Полиизобутиленовая композиция для подготовки емкостей к транспортировке и хранению уксусного альдегида

 

Использование: химическая, нефтехимическая промышленность; железнодорожный транспорт; тара (емкости) транспортировка, хранение, агрессивные среды. Сущность изобретения: композиция содержит высокомолекулярный полиизобутилен 15 - 30 ч., низкомолекулярный полиизобутилен (М. м. 1800 - 22000) 100 ч. , моноэтаноламин 0,62 - 0,67 ч., неполярный органический растворитель 200 - 600 ч. Состав может быть нанесен на стенку емкости в зависимости от количества органического растворителя шпателем, кистью, распылителем или окунанием, что является более предпочтительным. 3 табл.

Изобретение относится к защитным составам на основе полиизобутилена, обладающим химической стойкостью, и может найти применение в химической, нефтехимической отраслях промышленности, на транспорте, в случае необходимости транспортировки и хранения уксусного альдегида.

Хорошо известны полиизобутиленовые композиции различного назначения, которые обладают высокой химической стойкостью.

Известна, например, нетвердеющая герметизирующая мастика, включающая, мас. высокомолекулярный полиизобутилен в сочетании с растительным маслом (7: 3) 10; вазелиновое масло 13; асбестовую муку 44; кварцевую муку 31. Эта мастика применяется в строительстве при герметизации наружных стеновых панелей, сварных блоков. Мастика на поверхности наносится шпателем [1] Однако такие мастики при контакте с уксусным альдегидом влияют на его качество, так как содержат асбестовую муку, масла.

Известна также полиизобутиленовая композиция состава, Полиизобутилен 18 20 Органический растворитель 75 82 В качестве полиизобутилена могут быть использованы низкомолекулярные полиизобутилены марок П-20 (М. м. 15000 25000), П-85 (М. м. 70000 95000), П-118 (М. м. 100000 120000) или высокомолекулярные полиизобутилены марок П-155 (М. м. 140000 180000), П-200 (М. м. 18000 230000). В качестве растворителя использован бензин или уайт-спирит.

Композиция применяется для склеивания химически стойких материалов на основе каучуков [2] Однако упомянутая композиция не может быть применена для подготовки емкостей для хранения и транспортировки уксусного альдегида, в первую очередь из-за ухудшения качества уксусного альдегида (увеличивается количество примесей паральдегида).

Уксусный альдегид по классификации опасных грузов относится к классу 3, к подклассу 3.1 и требует специальных материалов для изготовления емкостей [3 и 4]), например, высоколегированных сталей.

Широко известна композиция, которая также применяется в случае подготовки емкостей для хранения и перевозки уксусного альдегида, состава: 100 мас.ч высокомолекулярного полиизобутилена П-200 М. м. 180 230 тыс. 100 мас. ч. технического углерода и 100 мас. ч. графита [5] Композицию готовят совмещением высокомолекулярного полиизобутилена на вальцах с техническим углеродом и графитом. Композиция выпускается в виде листов (ПСГ).

Подготовка емкостей к эксплуатации с использованием этой композиции трудоемкий процесс. Предварительно пластины раскраивают по шаблону, склеиваемые поверхности металла и материала ПСГ обезжиривают, наносят клей, подсушивают его (возможно многократное нанесение клея) и поверхности соединяют. Края заготовок после этого сваривают. В процессе эксплуатации часто происходит отслаивание пластин ПСГ. При контакте с пластинами ПСГ качество уксусного альдегида заметно падает.

Задача изобретениz разработка рецептуры полиизобутиленовой композиции, позволяющей использовать различные методы нанесения и обладающей пониженным отрицательным воздействием на качество уксусного альдегида.

Согласно предлагаемому изобретению полиизобутиленовая композиция, включающая высокомолекулярный полиизобутилен, дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен, моноэтаноламин и органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас. ч.

Высокомолекулярный полиизобутилен 15 30 Низкомолекулярный полиизобутилен М. м. 18000 22000 100 Моноэтаноламин 0,62 0,67 Неполярный органическийи растворитель 200 600 В качестве высокомолекулярного полиизобутилена могут быть применены полиизобутилены марок П-200 или П-155.

В качестве низкомолекулярного полиизобутилена могут быть применены П-20 или П-17. Низкомолекулярный полибутадиен широко известен как полимерное связующее для химически стойких защитных покрытий (Фокин М. Н. Емельянов Ю. В. Защитные покрытия в химической промышленности. М. Химия, 1981, с. 102 - 105) для клеев и вяжущих веществ (там же, с. 38).

Изменение соотношения между полиизобутиленами различных молекулярных масс, отличные от вышеуказанного, приводит к потере технологичности при нанесении и дефектности образующегося покрытия.

Моноэтаноламин известен как ингибитор коррозии металлов (акц. заявка Японии 63-6639В, кл. С 22 F 11/14, 11/18), оказывающий действие в основном на анодную реакцию растворения металла.

В известных технических решениях решается задача предохранения материала емкости от химически опасного содержимого, в данном случае уксусного ангидрида.

В предлагаемом техническом решении решается другая задача, а именно: сохранение качества уксусного ангидрида за счет исключения вредного влияния покрытия. Изменение количества моноэтаноламина приводит к ухудшению качества уксусного альдегида, что проявляется в увеличении количества примесей.

Композицию готовят смешением полиизобутиленов с растворителем и далее совмещают полученные смеси полиизобутиленов. Моноэтаноламин лучше вводить в часть на основе низкомолекулярного полиизобутилена. Однородную композицию получают при использовании уже 200 мас. ч. органического растворителя. Увеличение количества растворителя влияет на вязкость композиции и определяет возможный способ ее нанесения. Однако более 600 мас. ч. органического растворителя вводить нецелесообразно, так как при ее нанесении не получают равномерных сплошных покрытий. При приготовлении смесей полиизобутиленов с растворителем и их последующим смешением допускается незначительное нагревание (до 40 50^oC).

Композиция в зависимости от вязкости может быть нанесена на металлическую, деревянную или пластмассовую поверхность шпателем, кистью, распылителем, окунанием. Наиболее целесообразно, при подготовке емкостей, использовать композиции с большим содержанием органического растворителя. В этом случае предварительно обеэжиренную емкость заполняют композицией, выдерживают 3 10 мин и затем сливают. Для ускорения сушки образовавшегося покрытия желательна принудительная вентиляция, особенно при обработке емкостей больших объемов, например цистерн.

Срок хранения композиции не менее 1 года.

Использование предлагаемой композиции для подготовки емкостей позволяет увеличить срок хранения уксусного ангидрида за счет уменьшения вредного воздействия самого покрытия на альдегид.

Ниже предлагаемое изобретение иллюстрируется примерами.

Композиции во всех примерах готовят следующим образом.

К предусмотренному по рецепту количеству высокомолекулярного полиизобутилена постепенно добавляют половину растворителя при интенсивном перемешивании. Другую половину растворителя также при перемешивании вводят в низкомолекулярный полиизобутилен. В полученную однородную массу низкомолекулярного полиизобутилена в растворителе добавляют при перемешивании весь моноэтаноламин. Затем полученную смесь с низкомолекулярным полиизобутиленом добавляют к смеси высокомолекулярного полиизобутилена. Приготовление композиций проводят при 25^oC.

Композиции при комнатной температуре наносят на обезжиренные поверхности емкостей. Составы композиций и метод их нанесения приведены в табл. 1.

Составы I III соответствуют заявляемой формуле. Составы IV VI - контрольные.

Состав VI с избыточным количеством высокомолекулярного полиизобутилена при максимальном количестве растворителя наносится только шпателем и с большим трудом.

При нанесении этих составов получают прозрачные покрытия слабо-желтоватого цвета, через которые хорошо видна покрываемая поверхность.

В табл. 2 приведены данные характеризующие изменение качества уксусного альдегида при его хранении. Наличие примесей определяют на хроматографе марки ЛХМ-80. Цветность приводят в единицах платиново-кобальтовой шкале (ГОСТ 9585-77).

Как видно из приведенных примеров в случае использования предлагаемой композиции для подготовки емкостей качество уксусного альдегида остается высоким, (примеры 6 и 8 13) и не зависит от материала, из которого изготовлена емкость. Изменение цветности уксусного альдегида при контакте с поверхностью, обработанной предлагаемой композицией, находится на уровне изменения этого показателя при хранении (транспортировке) уксусного альдегида в емкостях из легированной стали или стекла (примеры 1к и 2к соответственно).

Композиция технологична, так как изменяя количество растворителя, можно выбрать наиболее целесообразный способ ее нанесения при подготовке емкостей. Адгезия к поверхности получаемого покрытия достаточна, чтобы предотвратить "оползание" и отслаивание. В емкостях из различных материалов с покрытиями на основе предложенной композиции достигается гарантийный срок хранения^x) уксусного альдегида. Набухание материала в уксусном альдегиде находится в пределах показателя "не набухает".

В сравнении с материалом ПСГ (прототипом) предлагаемая композиция более технологична и обеспечивает лучшую сохранность качества уксусного альдегида (из сравнения примеров 4к и 9 11).

При отсутствии в предлагаемом составе моноэтаноламина независимо от материала емкости (примеры 14к и 15к) наблюдается сильное изменение цветности. Увеличение количества моноэтаноламина в составе также не приводит к улучшению хранения продукта (из сравнения примера 16к с примерами 15к, 3к и с примерами 9 11).

Гарантированный срок хранения уксусного альдегида 3 мес при цветности 15 ед. а для первого сорта 1 мес при (ГОСТ 9585 77).

Предлагаемая композиция обладает также антикоррозионными свойствами, что подтверждают испытания пластин из углеродистой стали 09Г2с. Пластины размером 40 мм х 80 мм покрывают окунанием из раствора композициями I VI (табл. 1). Композицию VI дополнительно разбавляют органическим растворителем (вводят сверх указанного в таблице количества еще 100 г бензина БР-1) для возможности нанесения методом окунания. Пластины в составах выдерживают при комнатной температуре в течение 5 мин. Далее пластины обдувают теплым воздухом (с температурой 30^oC), взвешивают после охлаждения на лабораторных аналитических весах и помещают в концентрированный уксусный альдегид (99,9), в котором полностью отсутствует примесь железа. Испытания проводят согласно ГОСТ 9585 77 при 50^oC при постоянном встряхивании. После выдержки в уксусном альдегиде образцы повторно взвешивают и по разности определяют потерю железа образцами.

Для сравнения аналогичные испытания проводят с образцом из стали 09Г2с без покрытия. Результаты испытаний представлены в табл. 3. Наличие подслойной коррозии определяли визуально (покрытие прозрачное). Как видно из приведенных данных, подслойная коррозия не наблюдается при использовании предлагаемой композиции. Физико-механические свойства покрытия не изменяются в процессе эксплуатации.

Таким образом, предлагаемая полиизобутиленовая композиция обладает пониженным отрицательным воздействием на качество уксусного альдегида и позволяет использовать различные методы нанесения.

Формула изобретения

Полиизобутиленовая композиция для подготовки емкостей к транспортировке и хранению уксусного альдегида, включающая высокомолекулярный полиизобутилен, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит низкомолекулярный полиизобутилен мол. м. 18000 22000, моноэтаноламин и неполярный органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Высокомолекулярный полиизобутилен 15 30
Низкомолекулярный полиизобутилен мол.м. 18000 22000 100
Моноэтаноламин 0,62 0,67
Неполярный органический растворитель 200 600

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7