Антикоррозионная полимерная композиция

 

Изобретение относится к композиционным антикоррозионным материалам для получения полимерного защитного покрытия металлических и бетонных конструкций от коррозии и соответственно эрозии как на воздухе, так и в воде, обладающего биоцидными свойствами. Предложена композиция на основе сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты (с мол. массой от 3500 до 7000 СКН-18-1А), включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (с содержанием эпоксигрупп от 18 до 22), полиэтиленполиамин (ПЭПА), этилацетат в качестве полярного растворителя и биоцидную добавку (бистрибутилолово)оксид для предотвращения обрастания покрытия низшими и микроорганизмами. Сочетание компонентов в определенном соотношении позволяет получить высокую адгезию покрытий к поверхности металлов и бетона, обеспечивающую эксплуатацию конструкций как на воздухе, так и в водной среде, а обрастания микроорганизмами не наблюдается. 2 табл.

Изобретение относится к композиционным антикоррозионным материалам для получения полимерного защитного покрытия металлических и бетонных конструкциЙ от коррозии и cooтветсвенно эрозии как на воздухе, так и в воде, обладающего биоцидными свойствами.

Известна полимерная композиция, содержащая, мас.%: Олигомерный карбоксилатный каучук - 35,0 - 38,0 Эпоксидную диановую смолу - 6,0 - 9,1 Полиэтиленполиамин - 7,0 - 8,0 Наполнитель - 2,0 - 4,0 Оксиэтилированное производное олеиновой кислоты (ПАВ) - 14,0 - 20,0 Вода - Остальное (авт. свид. СССР 1348364, 1987, МПК⁵ С 09 К 3/10).

Композиция характеризуется слабой адгезией и высоким водопоглощением, что обусловлено наличием в его составе воды и ПАВ.

Известна также композиция, защищенная патентом СССР 1279232, 1985, МПК⁵ С 09 К 3/10, следующего состава, мас.%: Сополимер бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты с М. м. 2500÷3000 - 52,0 - 60,0 Эпоксидная смола - 13,0 - 16,0
Минеральное масло - 4,0 - 10,0
Метил(этил)силиконат натрия - 2,0 - 8,0
Наполнитель (например, аэросил) - Остальное
Приведенная композиция обладает недостаточной адгезией к металлам и длительным временем отверждения из-за отсутствия в составе аминного отвердителя эпоксидных смол.

Наиболее близкой по достижению совокупности свойств является композиция (авт. свид. СССР 1691378, 1991, MПК C 09 D, 163/02, C 08 L, 63/02). выбранная нами как прототип, которая включает, мас.%
Бутадиен-нитрильный каучук (сополимер) (пластификатор) - 8,80 - 11,40
Эпоксидную диановую смолу (основа) - 40,46 - 53,10
Полиэтиленполиамин (отвердитель) - 4,04 - 5,30
Метафосфат ванадила (и стекловолокно) (наполнитель) - 27,20 - 38,70
Ацетон (растворитель) - 10,0
Предложенная выше композиция готовится на основе ЭД-20 и позволяет получать покрытие с адгезией высокой прочности к металлической поверхности малогабаритных изделий за счет большого содержания эпоксидной смолы. Тем не менее в условиях повышенной влажности и в водной среде оно теряет это свойство: адгезия резко ухудшается в связи со значительным количеством в составе композиции наполнителя. Эпоксидная смола и сочетании с низким содержанием каучука делает покрытие жестким и весьма чувствительным к перепаду температур, что приводит к его растрескиванию. Кроме того, для получения покрытия требуется ступенчатое термоотверждение, что технологически для наших крупногабаритных конструкций неприемлемо.

Перед нами встала задача - разработать, антикоррозионную композицию для покрытий металлических и бетонных поверхностей, в том числе крупногабаритных конструкций, не содержащих недостатков прототипа и обладающих биоцидными свойствами.

Техническая задача была решена чем, что нами предложена композиция на основе сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты СКН-18-1А (с мол. массой от 3500 до 7000), включающая эпоксидную диановую смолу ЭД-20 (c содержанием эпоксигрупп от 18 до 22), полиэтиленполиамин (ПЭПА) без наполнителя, этилацетат в качестве полярного растворителя и биоцидную добавку - (бистрибутилолово)оксид для предотвращения обрастания покрытия низшими и микроорганизмами.

Компоненты состава имеют следующее cooтношение в мас.%:
Сополимер СКН-18-1А - 35,0 - 56,0
Эпоксидная диановая смола - 10,0 - 20,0
ПЭПА - 5,0 - 6,5
(Бистрибутилолово)оксид - 0,5 - 2,0
Растворитель - Остальное
Использование указанных материалов в определенных соотношениях с технологическими добавками обеспечивает высокую адгезию покрытия к металлу и бетону не только на воздухе, но и в воде, а входящий в состав (бистрибутилолово)оксид придает композиции и покрытию биоцидные свойства, которые предотвращают обрастание низшими и микроорганизмами поверхности металлических или бетонных конструкций, находящихся в водной среде.

Материалы, включенные в состав предложенной и испытанной на практике композиции, легко доступны: выпускаются в промышленном масштабе и регламентированы нормативными документами.

Технология изготовления композиции весьма проста и заключается в дозировке компонентов в соотношениях, указанных в описании, и в последующем их смешении до получения однородной массы.

Для отверждения к основной массе перед употреблением добавляют отвердитель в соотношении, указанном в рецептуре. Композиция наносится на обрабатываемую поверхность валиком, кистью или напылением.

Пример 1.

В вертикальный смеситель, снабженный перемешивающим устройством, загружают 50 мас.% сополимера бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты, а затем включают мешалку и порциями добавляют 12 мас.% эпоксидной диановой кислоты. Смешение осуществляют до образования однородной массы, затем добавляют 31 мас.% этилацетата до достижения однородной смеси.

Через 15 минут в смеситель загружают 0,5 мас.% (бистрибутилолово)оксида и продолжают перемешивание в течение 20 минут.

Смесь сливают в закрытую емкость. Непосредственно перед использованием в нее добавляют 4,5 г полиэтиленполиамина (ПЭПА). Готовый продукт проявляет адгезию к стали, значение которой достигает 15,3 МПа. Остальные примеры приготовления композиции сведены в табл.1. Свойства готовой композиции указаны в табл.2.

Формула изобретения

Антикоррозионная полимерная композиция, включающая сополимер, эпоксидную смолу ЭД-20, полиэтиленполиамин и органический растворитель, отличающаяся тем, что она содержит сополимер бутадиена, акрилонитрила и метакриловой кислоты - СКН-18-1А, в качестве растворителя содержит этилацетат и дополнительно содержит (бистрибутилолово)оксид в качестве, биоцидной добавки при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Сополимер СКН-18-1А - 35,0-56,0
Эпоксидная смола ЭД-20 - 10,0-20,0
Полиэтиленполиамин - 5,0-6,5
(Бистрибутилолово)оксид - 0,5-2,0
Этилацетат - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1