиції ґрунтовки, як наповнювач використовують сажу пічну К354 або П324 за ГОСТ 7885-86 виробництва Дашавського заводу технічного вуглецю або Кадієвського заводу технічного вуглецю В якості органічного розчинника застосовують комбінований розчинник - суміш сольвенту нафтового для лакофарбової промисловості або автомобільного бензину з етилацетатом, взятих у масовому співвідношенні 2 1 ВІДПОВІДНО Порівняльний аналіз з прототипом дозволяв зробити висновок, що запропонований склад ґрунтовки відрізняється від відомого введенням нових компонентів, таких як смола кумарон-інденова, перхлорвінілова смола, оксид магнію або оксид цинку Крім того, в складі ґрунтовки застосовується хлорвмісний, а саме хлоропреновий каучук, інший інгібітор корозії і інший органічний розчинник - суміш сольвенту нафтового або автомобільного бензину з етилацетатом Суть запропонованого рішення пояснюється наступними прикладами Приклад 1 Спочатку готують гумову суміш 3 цією метою беруть 60г хлоропренового каучуку і розпускають його на холодних мікровальцях на протязі 4 - 5хв Потім, З різницею в 2 - Зхв добавляють до каучуку 5г перхлорвінілової смоли, 10г технічного вуглецю і 2г оксиду магнію Загальний час приготування гумової суміші складає 15 - 17хв Щілина між валками - 1 - 2мм, температура валків не повинна перевищувати 50 - 60°С Зняту з вальців гумову суміш подрібнюють, засипають в реактор з мішалкою, заливають 1/2 частину комбінованого розчинника і розчиняють гумову суміш на протязі 3 - 4 годин Частина перхлорвінілової смоли вводиться в гумову суміш з метою прискорення процесу розчинення Після гомогенізації гумової суміші в реактор доливають ще 1/8 частину комбінованого розчинника і 85г перхлорвінілової смоли, яка розчиняється на протязі 20 - ЗОхв Завантажують в реактор 500г смоли кумарон-інденової та 1/4 час тину комбінованого розчинника Вся суміш розчиняється при 25 + 5°С на протязі 5 - 5,5 годин Завантажують 20г шпбітора корозії і решту комбінованого розчинника, доводячи в'язкість ґрунтовки до 20 - ЗОсек по віскозиметру ВЗ-4 Загальний час виготовлення ґрунтовки складає 5,5 - 6,0 годин при температурі 25 + 5°С Приклади композицій 2 - 1 9 , виготовлені аналогічно прикладу 1, відрізняються тільки КІЛЬКОСТІ компонентів Склади одержаних композицій ґрунтовок наведено в табл 2 Грунтовку можна виготовити на промисловому устаткуванні Загальний час виготовлення ґрунтовки складає 5,5 - 6,5 годин при температурі 25 + 5°С Готову ґрунтовку наносять на очищену, суху металічну поверхню тонким шаром (0,1 - 0,2)мм за допомогою щітки, розпилюванням або поливом при температурі тіла труби від мінус 5 до плюс 40°С В умовах траси ґрунтовку наносять на поверхню трубопроводу серійними ІЗОЛЯЦІЙНИМИ машинами при температурі повітря від мінус 10 до плюс 40°С Ізоляційна ПВХ-стрічка наноситься через 3 5сек після нанесення ґрунтовки Через 24 години після нанесення, покриття трубопровід може бути укладений Одержані склади ґрунтовок та покриття на їх основі були випробувані на адгезійну МІЦНІСТЬ у ВІДПОВІДНОСТІ з ГОСТ 25812-83 та ГОСТ Р 51164-98 методом відшарування від сталевої підкладки під кутом 180° при 20°С і швидкості відшарування 50мм\хв Результати випробувань наведено в табл З Виміряна важлива експлуатаційна характеристика ґрунтовок - ВОДОСТІЙКІСТЬ адгезії покриття стабільність адгезійної МІЦНОСТІ покриття при довгочасній дії води ВОДОСТІЙКІСТЬ адгезії покриття визначали після витримки зразків у воді на протязі 1000 годин при 20°С Результати випробувань наведено втабл З Визначена СТІЙКІСТЬ покриття на основі ґрунтовки та ПВХ-стрічки до катодного відшарування в процесі витримки в 3%-ному водному розчині NaCI при потенціалі поляризації 1,5 вольта на протязі ЗО діб при 20°С у ВІДПОВІДНОСТІ з ГОСТ Р 51164-98 Результати вимірювань наведено в табл З Таким чином, як видно з даних табл 3, запропонована композиція в порівнянні з відомою, взятою як прототип, має наступні переваги 1) адгезійна МІЦНІСТЬ при 20°С вища в 3 - 4 рази, 2) ВОДОСТІЙКІСТЬ адгезії вища в 8 -10 раз, 3) вища СТІЙКІСТЬ до катодного відшарування За показниками, наведеними в табл 3, запропонована ґрунтовка відповідає вимогам до покрить "дуже посиленого типу" у ВІДПОВІДНОСТІ з ГОСТ 25812-83 та "посиленого типу" згідно ГОСТ Р 51164-98 Розроблена композиція ґрунтовки і застосування и для ізоляції нафто-, газопроводів значно збільшить терміни їх експлуатації Таблиця 2 57291 Склади грунтовки Назва інгредієнтів Масова доля інгредієнтів 3 КОМПОЗИЦІЇ 1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Синтетичний каучук 2,0 5,0 3 0 3,0 3,0 3,0 3, 0 3,0 3 0 3,0 3, 0 3 0 3 , 0 3 , 0 3 , 0 3 , 0 3 0 3 , 0 3 , 0 Інгібітор корозії 1,0 1,0 1 0 1,0 1,0 1,0 1, 0 1,0 1 0 1,0 1, 0 1 0 0 , 5 1 , 5 1 , 0 1 , 0 1 0 1 , 0 1 , 0 Наповнювач 0,5 0,5 0 5 0,5 0,5 0,5 0, 5 0,5 0 5 0,5 0, 5 0 5 0 , 5 0 , 5 0 , 3 1 , 5 0 5 0 , 5 0 , 5 Кумарон-інденова смола 25,0 25,0 8 0 16,0 32,5 40,0 25,0 25,0 2£ ,0 25,0 25 0 2 £ , 0 2 5 0 2 5 0 2 0 2 5 0 2 £ 0 2 5 0 2 5 0 Перхлорвінілова смола 4,5 4,5 4 5 4,5 4,5 4,5 2, 3 3,2 8 0 16,0 4, 5 4 5 4 , 5 4 , 5 4 , 5 4 , 5 4 5 4 , 5 4 , 5 Оксид магнію 0,1 0,1 0 1 0,1 0,1 0,1 0, 1 0,1 0 1 0,1 0, 3 0 , D5 0 , 1 0 , 1 0 , 1 0 , 1 0 1 - 0 , 5 Розчинник 66,9 63,9 82 ,9 74,9 58,4 50,9 68 167,2 64 ,4 54,4 65 7 6 5 9 5 6 6 4 6 5 4 6 6 1 6 4 6 £ , 8 6 5 7 6 5 5 Оксид цинку 0 1 0, 3 Таблиця З Фізико-механічні показники грунтовок Номери композицій за прикладами Прототип Назва показ1 2 3 4 5 6 7 9 10 1 12 13 14 15 16 17 18 19 ГРБІ 1 ника Масова частка нелеткихЗЗ,136,1 1 7 , 1 2 5 , 1 3 1 , 6 4 9 , 1 3 1 , 9 3 2 , 8 3 5 , 6 4 5 , 6 3 4 , 3 3 4 , 0 5 3 3 , 6 3 4 , 6 3 3 , 9 3 5 , 1 3 4 , 2 3 4 , 3 3 4 , 5 20,0 речовин, % Умовна в'язкість по ВЗ-4 20,035,024,526,027,528,523,024,026,327,525,5 25,0 24,525,525,1 2 7 , 3 2 6 , 5 2 5 , 5 3 2 , 0 70-90 при (20+1)°С, сек Адгезія ПВХстрічки до 1,3 1,7 0,3 1,9 2,1 0,7 0,6 2,7 2,5 0,7 2,8 1,0 2,3 1,9 2,3 2,4 2,8 2,1 1,0 0,5 сталі, 20 °С Н\мм ВОДОСТІЙКІСТЬ адгезії, 20°С, 1,2 1,3 0,1 1,7 2,0 0,5 0,5 2,3 1,2 0,3 2,5 1000 год Н\мм Площа відшарування при катодній 7,3 25,0 4,9 14,519,0 5,0 6,3 15,5 3,9 поляризації, 2 см , 20°С, ЗО діб Комп'ютерна верстка М Клюкш 0,9 2,1 1,3 1,9 2,1 2,5 9,3 5,8 5,5 6,1 0,7 0,15 4,0 3,5 5,5 7,5 Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна