Индикаторная краска для обнаружения микротечей токсичных фосфорорганических веществ из емкостей

 

Изобретение относится к индикаторной краске для обнаружения микротечей токсичных фосфорорганических веществ из емкостей, содержит в качестве хромогенного реагента фосфоровольфрамат основного красителя, в качестве связующего - хлорвиниловую смолу и низкомолекулярный полимер, растворитель - ароматические углеводороды или их смесь с алкилацетатом, пигменты, наполнители и сажу. Краска разработана для контроля герметичности химбоеприпасов, снаряженных зарином, зоманом, Vх 10-алкил-8-(3-диалкиламиноэтил)-метилтиофосфонат и их аналогами, при их длительном хранении в условиях неотапливаемых складов и техническом обслуживании. Краска должна быть водостойкой, не окрашиваться от смазок, масел и обладать надежной адгезией к металлу и антикоррозионным покрытиям химбоеприпасов. Указанные свойства индикаторной краски должны оставаться стабильными, по крайней мере, в течение 4-5 лет из-за значительной трудоемкости замены покрытий на химбоеприпасах при их массовом хранении. 1 табл.

Изобретение относится к области обнаружения микротечей высокотоксичных веществ с помощью индикаторных средств, в частности - индикаторных красок.

Индикаторные краски наносят на химические боеприпасы и емкости с высокотоксичными веществами в местах вероятного появления их течи: сварные швы, заливные горловины и т.п. В случае разгерметизации при контакте с определяемым веществом индикаторное покрытие приобретает яркое контрастное окрашивание.

Известны индикаторные покрытия, содержащие различные композиции рН-индикаторов, для обнаружения веществ кислого характера или разлагающихся на воздухе с выделением кислоты (патент Великобритании 1070701, опубл. 1963, патент ФРГ 1198590, опубл. 1965), однако подобные составы не обладают ни достаточной специфичностью, ни водостойкостью. Индикаторная краска для обнаружения утечек табуна и зарина, основанная на использовании динатровой соли диизонитрозоацетона (патент США 3854885, кл. 23-230, 250-562, опубл. 1974), из-за низкой стабильности индикатора, как и всех солей диизонитрозоацетона, не может использоваться для контроля герметичности химбоеприпасов при длительном хранении.

Для обнаружения микротечей фосфорорганических отравляющих веществ (ФОВ) и иприта предложена вододисперсионная индикаторная краска, содержащая азокраситель и бис-(динитрофенил)-ацетат в качестве индикаторов (патент США 3960759, кл. 23-230, 250-562, опубл. 1976). При контакте с каплями отравляющих веществ (ОВ) светлые покрытия приобретают окрашивание голубого цвета от вещества типа Vх (О-алкил-8-((3-диалкиламиноэтил)-метилтиофосфонат) и красно-фиолетового от других ОВ. Краска обладает широким температурным диапазоном индицирующей способности от минус 30 до 60^oС, однако ее стабильность составляет не более 30 суток. Другим недостатком краски являются ее неудовлетворительная адгезия к эпоксидным и полиуретановым покрытиям, применяемым для защиты химбоеприпасов от коррозии, а также окрашивание под действием некоторых видов смазок и масел.

Целью изобретения является создание индикаторной краски для обнаружения микротечей фосфорорганических веществ из химбоеприпасов и других емкостей в широком диапазоне температур при их хранении в неотапливаемых складах; при этом краска должна быть водостойкой, не окрашиваться от смазок, масел и обладать надежной адгезией к металлу и антикоррозионным покрытиям химбоеприпасов. Указанные свойства индикаторной краски должны оставаться стабильными, по крайней мере, в течение 4-5 лет из-за значительной трудоемкости замены покрытий на химбоеприпасах при их массовом хранении.

Поставленная цель достигается использованием в составе индикаторной краски особого вида хромогенных реагентов фосфоровольфраматов основных красителей, а также связующего, хорошо растворимого в определяемых ОВ в широком интервале температуры, и вместе с тем стойкого к действию влаги и смазок.

Фосфоровольфраматы основных красителей совершенно нерастворимы в воде и углеводородах и аномально высоко, в десятки тысяч раз выше, по сравнению с обычными растворителями растворяются в фосфорорганических веществах за счет образования лабильных комплексных соединений. Кроме того, фосфоровольфраматы красителей отличаются исключительно высокой стойкостью при хранении на свету и на воздухе. Это обеспечивает индикаторным покрытиям стабильность при длительном хранении химбоеприпасов и специфичное обнаружение микротечей ОВ.

В качестве основного компонента связующего в индикаторной краске использованы лаковые хлорвиниловые смолы, которые придают покрытиям надежную адгезию к металлам и покрытиям антикоррозионными эмалями необходимую сохраняемость, стойкость к действию смазок, масел и растворителей, применяемых при техническом обслуживании химбоеприпасов. Вместе с тем, растворяясь в определяемых веществах, они обеспечивают их доступ к мелкодисперсным частицам хромогенного реагента и его растворение, следствием чего является быстрое возникновение окрашивания.

Введение в индикаторную краску дополнительного компонента связующего низкомолекулярного полимера, например эфира канифоли, лаковой фенолформальдегидной смолы ускоряет появление окрашивания, особенно при отрицательных температурах.

Входящие в состав индикаторной краски пигменты и наполнители обеспечивают длительную структурную сохраняемость покрытий и маскировку окраски суспензии хромогенного реагента. Введение сажи вызвано необходимостью придания краске серого цвета, обусловленного требованиями к внешнему виду химбоеприпасов.

Основным растворителем связующего в краске являются ароматические углеводороды, в частности толуол и ксилол, в которых совершенно не растворяются фосфоровольфраматы основных красителей. Для улучшения растворимости отдельных хлорвиниловых смол в некоторые краски добавляют алкилацетаты, например этил- или бутилацетат. Такой состав растворителя делает индикаторную краску быстросохнущей.

Изготавливают индикаторную краску перетиром пигментов и наполнителей в растворе связующего с последующим смешением с отдельно перетертым фосфоровольфраматом основного красителя и дополнительной колеровкой сажей.

Состав различных образцов индикаторных красок, предназначенных для обнаружения высокотоксичных веществ, приведен в примерах.

ПРИМЕР 1 Индикаторная краска для обнаружения микротечей зарина, зомана, табуна и их аналогов Состав краски, мас.%: Смола перхлорвиниловая лаковая низковязкая - 12,9 Глицериновый эфир канифоли - 6,4 Фосфорофольфрамат фуксина основного - 0,6 Литопон - 18,0 Барий сернокислый - 8,3 Крон свинцовый желтый - 1,0 Окись хрома - 1,2
Сажа газовая - 0,03
Ксилол (смесь изомеров) - Остальное до 100,0
ПРИМЕР 2
Индикаторная краска для обнаружения микротечей S (NN-диалкиламино)-О-алкилтиофосфонатов (веществ типа Vx)
Состав краски, мас.%:
Смола - сополимер винилхлорида (60%) с винилиденхлоридом (40%) - 17,3
Фенолформальдегидная смола марки 101 л - 2,4
Фосфоровольфрамат родамина 6Ж и основного бирюзового (соотношение 1:0,7) соосажденный - 0,7
Титана двуокись (рутил) - 5,2
Барий сернокислый - 9,0
Пигмент желтый железоокисный - 1,0
Сажа газовая - 0,06
Бутилацетат - 10,6
Толуол - 10,6
Ксилол (смесь изомеров) - Остальное до 100,0
ПРИМЕР 3
Индикаторная краска для обнаружения микротечей зарина, зомана, табуна и их аналогов
Состав краски, мас.%:
Смола - сополимер винилхлорида (60%) с винилиденхлоридом (40%) - 13,3
Фенолформальдегидная смола марки 106 - 2,6
Олигомер 1,1'-диэпоксиполи-(пропиленгликолькарбонат) марки ППГ-3А - 1,3
Фосфоровольфрамат фуксина основного и золотисто-желтого 2К (соотношение 1,0:1,4) соосажденный - 0,7
Титана двуокись (рутил) - 5,0
Барий сернокислый - 21,0
Окись хрома - 2,3
Сажа газовая - 0,04
Этилацетат - 5,2
Ксилол (смесь изомеров) - 22,0
Толуол
Остальное до 100,0
ПРИМЕР 4
Унифицированная индикаторная краска для обнаружения микротечей ФОВ
Состав краски соответствует составу по примеру 3 с добавлением 0,7 мас.% фосфоровольфрамата родамина 6Ж и основного бирюзового (соотношение 1,0:0,7) соосажденного.

Все перечисленные в примерах индикаторные краски наносят на химбоеприпасы и емкости кистью или краскораспылителем. Адгезия покрытий к металлу и антикоррозионным эмалям надежная.

Минимальная чувствительность индикаторных покрытий составляет около 0,2 мг по всем веществам. Микрокапли такой массы образуют на сером фоне покрытий окрашенные в различные оттенки красного пятна диаметром около 2 мм. Время появления окрашивания составляет от нескольких секунд при плюсовых температурах до 2-5 ч при температурах минус 25 минус 40^oC.

Индикаторные покрытия специфичны в условиях хранения и технического обслуживания химбоеприпасов. Они не окрашиваются при попадании капель технических продуктов (бензин, уайт-спирит, различные виды смазок и масел, дегазирующие рецептуры), воды и конденсационной влаги и не разрушаются ими.

Срок сохраняемости индицирующих свойств покрытий и их адгезии на химбоеприпасах в условиях неотапливаемых хранилищ на территории РФ составляет 5-15 лет.

Некоторые конкретные характеристики индикаторных красок, состав которых дан в примерах, приведен в таблице.

Формула изобретения

Индикаторная краска для обнаружения микротечей токсичных фосфорорганических веществ из емкостей, содержащая хромогенный реагент, связующее, пигменты, сажу, наполнители и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве хромогенного реагента содержит фосфоровольфрамат основного красителя, в качестве связующего - хлорвиниловую смолу и низкомолекулярный полимер и в качестве растворителя - ароматические углеводороды или их смесь с алкилацетатом при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фосфорвольфрамат основного красителя - 0,4-1,4
Хлорвиниловая смола - 10-18
Низкомолекулярный полимер - 2-7
Пигменты и наполнители - 14-30
Сажа - 0,03-0,07
Алкилацетат - 0-11
Ароматический углеводород - Остальное до 100,0м

РИСУНКИ

Рисунок 1