Многослойное противообрастающее покрытие

Изобретение относится к противообрастающим покрытиям, предназначенным для защиты бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в водной среде, и может быть использовано для защиты водоводов технического водоснабжения ТЭЦ, а также портовых и гидротехнических сооружений. Описано многослойное противообрастающее покрытие, содержащее грунтовочный слой, промежуточный слой, выполненные на основе эпоксидной смолы и отвердителя аминного типа, и наружный самополирующийся биоцидный слой, в котором в грунтовочном и промежуточном слоях в качестве основы использована эпоксидная диановая смола, модифицированная каменноугольной смолой, содержащей (% по массе): фенолы 8-18, парафины и олефины 4-12, нейтральные кислородные соединения 20-30, карбоновые кислоты 1-2, пиридиновые основания 1-3, ароматические углеводороды 22-34, и введен водорастворимый растворитель, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, в промежуточный слой, кроме того, введен железный сурик, а наружный самополирующийся слой выполнен на основе акрилатов меди с добавлением нанодисперсного низкомолекулярного политетрафторэтилена. Технический результат изобретения – получено противообрастающее покрытие с повышенной эффективностью защиты от обрастания бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в пресной и морской воде. 4 табл.

 

Область техники

Изобретение относится к противообрастающим покрытиям, предназначенным для защиты бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в водной среде, и может быть использовано для защиты водоводов технического водоснабжения ТЭЦ, а также портовых и гидротехнических сооружений.

Уровень техники

Известно двухслойное покрытие, содержащее слой грунтовки и слой лакокрасочной композиции на основе эпоксидной диановой смолы с добавками (RU №2314328, 2008 г.).

Недостаток этого решения - недолговечность и низкая эффективность защиты бетонных и железобетонных поверхностей от биообрастания.

Известно выбранное в качестве прототипа многослойное противообрастающее покрытие, содержащее слой грунтовки, промежуточный слой, выполненные на основе эпоксидной смолы, и наружный самополирующийся биоцидный слой (RU №2478114, 2013 г.).

Покрытие-прототип обеспечивает достаточно эффективную защиту от обрастания поверхностей, эксплуатируемых в пресной воде, однако в морской воде эффективность этой защиты падает.

Раскрытие сущности изобретения

Технический результат изобретения - повышение эффективности защиты от обрастания бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в пресной и морской воде.

Предметом изобретения является многослойное противообрастающее покрытие, содержащее грунтовочный слой, промежуточный слой, выполненные на основе эпоксидной смолы и отвердителя аминного типа, и наружный самополирующийся биоцидный слой, отличающееся тем, что в грунтовочном и промежуточном слоях в качестве основы использована эпоксидная диановая смола, модифицированная каменноугольной смолой, и введен водорастворимый растворитель, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, в промежуточный слой, кроме того, введен железный сурик, а наружный самополирующийся слой выполнен на основе акрилатов меди с добавлением нанодисперсного низкомолекулярного политетрафторэтилена.

Использование в качестве основы грунтовочного и промежуточного слоев эпоскидной диановой смолы, модифицированной каменноугольной смолой, помимо пластификации и увеличения коррозионной стойкости, способствует увеличению количества свободных фенолов, что повышает биоцидность слоев. Использование в качестве основы грунтовочного и промежуточного слоев однотипных материалов способствует хорошей взаимной адгезии этих слоев при нанесении на влажную поверхность и продлевает биоцидное действие покрытия после вымывания биоцидных компонентов из вышележащего слоя.

Использование водорастворимого растворителя, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, способствует закреплению материала грунтовки на влажной поверхности, в том числе под морской водой.

Использование акрилатов меди в качестве биоцида в наружном слое покрытия усиливает биоцидность этого слоя по отношению к биоорганизмам, обитающим в морской и пресной воде.

Модификация основы наружного слоя нанодисперсным низкомолекулярным политетрафторэтиленом повышает гладкость и скользкость внешней поверхности наружного слоя, снижая массу оседающих на нем личинок морских гидробионтов.

Осуществление изобретения

Примеры составов и показатели качества заявляемого покрытия приведены в таблицах 1-4.

Для приготовления грунтовки и композиции промежуточного слоя используют:

- низкомолекулярные диановые эпоксидные смолы ЭД-20, ЭЛ-16, Э-40 с молекулярной массой 400-800 или смолу эпоксидную по ГОСТ 10587;

- смолу каменноугольную, получаемую при полукоксовании углей и имеющую следующие характеристики: плотность при 20±2°С, г/см3 1,02-1,1; показатель преломления 1,588±0,002; групповой состав (% по массе), фенолы 8-18, парафины и олефины 4-12, нейтральные кислородные соединения 20-30; карбоновые кислоты 1-2; пиридиновые основания 1-3; ароматические углеводороды 22-34);

- сурик железный по ГОСТ 8135.

- отвердитель аминного типа, например, триэтилентетрамин по ТУ 6-02-1099-77.

В качестве водорастворимого растворителя, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, в грунтовке и промежуточном слое используют, например, диметилформамид по ГОСТ 20-289-74 или диметилсульфоксид по ГОСТ 46-09-38-18-77 или диизопропилкарбонат по ГОСТ 20-289-74.

Для приготовления самополирующегося наружного слоя используют противообрастающую композицию на основе акрилатов меди, например, производства фирмы International Paint (фирменное название - Interswift 6600), которую модифицируют (путем добавления с перемешиванием) нанодисперсным низкомолекулярным политетрафторэтиленом (ПТФЭ) в количестве 5-20% от массы слоя. Используемый ПТФЭ имеет молекулярную массу в пределах 1000-5000 и состоит из нанопленок, толщиной 5-25 нм, сконденсированных в микропакеты диаметром 0,2-5 мкм.

Готовят покрытие следующим образом.

Для приготовления основы грунтовки смешивают эпоксидную диановую смолу и чистую каменноугольную смолу. Для облегчения процесса диспергирования и уменьшения его длительности к основе добавляют водорастворимый растворитель, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды (например, диметилформамид, или диметилсульфоксид, или диизопропилкарбонат).

Готовую основу грунтовки расфасовывают в металлические герметично закрывающиеся емкости согласно ГОСТ 9980.3. Отвердитель (триэтилентетрамин) упаковывается отдельно по ТУ 6-02-1099. Перед нанесением покрытия сохраненные в упаковках компоненты смешивают.

В приведенных примерах (Таблица 2) использовались составы грунтовочного слоя при следующих соотношениях компонентов в мас.%: эпоксидная диановая смола 53-61, каменноугольная смола 6-21, растворитель 13-18 и отвердитель 10-15.

Грунтовку наносят на защищаемую поверхность вручную с помощью кисти или валика при температуре окружающей среды от 5 до 60°С. При этом металлические поверхности должны быть очищены до степени 2 по ГОСТ 9.402, а бетонные должны иметь класс шероховатости 3, поверхностную пористость до 10% по СНиП 3.04.03. Поверхность может быть влажной, мокрой (например, это может быть поверхность бетонного водовода непосредственно, после ее зачистки от обрастания и обмывки). Расход грунтовки составляет 200 г/м2.

Основу для промежуточного слоя готовят аналогично, но с добавлением железного сурика, после чего полученную массу перетирают на шаровой мельнице до степени диспергирования 40-50 мкм по клину (ГОСТ 6589-57). Железный сурик, кроме окрашивания композиции, одновременно «работает» и как ее «утяжелитель», и как твердый наполнитель, играющий роль жесткой арматуры в отвержденной эпоксидно-каменноугольной системе, являющийся высокомодульным наполнителем. При деформации наполненной эпоксидно-каменноугольной системы сурик практически не деформируется, поскольку его модуль упругости существенно больше, чем у полимерной матрицы.

Взаимодействие железного сурика с наиболее активными функциональными группами фенолов каменноугольной смолы обусловливается наличием высокополярных гидроксильных групп в фенолах. В результате реакции образуются феноляты, в дальнейшем являющиеся катализаторами при полимеризации эпоксидно-каменноугольной системы.

Готовую основу для промежуточного слоя и его отвердитель расфасовывают, хранят и используют так же, как основу и отвердитель грунтовки.

Промежуточный слой наносят после затвердевания грунтовки до степени отлипания при контакте, когда после контакта с ее поверхностью щуп отделяется чистым.

Промежуточный слой наносят на поверхность грунтовки вручную с помощью кисти или валика при температуре окружающей среды от 5 до 60°С. Поверхность может быть влажной (из-за высокой влажности в полости водовода). Расход композиции промежуточного слоя составляет 200 г/м2.

В приведенных примерах (Таблица 2) использовались составы промежуточного слоя при следующих соотношениях компонентов в мас.%: эпоксидная диановая смола 54-65, каменноугольная смола 7-21, растворитель 7-9, отвердитель 10-16 и сурик железный 5-6.

Наружный самополирующийся слой наносят на поверхность промежуточного слоя методом безвоздушного распыления. Оптимальное давление жидкости 176 кг/см2 на выходе из сопла, при диаметре сопла 0,46-0,66 мм. Модифицированную композицию для наружного слоя тщательно перемешивают механической мешалкой перед нанесением. Наружный слой наносят в два этапа общей толщиной 250 мкм. Расход модифицированной композиции составляет 325 г/м2 за один этап.

Заявленное многослойное противообрастающее покрытие соответствует нормам и требованиям, приведенным в таблице 1.

Первых два слоя покрытия могут наносить в морской и пресной воде и способны высыхать в воде (при температуре не ниже 5°С) с образованием твердого покрытия. Сформированные в воде слои покрытия не уступают по своим свойствам покрытиям, полученным на воздухе.

Совокупность существенных признаков заявленного покрытия обеспечивает повышение эффективности противообрастающей защиты, благодаря увеличению биоцидности грунтовочного и промежуточного слоев, повышению их прочности и улучшению адгезии (Таблицы 3, 4) к влажной защищаемой поверхности, а также благодаря формированию более гладкой и скользкой поверхности наружного слоя.

Срок службы заявленного покрытия, нанесенного на защищаемые поверхности, эксплуатирующиеся в морской или пресной воде, составляет не менее 6 лет.

Многослойное противообрастающее покрытие, содержащее грунтовочный слой, промежуточный слой, выполненные на основе эпоксидной смолы и отвердителя аминного типа, и наружный самополирующийся биоцидный слой, отличающееся тем, что в грунтовочном и промежуточном слоях в качестве основы использована эпоксидная диановая смола, модифицированная каменноугольной смолой, содержащей (% по массе): фенолы 8-18, парафины и олефины 4-12, нейтральные кислородные соединения 20-30, карбоновые кислоты 1-2, пиридиновые основания 1-3, ароматические углеводороды 22-34, и введен водорастворимый растворитель, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, в промежуточный слой, кроме того, введен железный сурик, а наружный самополирующийся слой выполнен на основе акрилатов меди с добавлением нанодисперсного низкомолекулярного политетрафторэтилена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области пленкообразующих ингибирующих составов и может быть использовано для дополнительной защиты от коррозии элементов конструкций, изготовленных из алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к получению многофункциональных защитных покрытий на лакокрасочной основе, обладающих водоотталкивающими, антифрикционными, противоизносными, противообрастающими свойствами, и может быть использовано в судостроении и судоремонте, в строительстве при возведении металлических конструкций и сооружений, в различных областях машиностроения.

Изобретение относится к сополимеру для композиции противообрастающего покрытия, включающему сополимер (А), который содержит в боковой цепи группу формулы (1) и на конце цепи по меньшей мере одну группу из группы формулы (2) и группы формулы (3), где сополимер (А) представляет собой сополимер, полученный путем полимеризации этиленненасыщенного мономера (а), содержащего группу формулы (1), и этиленненасыщенного мономера (b), способного сополимеризоваться с мономером (а) в присутствии инициатора полимеризации 1,1,3,3-тетраметилбутилперокси-2-этилгексаноата или 1,1,3,3-тетраметилбутилпероксинеодеканоата.

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к лаковым композициям с высокими электроизоляционными свойствами и низкой влагопроницаемостью, предназначенным для защиты плат печатного монтажа и элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), и может быть использовано в авиастроении, ракетно-космической, машиностроении и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к композиции для покрытия поверхностей реактора для предотвращения или ингибирования засорения или коррозии в реакциях полимеризации, включающая следующие компоненты: а) по меньшей мере одно связующее на основе полиакрилатного (со)полимера и б) по меньшей мере один из перечисленных компонентов: (1) продукт конденсации, полученный по реакции эффективного 1-нафтола и формальдегида, и (2) продукт на основе нафтеновых молекул, замещенных соединениями серы по меньшей мере в одно положение ароматической структуры.

Изобретение относится к средствам защиты от обрастания морскими организмами (водорослями, рачками, мидиями и другими биообрастателями) подводных частей корпусов судов и гидротехнических сооружений, в частности к противообрастательным краскам, и может быть использовано в судостроительной промышленности и гидротехническом строительстве.

Изобретение относится к лакокрасочным материалам и предназначено для получения гидрофобных необрастающих покрытий, используется в судостроении и для защиты металлических изделий и конструкций, эксплуатируемых в атмосферных условиях.

Изобретение относится к способу защиты от биообрастания и может быть использовано в судостроении для защиты подводной части корпусов судов, судовых устройств и механизмов, находящихся в контакте с водой, морских буровых установок, портовых сооружений.

Настоящее изобретение относится к полимерному покрытию на основе фторуглеродного полимера, полипропилена, полиэтилена, фтор-хлоруглеродного полимера, фторированного эфира, либо их комбинации, для нанесения на внутреннюю поверхность реактора или ее части в процессе получения фенола и ацетона кумольным способом, образующее пленку при нанесении толщиной от 1 до 10000 мкм с поверхностным натяжением от 19 до 31 мН/м.

Изобретение относится к предохраняющей от обрастания композиции для покрытия и может быть использована для защиты судов, рыболовных сетей или других подводных структур, или оборудования, которые могут быть атакованы водными организмами, такими как моллюски, мидии, морские водоросли и т.п.

Изобретение относится к области пленкообразующих ингибирующих составов и может быть использовано для дополнительной защиты от коррозии элементов конструкций, изготовленных из алюминиевых сплавов.

Изобретение относится к неорганическим бактерицидным материалам и способам их получения, которое может быть использовано при производстве стекла, керамики, огнеупорных материалов, пигментов и красок, различных строительных материалов, экранов дисплеев, мониторов и телевизоров, различных приборов.
Изобретение относится к области нанотехнологии, а более конкретно, к нанокомпозитным материалам с пленочным углеродсодержащим покрытием, получаемым осаждением ионов из газовой фазы углеводородов посредством ионно-стимулированного осаждения.Нанокомпозитный материал с биологической активностью включает подложку из биосовместимого полимера, преимущественно политетрафторэтилена или полиэтилентерефталата, имеющую наноструктурированную поверхность в результате ее травления потоками ионов тетрафторметана до формирования среднеквадратичной шероховатости Rq величиной 5-200 нм, при этом рельеф поверхности подложки модифицирован углеродсодержащей наноразмерной пленкой, полученной ионно-стимулированным осаждением в вакууме из циклогексана.Новым является то, что модифицирующая углеродсодержащая пленка, которая получена при осаждении из плазмообразующей смеси тетрафторметана и циклогексана, дополнительно содержит фтор в массовом соотношении к углероду в диапазоне 0,5-1,3, а рельеф наноструктурированной поверхности подложки образован выступами, отстоящими между собой на расстоянии 0,3-1,0 мкм, высота которых, как минимум, вдвое превышает радиус их основания, причем модифицирующая пленка содержит фтор и углерод в следующем их массовом соотношении 32-55% и 65-42% соответственно.Предложенное техническое решение полностью исключило адгезию микроорганизмов на поверхности наноструктурированного материала, супергидрофобность которого достигнута за счет оптимизированного содержания фтора и углерода на заданном нанорельефе поверхности подложки, при этом полученная оптическая прозрачность материала в видимом спектральном диапазоне обеспечила пригодность для использования в политронике..
Изобретение относится к нанотехнологии, а более конкретно к способу изготовления полимерного материала с биологической активностью, который характеризуется наноструктурированием поверхности травлением ионами газов с последующим нанесением пленочного наноразмерного покрытия, включающего фтор и углерод, с помощью ионно-стимулированного осаждения в вакууме.
Изобретение относится к технологии обработки высокомолекулярных полимерных материалов органическими соединениями для нанесения покрытий на основе углеродных соединений.

Изобретение относится к способам защиты от биообрастания и может быть использовано в судостроении для защиты подводной части корпусов судов, судовых устройств и механизмов, находящихся в контакте с водой, для защиты морских буровых установок, портовых сооружений.

Изобретение относится к биоцидным композициям для получения покрытий, которые могут найти применение при создании покрытий с биоцидными свойствами, например, на полимерах, стеклах, металлах, бумаге, строительных материалах и т.д.

Изобретение относится к антивирусным средствам. Жидкая композиция, способная образовывать покрытие, содержит эффективное количество по меньшей мере одного вируцида природного происхождения, выбранного из лауриновой кислоты, монолаурина, лактоферрина и эфирных масел, обладающих антивирусной активностью, и/или его предшественника, причем указанная композиция имеет вязкость от 30 мПа·с до 40 Па·с при комнатной температуре и атмосферном давлении.

Изобретение относится к способам получения биоцидных композиций, которые могут найти применение при создании покрытий с биоцидными свойствами, например, на полимерах, стеклах, металлах, бумаге, строительных материалах и т.д.

Изобретение относится к предохраняющей от обрастания композиции для покрытия и может быть использована для защиты судов, рыболовных сетей или других подводных структур, или оборудования, которые могут быть атакованы водными организмами, такими как моллюски, мидии, морские водоросли и т.п.

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к получению химически стойких, слабогорючих (Г1) эпоксидно-каучуковых композиций, которые могут быть использованы для восстановления, ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций.

Изобретение относится к противообрастающим покрытиям, предназначенным для защиты бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в водной среде, и может быть использовано для защиты водоводов технического водоснабжения ТЭЦ, а также портовых и гидротехнических сооружений. Описано многослойное противообрастающее покрытие, содержащее грунтовочный слой, промежуточный слой, выполненные на основе эпоксидной смолы и отвердителя аминного типа, и наружный самополирующийся биоцидный слой, в котором в грунтовочном и промежуточном слоях в качестве основы использована эпоксидная диановая смола, модифицированная каменноугольной смолой, содержащей : фенолы 8-18, парафины и олефины 4-12, нейтральные кислородные соединения 20-30, карбоновые кислоты 1-2, пиридиновые основания 1-3, ароматические углеводороды 22-34, и введен водорастворимый растворитель, сольватирующая способность которого не меньше, чем у воды, в промежуточный слой, кроме того, введен железный сурик, а наружный самополирующийся слой выполнен на основе акрилатов меди с добавлением нанодисперсного низкомолекулярного политетрафторэтилена. Технический результат изобретения – получено противообрастающее покрытие с повышенной эффективностью защиты от обрастания бетонных и железобетонных поверхностей, эксплуатируемых в пресной и морской воде. 4 табл.

Наверх