Состав для термостойкого антикоррозионного покрытия

Состав может быть использован для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды, и содержит, мас.%: полифенилсилоксановую смолу 25,0-35,0, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5 4,0-8,0, пигмент термостойкий 10,0-30,0, наполнитель 3,0-7,0, реологическую добавку 0,5-4,0, синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами в качестве адсорбента 1,0-10,0, органический растворитель остальное. Покрытия на основе состава выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, срок годности не менее 18 месяцев, имеют улучшенные показатели по прочности пленки при ударе, адгезии и стойкости пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина. 2 табл.

 

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано для защиты и декоративной окраски металлических поверхностей, работающих при повышенных температурах, в условиях высокой коррозионной агрессивности среды.

Известна термостойкая эмаль КО-814, содержащая полифенилсилоксановую смолу, полибутилметакрилат, алюминиевую пудру и органический растворитель (М.Л.Лившиц, Б.И.Пшиялковский «Лакокрасочные материалы», М., «Химия», 1982, с.132).

Известна композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, содержащая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер, алюминиевую пудру, микротальк или аэросил в качестве наполнителя, реологическую добавку типа монтмориллонита и органический растворитель (RU 2137793, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.09.1999).

Наиболее близкой по составу и свойствам к предлагаемому изобретению является композиция для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающая полифенилсилоксановую смолу, акрилатный сополимер - сополимер бутилметакрилата и акриловой кислоты (БМК-5), молотую слюду (алюмосиликат калия) или смесь молотой слюды с микротальком или порошком железокремниевым, пигмент термостойкий, реологическую добавку и органический растворитель (RU 2182582, кл. С09D 183/06, 5/08, опубл. 20.05.2002).

Покрытия на основе указанных композиций обладают хорошими защитными свойствами, адгезией к металлическим поверхностям, высокой термостойкостью, выдерживают воздействие воды, минерального масла, бензина, соляного тумана. Однако недостатком указанных композиций является низкая стойкость покрытия к агрессивным средам (соль, нефтепродукты), кроме того, антикоррозионная стойкость покрытия достигается при толщине пленки 40 мкм, однако при такой толщине покрытие не выдерживает воздействие температуры 600°С, также указанные композиции имеют ограниченный срок годности состава вследствие желатинизации в процессе хранения.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных, потребительских свойств и продление срока годности лакокрасочной композиции.

Указанная техническая задача достигается тем, что состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса с щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола	25,0-35,0
БМК-5	4,0-8,0
пигмент термостойкий	10,0-30,0
наполнитель	3,0-7,0
реологическая добавка	0,5-4,0
адсорбент	1,0-10,0
растворитель	остальное

Состав получают следующим образом: в раствор полифенилсилоксана загружают раствор акрилового сополимера в растворителе, перемешивают в течение 0,5 часа при температуре не выше 50°С, затем загружают реологическую добавку и перемешивают суспензию в течение 1,0-1,5 часа при температуре не выше 50°С. Далее загружают пигмент термостойкий, наполнитель, адсорбент и полученную суспензию перемешивают в диссольвере в течение 0,5-1,0 часа при температуре не выше 35°С, затем полученную однородную массу пропускают через бисерную мельницу и передают на расфасовку.

В качестве полифенилсилоксановой смолы используют 60%-ный раствор полифенилсилоксана в ксилоле или толуоле (КО смола 139-297)

{(C₆H₅SiO_1.5)₀₄·[C₆H₅SiO(i-BuO)]_0,25·[C₆H₅SiO(OH)]_0,35}_n

В качестве наполнителя используют смесь микронизированной слюды-мусковита К₂О·3Al₂О₃·6SiO₂·2H₂O - алюмосиликата калия или микронизированного волластонита - метасиликата кальция CaSiO₃ с микронизированным тальком - силикатом магния MgSiO₃ или смесь слюды, волластонита и талька.

В качестве реологической добавки используют модифицированные неорганические вещества, содержащие монтмориллонит (бентонитовые глины формулы Al₂О₃·4SiO₂·2Н₂О) - бентон-34.

В качестве пигмента термостойкого используют черный пигмент, представляющий собой синтетический железо-марганец смешанный оксид (Fe, Mn)₂O₃, оксид железа красный Fe₂О₃, оксид хрома Cr₂О₃, алюминиевую пудру, коричневый пигмент, представляющий собой хромит железа (Fe,Cr)₂O₃, пигмент белый - диоксид титана - TiO₂.

В качестве адсорбента используют синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами:

алюмосиликат натрия - Na₂О·2SiO₂·Al₂О₃·nH₂O - цеолит 4А (NaA)

алюмосиликат калия - К₂O·2SiO₂·Al₂O₃·nH₂O - цеолит 3А (КА)

алюмосиликат кальция - СаО·2SiO₂·Al₂О₃·nH₂O) - цеолит 5А (СаА)

В качестве растворителя используют ксилол (ГОСТ 9949-76), сольвент (ГОСТ 10214-78), ацетон (ГОСТ 2768-84), бутилацетат (ГОСТ 8981-78).

Изобретение иллюстрируется примерами 1-11 (пример 11 - протопип). Составы эмалей приведены в табл.1.

Для проведения испытаний состав нанесли на металлические пластинки с помощью пневматического краскораспылителя и сушили при комнатной температуре и при температуре (150±2)°С.

Результаты испытаний полученных покрытий приведены в табл.2.

Результаты испытаний покрытий показывают, что покрытия на основе предложенной композиции по сравнению с известной композицией обладают лучшими физико-механическими и защитными свойствами: выдерживают попеременное воздействие температуры 500°С и воды, увеличивается прочность пленки при ударе, повышаются адгезия и стойкость пленки к статическому воздействию воды, масла, бензина, увеличивается срок годности до 18 месяцев.

Таблица 1
Наименование компонентов	Массовая доля компонентов, в вес.%, в составах
1	2	3	4	5	6	7	8	9	Прототип
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Полифенилсилоксановая смола:
- КО смола 139-297	30,0	25,0	35,0	32,0	25,0	28,0	30,0	25,0	28,0	30,0
Акриловый сополимер:
- сополимер БМК-5	5,8	4,0	6,0	5,2	4,4	8,0	7,0	6,5	6,8	7,5
Реологическая добавка:
- бентон-34	3,0	0,5	2,0	3,5	1,0	4,0	1,3	2,5	1,5	1,2
Пигмент термостойкий:
- черный	16	-	-	-	28	-	-	-	-	-
- красный	-	30	-	-	-	10	-	-	-	-
- зеленый	-	-	20	-	-	-	20	-	-	-
- белый	-	-	-	12	-	-	-	13	-	-
- алюминиевая пудра	-	-	-	-	-	-	-	-	22	10,5
Наполнитель:
- микрослюда	5,0	2,0	1,0	2,0	-	3,0		2,0	-	3,8
- микроволластонит	-	-	1,0	3,0	3,0	1,0	3,5	-	2,0	-
- микротальк	2,0	2,0	1,0	2,0	3,0	2,0	1,5	2,0	2,0	-
Адсорбент:
- цеолит 4А (NaA)	-	1,0	-	-	-	10,0	-	14,0	-	-
- цеолит 3А (КА)	-	-	0,8	8,0	2,0	-	-	-	3,0	-
- цеолит 5А (СаА)	6,0	-	-	-	-	-	4,0	-	-	-
Органический растворитель:
- ксилол	22,0	20,0	17,0	18,8	16,0	17,2	22,0	20,0	11,2	37,0
- ацетон	10,0	-	8,0	20,3	12,0	-	10,0	-	24,7	10,0
- бутилацетат	-	15,5	22,0	-	15,6	29,6	12,7	13,0	-	-
- сольвент	12,2	10,0	-	12,0	-	8,0	-	12,0	10,0	-

Таблица 2
Наименование показателей	Номер композиции
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Цвет пленки композиции	черный	красный	зеленый	белый	черный	красный	зеленый	белый	Серебристо-серый	Серебристо-серый
Условная вязкость по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20±0,5)°С, с	26	36	36	25	32	24	28	22	32	25
Адгезия при толщине пленки более 4 мкм, балл	1	1	1	1	1	1	1	1	1	2
Прочность пленки при ударе на приборе У-1, см	50	50	50	50	50	50	50	50	50	40
Термостойкость пленки при толщине пленки более 40 мкм, °С	600	500	500	500	600	500	500	500	620	600
Стойкость пленки к статическому воздействию бензина при температуре (20±2)°С в течение 24 ч без предварительной термозакалки покрытия	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	выдерживает	не выдерживает
Стойкость пленки при температуре (20±2)°С к статическому воздействию
- воды	120	120	120	120	120	120	120	120	120	96
- масла	72	72	72	72	72	72	72	72	72	48
- бензина	72	72	72	72	72	72	72	72	72	48
Стойкость пленки к попеременному воздействию нагрева и воды, циклы
- при 400°С	10	10	10	10	10	10	10	10	10	5
- при 500°С	5	5	5	5	5	5	5	5	5	не выдерживает
Стойкость пленки к соляному туману, ч	100	100	100	100	100	100	100	100	100	96 точечная коррозия
Срок годности, мес.	18	14	12	16	18	18	18	18	18	12

Состав для термостойкого антикоррозионного покрытия, включающий полифенилсилоксановую смолу, сополимер бутилметакрилата и метакриловой кислоты - БМК-5, пигмент термостойкий, наполнитель, реологическую добавку и органический растворитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит адсорбент - синтетический цеолит со структурой алюмосиликатного комплекса со щелочными металлами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

полифенилсилоксановая смола	25,0-35,0
БМК-5	4,0-8,0
пигмент термостойкий	10,0-30,0
наполнитель	3,0-7,0
реологическая добавка	0,5-4,0
адсорбент	1,0-10,0
органический растворитель	остальное