Антикорозійна грунтовка

Антикорозійна ґрунтовка, що включає синтетичний каучук, синтетичну смолу, інгібітор корозії, оксид магнію, технічний вуглець та органічний роз 3 74618 4 Задача даного винаходу є підвищення адгеються тільки в киплячому ксилолі. Застосований в зійної міцності покриття до поліетилену та сталі, складі ґрунтовки співполімер з високим вмістом підвищення стійкості покриття до катодного відшаацетатних груп розчиняється в нафтовому сольрування при підвищення температурі та зниження венті при звичайній температурі і сумісний з іншишвидкості підплівкової корозії. ми компонентами ґрунтовки. Застосування ЕватаПоставлена задача досягається антикорозійну в складі ґрунтовки дозволяє значно підвищити ною ґрунтовкою, що включає: синтетичний каучук, адгезію термоусадкової муфти до поліетилену синтетичну смолу, інгібітор корозії, оксид магнію, заводського покриття, оскільки внутрішній, прилятехнічний вуглець та органічний розчинник, яка гаючий до ґрунтовки, шар термоусадкової муфти містить як синтетичний каучук бутадієнтакож виготовлений з термопластичної композиції стирольний каучук, як синтетичну смолу – п-третна основі співполімеру етилену з вінілацетатом. бутилфенолформальдегідну смолу, як інгібітор Крім того, застосування співполімеру етилену з корозії – амінометильні похідні нонілфенолів, як вінілацетатом дозволяє підвищити когезійну міцорганічний розчинник – сольвент нафтовий та доність ґрунтовочного шару покриття і покращити датково містить співполімер етилену з вінілацетайого фізико-механічні властивості. том та пірокахетін при при наступному співвідноВ якості інгібітора корозії в складі грунтовки шенні інгредієнтів, % ваг: застосовано суміші амінометильних похідних нонібутадієн-стирольний каучук 3,5-12,5 лфенолів та їх хлоргідратів, Вказані амінометильні п-трет-фенолкілфенолпохідні одержані за відомою методикою шляхом формальдегідна смола 4,5-10,5 конденсації нонілфенолу з формальдегідом та співполімер етилену з вінілацетатом 2,5-9,0 діметиламіном по реакції Манніха. Конденсацію амінометильні похідні нонілфенолів 0,3-2,7 проводили при 60-80°С, атмосферному тиску, на пірокахетін 0,02-0,7 протязі 4-6 годин. Масляний шар відділяли, прооксид магнію 0,1-1,0 мивали водою і центрифугували. Одержаний протехнічний вуглець 0,5-3,5 дукт є в'язка, маслоподібна маса, коричневого сольвент нафтовий решта. кольору; tпл.= +5°С; добре розчинний в ароматичВибір компонентів ґрунтовки здійснювався із них вуглеводнях; не розчинний у воді та ацетоні; врахуванням внеску та ролі окремих компонентів в вміст зв'язаного азоту 2,8%. Хлоргідрати аміномезабезпеченні зв'язку полімерного покриття з поветильних похідних нонілфенолів одержували оброрхнею металу та поверхнею заводського поліетибкою останніх концентрованою соляною кислотою. ленового покриття. Крім того, приймались до уваги Індивідуальні амінометильні похідні нонілфетехнологічність виготовлення та застосування ґрунолів а їх хлоргідрати відомі, як добавки до доронтовки, а також стабільність її властивостей в прожніх бітумів, що покращують зв'язок бітуму з пісцесі тривалого зберігання. ком та гравієм. В запропонованій композиції Для виготовлення ґрунтовки в якості базового ґрунтовки випробувано суміші амінометильних компоненту використовується бутадієн-стирольний похідних нонілфенолів та їх хлоргідратів у співвідкаучук марки СКС-30 АРК (ГОСТ 6074-77) виробношенні від 20:1 до 1:1. ництва Куйбишевського заводу СК (Російська ФеЗначний позитивний ефект спостерігається дерація). Застосування в складі ґрунтовки бутадіпри співвідношенні аміну з хлор гідратом в межах єн-стирольного каучуку пояснюється хорошими від 3:1 до 1,5:1. Оптимальним, як видно із експехарактеристиками: висока міцність, водостійкість, риментальних даних, є співвідношення амін: хлор газонепроникність, сумісність з іншими компоненгідрат 2:1, що приводить до значного позитивного тами та технологічність виготовлення гумової суефекту – підвищення стійкості покриття до катодміші. ного відшарування та зниження швидкості під пліЗастосована в складі грунтовки п-третвкової корозії. Застосування суміші аміну з хлор бутилфенолформальдегідна смола марки 101-К з гідратом в іншому співвідношенні приводить до молекулярною масою 700-900 та температурою помітного зниження захисних властивостей ґрунплавлення 75-90°С, яка виготовляється за ТУ 6товки. 14-22-171-79 (Російська Федерація), відома як вулДля підвищення стійкості покриття до катодноканізуючий агент в шинній промисловості. Дана го відшарування при підвищеній температурі у смола застосована для підвищення клейкості ґрускладі ґрунтовки застосовано пірокатехін (онтовки та підвищення її сумісності з внутрішнім діоксібензол) tпл.=105°С, який випускається Черкашаром термоусадкової муфти, який також містить ським заводом реактивів. Відомо, що з метою гау своєму складі аналогічну смолу. Крім того, зальмування корозії сталі, магістральні трубопровостосована п-п-трет-бутилфенолформальдегідна ди находяться під катодним захистом, тобто, на смола забезпечує високу адгезію ґрунтовки до трубопровід подається електричний потенціал. Під поверхні сталі і, як установлено нами експеримендією накладеного потенціалу полімерне покриття тально, має переваги в порівнянні з кумаронможе відшаровуватись від поверхні металу втраінденовою, стирол-інденовою та перхлорвініловою чаючи свої захисні властивості. Швидкість відшасмолами. ровування значно зростає з підвищенням темпеВ якості співполімеру етилену з вінілацетатом ратури експлуатації трубопроводу. Тому стійкість в складі ґрунтовки застосовано співполімер відополімерного покриття до катодного відшаровуванмий під торговою маркою "Еватан" з вмістом аценя є одним із основних показників, які нормуються татних груп 32-34%, tпл.=107°С. Співполімери етиГОСТ 25812-83 та ГОСТ Р 51164-98: “Трубопроволену з вінілацетатом мало розчинні в органічних ди сталеві магістральні. Загальні вимоги до захисрозчинниках при звичайній температурі і розчиняту від корозії”. 5 74618 6 У виявлених аналогах не наводяться інгредієкомпонентів. Склади одержаних композицій ґруннти призначені для підвищення стійкості покриття товок наведено в Таблиці1. до катодного відшаровування. Авторами експериҐрунтовку можна виготовити на промисловому ментально установлено, що застосований пірокаустаткуванні. Загальний час виготовлення ґрунтотехін підвищує стійкість антикорозійної ґрунтовки вки складає 5,5-6,5 годин при температурі 25±5°С. до катодного відшаровування, як при звичайній, Готову ґрунтовку наносять на очищену, суху так і при підвищеній температурі. металічну поверхню зони зварного стику трубопВ складі ґрунтовки застосовано оксид магнію, роводу, а також на краї заводської поліетиленової який виготовляється за 4526-75 Перекопським ізоляції з розрахунком щоб термоусадкова муфта бромним заводом (м. Перекопськ, Україна). Оксид накладалася повністю на заґрунтовану поверхню. магнію застосовується в гумотехнічній промислоҐрунтовку наносять тонким шаром (0,1-0,2)мм за вості, як вулканізуючий агент хлоропренових каудопомогою щітки, розпилюванням або поливом чуків. В запропонованій ґрунтовці оксид магнію при температурі тіла труби від мінус 5 до плюс застосований, як мінеральний наповнювач і підси40°С. Через 2-10хв після нанесення ґрунтовки на лювач фізико-механічних властивостей ґрунтотвозону зварного стику наносять термоусадкову муфрного шару покриття. Крім того, оксид магнію здату і усаджують її за технологією, передбаченою тен зв’язувати адсорбовану поверхнею сталі воду, технічними умовами та технологічним регламенщо дозволяє проводити ізоляційні роботи при темтом на муфти. пературі близькій до “точки роси”. Одержані склади ґрунтовок та покриття на їх Як наповнювач і підсилювач гуми в запропооснові були випробувані на адгезійну міцність у нованій композиції ґрунтовки використовують техвідповідності з ГОСТ 25812-83 та ГОСТ Р 51164-98 нічній вуглець (сажу пічну) К354 або П324 за ГОСТ методом відшарування від стальної підкладки під 7885-86 виробництва Дашавського заводу технічкутом 180° при 20°С, 40°С, 60°С і швидкості відного вуглецю або Кадієвського заводу технічного шарування 50мм/хв. В якості термоусадкової муфвуглецю. ти використана муфта "Темп" (ТУ У 19418943.001В якості органічного розчинника застосовано 99). Випробування проводились на трубах діаметсольвент нафтовий, для лакофарбової промислором 530мм в заводських умовах, а також на фрагвості, ГОСТ 10214-78, м.Кременчуг. ментах труб з покриттям, в лабораторних умовах Порівняльний аналіз з прототипом дозволяє (Таблиця 2). зробити висновок, що запропонований склад ґрунВиміряна важлива експлуатаційна характеристовки відрізняється від відомого введенням нових тика ґрунтовок - водостійкість адгезії покриття компонентів, таких як співполімер поліетилену з стабільність адгезійної міцності при дії води та вінілацетатом та пірокатехін. температури. Водостійкість адгезії ґрунтовок виКрім того, запропонований склад ґрунтовки мізначали після витримки зразків у воді на протязі стить інший, а саме – бутадієн-стирольний каучук, 1000 годин при температурі 20°С, 40°С, 60°С. як органічний розчинник - сольвент нафтовий. (Таблиця 2). Суть запропонованого рішення пояснюється Визначено стійкість покриття на основі ґрунтонаступними прикладами: вки до катодного відшарування в процесі витримки Приклад 1 в 3%-ному розчині NaCI при потенціалі поляризації Спочатку готують гумову суміш. З цією метою 1,5 вольта на протязі 30 діб і температурах 20°С 40г бутадієн-стирольного каучуку розпускають та 60°С у відповідності з ГОСТ Р 51164-98. Репротягом 2-3хв на холодних мікро вальцях. зультати вимірювань наведено в Таблиці 2. Потім, на протязі 3-5хв. вводять 32,5г співпоЗахисні властивості ґрунтовки та покриття на її лімеру етилену з вінілацетатом і перетирають до основі визначені за допомогою методу поляризаодержання гомогенної маси. Далі, з різницею в 2ційного опору на приладі УІСК-1 в мінералізованій 3хв. вводять 7,5г технічного вуглецю та 2,5г оксиду воді при температурі 20 1 °С. Оцінено швидкість магнію і гомогенізують суміш на протязі 3-5хв. Закорозії металу під ґрунтовкою, яка наносилася на гальний час приготування гумової суміші складає датчики методом занурення їх в ґрунтовку з насту12-15хв. Щілина між валками - 1-2мм, температура пним висушуванням на протязі 60хв., при темпевалків 50-70°С. ратурі 20-25°С. За значенням величини струму Зняту з вальців гумову суміш подрібнюють, зарозраховано поляризаційний опір, який обернено вантажують в клеємішалку, заливають 1/2 частину пропорційний швидкості корозії металу під покриторганічного розчинника і розчиняють на протязі 3-4 тям. Результати наведено в Таблиці 2. годин при t 25±5°С. Після розчинення гумової суДані Таблиці 2 свідчать про те, що запропономіші завантажують 37,5г п-третвана антикорозійна композиція в порівнянні з віфенолформальдегідної смоли і ще 1/4 частину домою, взятою в якості прототипу, має наступні розчинника. В цей же розчин добавляють 5г інгібіпереваги: тора корозії та 0,5г пірокатехіну. Суміш перемішу1) адгезійна міцність до поліетилену при 20°С ють на протязі 1,5-2,0 годин до повного розчиненвища, в 10 раз; ня компонентів. Добавляють, в кілька прийомів, 2) водостійкість адгезії вища в 3-5 раз; решту розчинника, доводячи в'язкість ґрунтовки до 3) вища стійкість до катодного відшарування. 30-40сек. по віскозиметру ВЗ-4. 4) швидкість підплівкової корозії менша на 2-3 Загальний час виготовлення ґрунтовки склапорядки. дає 5,5-6,0 годин при температурі 25+5°С. За показниками, наведеними в Таблиці 2, заПриклади композицій 2-21, виготовлені аналопропонована ґрунтовка відповідає вимогам до погічно прикладу 1, відрізняються тільки кількості крить "дуже посиленого типу" згідно з ГОСТ 25812 7 74618 8 83 та "посиленого типу" згідно ГОСТ Р 51164-98. то-, газопроводів значно збільшить термін їх ексТаким чином, на основі наведених даних можплуатації. на зробити висновок, що розроблена композиція Термін зберігання ґрунтовки – не менше 2 роґрунтовки, по технічному рівню і якості відповідає ків. вищій категорії і застосування її для захисту нафТаблиця 1 Склад ґрунтовки Назва інгредієнтів 1 2 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 1 бутадієн-стирольний каучук п-трет-фенолкілфенол-формальдегідна смола співполімер етилену з вінілацетатом амінометильні похідні нонілфенолів (амін : хлоргідрат) пірокахетін оксид магнію технічний вуглець сольвент нафтовий 2 3 3,5 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,1 0,5 1,5 79,4 Масова доля інгредієнта в композиції, % 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 12,5 8,0 8,0 8,0 8,0 7,5 4,5 10,5 7,5 7,5 6,5 6,5 6,5 2,5 9,0 0,5 1,0 0,5 0,5 0,3 (2:1) (2:1) (2:1) (2:1) (2:1) 0,6 0,1 0,1 0,1 0,1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 70,4 77,9 72,4 79,4 73,1 8 9 8,0 7,5 6,5 0,5 (20:1) 0,1 0,5 1,5 75,4 Продовження таблиці 1 1 бутадієн-стирольний каучук п-трет-фенолкілфенол-формальдегідна смола співполімер етилену з вінілацетатом амінометильні похідні нонілфенолів (амін : хлоргідрат) пірокахетін оксид магнію технічний вуглець сольвент нафтовий 9 8,0 7,5 6,5 1,0 (10:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 10 8,0 7,5 6,5 1,0 (5:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 11 8,0 7,5 6,5 1,0 (3:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 12 8,0 7,5 6,5 1,0 (1,5:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 13 8,0 7,5 6,5 1,0 (1:1) 0,1 0,5 1,5 74,9 14 8,0 7.5 6,5 0,2 (2:1) 0,1 0,5 1,5 75,7 15 8,0 7,5 6,5 0,3 (2:1) 0,1 0,5 1,5 75,6 Продовження таблиці 1 1 бутадієн-стирольний каучук п-трет-фенолкілфенол-формальдегідна смола співполімер етилену з вінілацетатом амінометильні похідні нонілфенолів (амін : хлоргідрат) пірокахетін оксид магнію технічний вуглець сольвент нафтовий 16 8,0 7,5 6:5 3,0 (2:1) 0,1 0,5 1,5 72,9 17 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,02 0,и 1,5 74,98 18 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,7 0,8 1,5 74,0 19 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,2 0,1 1,5 75,2 20 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,1 0,5 0,5 75,9 21 8,0 7,5 6,5 1,0 (2:1) 0,1 0,5 3,5 76,9 Таблиця 2 Фізико-механічні показники ґрунтовок Назва показника 1. Масова частка нелетких речовин, % 2. Умовна в'язкість по ВЗ-4 при (20±1)°С, сек. 3. Адгезія до поліетилену, Н/см: а) 20°С б) 60°С 4. Адгезія до стаді, Н/см: а) 20°С б) 40°С в) 60°С 5. Водостійкість адгезії, Н/см: а) 20°С, 1000год. б) 40°С, 1000год. в) 60°С, 1000год. 6. Площа відшарування при катодній поляризації, см2: а) 20°С, 30діб б) 60°С, 30діб 7. Швидкість корозії, мм/рік. 10-6 Номери композиції за прикладами 3 4 5 6 7 29,6 22,1 27,6 20,6 26,9 50,0 32,0 37,5 27,5 43,5 1 25,1 35,0 2 20,6 23,0 8 24,6 34,5 37,0 16,5 32,5 14,0 30,0 8,5 31,5 10,4 27,0 12,7 15,5 7,0 35,0 17,0 24,5 11,5 85,0 35,5 17,0 72,0 30,5 15,0 65,5 25,3 11,5 45,0 25,0 12,3 95,0 42,0 20,3 64,8 31,0 10,0 80,3 37,6 15,5 78,5 38,5 16,3 75,0 72,5 73,0 64,5 63,5 65,0 50,5 55,3 50,9 28,7 25,3 24,0 83,5 85,8 82,7 48,4 47,3 43,1 75,0 73,1 72,9 64,5 63,6 61,5 1,3 9,0 0,6 1,4 9,5 0,8 2,5 11,8 2,0 1,5 11,5 2,9 0,8 7,3 1,8 1,5 8,7 1,3 1,9 10,0 1,7 4,7 13,5 8,9 9 74618 10 Продовження таблиці 2 Назва показника 1.Масова частка нелетких речовин, % 2.Умовна в'язкість ВЗ-4 при (20±1)°С, сек. 3. Адгезія до поліетилену, Н/см: а) 20°С б) 60°С 4. Адгезія до сталі, Н/см: а) 20°С б) 40°С в) 60°С 5. Водостійкість адгезії, Н/см: а) 20°С, 1000год. б) 40°С, 1000год. в) 60°С, 1000год. 6. Площа відшарування при катодній поляризації, см2: а) 20°С, 30діб б) 60°С, 30діб 7. Швидкість корозії, мм/рік. 10-6 Номери композиції за прикладами 11 12 13 14 25,1 25,1 25,1 24,3 34,9 35,5 35,7 35,9 9 25,1 34,3 10 25,1 34,5 15 24,4 36,3 16 27,1 32,5 27,0 12,5 25,5 13,0 30,5 14,5 28,5 12,1 23,0 10,6 16,8 8,0 21,8 17,1 24,5 15,3 78,0 30,5 20,0 82,0 32,5 21,0 85,5 33,3 20,5 73,0 25,0 18,3 85,0 32,0 15,3 64,8 21,0 10,0 67,3 23,6 11,5 80,5 28,5 18,3 65,3 60,5 53,0 74,5 73,5 67,0 80,5 75,3 60,9 68,7 65,3 64,0 73,5 68,8 52,7 48,5 47,0 45,5 50,0 53,1 52,9 72,5 73,6 71,0 4,3 12,9 6,8 3,9 12,5 5,6 2,5 10,8 2,2 3,5 14,5 3,1 4,8 16,3 7,0 2,9 11,71 2,5 1,9 13,0 1,9 2,7 16,5 5,1 Продовження таблиці 2 Назва показника 1. Масова частка не летких речовин, % 2. Умовна в'язкість ВЗ-4 при (20±1)°С, сек. 3. Адгезія до поліетилену, Н/см: а) 20°С б) 60°С 4. Адгезія до сталі, Н/см: а) 20°С б) 40°С в) 60°С 5. Водостійкість адгезії Н/см: а) 20°С, 1000год. б) 40°С, 1000год. в) 60°С, 1000год. 6. Площа відшарування при катодній поляризації, см2: а) 20°С, 30діб б) 60°С, 30діб 7. Швидкість корозії, мм/рік. 10-6 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 17 25,02 34,0 Номери композиції за прикладами 18 19 20 26,0 24,8 24,1 37,0 33,5 32,5 21 27,1 38,5 Прототип "ОЗОМ" 35,0 30,0 34,5 13,8 85,5 34,5 12,01, 25,5 10,9 82,0 38,0 20,5 37,5 17,5 95,5 43,0 23,5 29,3 12,9 75,6 35,0 17,8 33,0 14,8 98,5 42,0 25,1 76,2 76,5 70,0 74,5 67,5 64,3 90,5 87,5 85,3 68,8 67,5 66,3 89,0 85,8 82,5 25,0 15,0 7,8 17,5 9,8 0,4 7,5 0,5 4,5 15,8 1,2 1,5 12,5 1,9 1,8 13,3 0,7 3,5 3,5.10-4 Підписне 3,0 28,0 5,0 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601