Способ получения противокоррозионной защитной композиции

 

Использование: получение противокоррозионной композиции для защиты кровель, металлоконструкций, бетонных поверхностей. Сущность: в способе используют композицию следующего состава, мас. ч.: полимерная добавка, представляющая собой 20%-ный раствор хлорсульфированного полиэтилена или деструктированного бутадиен - стирольного каучука в толуоле или ксилоле 100 - 150; битум 5 - 10; отвердитель - полиоксипропиленамин 0,5 - 2,0; жирная кислота (олеиновая или кубовый остаток производства жирных кислот) 0,5 - 2,0. Осуществляют смешение отвердителя и жирной кислоты, полученную смесь вводят в расплав битума и охлаждают. Перед нанесением покрытия при 20 - 40 С смешивают битумсодержащую полученную смесь и полимерную добавку. 2 табл.

Изобретение относится к защите металлических (в том числе, ржавых) и бетонных поверхностей от коррозии и может быть использовано при защите кровель, металлоконструкций от воздействия агрессивных паров, газов, жидкостей.

Известен [1] способ изготовления защитного покрытия кровель, металлоконструкций путем нанесения расплавленного битума или его раствора не защищаемую поверхность.

Известно [2] что наиболее широко до последнего времени для защиты кровель применялся рубероид, способ получения которого состоит в пропитке картона мягкими битумами с последующим нанесением на обе стороны тугоплавкого битума с наполнителем и присыпкой. Рубероид наносят на подложку либо в подогретом виде, либо наклеиванием с помощью дорогостоящих кровельных мастик. Затем производят заделывание швов битумными мастиками.

К недостаткам такого способа получения кровельного покрытия, прежде всего, следует отнести высокую трудоемкость изготовления, а также низкую морозостойкость, теплостойкость, трещиностойкость самого битума.

Известен способ [3] изготовления противокоррозионной композиции для защиты металлоконструкций и кровли путем совмещения битумной дисперсии с дисперсией хлорсульфированного полиэтилена, которую получают диспергированием последнего в водной среде в присутствии ПАВ. Эта композиция позволяет получать бесшовное кровельное покрытие с хорошими защитными свойствами, однако из-за высокого содержания в ней битума (55-90 мас.) его теплостойкость, трещиностойкость недостаточно высока.

Из известных способов получения композиций для защитных покрытий наиболее близок по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению способ [4] получения композиции для гидроизоляционных мастик и покровных составов листовых рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов путем совмещения синтетического каучука с пластификатором, в качестве которого используется моторное масло или нафтенароматические углеводороды, при 170^оС, после чего смесь смешивают с расплавом битумом, наполнителем (тальком, золой и др. ) и добавкой полиоксипропиленамином, при следующем соотношении компонентов, мас.

Синтетический каучук (БК, СКЭПТ-500, СКЭПТ-60) 5-15 Пластификатор 5-25 Наполнитель (тальк, зола и др.) 10-20 Полиоксипропиленамин 1,5-5,0 Битум Остальное Известный способ позволяет получать защитные покрытия с хорошей пластичностью, температуроустойчивые, морозостойкие благодаря введению в битум полимерной добавки и пластификатора. Возможно повторное расплавление известной композиции и нанесение ее из расплава на защищаемую поверхность (температура размягчения 130^оС).

Недостатком известной композиции является то, что вводимый в ее состав в качестве отвердителя полиоксипропиленамин играет пассивную роль, не структурирует композицию, так как при температуре смешения (170^оС) возможна его деструкция и гомополимеризация. Об этом свидетельствует тот факт, что известная композиция, оставаясь неотвержденной, размягчается при температуре 130^оС, при которой ее наносят на подложку.

Отсутствие в известном составе компонентов, которые могли бы играть роль ингибиторов коррозии, снижает противокоррозионные свойства композиции. Кроме того, низкая полярность состава дает невысокие адгезионные свойства.

Необходимость расплавления композиции перед ее нанесением на подложку делает ее применение энергетически и экологически невыгодным.

Технической задачей изобретения является повышение защитных свойств и адгезии к металлической ржавой поверхности противокоррозионной защитной композиции. Поставленная цель достигается тем, что предварительно отвердитель полиоксипропиленамин смешивают с жирной кислотой (олеиновой или кубовыми остатками производства жирных кислот), после чего полученный продукт вводят в расплав битума, а затем, охлажденный битумный компонент перед нанесением покрытия растворяют при 20-40^оС в 20%-ном растворе толуола или ксилола полимерного пленкообразующего, в качестве которого используют хлорсульфированный полиэтилен или деструктурированный бутадиен-стирольный каучук, а компоненты при этом взяты при следующем соотношении, мас.ч.

20%-ный раствор в толуоле или ксилоле полимерного пленкообразующего (хлор- сульфированный полиэтилен или деструктурированный бутадиен-стирольный каучук) 100-150 Битум 5-10 Полиоксипропиленамин 0,5-2 Жирная кислота (олеиновая или кубовые остатки производства жирных кислот) 0,5-2
Предварительное смешение полиоксипропиленамина с жирной кислотой позволяет связать его в солевой комплекс, который на следующей стадии совмещают с расплавленным битумом. Полученный битумный компонент содержит менее активный по отношению к ХСПЭ отвердитель, что в несколько раз увеличивает жизнеспособность защитной композиции. Благодаря этому достигается более равномерное отверждение ХСПЭ в противокоррозионном покрытии, а следовательно, и повышение его защитных свойств. Увеличение общего числа полярных групп в полимерной композиции за счет ввода жирной кислоты улучшает ее адгезионные свойства и, особенно, по отношению к ржавой металлической поверхности.

Предлагаемый способ позволяет получать ингибированное покрытие, способное к полному отверждению при комнатной температуре.

В предлагаемом способе получения защитной композиции использовали следующие компоненты:
Битум марки БНИ-IУ, ГОСТ 2182-77
20% раствор ХСПЭ в толуоле, ГОСТ 9880-76
" " ксилоле, ГОСТ 9894-76
Деструктурированный бутадиенстирольный каучук (СПЭФ) в виде 20%-ного раствора в ксилоле, ТУ 38-40378-87
Полиоксипропиленамин (ДА-500), ТУ 6-02-1235-82
Олеиновая кислота, ГОСТ 10475-63
Кубовые остатки производства жирных кислот (СЖК) ОСТ 38.01182-80
В табл.1 представлены примеры конкретного исполнения способа, способа-прототипа и контрольные примеры, обосновывающие оптимальность выбранного режима и рецептур. В табл.2 даны результаты испытания составов защитных композиций, представленных в табл.1.

Пример приготовления композиции.

В смеситель загружают 1 мас.ч. полиоксипропиленамина и 1 мас.ч. кубовых остатков (СЖК) и перемешивают до получения однородной массы.

В емкости расплавляют битум и вводят продукт взаимодействия амина и жирной кислоты из расчета: на 7,5 мас.ч. битума 2 мас.ч. продукта. Смесь тщательно перемешивают и охлаждают. Следует отметить, что битумный компонент может быть использован самостоятельно для получения защитного покрытия, например, кровельного. При этом использование его для указанной цели возможно в виде расплава или раствора в толуоле или ксилоле.

За несколько часов (0,5-5,5) до проведения работ по нанесению защитного покрытия в смеситель заливают 125 мас.ч. 20%-ного раствора ХСПЭ в толуоле, а затем вводят 9 мас.ч. битумного компонента и при 30оС тщательно перемешивают до полного растворения твердой фазы. Полученную композицию наносят на защищаемую поверхность распылением или кистью.

Из приведенных в табл.1,2 данных следует, что получаемая по предлагаемому способу композиция для защиты бетонных и металлических, в том числе ржавых, поверхностей имеет высокую жизнеспособность. Это позволяет проводить нанесение композиции на защищаемую поверхность без потери ею в течение достаточно длительного времени своих технологических свойств. Благодаря этому получают качественные покрытия с равномерно распределенной полимерной структурой, что, как видно из табл.2, обеспечивает хорошие прочностные характеристики и противокоррозионные свойства.

Композиция, получаемая согласно предлагаемому изобретению, благодаря удачному сочетанию полярных и неполярных соединений в ней обладает более высокой адгезией к защищаемой поверхности, особенно ржавой, по сравнению с покрытием, на основе композиции, получаемой по известному способу [4]
В отличие от известного состава композиция, получаемая согласно изобретению, не имеет температуру размягчения, так как входящие в ее состав вулканизующие агенты обеспечивают образование сшивок полимерной основы.

Возможность нанесения композиции, получаемой согласно изобретению, при температуре окружающей среды в отличие от необходимости расплавлять известную композицию перед использованием снижает энергозатраты, облегчает труд персонала.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОТИВОКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТНОЙ КОМПОЗИЦИИ путем совмещения битума, полимерной добавки и отвердителя полиоксипропиленамина, отличающийся тем, что в качестве полимерной добавки используют хлорсульфированный полиэтилен или деструктированный бутадиен-стирольный каучук в виде 20%-ного раствора в толуоле или ксилоле, при этом отвердитель смешивают с жирной кислотой, являющейся олеиновой или кубовым остатком производства жирных кислот, с последующим введением полученной смеси из отвердителя и жирной кислоты в расплав битума и охлаждением, а затем перед нанесением покрытия при 20 40^oС осуществляют смешение битумсодержащей смеси с полимерной добавкой при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

20% -ный раствор в толуоле или ксилоле хлорсульфированного полиэтилена или деструктированного бутадиен-стирольного каучука 100 150
Битум 5 10
Отвердитель полиоксипропиленамин 0,5 2,0
Жирная кислота олеиновая или кубовый остаток производства жирных кислот 0,5 2,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2