Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

состав для покрытия по металлу

Классы МПК:C09D163/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов
C09D175/04 полиуретаны
C09D5/10 содержащие металлический порошок 
C08K3/08 металлы
Автор(ы):, ,
Патентообладатель(и):Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2007-07-24
публикация патента:

Изобретение относится к составу, который может быть использован для защиты от коррозии деталей машин и механизмов, работающих в контакте с коррозионными средами в машиностроении, а также для защиты нефтедобывающего оборудования, тары, цистерн и резервуаров. Состав включает следующие компоненты при их соотношении, в мас.ч.: 100 полимерного связующего эпоксидной диановой смолы, 20-30 модификатора эпоксиуретанового олигомера, 42-48 отвердителя кремнийорганического амина - состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилана, 25-30 минерального наполнителя титана диоксида (рутила), 22-25 ингибирующего пигмента фосфата хрома, 20-60 органического растворителя, 3-4 тиксотропной добавки аэросила, 10-20 антикоррозионной добавки цинка металлического. В качестве органического растворителя используют ксилол, или ацетон, или бутилацетат, или этилцеллозольв. Изобретение позволяет получить бензо-, водостойкое покрытие с высокими адгезионными характеристиками. 2 табл.

Изобретение относится к эпоксидным композициям и может быть использовано для защиты от коррозии деталей машин и механизмов, работающих в контакте с коррозионными средами в машиностроении, а также для защиты нефтедобывающего оборудования, тары, цистерн и резервуаров.

Одним из актуальнейших вопросов, стоящих перед современным материаловедением, является обеспечение надежной противокоррозионной защиты поверхностей деталей машин и механизмов, работающих в контакте с коррозионными средами в машиностроении, а также для защиты нефтедобывающего оборудования, тары, цистерн и резервуаров. Поэтому такие покрытия должны быть устойчивы не только к нефти и нефтепродуктам, но и к воде, обладать высокими адгезионными и физико-механическими свойствами, высокими защитными свойствами и не ухудшать своих свойств после длительного воздействия эксплуатационных факторов.

Известна (патент РФ №2088621) грунтовка для антикоррозионного покрытия для изделий из алюминиевых сплавов и стали следующего состава, мас.ч:

Эпоксидная диановая смола Э-41 100
Модификатор - акриловая смола БМК-510-20
Антикоррозионные пигменты: 
фосфат алюминия30-40
молибдат цинка30-40
Двуокись титана30-40
Наполнители: 
тальк или микротальк18-24
аэросил10-15
Отвердитель - продукт на основе30-50
кремнийорганических аминов АГМ-9  
Органические растворители:ксилол, ацетон, этилцеллозольв

Однако эта грунтовка обладает недостаточно высокой топливо- и водостойкостью при длительной эксплуатации в жидких средах при повышенной температуре и не сочетается с топливостойкими герметиками.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является нижеприведенный состав для покрытия по металлу (патент РФ №2260610). Указанный состав включает полимерное связующее, модификатор, отвердитель - кремнийорганический амин, минеральный наполнитель, ингибирующие пигменты и органический растворитель, причем в качестве полимерного связующего он содержит эпоксидную диановую или эпоксикремнийорганическую смолу, в качестве модификатора - полисульфидный или бутадиенакрилонитрильный карбоксилатный каучук, а в качестве ингибирующих пигментов - хромат стронция, хромат бария, фосфат хрома или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

Полимерное связующее 100
Модификатор 9-50
Отвердитель 5-80
Минеральный наполнитель 25-105
Ингибирующие пигменты30-140
Органический растворитель5-200

В качестве отвердителя состав содержит состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилан, 1 - аминогексаметилен-6-аминометилентриэтоксисилан или продукт конденсации состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилана. В качестве минерального наполнителя состав содержит сульфат бария, аэросил, тальк, двуокись титана (рутил) или их смеси, тиксотропную добавку - аэросил. В качестве органического растворителя состав содержит ксилол, ацетон, бутилацетат, этилцеллозольв или их смеси.

Недостатком прототипа является недостаточно высокая стойкость к действию воды (водонабухаемость 2,16-2,53% после 3000 ч испытаний), что затрудняет применение упомянутого состава при длительном воздействии, например, подтоварной воды в резервуарах для хранения нефти и нефтепродуктов. Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение защитных свойств состава для покрытия по металлу.

Указанная техническая задача решается тем, что состав для покрытия по металлу, включающий полимерное связующее - эпоксидную диановую смолу, модификатор, отвердитель - кремнийорганический амин - состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилан, минеральный наполнитель - титана диоксид (рутил), ингибирующий пигмент - фосфат хрома, органический растворитель ксилол, ацетон, бутилацетат, этилцеллозольв, отличающийся тем, что в качестве модификатора состав содержит эпоксиуретановый олигомер, дополнительно тиксотропную добавку - аэросил и антикоррозионную добавку - цинк металлический при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

полимерное связующее100
модификатор20-30
отвердитель42-48
минеральный наполнитель 25-30
тиксотропная добавка 3-4
ингибирующий пигмент 22-25
органический растворитель 20-60
антикоррозионная добавка10-20

В качестве полимерного связующего в предлагаемом изобретении используется диановая эпоксидная смола Э-41 по ТУ 6-10-607-78 или Э-40 по ТУ 6-10-971-75.

Применяемый в качестве модификатора эпоксиуретановый олигомер ПЭФ-ЗА (ТУ 103466-80), влияет на параметр кислотности поверхности наполнителей и число функциональных групп на границе раздела фаз, определяющих адгезию пленкообразующего вещества к частицам наполнителя и покрытия к металлическому субстрату.

Кремнийорганический амин - состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилан по ТУ 6-02-724-77, применяемый в качестве отвердителя в предлагаемом составе, взаимодействует с полимерным связующим, а также оказывает каталитическое действие на процесс взаимодействия эпоксидных групп полимерного связующего с функциональными группами модификатора (как первичные амины). Указанный отвердитель выполняет роль "усилителя" адгезии, поскольку при данном соотношении с полимерным связующим и модификатором осуществляется химическая связь между покрытием и подложкой за счет взаимодействия эпоксигрупп с гидратированной окисленной поверхностью металлов.

Использование рутила марки Р-04 (ГОСТ 9808-75) в качестве наполнителя обусловлено его химической инертностью к активному взаимодействию с пленкообразующими веществами и модификаторами, способствующему повышению защитных свойств, в частности, водостойкости покрытия.

Аэросил марки А-300 (ГОСТ 14922-77) вводится в состав лакокрасочной композиции в качестве тиксотропной добавки, позволяющей удерживаться свеженанесенному покрытию на вертикальных и наклонных поверхностях.

Введение в состав для покрытия выщелачивающих хроматов (ингибирующих пигментов) существенно повышает защитные свойства предлагаемого состава. При воздействии коррозионной среды хроматы, обладая незначительной растворимостью в воде, создают искусственные условия для пассивации металла, смещая электродный потенциал в положительную сторону, и тормозят электрохимические процессы коррозии металла. Применение фосфата хрома по ТУ 6-18-87-85 позволяет регулировать скорость выщелачивания в начальной и конечной стадии.

Наличие в составе цинкового порошка марки ПЦ-6 (ГОСТ 12601-76) обеспечивает протекторную защиту металла при старении покрытия и появлении в нем дефектов.

В качестве органического растворителя состав содержит ксилол, ацетон, бутилацетат, этилцеллозольв.

Данный состав позволяет получить бензо-, водостойкое покрытие с высокими адгезионными и физико-механическими характеристиками, защитными свойствами, обеспечивающее длительную защиту стальных конструкций, которые эксплуатируются в воде и других жидких агрессивных средах.

Примеры осуществления изобретения приведены в таблицах 1,2.

Таблица 1
Наименование компонентовСоставы по примерам, мас.ч.
1 23 45 67 8
Эпоксидная смола Э-41100 100100 100100 100100100
Эпоксиуретановый олигомер ПЭФ-3А25 2020 2525 303020
Кремнийорганический амин - состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилан 4542 4845 4248 4542
Фосфат хрома23 2224 2523 222325
Двуокись титана 2525 3030 2525 3025
Цинковый порошок15 1015 2020 151010
Аэросил 33 43 43 43
Ацетон40 2030 4020 604030
Таблица 2
Показатели свойствПредлагаемый состав по примерамПрототип
1 23 456 78
Адгезионная прочность к стали 3, МПа 54,3 60,355,8 56,463,4 57,862,2 58,0-
Бензонабухаемость, %, после 3000 ч испытаний 1,661,6 1,580,79 0,810,83 1,711,70 0,79-1,69
Водонабухаемость, %, после 3000 ч испытаний2,10 1,84 1,721,90 2,081,66 1,782,02 2,16-2,53

Технология приготовления состава (примеры 1-8) заключается в следующем. Полимерное связующее растворяют в смеси растворителей. В полученный раствор добавляют модификатор, пигменты и наполнители и растирают до степени перетира 25-35 мкм (по "клину"). Перед применением в композицию вводят отвердитель, перемешивают и доводят до рабочей вязкости 13-16 с по вискозиметру В3-4.

Покрытия получали путем нанесения кистью на стальные (Ст3) опескоструенные образцы в 2 слоя общей толщиной 180 мм. Продолжительность отверждения каждого слоя составила 24 ч. Выдержка образцов с нанесенными покрытиями до помещения их в коррозионные среды составляла 8-10 сут.

Как видно из данных таблицы 2, адгезионная прочность предлагаемого состава к стали и набухаемость в топливе находятся на уровне прототипа, а набухаемость в воде снизилась до 0,79-2,10 против 2,16-2,53 у прототипа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Состав для покрытия по металлу, включающий полимерное связующее - эпоксидную диановую смолу, модификатор, отвердитель - кремнийорганический амин - состав для покрытия по металлу, патент № 2345109 -аминопропилтриэтоксисилан, минеральный наполнитель - титана диоксид (рутил), ингибирующий пигмент - фосфат хрома, органический растворитель - ксилол, ацетон, бутилацетат, этилцеллозольв, отличающийся тем, что в качестве модификатора состав содержит эпоксиуретановый олигомер, дополнительно тиксотропную добавку - аэросил и антикоррозионную добавку - цинк металлический при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

полимерное связующее100
модификатор20-30
отвердитель42-48
минеральный наполнитель 25-30
тиксотропная добавка 3-4
ингибирующий пигмент 22-25
органический растворитель 20-60
антикоррозионная добавка10-20


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2345109

patent-2345109.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D163/02 простые полиглицидные эфиры бисфенолов

Патенты РФ в классе C09D163/02:
порошковая покрывающая композиция -  патент 2528264 (10.09.2014)
композиция для получения энергосберегающих покрытий -  патент 2522008 (10.07.2014)
композиция для получения матрицы с фотокаталитической активностью -  патент 2518124 (10.06.2014)
вибропоглощающая эпоксидная композиция -  патент 2507228 (20.02.2014)
слабогорючая химически стойкая полимерная композиция -  патент 2495894 (20.10.2013)
двухупаковочная композиция для защитного и декоративного покрытия пола -  патент 2489465 (10.08.2013)
слабогорючая химически стойкая полимерная композиция -  патент 2488610 (27.07.2013)
композиция для катодного электроосаждения с высокой рассеивающей способностью, предназначенная для получения покрытий с повышенной твердостью и износостойкостью -  патент 2486220 (27.06.2013)
состав для защитного покрытия полимерных композиционных материалов -  патент 2480499 (27.04.2013)
способ получения градиентных покрытий - модификаторов ржавчины -  патент 2478674 (10.04.2013)

Класс C09D175/04 полиуретаны

Класс C09D5/10 содержащие металлический порошок 

Патенты РФ в классе C09D5/10:
способ получения покрытия из краски на основе перхлорвиниловой и глифталевой смол -  патент 2465293 (27.10.2012)
способ приготовления добавки для покрытий, включающей в себя металлосодержащие наночастицы, и получаемый продукт -  патент 2455321 (10.07.2012)
композиция для покрытия металлических подложек -  патент 2442811 (20.02.2012)
грунтовочный состав для защиты металлических поверхностей от коррозии -  патент 2430130 (27.09.2011)
материал покрытия для защиты металлов, в частности стали, от коррозии и/или окалинообразования, способ нанесения покрытия на металлы, металлический элемент -  патент 2425853 (10.08.2011)
композитный материал с диэлектрической основой и электропроводным защитно-декоративным покрытием и изделие из него -  патент 2412970 (27.02.2011)
композиция для образования электропроводного защитно-декоративного покрытия диэлектрического материала -  патент 2398808 (10.09.2010)
композиция антикоррозионного покрытия в водной дисперсии, содержащая органический титанат -  патент 2396299 (10.08.2010)
способ покрытия металлических поверхностей -  патент 2394862 (20.07.2010)
антикоррозионная композиция для покрытий -  патент 2379321 (20.01.2010)

Класс C08K3/08 металлы

Патенты РФ в классе C08K3/08:
антифрикционная композиция -  патент 2526989 (27.08.2014)
смеси, акцептирующие кислород -  патент 2516268 (20.05.2014)
электропроводный твердый композиционный материал и способ его получения -  патент 2515574 (10.05.2014)
полимерный композиционный материал для радиоэлектронной техники -  патент 2502767 (27.12.2013)
композиция, не пропускающая кислород -  патент 2495063 (10.10.2013)
полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии -  патент 2493186 (20.09.2013)
поглощающие кислород смеси -  патент 2492191 (10.09.2013)
многослойная пленка, имеющая активный противокислородный барьерный слой и поглощающий кислород слой на основе железа -  патент 2453438 (20.06.2012)
алюминийсодержащие полиэфирные полимеры, обладающие низкими скоростями образования ацетальдегида -  патент 2448124 (20.04.2012)
содержащие связующее термопластичные массы для изготовления металлических формованных изделий -  патент 2446031 (27.03.2012)

Наверх