Спосіб одержання захисного покриття

Спосіб одержання захисного покриття, що включає підготовку поверхні, нанесення і сушіння покриття на основі матеріалу, до складу якого входить епоксидний полімер, змінний отверджувач і органічний розчинник, який відрізняється тим, що до складу матеріалу для покриття додатково входить фурфуролацетоновий мономер і бітум нафтовий, а як змінний отверджувач використовують суміш поліетиленполізміну і продуктів конденсзцм формзльдепду, фенолу і триетилентетрззміну, взятих у мзсовому співвідношенні 1,0 0,4 0,6, розчинник зцетон тз розріджувзч узйтспірит при співвідношенні компонентів, мзс % фурфуролзцетоновий мономер 10-15 епоксидізновий олігомер 15 - 20 бітум нзфтовий 20 - ЗО суміш поліетиленполізміну і продукту конденсзцм формзльдепду, фенолу і триетилентетрззміну, взятих у мзсовому співвідношенні 1,0 0,4 0,6 4-8 зцетон 10-15 узйт-спірит рештз, і сушіння покриття, що склздзється з 2 - 4 прошзрків, проводять при 40 - 60°С, протягом 2 - 6 годин при швидкості нзгріву покриття 3 - 5°С/хв , тз охолодження 1,0-1,8°С/хв Передбзчзємий винзхід відноситься до одержзння ззхисних корозійностійких полімерних композиційних мзтерізлів і може бути використано для ззхисту зовнішньої поверхні мзпстрзльних і промислових газопроводів в нзфтогззовій промисловості Відомий спосіб одержзння ззхисного покриття, включзючий підготовку поверхні, нзнесення і сушку декількох шзрів полімерного мзтерізлу, що склздзється з фурфурид-фенолформзльдепдної смоли, модифіковзної ПОЛІВІНІЛЗЦЄТЗТОМ Дэне покриття відрізняється високою термостабільністю при циклічних змінзх темперзтури Однзк воно хзрзктеризується невисокою здгезією і відносно високим покззником пористості, внзслідок чого експлузтзційнз НЗДІЙНІСТЬ ззхисної системи різко знижується Відомий ТЗКОЖ спосіб одержзння ззхисного покриття, включзючий обезжирювзння метзлічної поверхні, нзнесення тз сушку мзтерізлу, який склздзється з нзфтового бітуму і рослинних мзстил в суміші органічних розчинників /узйт-спіріт, сольвент/ Зззнзченим способом вдзється одержзти якісне ззхисне покриття, прзцююче в зтмосферних умовзх під дією фзкторів нзвколишнього середовищз л^мперзтури, вологи, сонячної радіації та інш / Однзк при цьому спостерігається низькз здгезія покриття до ззхищзємої метзлічної поверхні, невисокз термостзбільність, з тзкож, знзчнз крихкість композиційного мзтерізлу в межзх мінусових темперзтур, що приводить до розтріскувзння покриття, порушенню суцільності ззхисної системи і виведення м з лзду Відомий спосіб одержзння ззхисного покриття, включзючий підготовку поверхні, нзнесення покриття нз основі епоксидного олігомеру, структурувзння мзтерізлу при підвищених темперзтурзх /60 - 170°С/ Згідно укзззного способу формується покриття з комплексом високих здгезійноміцносних влзстивостей, відносно високою стабільністю експлузтзційних пзрзметрів при роботі в межзх високих темперзтур Однзк зззнзченз ззхиснз системз мзє недостзтньо високу ВОДОСТІЙКІСТЬ і СТІЙКІСТЬ до дм удэрних нэвэнтэжень о о 49042 Найбільш близьким по технічний суті і досягаемому технічному результату являється спосіб одержання захисного покриття, включаючий підготовку поверхні, нанесення і сушку покриття, що вміщує епоксидіановий олігомер, кам'яновугільну смолу (кам'яновугільний лак), затверджувач (поліетиленполіамш), наповнювач (маршалит), модифікатор (кремнійорганічний лак КС-193 чи КО-811), органічний розчинник (розчинник №648) при слідуючих співвідношеннях компонентів, мас ч Епоксидний олігомер ЕД-20 чи Е-40 ЗО кам'яновугільний лак 45 —""—КС-193 (КО-811) 10 Поліетиленполіамш 6 Наповнювач 100 Розчинник №649 з послідовною сушкою при 15 - 25°С на протязі 7 - 1 0 діб Застосування вище означеного способу дозволяє одержати покриття, стійке до дії корозійного середовища і факторів (сонячна радіація та інш) Однак при цьому відоме покриття має ряд недоліків невисока адгезія до поверхні металу і відносно висока пористість Завданням передбачуваного винаходу являється підвищення адгезії покриття до стальної поверхні і зниження пористості Технічний результат досягається тим, що в способі одержання захисного покриття, включаючого підготовку поверхні, нанесення і сушку покриття на основі матеріалу, до складу якого входить епоксидний полімер, змінний затвержувач і органічний розчинник, стосовно винаходу, до складу матеріалу для покриття додатково входить фурфуролацетоновий мономер і бітум нафтовий, а як змінний затверджувзч використовують суміш поліетиленполізміну і продуктів конденсзцм формзльдепду фенолу і триетилентетрзміну, взятих у мзсовому співвідношенні 1,0 0,4 0,6 розчинник зцетон тз рззбзвлювзч узйт-спірит при співвідношенні компонентів, мзс % Фурфурол зцетоновий мономер 10-15 ЕПОКСІДІЗНОВИЙ олігомер 15-20 Бітум нзфтовий 20 - ЗО Суміш поліетиленполізміну і продукту конденсзцм формзльдепду фенолу і триетилентетрзміну, взятих у мзсовому співвідношенні 1,0 0,4 0,6 4-8 зцетон 10-15 узйт-спірит рештз і сушку покриття, що склздзється з 2-4 прошзрків, проводять при 40-60°С нз протязі 2-6 годин при швидкості нзгріву покриття 3-5°С/хв тз охолодження 1,0 - 1,8°С/хв Підвищення адгезії фурано-епоксиднобітумного покриття до поверхні метзлу і зниження пористості покриття зв'яззно з використанням у способі як зв'язуючого фурзно-епоксиднобітумного мзтерізлу в повному співвідношенні інгредієнтів зв'язуючого, з як змінне зв'язуюче використовується суміш поліетиленполізміну і продукту конденсзцм формзльдепдз, фенолз і триетилентетрзмінз, взятих в повному мзсовому співвідношенні Темперзтурно-терміновий режим формувзння покриття є тзкож взжливим фзктором, оскільки від нього ззлежить процес його полімериззцм і структуриззци Сукупність приведених вище ознзк в ЧІТКІЙ ПОСЛІДОВНОСТІ ДОЗВОЛЯЄ ПІДВИЩИТИ МІЦНІСТЬ здгезійного контзкту між поверхнею метзлу і покривним шзром, з тзкож сформувзти рзцюнзльну структуру ззхисного однорідного покриття В тзбл 1 приведені дзні про мзтерізли ззстосовзні при здійсненні конкретних приклздів ззявляємого способу Тзблиця 1 Мзтерізли, що ззстосовуються для резліззцм способу Нзйменувзння мзтерізлу ЕПОКСІДІЗНОВИЙ олігомер Нормзтивний документ ГОСТ 10587-83 ТУ 59-02-039-07-78 ГОСТ 21822-76 ГОСТ 2768-79 ГОСТ 3134-78 ТУ 6-02-594-85 Нэзвэ, мэркэ ЕД-20 ФАМ чи ФА мэркэ Б чдэ нефрэсС4-155/200 ПЕПА Фурфурол-зцетоновий мономер Бітум нзфтовий спецізльний Ацетон Узйт-спірит Поліетиленполізмін Продукт конденсзцм формзльдепдз, фенолз і ТУ6-05-241-331-82 УП-583Т триетилентетрзмінз Спосіб одержэння ззхисного покриття здійстного шзру внзслідок виникнення водорозчинних нювэвся в слідуючій ПОСЛІДОВНОСТІ солей, після обезжирювэння метзлевої поверхні орструктуруючий згент - суміш поліетиленполізганічними розчинникзми /бензином, уэйт-спіритом, міну і продукту конденсзцм формзпьдепдз, фенозцетоном чи інш/ ДЛЯ вилучення з неї іржі и пролз і триетилентетрзмінз, взятих в мзсовому співтрзвлювзли згідно трздиційної технології нзпротявідношенні 1,0 0,4 0,6, готувзли змішувзнням зі 1-3 хвилин при КІМНЗТНІЙ темперзтурі розчином розрзховзної КІЛЬКОСТІ взятих інгредиєнтів при теслідуючого склзду ортофосфорнз кислотз /30мперзтурі 20-25°С нзпротязі 20-30 хвилин при ін35%/, гідрохінон / 1 % / , бутиловий спирт /5%/, етитенсивному змішувзнні, ловий спирт/20%/, водз/39-44%/, після чого нейтпісля цього з допомогою фзрборозпилювзчз рзлізувзли рідиною, до склзду якої входить етичи щітки нзносився шзр фурзно-епоксидноловий спирт/50-55%/, змізк/0,5-1,0%/, водз/49,5бітумного покриття Органічні зміни вводились в 44,0%/ Ззстосувзння сильніших фосфзтуючих систему безпосередньо перед нзнесенням покритрозчинів недоцільно, оскільки при експлузтзцм в тя Сушили покриття нзпротязі 2-6 годин при темкислому середовищі можливе руйнувзння фосфзперзтурі 40-60°С Не допускзється сушкз покриття 49042 при температурних режимах і термінових інтервалах, що виходять за межі заявляемого способу З метою зниження залишкових напружень, виникаючих в корозійн-стійкому полімерному композиційному матеріалі в процесі затверджування матриці, нагрівання системи до температури затвердження олігомера /40-60°С/ і охолодження структурированого матеріалу до кімнатної температури проводили з певною швидкістю нагрівання - 3-5°С/хв , охолодження - 0,8-1,8°С/хв КІЛЬКІСТЬ нанесених шарів 3-4 в разі пневморозпилювання композиту і 2-3 - при нанесенні щіткою Оцінка МІЦНОСТІ адгезійного контакту корозійностійкого полімерного покриття з твердою/металічною/ підложкою, що не деформується, основана на механічному руйнуванні контакту на межі розподілу "покриття - підложка" Визначення адгезії здійснювали з допомогою методу гратчатих решітчатих надрізів по ГОСТ 15140-78 по п'ятибальній системі За результат випробування приймали середній бал, одержаний при випробуванні трьох паралельних зразків і на двох дільницях поверхні кожного зразку /6 експериментальних дільниць/ Як зразки, буди використані металеві пластини, виконані із сталі /ст 35/ розміром 120 х 1,5мм Поверхня металу покривалась з двох сторін Торцеві частини зразку захищались пастою на основі низькомолекулярного поліетилену Визначення пористості полімерних покриттів проводились стандартними методами ХІМІЧНИЙ метод його визначення полягає в виявленні порушень суцільності покриття по створенню турнбулевої сині в результаті реакції гексаціанферрата калія з іонами двохвалентного заліза /при рН = II Оцінка пористості проводилась візуально - підраховувалась КІЛЬКІСТЬ створених синіх крапок на фильтровальному папері, передчасно змоченому розчином гексаціаноферрата калія /ЮОмл дистильованої води, 1г Кз [Fe(CN)6h, і Юг хлористого натрію/, і після цього притисненого до поверхні досліджуємого зразку Візуально визначали КІЛЬКІСТЬ СИНІХ крапок на поверхні зразку, після чого пористість оцінювали по 5-ти бальній системі, параметри якої наведені втабл 2 Таблиця 2 Бальна шкала оцінки порістості полімерного захисного покриття по ГОСТ 15140-78 КІЛЬКІСТЬ пор /х4/ Бал Відсутність пор 1 10 2 10-100 3 100 4 Пори, що спостерігаються неозброєним 5 оком Приклади здійснення заявляемого технічного рішення /основні параметри технологічного процесу формування антикорозійного покриття/ приведені втабл З Таблиця З Параметри режимів заявляемого способу Склад покриття, %-мас Параметри 1 15 20 ЗО 2 17 12 25 Епоксідіановий одігомер ЕД-20 Фурфуролацетоновий мономер ФАМ Бітум нафтовий Суміш поліетилену поліамшу і продукту конденсації формальдепда, фе4 6 нола і триетилентетрамша, взятих в масовому співвідношенні 1,0 0,4 0,6 Ацетон 10 12 Уайт-спирит Температура сушки, °С 60 50 Термін сушки, годин 2 4 КІЛЬКІСТЬ шарів покриття 3 4 /пневморозпилювання/ КІЛЬКІСТЬ шарів покриття /нанесення 2 3 щіткою/ ШВИДКІСТЬ нагрівання °С/хв 3 4 Швидкість охолодження, °С, хв 1,0 1,2 Дані порівняльних випробувань антикорозійних покриттів, одержаних згідно пропонуємого Приклад здійснення заявляемого способу 3 4 5 6 7 20 12 23 17 17 15 8 19 12 12 20 33 17 25 25 8 17 12 25 9 25 20 35 8 2 10 6 6 6 10 15 8 12 36 5 40 6 65 1,5 19 решта 35 6,5 20 8 50 4 50 4 50 4 4 2 5 6 3 3 3 3 1 4 5 2 3 3 5 2 2 6 5 4 4 1,8 0,6 0,5 2,0 2,2 1,5 1,5 технічного рішення і способу-прототипу приведені в табл 4 Таблиця 4 Дані порівняльних випробувань антикорозійних покриттів Приклад згідно з табл 3 Параметри Адгезія, бал Пористість, бал Прототип 2-3 2-3 1 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 -2 2 5 1 -2 2 6 2 2-3 7 2 2-3 8 1 -2 2 9 2 2-3 49042 Із експериментальних даних, приведених в табл 4, видно, що пропонуємий спосіб одержання захисного покриття має в порівнянні з прототипом більш високі показники адгезії до стальної поверхні і більш понижені-пористості Причому досягнення поставленої технічної мети можна здійснити тільки при виконанні операцій в повній ПОСЛІДОВНОСТІ, не виходячи за межі заявляемого режиму, так як в інших випадках не вдається добитись необхідних позитивних результатів Застосування пропонуємого способу одержан 8 ня захисного покриття дозволяє отримати в порівнянні з відомим слідуючі переваги підвищити адгезію на 1-2 бали /100 - 200%/, знизити пористість покриття на 1-2 бали /100 200%/ підвищити якість покриття Пропонуємий спосіб формування захисного покриття досить легко сполучається з стандартними технологічними процесами одержання покриттів в лакофарбніи промисловості ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71