Состав грунтовочного покрытия для защиты металлоконструкций от коррозии

 

Область применения состава: защита металлоконструкций и оборудования на железнодорожном транспорте. Состав включает эпоксидную диановую смолу ЭД-20, жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук СКН-26-1А, толуол, полиэтиленполиаминный отвердитель и в качестве дополнительных модифицирующих добавок - оксид хрома (III), фосфат цинка и тальк. Определенное соотношение компонентов в составе обеспечивает высокие защитные свойства в агрессивных средах. 2 табл.

Изобретение относится к области полимерных составов на основе эпоксидных смол, применяемых для защиты металлоконструкций и оборудования от коррозии, где используются модифицирующие добавки.

Известны композиции аналогичного назначения, обладающие высокими физико-механическими свойствами, которые включают данную полимерную основу, органический растворитель, различные модифицирующие добавки, в том числе, жидкие каучуки и твердые вещества /Готлиб Е.М., Высокомолекулярные соединения, 1975, Б, т. 17, с.793; Рейбман А.И., Защитные лакокрасочные покрытия, М.: Химия, 1982, С.51-52/. Вместе с тем, эти технические решения позволяют получать покрытия с недостаточной защитной способностью, что затрудняет их широкое использование для покрытия металлических конструкций железнодорожного транспорта и оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является состав, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук СКН-26-1А, толуол и полиэтиленполиаминный отвердитель /Емельянов Ю.В., Каневский Л.С., Хенкина М.Ю., Мосолов А.В., Защита металлов, 1986, т. 20, 2, с.299-301/. Покрытия на основе этого состава обладают высокими прочностью и эластичностью. К недостаткам же его относятся невысокие защитные свойства в агрессивных средах.

Данное техническое решение нами было принято за прототип.

Техническая задача изобретения - повышение защитных свойств в агрессивных средах.

Поставленная задача достигается тем, что состав для защитного грунтовочного покрытия, включающий эпоксидную диановую смолу, жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук, толуол и полиэтилен полиамин, содержит, в качестве дополнительных модифицирующих добавок, оксид хрома /III/, фосфат цинка и тальк при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 9,0 - 11,0 Жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук СКН-26-1А - 2,0 - 3,0 Толуол - 30,0 - 32,0 Полиэтиленполиамин - 1,5 - 2,5 Оксид хрома /III/ - 3,5 - 4,5 Фосфат цинка - 9,0 - 12,0 Тальк - 10,0 - 12,0 Поскольку заявленный нами состав для защитного грунтовочного покрытия отличается от прототипа, то есть, характеризуется иной, нежели прототип, совокупностью признаков, каждый из которых необходим, а, в совокупности, они недостаточны для достижения поставленной цели, то заявленное решение можно признать соответствующим критерию "новизна". Проведенные патентно-литературные исследования показали, что аналогов предложенным существенным признакам нет. В процессе проведения патентных исследований в данных и смежных областях техники не были обнаружены технические решения, содержащие признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного состава для защитного грунтовочного покрытия критерию изобретения "существенные отличия".

Действие фосфата цинка, как ингибитора коррозии, связано с возможностью образования под влиянием влаги и в результате гидролиза гидратных комплексов, обладающих защитными свойствами. В то же время известно, что хромат-ионы, которые могут образоваться под действием влаги и окислителей в агрессивной среде, обладают пассивирующим действием на металлической поверхности /Розенфельд И.Л., Рубинштейн Ф.И., Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия, М.: Химия, 1980, с.36-111/. В нашем случае, в этих условиях их источником может служить Cr₂О₃. Для усиления защитного слоя фосфат цинка и вещества, образующие хромат-ионы, можно комбинировать.

Введение талька, в свою очередь, способствует упрочнению покрытий и улучшению их адгезии.

Поэтому, при введении всех перечисленных веществ в комплексе в эпоксидно-каучуковую композицию, улучшаются ее защитные свойства.

Так как поставленная цель решается, то есть, достигается положительный результат, то заявленное решение можно считать соответствующим критерию изобретения "положительный эффект".

В качестве эпоксидной диановой смолы использовалась смола ЭД-20 по ОСТ 6-10-416-77, жидкого бутадиенового карбоксилнитрильного каучука - каучук CКH-26-lA по ТУ 30-103-1-16-77, оксида хрома /III/ - соединение хрома по ГОСТ 29-12-79, фосфата цинка - вещество по ТУ 2329-0-0020-12580040-95, талька - тальк по ГОСТ 19284-79, отвердителя - полиэтиленполиамин, а растворителя - толуол.

Состав приготавливают следующим образом.

Готовят раствор эпоксидной смолы в толуоле, затем вводят каучук и неорганические добавки. Далее, смесь перемешивают до получения однородной массы и добавляют полиэтиленполиамин.

Состав наносят методом безвоздушного распыления в один слой толщиной 20-30 мкм и высушивают при комнатной температуре в течение 1 часа. Затем образцы подвергаются испытаниям.

Испытания проводились в строгом соответствии с методиками, определяемыми соответствующими ГОСТами.

Составы на изобретение приведены в табл.1, а свойства составов по примерам, в сравнении с прототипом, в табл.2.

Полученные результаты указывают на то, что по сравнению с прототипом, покрытия на основе предложенного состава обладают более высокой защитной способностью /большие значения потенциала коррозии и меньшие изменения адгезии после контакта с минеральной агрессивной средой/.

Формула изобретения

Состав грунтовочного покрытия для защиты металлоконструкций от коррозии, включающий эпоксидную диановую смолу ЭД-20, жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук СКН-26-1А, толуол и полиэтиленполиамин, отличающийся тем, что он содержит в качестве дополнительных модифицирующих добавок оксид хрома (III), фосфат цинка и тальк при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Эпоксидная диановая смола ЭД-20 - 9,0-11,0
Жидкий бутадиеновый карбоксилнитрильный каучук СКН-26-1А - 2,0-3,0
Толуол - 30,0-32,0
Полиэтиленполиамин - 1,5-2,5
Оксид хрома (III) - 3,5-4,5
Фосфат цинка - 9,0-12,0
Тальк - 10,0-12,0

РИСУНКИ

Рисунок 1