Антикоррозионная водно-дисперсионная грунтовка



Антикоррозионная водно-дисперсионная грунтовка
Антикоррозионная водно-дисперсионная грунтовка
Антикоррозионная водно-дисперсионная грунтовка

 


Владельцы патента RU 2549848:

Общество с ограниченной ответственностью "БАСА" (RU)

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для антикоррозионной защиты металлических поверхностей конструкций из черных и цветных металлов, эксплуатируемых в атмосферных условиях различных климатических зон, в атмосфере, содержащей агрессивные газы и пары, в условиях с повышенной влажностью, контактирующих с агрессивными средами и т.д. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка включает пленкообразователь, гидрофобный диспергатор, полиуретановый загуститель, пеногаситель, антикоррозионные пигменты, наполнители, коалесценты, нейтрализующий агент, растворитель. При этом в качестве пленкообразователя используют стиролакриловую дисперсию марки NeoCryl ХК, в качестве гидрофобного диспергатора - высокомолекулярный сополимер акриловой кислоты с группами, обладающими сродством к пигментам, полученный по технологии контролируемой полимеризации, в качестве полиуретанового загустителя используют неионогенный гидрофобно-модифицированный сложный уретановый сополимер на основе этилена и мочевино-модифицированный полиуретан с разветвленной структурой, в качестве пеногасителя используют сополимеры полиэфирсилоксана, содержащие коллоидную силику, в качестве антикоррозионных пигментов используют комплекс антикоррозионных добавок - фосфат цинка алюминизированный, красный железооксидный пигмент, тераоксихромат цинка, хромат стронция, нитрит натрия, в качестве наполнителей используют сульфат бария, карбонат кальция, тальк, слюду, в качестве коалесцентов используют дипропиленовый эфир моно н-бутилового эфира, бутилгликоль, трипропиленгликолевый бутиловый эфир, в качестве растворителя - воду, при определенном соотношении компонентов. Изобретение позволяет получить покрытие, стойкое к неблагоприятным воздействиям климатических факторов, к минеральному маслу и различным растворителям. 5 з.п. ф-лы, 3 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к лакокрасочным материалам, а именно к грунтовочным водно-дисперсионным композициям, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для антикоррозионной защиты металлических поверхностей конструкций из черных и цветных металлов, эксплуатируемых в атмосферных условиях различных климатических зон, в атмосфере, содержащей агрессивные газы и пары, в условиях с повышенной влажностью, контактирующих с агрессивными средами, бензином и т.д.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к композициям акриловых грунтовочных покрытий, наносимых непосредственно на металлическую поверхность, имеющим улучшенные характеристики покрытия, включая коррозионную стойкость, адгезию, водостойкость, влагостойкость и долговечность в условиях атмосферного воздействия.

Предшествующий уровень техники

Высококачественное антикоррозионное покрытие для ряда применений имеет первостепенное значение. Обеспечение стойкой защиты поверхности металлических изделий и конструкций от внешней коррозии является главным фактором, определяющим время их эксплуатации. Металлические поверхности для использования в широком ряду отраслей, например автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, строительной и промышленной, особенно подвержены коррозии и требуют защиты от коррозионной среды. Поэтому важно, чтобы покрытия металлических поверхностей были стойкими к различным химическим веществам, воде и перепадам температур. В равной степени важно, чтобы указанные покрытия имели превосходные адгезионные характеристики.

Таким образом, в технике существует потребность в грунтовочных композициях, имеющих улучшенную адгезию к металлическим поверхностям (включая оцинкованные металлические поверхности и оголенные металлические поверхности), коррозионную стойкость, долговечность, влагостойкость в условиях атмосферного воздействия.

Из уровня техники известны различные грунтовочные композиции (составы), которые, так или иначе, решают данную задачу.

В качестве материалов для антикоррозионной защиты предлагаются различные покрасочные материалы - водные дисперсии, лакокрасочные материалы на органических растворителях, а также защита металлических поверхностей металлами, стойкими к коррозии, например, посредством электролитического оцинковывания.

Заявляемое изобретение основано на использовании водных полиакриловых дисперсий, которые являются экологически чистыми продуктами из возможных растворителей, используемых для приготовления грунтовок.

Из уровня техники известна композиция для защитного покрытия (патент на изобретение RU2255099), включающая латекс, наполнитель, пигмент, 10-50%-ный водный раствор щелочи и воду. Композиция дополнительно содержит карбамид, причем в качестве латекса использована смесь акрилатного, бутадиен-стирольного мягкого и бутадиен-стирольного жесткого латексов при следующем соотношении компонентов, мас. %: акрилатный латекс - 30,0-38,0; бутадиен-стирольный мягкий латекс - 10,0-19,0; бутадиен-стирольный жесткий латекс - 5,0-9,0; наполнитель - 12,0-21,0; пигмент - 0,5-6,5; карбамид - 0,5-2,0; 10-50%-ный водный раствор щелочи - 0,1-2,0; вода - остальное. В качестве наполнителя могут быть использованы каолин, мел, тальк, слюда, кварцевая мука, а в качестве пигмента - диоксид титана, органические и железооксидные пигменты, алюминиевая пудра, цинковые белила, сурик, сажа и т.п.

В данной композиции в качестве пленкообразователя (связующего) использованы экологически чистые вещества - смесь акриловых латексов со стирол-бутадиеновым латексом. Однако используемый состав антикоррозионных пигментов в композиции не обеспечивает долговременную антикоррозионную защиту металлических поверхностей от вредных воздействий окружающей среды.

Из уровня техники известен также водно-дисперсионный лакокрасочный состав (Грунтовка ВД-АК-0247, технологическая инструкция ЯФ 60-429-98), включающий водоразбавляемое связующее, пигменты, нейтрализующее основание, пеногаситель, загуститель, ингибитор коррозии, поверхностно-активные вещества, коалесцирующие добавки, биоцидную добавку, воду.

Однако он имеет худшие технические характеристики по сравнению с заявляемым составом, в частности пониженную твердость пленки - 0,15 по маятниковому прибору, в то время как в заявляемой композиции данный параметр характеризуется значениями 0,25-0,30. Защитные свойства покрытия грунтовки ВД-АК-0247 сохраняются в течение 8 лет, заявляемой - 10 лет. Кроме того, заявляемая грунтовка имеет меньшее время высыхания до степени 3-1 час, грунтовка ВД-АК-0247 - 2 часа. Стойкость покрытия к воздействию агрессивных факторов ограничена 24 часами, в заявляемом составе эти показатели значительно лучше и составляют 720 часов.

Из уровня техники известен также лакокрасочный состав (патент на изобретение RU 2154079), включающий акрилатсодержащую дисперсию, эмульсию на основе эпоксидной диановой смолы, пигменты, в том числе хромат стронция и фосфат цинка в соотношении 1:9, коалесцирующую добавку, биоцидную добавку, поверхностно-активное вещество, ингибитор коррозии, загуститель, воду.

Однако данный состав имеет недостаточные адгезию к алюминию, водостойкость, медленно высыхает в естественных условиях. Кроме того, данная композиция характеризуется недостаточной твердостью покрытия (в композиции по патенту твердость покрытия составляет 0,15, в заявляемой - не менее 0,25) и стойкостью к статическому действию воды и 3%-ному раствору хлористого натрия (у композиции по патенту RU 2154079 - 24 часа, у заявляемой композиции - не менее 720 часов).

Из уровня техники известна также водно-дисперсионная композиция (грунтовка) для защиты от коррозии металлических поверхностей, эксплуатируемых в атмосферных условиях (патент на изобретение RU 2063409, МПК: C09D 109/08, C09D 5/12), включающая синтетический латекс, поверхностно-активное вещество, ортофосфорную кислоту, оксиэтилцеллюлозу, пимент красный железоокисный, полифосфат натрия и воду. При этом в качестве синтетического латекса она содержит бутадиен-стирольный латекс марки БС-65, в качестве поверхностно-активного вещества полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП-7 или ОП-10 и дополнительно цинкжелезофосфатный пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бутадиенстирольный латекс БС-65 (50%-ной концентрации) 30-50; Полиоксиэтиленовый эфир алкилфенола ОП 7 или ОП 10 0,5-5,0; Пигмент красный железоокисный 3-10; Кислота ортофосфорная 0,4-1,5; Оксиэтилцеллюлоза 0,05-0,2; Полифосфат натрия 0,1-0,3; Пигмент цинкжелезофосфатный 1-30; Вода - Остальное.

Грунтовку по патенту RU 2063409 готовят следующим образом. В шаровую мельницу загружают цинкжелезофосфатный пигмент, полифосфат натрия, поверхностно-активное вещество, оксиэтилцеллюлозу, красный железоокисидный пигмент и воду.

Измельчают эту пасту до степени перетира 30-40 мин, добавляют ортофосфорную кислоту и смешивают с бутадиен-стирольным латексом до получения однородной массы.

В известной композиции использованы экологически чистое вододисперсионное связующее и антикоррозионные пигменты, обеспечивающие антикоррозионную защиту металлических поверхностей. Однако комплекс используемых компонентов и их количественное содержание не обеспечивают совокупности требуемых свойств - антикоррозионных, эксплуатационных и физико-механических. В частности, применение в композиции полифосфатного диспергатора снижает водостойкость покрытия, а использование бутадиенстирольного латекса не обеспечивает стойкость покрытия к ультрафиолетовому воздействию. Заявляемое изобретение использует гидрофобный диспергатор, который повышает водостойкость покрытия, и полиаклировый латекс, который обеспечивает в покрытии долговременную защиту от ультрафтиолетового воздействия.

Наиболее близким к изобретению является водно-дисперсионный лакокрасочный состав для грунтовочного покрытия (патент на изобретение RU2268275), включающий акрилатсодержащую дисперсию, загуститель, пигменты, в том числе хромат стронция, фосфат цинка, коалесцирующую добавку, ингибитор коррозии, биоцидную добавку, поверхностно-активное вещество, воду, при этом в качестве загустителя он одновременно содержит полиуретановый загуститель и целлюлозный и/или акриловый, хромат стронция и фосфат цинка используют в соотношении 1:10-50, и дополнительно содержит фторсодержащую добавку для розлива при следующем соотношении компонентов, мас. %: Акрилатсодержащая дисперсия (50%-ная дисперсия в воде) 30-80; Полиуретановый загуститель 0,1-0,5; Акриловый и/или целлюлозный загуститель 0,1-0,4; Пигменты, в том числе хромат стронция и фосфат цинка в соотношении 1:10-50 - 2-30; Коалесцирующая добавка 1,0-5,0; Биоцидная добавка 0,01-0,5; Поверхностно-активное вещество 0,2-3,0; Ингибитор коррозии 0,1-0,5; Фторсодержащая добавка для розлива 0,01-1,0; вода - остальное. Состав дополнительно может содержать нейтрализатор в количестве 0,1-0,5 мас. %, пеногаситель в количестве 0,1-0,5 мас. %, антифриз в количестве 2,5-6,0 мас. %.

В данном изобретении применены экологически чистые стирол-акрилатные и акрилатные латексы различных производителей, набор антикоррозионных пигментов и наполнителей, которые обеспечивают достаточную защиту металла от коррозии. Однако комплекс используемых компонентов и их количественное содержание не обеспечивает совокупности требуемых свойств - антикоррозионных, эксплуатационных и физико-механических. В частности, известное покрытие характеризуется невысокой химической стойкостью к растворам солей, маслу и бензинам, что является существенным при применении композиций в машиностроительной отрасли.

Заявляемое изобретение отличается использованием в своем составе более широкого спектра антикоррозионных пигментов (т.е. другого комплекса пигментов, в т.ч. включающего антикоррозионный пигмент - тетраоксихромат цинка), что приводит к лучшей антикоррозионной защите в различных агрессивных средах. Применение специального связующего позволило сделать антикоррозионное покрытие масло-бензино-стойким. Применение сульфата бария (бланфикс) в заявляемой композиции позволило исключить вспузыривание покрытия при долговременном воздействии неблагоприятных факторов окружающей среды. При этом введением комплекса из определенных коалесцентов удалось добиться определенных качеств покрытия, характеризующих раннюю водостойкость, эластичность, гидрофобность, малярные качества. Добавление талька в состав композиции в определенном количестве позволило улучшить малярные, антикоррозионные качества, а также антиседиментационные качества грунтовки. Полученные высокие эксплуатационные качества грунтовки позволили сочетать ее с различными лакокрасочными материалами. Использование в составе грунтовки цинка защищает сталь по гальваническому механизму и образует защитный слой продуктов коррозии цинка, улучшающий коррозионную защиту, обеспечиваемую покрытием.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание композиции для антикоррозионной защиты металлических поверхностей, характеризующейся комплексом свойств - высокими антикоррозионными, физико-механическими и эксплуатационными свойствами получаемого покрытия при его эксплуатации.

Техническим результатом является обеспечение у получаемого покрытия следующей улучшенной совокупности свойств (параметров): адгезия - 1 балл по ГОСТ 15140, адгезия методом нормального отрыва, МПа - 2,5 по ИСО 4624; эластичность покрытия при изгибе, мм -1 по ГОСТ 6806; прочность покрытия при ударе, см - не менее 70 по ГОСТ Р 53007; прочность покрытия при растяжении по Эриксену, мм - не менее 6,0 по ГОСТ 29309; стойкость покрытия к статическому воздействию, по ГОСТ 9.403: воды - не менее 720 часов, 3% раствора хлористого натрия - не менее 720 часов, бензина - не менее 720 часов, трансформаторного масла - не менее 720 часов; стойкость покрытия к повышенной влажности и температуре - не менее 720 часов по ГОСТ 9.401; стойкость покрытия к повышенной влажности и сернистому газу - не менее 720 часов; срок службы покрытия в условиях открытой промышленной атмосферы умеренного и холодного климата (УХЛ1) по ГОСТ 9.401 (метод 6) - не менее 10 лет; твердость покрытия по маятниковому прибору «ТМЛ» метод А по ГОСТ 5233 - не менее 0,25 условных единиц.

Основные характеристики лакокрасочного материала: укрывистость по ГОСТ 8784 - 80 г/м2; время высыхания покрытия (до степени 3) по ГОСТ 19007 при Т=20°C - не более 1 часа; степень перетира по ГОСТ Р 52753 - не более 10 мкм; срок хранения груновки при сохранении ее стабильности - не менее 18 месяцев.

Таким образом, заявляемое изобретение обеспечивает получение стойкого покрытия в атмосферных условиях под воздействием неблагоприятных климатических факторов, к минеральному маслу и различным растворителям и т.д., с повышенным сроком службы покрытия и стабильностью грунтовки при хранении.

Поставленная задача решается тем, что вододисперсионная антикоррозионная грунтовка для металлических поверхностей включает пленкообразователь, гидрофобный диспергатор, полиуретановый загуститель, пеногаситель, антикоррозионные пигменты, наполнители, коалесценты, нейтрализующий агент, растворитель, при этом в качестве пленкообразователя используют стиролакриловую дисперсию марки NeoCryl ХК, в качестве гидрофобного диспергатора - высокомолекулярный сополимер акриловой кислоты с группами, обладающими сродством к пигментам, полученный по технологии контролируемой полимеризации, в качестве полиуретанового загустителя используют неионогенный гидрофобно-модифицированный сложный уретановый сополимер на основе этилена и мочевино-модифицированный полиуретан с разветвленной структурой, в качестве пеногасителя используют сополимеры полиэфирсилоксана, содержащие коллоидный диоксид кремния, в качестве антикоррозионных пигментов используют комплекс антикоррозионных добавок - фосфат цинка алюминизированный, красный железооксидный пигмент, тетраоксихромат цинка, хромат стронция, нитрит натрия, в качестве наполнителей используют сульфат бария, карбонат кальция, тальк, слюду, в качестве коалесцентов используют дипропиленгликолевый моно н-бутиловый эфир, бутилгликоль, трипропиленгликолевый бутиловый эфир, в качестве растворителя - воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %: пленкообразователь (стиролакриловая дисперсия) - 45-50; гидрофобный диспергатор - 0,5-0,9; полиуретановый загуститель - 0,5-1; пеногаситель - 0,1-0,3; антикоррозионные пигменты - 9,6-14, в числе которых фосфат цинка - 4.0-10%, красный железооксидный пигмент - 5,0-8,0, тетраоксихромат цинка - 0,2-0,5, хромат стронция - 0,2-0,5, нитрит натрия - 0,2-0,5; наполнители - 22-30, в числе которых сульфат бария - 4-6, карбонат кальция - 10-12%, тальк - 4,0-6,0, слюда - 4,0-6,0; коалесценты - 0,25-0,4, в числе которых дипропиленгликолевый моно н-бутиловый эфир - 0,1-0,15, бутилгликоль - 0,05-0,1, трипропиленгликолевый бутиловый эфир - 0,1-0,15; нейтрализующий агент - 0,1-0,2; вода - остальное.

В качестве стиролакриловой дисперсии в составе грунтовки может быть использована стиролакриловая дисперсия NeoCryl ХК-64 и/или NeoCryl ХК-62, в качестве гидрофобного диспергатора - полимер полиакриловой кислоты марки Disperbyk 2010 и/или Tego dispers 740W. В качестве гидрофобно-модифицированного сложного уретанового сополимера на основе этилена может быть использован состав марки Акрисол-RM-8, и/или Акрисол-RM-20, и/или Tego Viscoplus 3030, а в качестве мочевино-модифицированного полиуретана с разветвленной структурой - состав марки Вуk-428 и/или Акрисол-RM-55 при соотношении компонентов в смеси, мас. %: акрисол-RM-8 - 0,2-0,4; Бик-428 - 0,3-0,5.

В качестве сополимера полиэфирсилоксана, содержащего коллоидный диоксид кремния, в составе грунтовке может быть использован сополимер марки Tego Airex (фирмы Evonik, Германия) и/или Вуk-034, в качестве нейтрализующего агента используют 25%-ный водный раствор аммиака.

Поставленная задача решается также тем, что в способе приготовления водно-дисперсионной антикоррозионной грунтовки сначала готовят премикс (предварительную смесь), загружая в дежу при постоянном перемешивании компоненты в следующей последовательности - вода, гидрофобный диспергатор - пеногасители антикоррозионные пигменты - наполнители - коалесценты - нейтрализующий агент - полиуретановые загустители, после их смешения премикс подают на бисерную мельницу, где производят размол наполнителей и пигментов до 10 мкм, после чего в премикс добавляют пленкообразователь (связующее) при постоянном перемешивании, при этом при диспергировании и перемешивании осуществляют контроль температуры, поддерживая ее не выше 40° посредством охлаждения дежи и бисерной мельницы, и pH в интервале значений 6,5-8,5, который поддерживают добавлением нейтрализующего агента, а продолжительность смешения определяются по перетиру и малярным качествам продукта до достижения значения вязкости смеси 1500-5000 сР по Брукфильду.

Осуществление изобретения

Заявляемый технический результат обеспечивается за счет комплекса использованных компонентов и их количественного содержания.

В заявляемом составе в качестве пленкообразователя использована стиролакриловая (стирол-акрилатная) дисперсия марки NeoCryl ХК производства фирмы NeoResins, Голландия, анионная, атмосферостойкая, водостойкая с содержанием сухих веществ 42,5%, МТП (минимальная температура пленкообразования) - 31°C, плотность - 1,04 г/см, летучие вещества - вода, нейтрализующий агент - аммиак. Информация о данном пленкообразователе доступна на сайте производителя (www.dsm.com). Наилучший результат достигается при использовании в составе композиции пленкообразователя в виде смеси из стиролакриловой дисперсии марки NeoCryl ХК-64 и/или марки NeoCryl ХК-62.

В качестве гидрофобного диспергатора использован высокомолекулярный сополимер акриловой кислоты с группами, обладающими сродством к пигментам, полученный по технологии контролируемой полимеризации, например полимер полиакриловой кислоты марки Disperbyk 2010 (производителя BYK-GARDNER GMBH, Германия) и/или TEGO DISPERS 740W (производителя фирмы Evonik, Германия). Информация о данных веществах доступна на сайтах производителей (www.byk.com; www.evonik.com). Использованный диспергатор обеспечивает хорошее смачивание и равномерное распределение частиц пигмента и наполнителя по покрываемой поверхности металла, при этом не ухудшает влагостойкость лакокрасочного покрытия, т.е. не влияет на качество покрытия.

Использование в качестве полиуретанового загустителя комплекса из неионогенного гидрофобно-модифицированного сложного уретанового сополимера на основе этилена и мочевино-модифицированного полиуретана с разветвленной структурой придает композиции малярные свойства, т.е. улучшает реологические (в т.ч. при высоких сдвиговых нагрузках) и седиментационные характеристики композиции, позволяет наносить покрытие толщиной 200-300 мкм за один слой, позволяет изменять псевдопластичные свойства грунта без ухудшения свойств грунта и вступает во взаимодействие с полимером пленкообразователя. В частности, в качестве гидрофобно-модифицированного сложного уретанового сополимера на основе этилена может быть использован состав марки Акрисол-RM-8, и/или Акрисол-RM-20 (фирмы ROHM HAAS, Гермагния), и/или TEGO VISCOPLUS 3030 (фирмы Evonik, Германия), обеспечивающий контроль вязкости при средних сдвиговых нагрузках, а в качестве мочевино-модифицированного полиуретана с разветвленной структурой - состав марки Вуk-428 и/или Акрисол-RM-55 (фирмы ROHM HAAS, Германия), используемый для обеспечения высокой скорости сдвига, который формирует ньютоновское поведение красок. Информация о данных веществах доступна на сайтах производителей (www.dow.com, www.byk.com, www.evonik.com).

Пеногаситель удаляет пену из грунта и с поверхности лакокрасочного покрытия. В качестве пеногасителя предлагается использовать сополимер полиэфирсилоксана, содержащий коллоидный диоксид кремния. Таким сополимером является продукт марки Tego Airex (фирмы Evonik, Германия) и/или Вуk-034. Информация о данных веществах доступна на сайтах производителей (www.byk.com, www.evonik.com).

Антикоррозионные пигменты использованы в составе композиции для обеспечения долговременной защиты металла от коррозии. При этом афосфат цинка алюминизированный обеспечивает образование защитного слоя на поверхности металла, красный железооксидный пигмент - снижение водопроницаемости, тетраоксихромат цинка или хромат цинка и хромат стронция - пассивацию металла посредством образования катодного потенциала, нитрит натрия использован в качестве ингибитора мгновенной коррозии. Подобранный состав антикоррозионных пигментов в составе композиции создает синергетический эффект антикоррозионной защиты металла.

Наполнители в композиции могут быть разные, при этом обязательными в композиции являются карбонат кальция, который используется в качестве буфера для поддержки требуемой кислотности композиции pH 7,0-8,5, тальк, являющийся гидрофобным веществом, снижающий водопроницаемость композиции и улучшающий антикоррозионные свойства, слюда, которая обеспечивает барьерную защиту покрытия из-за своего пластинчатого строения. Дополнительно в качестве наполнителя может использоваться сульфат бария для обеспечения барьерных свойств проникновения кислорода, влаги, других вредных веществ, обеспечивающих антикоррозионную защиту обрабатываемой металлической поверхности.

Коалесценты снижают температуру пленкообразования до значения 5°C, что делает возможным применение заявляемой композиции при отрицательных температурах окружающей среды. Предлагаемый в одном из вариантов выполнения в качестве коалесцентов комплекс веществ обеспечивает минимальное влияние на влагостойкость, реологичекие качества, быстрый набор твердости и раннюю водостойкость лакокрасочной пленки. Данный комплекс состоит из дипропиленгликолевого моно н-бутилового эфира, бутилгликоля, трипропиленгликолевого бутилового эфира.

В качестве нейтрализующего агента использован 25%-ный водный раствор аммиака, с помощью которого регулируют pH состава, который не оказывает влияния на качество покрытия, так как полностью испаряется при высыхании пленки.

Комплекс антикоррозионных пигментов и различных наполнителей позволил осуществлять антикоррозионную защиту металла сразу в нескольких направлениях - это электрохимическая защита, пассивация метала и изоляция металла от проникновения коррозионных агентов. А также применение специальной стиролакриловой дисперсии в составе композиции позволило достичь результатов, указанных в Таблице 2.

Антикоррозионная стойкость (или срок службы) покрытия, образованного заявляемой композицией составляет более 10 лет при ее эксплуатации под действием агрессивной среды, в условиях повышенной влажности, отрицательных температурах до минус 60°C.

Антикоррозионная грунтовка имеет такую вязкость, что защитное покрытие может быть сформировано следующими методами: кистью, валиком, воздушным, безвоздушным, комбинированным распылением, окунанием, элекростатическим распылением. Толщина покрытия мокрого слоя 50-350 мкм в зависимости от требуемых условий эксплуатации. Время межслойной выдержки до нанесения финишного покрытия 60 мин при температуре 20°C. Время ускоренной сушки при температуре 60°C составляет 5 мин, это позволяет применять антикоррозионный грунт для промышленной окраски на конвейерной линии.

Заявляемая композиция может быть приготовлена следующим образом: сначала готовят премикс (предварительную смесь), загружая в дежу при постоянном перемешивании компоненты в следующей последовательности - вода, гидрофобный диспергатор - пеногасители - антикоррозионные пигменты - наполнители - коалесценты - нейтрализующий агент - загустители, после их смешения премикс подают на бисерную мельницу, где производят размол наполнителей и пигментов до 10 мкм. После чего в премикс добавляют пленкообразователь при постоянном перемешивании, при этом при диспергировании и перемешивании осуществляют контроль температуры, поддерживая ее не выше 40° посредством охлаждения дежи и бисерной мельницы, и pH в интервале значений 6,5-8,5, который поддерживают добавлением нейтрализующего агента. Продолжительность смешения определяются по перетиру и малярным качествам продукта до достижения значения вязкости смеси 1500-5000 сР по Брукфильду.

Примеры конкретного выполнения

Примеры составов предлагаемой композиции и свойств получаемых защитных покрытий представлены в таблицах 1 и 2 (Составы 2 и 3). Для сравнительных испытаний использовали состав известной грунтовки (Состав 1).

В Таблице 3 знаком «+» отмечены составы, которые являются полностью совместимыми с другими материалами, т.е. подходят для совместного использования. Знаком «±» отмечены составы, которые требуют дополнительных лабораторных исследований.

Испытания антикоррозионной грунтовки проводили на стальных пластинах размером 70×150 мм. Перед нанесением грунтовки поверхность металла подготавливали дробеструйным методом. Грунтовку наносили на поверхность с помощью пневматического распыления. Толщина покрытия в мокром слое составила 50-350 мкм.

В Таблице 2 представлены характеристики, демонстрирующие антикоррозионные свойства и стойкость защитного покрытия к атмосферным и климатическим воздействиям. Полученные результаты указывают на достижение поставленной технической задачи.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о том, что предложенный состав грунтовки обеспечивает получение покрытий, обладающих высокими антикоррозионными свойствами и физико-механическими и защитными свойствами, что позволяет использовать ее для защиты стальных конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях. Кроме того, с помощью данной грунтовки можно осуществлять и ремонт покрытий. При этом не нужно производить очистку поверхности от ржавчины.

1. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка, включающая пленкообразователь, гидрофобный диспергатор, полиуретановый загуститель, пеногаситель, антикоррозионные пигменты, наполнители, коалесценты, нейтрализующий агент, растворитель, при этом в качестве пленкообразователя используют стиролакриловую дисперсию марки NeoCryl ХК, в качестве гидрофобного диспергатора - высокомолекулярный сополимер акриловой кислоты с группами, обладающими сродством к пигментам, полученный по технологии контролируемой полимеризации, в качестве полиуретанового загустителя используют неионогенный гидрофобно-модифицированный сложный уретановый сополимер на основе этилена и мочевино-модифицированный полиуретан с разветвленной структурой, в качестве пеногасителя используют сополимеры полиэфирсилоксана, содержащие коллоидный диоксид кремния, в качестве антикоррозионных пигментов используют комплекс антикоррозионных добавок - фосфат цинка алюминизированный, красный железооксидный пигмент, тетраоксихромат цинка, хромат стронция, нитрит натрия, в качестве наполнителей используют сульфат бария, карбонат кальция, тальк, слюду, в качестве коалесцентов используют дипропиленгликолевый моно н-бутиловый эфир, бутилгликоль, трипропиленгликолевый бутиловый эфир, в качестве растворителя - воду, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Стиролакриловая дисперсия - 45-50
Гидрофобный диспергатор - 0,5-0,9
Полиуретановый загуститель - 0,5-1
Пеногаситель - 0,1-0,3
Фосфат цинка алюминизированный -4,0-10
Красный железооксидный пигмент - 5,0-8,0
Тетраоксихромат цинка - 0,2-0,5
Хромат стронция - 0,2-0,5
Нитрит натрия - 0,2-0,5
Сульфат бария - 4-6
Карбонат кальция - 10-12
Тальк - 4,0-6,0
Слюда - 4,0-6,0
Дипропиленгликолевый моно н-бутиловый эфир - 0,1-0,15
Бутилгликоль - 0,05-0,1
Трипропиленгликолевый бутиловый эфир - 0,1-0,15
Нейтрализующий агент - 0,1-0,2
Вода - остальное.

2. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве стиролакриловой дисперсии марки NeoCryl ХК используют стиролакриловую дисперсию NeoCryl ХК-64 и/или NeoCryl ХК-62.

3. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве гидрофобного диспергатора она содержит полимер полиакриловой кислоты марки Disperbyk 2010 и/или Tego dispers 740W.

4. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве гидрофобно-модифицированного сложного уретанового сополимера на основе этилена используют состав марки Акрисол-RM-8, и/или Акрисол-RM-20, и/или Tego viscoplus 3030, а в качестве мочевино-модифицированного полиуретана с разветвленной структурой используют состав марки Вуk-428 и/или Акрисол-RM-55 при следующем соотношении компонентов в смеси, мас. %:
Акрисол-RM-8 - 0,2-0,4
Вуk-428 - 0,3-0,5.

5. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве сополимера полиэфирсилоксана, содержащего коллоидный диоксид кремния, используют сополимер марки Tego Airex (фирмы Evonik, Германия) и/или Вуk-034.

6. Водно-дисперсионная антикоррозионная грунтовка по п. 1, характеризующаяся тем, что в качестве нейтрализующего агента используют 25%-ный водный раствор аммиака.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к составам антикоррозионных цинксодержащих лакокрасочных материалов для защиты от коррозии стальных конструкций, изделий и оборудования, эксплуатирующихся в условиях средне- и сильноагрессивных сред.
Изобретение относится к лакокрасочным материалам и может быть использовано для наружной и внутренней окраски зданий и сооружений по оштукатуренным, бетонным, кирпичным и другим пористым поверхностям.

Изобретение имеет отношение к защитным покрытиям, к крепежу и другим поверхностям, покрытым этими покрытиями, например к таким покрытиям и крепежу, которые способны к защите одного или обоих из двух различных металлов, соединенных вместе, от коррозии или повреждения, такой как структурная коррозия или разрушение.
Изобретение относится к способам антикоррозийной и гидроизоляционной защиты конструкций зданий и сооружений и может быть использовано для ускорения отверждения полимерных покрытий на основе дивинилацетиленового лака - лака этиноль.

Изобретение относится к химической и машиностроительной промышленности, касается ремонта техники путем нанесения полимерных покрытий на металлические детали и узлы машин, в частности на посадочные места подшипников в металлических деталях машин.

Изобретение относится к композиционным лакокрасочным материалам для антикоррозионной защиты металлоконструкций в агрессивных средах. Антикоррозионный лакокрасочный материал включает многослойные углеродные нанотрубки от 0,2 до 2 мас.%, эпоксидное связующее от 38,1 до 54,9 мас.%, отвердитель от 5,8 до 10 мас.%, в качестве наполнителя антикоррозийную добавку, дизаэрирующую добавку и сиккатив от 2,3 до 4,7 мас.%, 2-этоксиэтанол до 100 мас.%.
Изобретение относится к составам полимерных композиций и может быть использовано для антикоррозионной изоляции элементов тепловых сетей. Aнтикоррозионное защитное полимерное покрытие выполнено из композиции, содержащей пленкообразующее лак этиноль, пластификатор дивинилстирольный латекс СКС-65 и наполнитель.

Изобретение относится к области судостроения и судоремонта и предназначено для защиты металлических элементов корпусных конструкций от абразивного изнашивания.
Изобретение относится к составу эмали для антикоррозийной и гидроизоляционной защиты деревянных строительных конструкций, в частности складов минеральных удобрений.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения теплоизоляционных покрытий с антикоррозионными и звукопоглощающими свойствами на различных поверхностях.

Настоящее изобретение касается полиизоциануратных реактивных композиций, которые хорошо подходят для ингибирующих коррозию, износоустойчивых покрытий. Описана несинтактическая кроющая композиция на основе полиизоцианата, получаемая путем взаимодействия органического полиизоцианата с соединением, содержащим реакционноспособные по отношению к изоцианату атомы водорода, с изоцианатным индексом больше чем 1000% в присутствии катализатора тримеризации и при отсутствии полимерных полиолов. Также описаны реакционная смесь для получения несинтактической кроющей композиции на основе полиизоцианата, применение кроющей композиции на основе полиизоцианата, способ ингибирования коррозии металлических поверхностей и изделие, содержащее подложку и пленочное покрытие, приставшее к ней, где данное пленочное покрытие содержит кроющую композицию. Технический результат - при нанесении в качестве покрытия на металлические подложки, обеспечение прекрасного ингибирования коррозии, быстрого затвердевания при слегка повышенной температуре, возможности высокотемпературной эксплуатации, прекрасной адгезии и гибкости, очень хорошей ударопрочности, низкого переноса влажных паров, а также минимального катодного отсоединения, т.е. отслаивания из-за коррозии. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 пр., 2 табл., 2 ил.
Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий. Эпоксидно-каучуковая композиция для защитных покрытий содержит пленкообразующее, которое включает в себя эпоксикаучуковый аддукт, олигоэфирэпоксид, пигменты, наполнители и отвердитель. При этом эпоксикаучуковый аддукт получают в присутствии полисульфидного низкомолекулярного каучука в эквимольном количестве к бутадиен-нитрильному каучуку и избытка низкомолекулярной эпоксидной смолы, взятой в количестве 13-17 моль на моль каучуков. Изобретение обеспечивает покрытия на основе заявленной композиции, обладающие повышенной износостойкостью, прочностью при разрыве и твердостью, улучшенными электроизоляционными свойствами, а также устойчивостью к температурным воздействиям от -50 до +100°С и гидростатическому давлению в 80·105 Па. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 9 пр.
Эмаль // 2550875
Изобретение относится к эмали, предназначенной для защитно-декоративной и антикоррозионной окраски поверхностей различной природы. Эмаль содержит гидроксилсодержащий сополимер на основе винилхлорида с винилацетатом, гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров с гидроксильным числом 52-100 мг KOH/г, пигменты: ванадат висмута, и/или титанат никеля, и/или кадмий красный, и/или титанат хрома, и/или оксид хрома, и/или феррит кобальта железа, и/или оксид марганца, и/или алюминат, цинка и/или смешанные оксиды кобальта и цинка, и/или алюминат кобальта, наполнители, аэросил, отвердитель, органические растворители. Технический результат состоит в снижении времени высыхания покрытия, улучшении эластичности и адгезии покрытия, повышении водостойкости, снижении грязеудержания покрытия, повышении жизнеспособности эмали и декоративных свойств покрытия в процессе эксплуатации. 2 табл.

Изобретение относится к нанесению полимерного покрытия на стальную поверхность. Способ включает подготовку стальной поверхности, нанесение полимерного слоя путем окунания поверхности в ванну с водным раствором олигомера и отверждение нанесенного полимерного слоя. При подготовке поверхности осуществляют удаление окисленных пленок и обезжиривание. Отверждение полимерного защитного покрытия осуществляют при комнатной температуре, при этом в качестве олигомера используют N-октофторпентилзамещенный олигокапроамид. Изобретение позволяет получить защитное покрытие, повышающее гидрофобные и антикоррозионные свойства стальной поверхности. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к химической промышленности и касается способа получения добавки на основе экологически чистой полиамидокислоты в виде твердых волокон, устойчивой при хранении, которая при переводе в солевое состояние может найти применение для получения композиционных материалов и покрытий по металлу. Способ получения раствора соли полиамидокислоты, используемой в качестве добавки, включает формирование кокона из волокон полиамидокислоты путем введения 13,0-13,5 мас.% раствора полиамидокислоты в диметилформамиде в дистиллированную воду при перемешивании со скоростью 50 об/мин. Далее осуществляют промывку кокона волокон дистиллированной водой, разделение его на отдельные волокна, естественную сушку их сначала на воздухе и последующую ступенчатую сушку их сначала при 120-130°С в течение около 60 мин в сушильном шкафу, затем в вакуумном термостате с выдержкой их при 79-81°С и давлении около 1 атм до снижения содержания в волокнах растворителя диметилформамида до 3,68 мас.% с последующим получением соли полиамидокислоты из полученных волокон путем растворения их в смеси, содержащей N-метилпирролидон, моноэтаноламин и воду. Описан также способ получения покрытий на основе фторопласта с добавкой соли полиамидокислоты или лака соли полиамидокислоты. Технический результат - повышение устойчивости полиамидокислоты в виде волокон при хранении, повышение санитарно-экологических свойств полиамидокислоты и композиционных материалов на основе фторопласта с добавкой полиамидокислоты, улучшение антипригарных и антифрикционных свойств. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологическим составам, используемым для покрытия поверхностей твердого материала (тела) и получения многофункциональной (защитной) наноразмерной пленки (конкретно для модификации поверхностей с целью улучшения их свойств), и может найти применение в приборостроении, электронике, машиностроении, топливо-энергетическом комплексе, ЖКХ и иных отраслях, например, в металлообработке. Фторсодержащая композиция содержит мультидисперсный растворитель (фреон/хладон или их смесь), изопропиловый спирт, этиленгликоль, триэтаноламин, ингибитор коррозии. Композиция дополнительно может содержать воду и минеральное масло. В качестве фторсодержащего полимера композиция содержит фторсодержащее поверхностно-активное вещество из группы перфторполиэфиров марки «Эпилам». Толщина молекулярной пленки после нанесения композиции типа «Эпилам и имеет толщину от 3,0 до 10,0 нм. Техническим результатом предлагаемого изобретения является модификация поверхности и повышение физико-химических свойств поверхности, повышение технологичности нанесения покрытия, повышение экономических характеристик покрытия, расширение области применения. 3 з.п. ф-лы,2 ил.,2 табл.

Изобретение относится к антикоррозионным покрытиям для защиты от коррозии и абразивного износа подземных металлических конструкций различного назначения, в частности стальных винтовых свай. Система антикоррозионного лакокрасочного покрытия состоит из двух слоев: грунтовочного и покрывного. Грунтовочный слой содержит связующее - смесь кремнийорганической эмали и асмольного лака, наполнитель - высокодисперсный цинк, и растворитель - сольвент нефтяной, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: кремнийорганическая эмаль КО-198 100; асмольный лак 20-25; наполнитель (высокодисперсный цинк) 8-12; растворитель - до рабочей вязкости. Покрывной слой содержит в качестве связующего кремнийорганическую эмаль, наполнитель - смесь графита и дисульфида молибдена, дополнительно сиккатив - нафтенат кобальта, и растворитель - сольвент нефтяной, при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: кремнийорганическая эмаль КО-198 100; смесь графита и дисульфида молибдена (4:1) 6-8; нафтенат кобальта 2-2,5; растворитель - до рабочей вязкости. Изобретение позволяет повысить стойкость к коррозионному и абразивному износу и получить состав, обеспечивающий предел прочности при растяжении 11,5-17,5 МПа, относительное удлинение при разрыве 35-45%, коэффициент трения по металлу (Ст 3) при 20°C 0,035-0,045, адгезионную прочность к стальной поверхности 65-72 МПа. 1 табл.

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах. Состав имеет следующий компонентный состав, в мас.%: оксиэтилидендифосфоновая кислота - 5,0-25,0, 2-фосфонобутан-1,2,4-трикарбоновая кислота - 5,0-25,0, моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония - 5,0-20,0, метиловый спирт - 10-45, углеводородная фракция низкокипящих производства поликарбонатов - смесь низших спиртов - 20,0-45,0, вода - остальное. Состав является эффективным для ингибирования солеотложений сложного состава и обладает защитой от коррозии. 1 табл., 21 пр.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к антикоррозионной защите изделий из черных металлов. Праймер-преобразователь коррозии черных металлов, включающий ортофосфорную кислоту и оксид цинка, смешивают с галлатом основным висмута в присутствии экологически безопасного комплексона этилендиаминдиянтарной кислоты. Использование предложенного состава преобразователя существенно улучшает антикоррозионную стойкость черных металлов и повышает технологичность изготовления и защиты от коррозии изделий из черных металлов. 2 табл.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Противокоррозионный пигмент получают на основе отхода электропечей литейного производства - аспирационной пыли, содержащей, мас.%: Fe2O3 63,9-70,0, FeO 7,0-11,32, SiO2 8,9-16, Al2O3 1,45-3,12. Аспирационную пыль смешивают в сухом виде с бруситом, природным минералом гидроксида магния, при соотношении аспирационная пыль:брусит, мас.%, равном 60-40:40-60, соответственно. Полученную смесь прокаливают в течение 3,5-5 ч при температуре 550-650°С. Изобретение позволяет повысить противокоррозионные свойства противокоррозионного пигмента и снизить энергетические затраты на его получение за счет уменьшения температуры прокаливания. 1 табл., 28 пр.
Наверх