Електропровідна композиція для покриття

Реферат: Електропровідна композиція для покриття включає насичену поліефірну смолу, діізоціанат, розчинник та електропровідний наповнювач. Як діізоціанат композиція містить рідкий відход виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном, а як електропровідний наповнювач - менілітовий сланець та арзаміт. UA 72684 U (12) UA 72684 U UA 72684 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до лакофарбових полімерних композицій для електропровідних покриттів і може бути використана для захисту внутрішніх поверхонь металевих резервуарів для зберігання нафтопродуктів. Відома композиція, що містить ненасичену поліефірну смолу, 2,4 толуілендіізоціанат, органічний розчинник, полідиметилсилоксановий олігомер, графіт дисперсний, графітизоване волокно (а.с. СРСР № 1019498, МПК Н01В 1/24, 1982). Недоліком цієї композиції є незначна електропровідність, низька хімічна стійкість у нафтопродуктах та недостатня еластичність захисного покриття. Найбільш близькою до корисної моделі, що пропонується, по суті і досягнутому технічному результату є відома композиція (а.с. СРСР № 681080, МПК C08L 67/00, 1977), що містить наступні компоненти в мас. част.: насичена поліефірна смола 100 2,4 толуілендіізоціанат 98-102 розчинник 95-105 саліцилальімін міді 0,07-0,09 графітизований каолін 120-190. Для зазначеної композиції також характерними є низька електропровідність, хімстійкість в нафтопродуктах та еластичність захисного покриття. В основу корисної моделі поставлено задачу, що полягає в підвищенні електропровідності, хімічної стійкості в нафтопродуктах та еластичності захисного покриття. Поставлена задача вирішується тим, що у композицію, що містить насичену полiефірну смолу, діізоціанат, розчинник і електропровідний наповнювач, як діізоціанат вводять рідкий відхід виробництва толуілендіізоціанату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1, а як провідний наповнювач - менілітовий сланець та арзаміт, при наступному співвідношенні компонентів в мас. %: насичена поліефірна смола 20-25 рідкий відхід виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 20-25 розчинник 30-34 менілітовий сланець 10-13 арзаміт 10-13. Позитивний ефект від застосування запропонованої композиції для електропровідного покриття досягається за рахунок застосування в ній насиченої поліефірної смоли, відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1, менілітового сланцю та арзаміту. Він перевищує сумарний ефект від застосування окремо взятих компонентів, введених у композицію. При цьому значно підвищується електропровідність, хімічна стійкість у нафтопродуктах та еластичність захисного покриття. Під час взаємодії насиченої поліефірної смоли з рідким відходом виробництва толуілендіізоціонату під дією поліфенілсилоксану відбувається утворення поліуретанових полімерів просторової структури, що мають підвищену еластичність та хімічну стійкість в нафтопродуктах. Під час введення у композицію як електропровідного наповнювача менілітового сланцю та арзаміту підвищується електропровідність, що, в свою чергу, покращує експлуатаційні властивості покриття у середовищі нафтопродуктів. На основі вищезазначеного можна зробити висновок про те, що запропонована композиція має суттєві переваги порівняно з відомими аналогічними рішеннями. Було проведено лабораторні дослідження композиції, що пропонується, на таких прикладах. Приклад 1. Запропоновану композицію готують у мішалці будь-якого типу, в яку заливають 25 мас. % насиченої поліефірної смоли, 25 мас. % рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 і, перемішуючи протягом 30 хв., вводять 30 мас. % ацетону. Засипають 10 мас. % менілітового сланцю і 10 мас. % арзаміту. Загальний час перемішування - 40 хв. Приклад 2. Запропоновану композицію готують у мішалці будь-якого типу, в яку заливають 22,5 мас. % насиченої поліефірної смоли, 22,5 мас. % рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 і, перемішуючи протягом 30 хв., 1 UA 72684 U 5 10 вводять 32 мас. % ацетону. Засипають 11,5 мас. % менілітового сланцю і 11,5 мас. % арзаміту. Загальний час перемішування - 40 хв. Приклад 3. Запропоновану композицію готують у мішалці будь-якого типу, в яку заливають 20 мас. % насиченої поліефірної смоли, 20 мас. % рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 і, перемішуючи протягом 30 хв., вводять 34 мас. % ацетону. Засипають 13 мас. % менілітового сланцю і 13 мас. % арзаміту. Загальний час перемішування - 40 хв. Запропоновану композицію було нанесено на попередньо підготовлені металеві зразки. Для отримання порівняльних даних паралельно покрили металеві зразки композицій згідно з найближчим аналогом. Склад композицій, що наносили на металеві зразки, наведено у таблиці 1. Таблиця 1 Компоненти Насичена поліефірна смола 2,4 толуілендіізоціанат Бутилацетат Саліциламін Графітизований каолін Рідкий відхід виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 Арзаміт Менілітовий сланець Ацетон 15 20 25 №№ Співвідношень компонентів Композиція без рідкого відходу Композиція за Композиція Композиція виробництва Композиція найближчим ЗапропоноКомпоз вмістом з вмістом толуіленбез аналогом (а/с вана зиція компонентів компонентів діізоціонату, менілітоСРСР композиція в без mах в сполученого з вого №681080) мас. % арзаміту мас. % мас. % поліфенілсланцю силоксаном у співвідношенні 2,5:1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 100 100 100 19 25 22,6 20 25,5 22,5 22,5 22,5 98 100 102 95 100 105 0,07 0,08 0,09 120 155 190 19 25 22,5 20 26 22,5 22,5 9 10 11,5 13 13,5 11,5 11,5 9 10 11,5 13 13,5 11,5 11,5 44 30 32 21,5 54,5 43,5 43,5 34 Після полімерізації захисної плівки протягом 20 годин при температурі навколишнього середовища 20 °C і відносній вологості 60 % зразки піддавали фізико-механічним і фізикохімічним випробовуванням у нафтопродуктах. Досліджувалися показники гнучкості покриття, електричного поверхневого опору та бензинопоглинання протягом 9 місяців. Результати лабораторних досліджень металевих зразків, захищених запропонованою композицією (співвідношення компонентів №№ 5, 6, 7) і з mах значеннями добавок, що вводяться в композицію (співвідношення компонентів №№ 4, 8), а також захищених за найближчим аналогом (співвідношення компонентів №№ 1, 2, 3) наведено в таблиці 2. Показники, що досліджувалися, набули оптимальних значень при співвідношенні компонентів композиції, що заявляється. 2 UA 72684 U Таблиця 2 Показники Питомий електричний Гнучкість покриття, в мм Бензинопоглиповерхневий опір, ом.см нання в % №№ співвідношення До Після Після після витримки До компонентів випробову- випробовувань випробовувань в бензині А-76 випробовувань вань на в бензині А-76 в бензині А-76 протягом 9 на безостійпротягом 9 протягом 9 місяців бензостійкість кість місяців місяців 9 10 1 6 4 2,1·10 1,8·10 9,6 9 10 2 7 6 1,8·10 1,6·10 9,3 8 8 3 9 7 1,6·10 1,3·10 8,5 8 8 4 15 16 1,9·10 2,6·10 1,6 6 6 5 18 19 1,6·10 1,8·10 0,8 6 6 6 20 20 1,3·10 1,5·10 0,7 6 6 7 22 23 1,1·10 1,3·10 0,5 7 7 8 16 16 1,2·10 2,1·10 1,4 8 8 9 12 10 1,8·10 2,2·10 2,3 9 9 10 13 13 1,3·10 1,8·10 2,1 9 10 11 14 13 0,8·10 1,9·10 2,2 5 У таблиці 3 надано обґрунтування заявленого співвідношення рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату до поліфенілсилоксану. Із приведених даних видно, що введення в композицію насиченої поліефірної смоли, рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенiлсилоксаном у співвідношенні 2,5:1, ацетону, менілітового сланцю та арзаміту покращує електропровідність, бензостійкість та еластичність захисного покриття. Таблиця 3 Найменування показників Гнучкість покриття, в мм до випробовування на бензостійкість Гнучкість покриття, в мм після випробовування в бензині А-76 протягом 9 місяців Бензинопоглинання в % після витримки в бензині А-76 протягом 9 місяців Питомий поверхневий об'ємний опір, ом.см, до витримки на бензиностійкість Питомий поверхневий об'ємний опір, ом.cм, після витримки в бензині А-76 протягом 9 місяців Рідкий відхід виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні: 2,5:1 1:2,5 1,5:2,5 0,5:2,5 1:3 3:1 1:2 20 14 16 17 15 15 13 20 15 15 17 16 16 14 0,7 1,3 1,25 1,2 1,4 1,1 1,2 6 1,9·10 6 2,3·10 1,3·10 1,5·10 7 1,8·10 7 7 2,2·10 7 3 1,6·10 7 1,9·10 7 2,4·10 1,7·10 6 2,1·10 7 2,3·10 7 2,6·10 7 6 2,5·10 7 UA 72684 U 5 10 Введення у композицію тільки насиченої поліефірної смоли (співвідношення компонентів № 9), менілітового сланцю (співвідношення компонентів № 10) і арзаміту (співвідношення компонентів № 11) не дозволяє досягти високих показників еластичності, хімстійкості в нафтопродуктах і електропровідності захисної плівки. Введення рідкого відходу виробництва толуілендіізоціонату, сполученого з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1, арзаміту і сланцю в кількості mах від заявлених кількостей, спричиняє зниження показників еластичності, хімстійкості в нафтопродуктах та електропровідності захисної плівки. Таким чином, у заявленій композиції співвідношення запропонованих компонентів забезпечує підвищення електропровідності, хімічної стійкості та еластичності захисного покриття, що, тим самим, дасть можливість покращити захист внутрішньої поверхні металевих резервуарів для збереження та транспортування нафтопродуктів і продовжити строк їх експлуатації. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Електропровідна композиція для покриття, що включає насичену поліефірну смолу, діізоціанат, розчинник та електропровідний наповнювач, яка відрізняється тим, що як діізоціанат містить рідкий відход виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1, а як електропровідний наповнювач - менілітовий сланець та арзаміт при такому співвідношенні компонентів, мас. %: насичена поліефірна смола 20-25 рідкий відход виробництва толуілендіізоціонату, сполучений з поліфенілсилоксаном у співвідношенні 2,5:1 20-25 розчинник 30-34 менілітовий сланець 10-13 арзаміт 10-13. Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4