Защитная лаковая композиция и способ получения защитного покрытия на низкоуглеродистые стали
Владельцы патента RU 2265034:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения им. В.В. Тихомирова" (RU)
Изобретение относится к защитным лаковым композициям и может быть использовано в качестве антикоррозионной защиты изделий из низкоуглеродистых сталей, эксплуатируемых в различных климатических условиях. Композиция содержит лак КЧ-0125(СТП6-1-48-95), представляющая собой 68±2% раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой 105-150 г/л, аммиак водный 25%-й 4-7 мл/г, этанол 0,1-0,3 мл/г, смесь изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1, 1:2 до 1 л. Способ включает обезжиривание, промывку в холодной проточной воде, травление, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, фосфатирование в растворе состава, г/л:
промывку в холодной проточной воде, активирование в растворе:
в течение 3-5 мин с последующей сушкой на воздухе в течение не менее 5 минут, нанесение защитной композиции указанной выше простым погружением при температуре 15...35°С в течение 2...4 минут, повторное активирование в том же составе не менее 3 минут, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, сушку при температуре 140...180°С не менее 1,0 часа. Технический результат - получение коррозионностойкого покрытия на низкоуглеродистых сталях. 2 н.п. ф-лы.
Изобретение относится к лаковым защитным композициям и может быть использовано в качестве антикоррозионной защиты низкоуглеродистых сталей для защиты изделий эксплуатируемых в различных климатических условиях.
В современной технике известна водоразбавляемая лаковая композиция для антикоррозионной защиты алюминиевых сплавов [Авторское свидетельство СССР №691475], состоящая из г/л:
| Резидрол ВА-133 | 150-160 |
| Смола К421-02 | 10 |
| Лак ПФ-060 | 10 |
| Триэтиленамин | 19 мл/л |
| Марганец сернокислый | 0,3 |
| Вода дистиллированная | до 1 л |
Нанесение этой водоразбавляемой лаковой композиции производится способом электроосаждения.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемым композиции и способу получения защитного лакового покрытия на низкоуглеродистые стали являются лаковая композиция и способ получения лакового покрытия на сложнопрофилированные волноводные устройства из алюминиевых сплавов [Патент №2230762, опубликовано 20.06.2004 г.] на основе лака КЧ-0125, представляющего собой 68±2%-ный раствор в изопропиловом и диацетоновом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой с добавлением аммиака водного 25%-ного, и смеси изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1 при следующем соотношении компонентов:
| Лак КЧ-0125 | 50-100 г/л |
| Аммиак водный 25%-ный раствор | 3-6 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 | до 1 л |
| рН композиции | 6,5-7,5 |
Способ получения защитной лаковой композиции включает следующие операции: травление, промывку в горячей проточной воде, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, химическое оксидирование, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, химическое обезжиривание, промывку в холодной проточной воде нанесение лакового покрытия простым погружением в лаковую композицию состава:
| Лак КЧ-0125 | 50-100 г/л |
| Аммиак водный 25%-ный раствор | 3-6 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 | до 1 л |
| рН композиции | 6,5-7,5 |
простым погружением при температуре 15...35°С на 2-4 мин, извлечение из композиции, погружение в раствор активирования состава
| Кислота ортофосфорная, мл/л | 1 |
| Вещество вспомогательное ОП-7 или ОП-10, г/л | 0,1 |
на 1-3 мин, затем повторное погружение в лаковую композицию при том же составе композиции, что и при первом погружении, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги и термоотверждение при температуре 125-180°С не менее 1 часа.
Недостатком известных технических решений является невозможность получения качественного лакового покрытия на низкоуглеродистые стали.
Технической задачей изобретения является создание защитной лаковой композиции, способной образовывать на низкоуглеродистых сталях коррозионно-устойчивое лаковое покрытие, и способа получения такого защитного покрытия.
Решение задачи достигается тем, что защитная лаковая композиция для низкоуглеродистых сталей на основе лака КЧ-0125 (СТП6-1-48-95), представляющая собой 68±2% раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой с добавлением аммиака водного 25%-ного и смеси изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1, 1:2. Новым в предлагаемой лаковой композиции является введение в ее состав этанола при следующем соотношении компонентов
| Лак КЧ-0125 | 105-150 г/л |
| Аммиак водный (25%-ный раствор) | 4-7 мл/л |
| Этанол | 0,1-0,3 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и | |
| воды в соотношении 1:1, 1:2 | до 1 л |
| рН композиции | 6,5-7,5 |
Способ получения защитного лакового покрытия на низкоуглеродистые стали, включающий, обезжиривание, промывку в холодной проточной воде, травление, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, активирование в растворе состава
Кислота ортофосфорная
Вещество вспомогательное ОП-7
или ОП-10 (ГОСТ 8433-81)-полиоксиэтиленалкилфеноловые эфиры нанесение защитной лаковой композиции следующего состава
| Лак КЧ-0125 | 105-150 г/л |
| Аммиак водный (25%-ный раствор) | 4-7 мл/л |
| Этанол | 0,1-0,3 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и | |
| воды в соотношении 1:1,1:2 | до 1 л |
| рН композиции | 6,5-7,5 |
простым погружением при температуре 15...35°С в течение 2...4 минут, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, сушку при температуре 140...180°С не менее 1,0 часа. Отличительными признаками предлагаемого способа получения защитного лакового покрытия на низкоуглеродистые стали является то, что после осветления и промывки в холодной проточной воде, осуществляют фосфатирование в растворе состава, г/л:
| Окись цинка | 18-21 |
| Кислота ортофосфорная (ГОСТ 6552-80) | 80-85 |
| Натрий азотистокислый | 1-2 |
| РН | 2,7-3,2 |
промывку в холодной проточной воде, активирование производят в растворе при следующем соотношении компонентов г/л
| Кислота ортофосфорная | 3-5 |
| Вещество вспомогательное ОП-7 | |
| или ОП-10 | 5-10 |
в течение 3-5 минут с последующей сушкой на воздухе в течение не менее 5 минут, а повторное активирование в том же составе производят после нанесения защитной лаковой композиции по п.1 при температуре 15...35°С в течение 2...4 минут.
При нанесении на низкоуглеродистые стали заявляемым способом покрытия из предлагаемой защитной лаковой композиции образуется равномерная по толщине лаковая пленка, устойчивая к воздействию климатических факторов.
Пример 1.
Проводилась защита от коррозии изделий из стали 3, при следующем способе нанесения:
1. Подготовка поверхности:
- проводилось, например, электрохимическое обезжиривание в растворе состава, г/л:
| Сода кальцинированная | 20 |
| Натрий едкий | 10 |
| Тринатрийфосфат | 30 |
| Стекло натриевое жидкое | 3 |
| Температура, °С | 70 |
| Плотность тока, а/дм2 | 2 |
| Время выдержки, мин | 3 |
- промывка в холодной проточной воде;
- травление в растворе, например, состава, г/л;
| Кислота соляная (плотность 1,19) | 1л |
| Катапин К-И-1 | 3 |
| Температура, °С | 15 |
- промывка в холодной проточной воде;
-осветление в растворе, например, состава, г/л:
| Кислота соляная | 50 |
| Кислота серная | 50 |
| Температура, °С | 15 |
| Время выдержки, мин | 0,5 |
- промывка в холодной проточной воде;
- фосфатирование в растворе состава, г/л:
| Окись цинка | 18 |
| Кислота ортофосфорная | 80 |
| Натрий азотистокислый | 1 |
| РН | 2,7 |
| Температура, °С | 15 |
| Время нанесения, мин | 15 |
- промывка в холодной проточной воде;
2. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 3,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 5 г/л |
в течение 5 минут.
3.Сушка на воздухе в течение 5 минут.
4. Нанесение лаковой пленки простым погружением в защитную лаковую композицию следующего состава:
| Лак КЧ-0125 | 105 г/л |
| Аммиак водный (25%-ный раствор) | 4 мл/л |
| Этанол | 0,1 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и воды 1:1 | до 1 л |
| рН композиции | 6,5 |
в течение 2 мин при температуре 25°С.
5. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 3,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 5 г/л |
в течение 3 минут.
6. Промывка в холодной проточной воде.
7. Удаление капельной влаги.
8. Сушка при температуре 140°С в течение 1,0 часа.
Указанные изделия испытаны на воздействие пониженной температуры - 65°С в течение 24 часов, циклическое воздействие температур от -60°С до 85°С (3 цикла), воздействие тропической влажности в течение 21 суток (относительная влажность 98±2% при температуре 40°С) и соляного тумана в течение 7 суток.
После испытаний внешний вид лаковой пленки остался без изменения, коррозии основного металла не обнаружено.
Пример 2.
Проводилась защита от коррозии предложенной защитной лаковой композицией изделий из стали 10 по следующему режиму:
1. Подготовка поверхности (пример 1).
2. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 4,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 7 г/л |
в течение 5 минут.
3. Сушка на воздухе в течение 5 минут.
4. Нанесение лаковой пленки простым погружением в защитную лаковую композицию следующего состава:
| Лак КЧ-0125 | 125 г/л |
| Аммиак водный (25%-ный раствор) | 6 мл/л |
| Этанол | 0,2 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта | |
| и воды 1:1 | до 1 л |
| рН композиции | 7 |
в течение 2 мин при температуре 25°С.
5. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 4,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 7 г/л |
в течение 3 минут.
6. Промывка в холодной проточной воде.
7. Удаление капельной влаги.
8. Сушка при температуре 160°С в течение 1,0 часа. Получены доброкачественные по внешнему виду покрытия, прочно сцепленные со сталью. После испытаний на воздействие пониженной температуры, циклического воздействия температур, повышенной влажности и соляного тумана (пример 1) внешний вид лаковой пленки остался без изменения. Коррозии основного металла не наблюдалось.
Пример 3.
Проводилась защита от коррозии изделий из стали 20 по следующей технологической схеме:
1. Подготовка поверхности (пример 1).
2. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 5,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 10 г/л |
в течение 5 минут.
3. Сушка на воздухе в течение 5 минут.
4. Нанесение лаковой пленки простым погружением в защитную лаковую композицию следующего состава:
| Лак КЧ-0125 | 150 г/л |
| Аммиак водный (25%-ный раствор) | 7 мл/л |
| Этанол | 0,3 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта | |
| и воды 1:2 | до 1 л |
| рН композиции | 7,5 |
в течение 4 мин при температуре 25°С.
5. Активирование в растворе, состава:
| Кислота ортофосфорная | 5,0 мл/л |
| Вещество вспомогательное | |
| ОП-7 или ОП-10 | 10 г/л |
в течение 3 минут.
6.Промывка в холодной проточной воде.
7. Удаление капельной влаги.
8. Сушка при температуре 180°С в течение 1,0 часа. После испытаний на воздействие пониженной температуры, циклического воздействия температур, повышенной влажности и соляного тумана (пример 1) внешний вид лаковой пленки остался без изменения. Коррозии основного металла не наблюдалась.
1. Защитная лаковая композиция для покрытий изделий из низкоуглеродистой стали, содержащая лак КЧ-0125, представляющий собой 68±2%-ный раствор в диацетоновом и изопропиловом спирте малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой, аммиак водный 25%-ный и смесь изопропилового спирта и воды в соотношении 1:1, 1:2, этанол, при следующем процентном соотношении компонентов:
| Лак КЧ-0125 | 105-150 г/л |
| Аммиак водный 25%-ный | 4-7 мл/л |
| Этанол | 0,1-0,3 мл/л |
| Смесь изопропилового спирта и воды | |
| в соотношении 1:1,1:2 | До 1 л |
| рН композиции | 6,5-7,5 |
2. Способ получения защитного лакового покрытия на изделиях из низкоуглеродистой стали, включающий обезжиривание, промывку в холодной проточной воде, травление, промывку в холодной проточной воде, осветление, промывку в холодной проточной воде, фосфотирование в растворе состава, г/л:
| Окись цинка | 18-21 |
| Кислота ортофосфорная | 80-85 |
| Натрий азотистокислый | 1-2 |
| РН | 2,7-3,2 |
промывку в холодной проточной воде, активирование в растворе при следующем соотношении компонентов, г/л:
| Кислота ортофосфорная | 3-5 мл/л |
| Вспомогательное вещество ОП-7 или | |
| ОП-10 | 5-10 г/л |
в течение 3-5 мин с последующей сушкой на воздухе в течение не менее 5 мин, нанесение защитной лаковой композиции по п.1 при температуре 15-35°С в течение 2-4 мин, повторное активирование в том же составе не менее 3 мин, промывку в холодной проточной воде, удаление капельной влаги, сушку при температуре 140-180°С не менее 1,0 ч.
