Полімерний склад для захисту від корозії металевих поверхонь

Полімерний склад для захисту від корозії металевих поверхонь, який містить полівінілацетатну дисперсію, ортофосфорну кислоту, пігмент, інгібітор корозії, поверхнево-активну речовину та воду, який відрізняється тим, що він містить полівінілацетатну дисперсію, пластифіковану дибутилфталатом, як пігмент містить шлам - відхід гальванохімічних виробництв термомодифікований, як поверхнево-активну речовину - поліметилсилок C2 2 (19) 1 3 83313 ному складу досягається підвищення міцності антикорозійної плівки і підвищуються антикорозійні властивості покриття. Однак відомий склад водно-дисперсійної грунтівки має наступні недоліки: - наявність у складі значних концентрацій (1030 мас. %) пігментів, що мають щільність, яка перевищує в 1,2-1,5 рази щільність інших компонентів, що створює те хнологічні складнощі при гомогенізації складу, тобто важкі пігменти постійно прагнуть випадати в осад і приводять до неоднорідності складу, що неприпустимо при використанні захисних композицій; - плівкоутворювальне на основі бутадієнстирольного латексу БС-65 має значну вартість і дефіцитність, що знижує економічну ефективність використання складу в цілому. Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається до заявляемого винаходу є склад для захисту від корозії металевих поверхонь [Тищенко Г.П., Зинченко М.В. Защитные покрытия в пивоварении. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - С.40], який включає, мас. %: гомополімерну полівінілацетатну пластифіковану дисперсію - 85; ортофосфорну кислоту - 5,0-7,0; червону кров'яну сіль (гексаціаноферат (III) калію) - 0,5; жовту кров'яну сіль (гексаціаноферат (II) калію) -1,5; поліоксіетиленовий ефір алкілфенолу (ОП-7) - 0,5-1,0; етилсилікат технічний - 4,0-6,0; воду - 6,0-8,0 (прототип). До складу включені речовини, компоненти яких урівноважені по щільності, що виключає технологічні складності при гомогенізації складу. Також завдяки введенню в якості плівкоутворювального полівінілацетатної пластифікованої дисперсії, що має низьку ціну і доступність, підвищує економічну ефективність складу та надає покриттям високу механічну міцність, світлостійкість, стійкість до жирів, рослинних і мінеральних масел. Однак відомий склад має низьку атмосферостійкість та адгезію, тому що недостатньо гальмує протікання анодного й катодного процесів на поверхні металу, що приводить до корозії, знижує довговічність покриття і його антикорозійні властивості. Також у відомому складі використовують токсичні компоненти (зокрема, ОП-7), що викликають технологічні труднощі при утилізації виробничих відходів, шкідливі для контакту з харчовими продуктами й середовищем перебування людини. В основу винаходу поставлено задачу розробки полімерного складу для захисту від корозії металевих поверхонь підвищеної атмосферостійкості та адгезії покриттів шляхом утворення на поверхні металів плівок, що екранують, за рахунок присутності інгібітора корозії, а також міцності, еластичності й при цьому біологічній безпеці за рахунок введення нетоксичних компонентів. 4 Поставлена задача вирішується тим, що відомий полімерний склад для захисту від корозії металевих поверхонь, який включає полівінілацетатну дисперсію (ПВА), ортофосфорну кислоту (ОФК), пігмент, інгібітор корозії, поверхнево-активну речовину та воду, відповідно до винаходу в якості пігменту містить шлам - відхід гальванохімічних виробництв (ГХВ), в якості поверхнево-активної речовини - поліметилсилоксан (ПМС), а в якості інгібітора корозії - оксид цинку та оксіетилендіфосфонову кислоту при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: полівінілацетатна дисперсія 68,7-70,9; ортофосфорна кислота 2,9-3,5; шлам 9,5-12,5; оксид цинку 0,1-0,3; оксіетилендіфосфонова кислота 1,5-2,1; поліметилсилоксан 0,8-1,3; вода решта. Як шлам використовують раніше незастосований, а відправлений у відвали, забруднюючи навколишнє середовище, відхід гальванохімічних виробництв наступного складу, мас. %: Fe 32,5-42,1; Сu 8,2-10,6; Zn 12,5-16,2; Ni 4,3-5,6; Cr 4,1-5,3; Sn 0,3-0,4; Na 1,2-1,6; SO428,8-11,4; Cr 5,3-6,8. У складі, що заявляється, в якості поверхневоактивної речовини використовують поліметилсилоксан - малолетучу рідину, що підвищує адгезію, морозостійкість, водонепроникність, еластичність і інші властивості покриттів, що не викликає технологічні складнощі при утилізації відходів. Основна частина компонентів ПМС, ПВА, ОФК є нетоксичними й дозволеними для контакту з харчовими продуктами і середовищем перебування людини. В якості пігменту використовують шлам ГХВ, що також підвищує адгезію, міцність і атмосферостійкість (див. табл.2). Винахід ілюструють наступними прикладами конкретного виконання, наведеними в табл.1. Приклад 1. Готування складу проводять при температурі 19°С. Спочатку зміщують розрахункові кількості (мас. %) сухи х компонентів: оксиду цинку (0,2), оксіетилендіфосфонової кислоти (1,8) і шламу ГХВ (11,0). Окремо змішують компоненти рідкої фази: полівінілацетатної дисперсії (69,8), поліметилсилоксану (1,05) і води (12,95). Потім рідку та суху фази сполучають і перемішують. Безпосередньо перед використанням у композицію додають ортофосфорну кислоту (3,2 мас. %), склад доводять до робочої в'язкості 20-30 с по ВЗ-4 водою і витримують не менш 30хв. Результати випробувань наведені в табл.2. 5 83313 6 Таблиця 1 Компоненти 1 68,7 2,9 9,5 0,1 1,5 0,8 16,5 ПолІвінілацетатна дисперсія Ортофосфорна кислота Шлам ГХВ Оксид цинку Оксіетилендіфосфонова кислота Поліметилсилоксан Червона кров'яна сіль Жовта кров'яна сіль ОП-7 Етилсилікат технічний Вода Рецептура, мас. % 2 3 69,8 70,9 3,2 3,5 11,0 12,5 0,2 0,3 1,8 2,1 1,05 1,3 12,95 9,4 Прототип 85 7 0,5 1,5 1 6 8 Таблиця 2 Властивості Час висихання, хв Гнучкість по ШГ-1, мм Адгезія, кгс/см 2 Міцність при розриві, кгс/см 2 Водопоглинення за 20 тижд., % Міцність при ударі, кгс×см Атмосферостійкість при вологості 100% і температурі 40°С, циклів 1 12 1 38 52 0,05 45 Приклади 2 12 1 38 48 0,05 50 3 14 1 30 43 0,05 45 30 30 28 Нормативно-технічною документацією на методи випробування лакофарбових матеріалів, пігментів, плівок і покриттів служили: ДСТ 19007-73 метод визначення часу й ступені висихання; ДСТ 6806-73 - метод визначення покриття на вигин; ДСТ 15140-78 - методи визначення адгезії; ДСТ 18299-72 - метод визначення межі міцності при розтяганні, відносного подовження при розриві й модуля пружності; ДСТ 21513-76 - методи визначення водопоглинання плівок; ДСТ 4765-73 - метод визначення міцності плівок при ударі; ДСТ 6992-68 - метод визначення стійкості покриття в атмосферних умовах. Аналіз комплексу фізико-хімічних властивостей пропонованого складу показує, що в порівнянні із прототипом він формує покриття з більш ви Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін Прототип 17 1 29 42 0,04 40 24 сокими адгезією (38кгс/см 2), межею міцності при розриві (52кгс/см), межею міцності при ударі (50кгс×см), а також технологічну перевагу, яка полягає в скороченому періоді сушіння покриття (до 12 хв.), що дозволяє використати потокову технологію нанесення покриттів на металопрокат. Розроблений склад може наноситись на частково замаслені ділянки із продуктами корозії, з окалиною. На поверхнях такого стану раніше відомі склади не можуть сформувати міцну плівку. Пропонований полімерний склад для захисту від корозії металевих поверхонь впроваджений в AT „Дніпропетровський трубний завод", ВАТ „Нижньодніпровський трубопрокатний завод" для захисту тр уб різних діаметрів і призначення. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601