Композиция для антикоррозионного покрытия

Авторы патента:

Гайдар Сергей Михайлович (RU)

Пикина Анна Михайловна (RU)

Птицын Данила Алексеевич (RU)

Кутырин Борис Андреевич (RU)

C23F15/00 - Прочие способы предотвращения коррозии или отложения накипи

C23F11/14 - азотсодержащие соединения

C09D5/12 - травильные грунтовки

C09D5/08 - краски для защиты от коррозии

Владельцы патента RU 2783159:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)" (RU)

Изобретение относится к средствам защиты металлоизделий от коррозии и может быть использовано для получения ингибированных покрытий на деталях и сборочных единицах изделий металлоконструкций, в частности, у шумозащитных экранов. Описана композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкидный лак 20-35, указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 0,5-5, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно 1-6, сиккатив 2-5, 8,8-диметилнониламин 0,5-3, органический растворитель до 100. Технический результат – создание антикоррозионных покрытий с большей прочностью при растяжении и повышенными водо-, масло-, бензостойкими свойствами, что приводит к увеличению долговечности деталей механизмов при сокращении затрат на их техническое обслуживание. 1 табл., 2 пр.

Известна композиция для антикоррозионного покрытия, содержащая, мас.%: пентафталевую эмаль ПФ-115, представляющую собой суспензию пигментов в пентафталевом лаке, сиккатива и флотореагента 70-90, консервационный материал 5-15, сольвент или уайт-спирит или их смесь в массовом соотношении 1:1…5-15. В качестве консервационного материала композиция содержит состав, включающий, мас.%: окисленный петролатум 10,0-36,0, буроугольный воск 2,8-12,0, 25%-ный водный раствор аммиака 2,2-7,0, маслорастворимый ингибитор коррозии на основе нитрованного минерального масла 0,3-0,9, оксид цинка 0,2-1,2, отходы производства ланолина 0,1-0,5, вода остальное (SU 1781261 А1, кл. C09D 5/08, 15.12.1992).

Недостатками известной композиции являются ее многокомпонентность, относительно низкие физико-механические свойства (твердость, прочность пленки при ударе и растяжении).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является композиция для антикоррозионного покрытия (патент RU №2425175 от 27.07.2011 г., кл. C23F 11/14, C23F 15/00, C09D 5/08), включающая алкидный лак, сиккатив, органический растворитель, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃ и в качестве маслорастворимого ингибитора коррозии продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в их мольном соотношении 1:4:2 соответственно, при следующем соотношении компонентов, мас.%: алкидный лак 20-30; указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты 1-5; продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел 1-5; сиккатив 3-5; органический растворитель до 100.

Существенными недостатками такой композиции являются ее относительно низкие эластичность (прочность пленки при растяжении) и адгезия, а также недостаточно высокие водо-, масло-, бензоотталкивающие свойства антикоррозионного покрытия.

Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала композиций для антикорразионных покрытий.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение прочности пленки при растяжении и улучшение водо-, масло-, бензоотталкивающих свойств антикоррозионного покрытия.

Данный результат достигается тем, что композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы C₃F₇OCF(CF₃)CF₂OCF(CF₃)CONH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкидный лак	20-35
указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты	0,5-5
продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно	1-6
сиккатив	2-5
8,8-диметилнониламин	0,5-3
органический растворитель	до 100

Отличительной особенностью предложенной композиции является то, что введение в нее 8,8-диметилнониламина, содержащего полярную функциональную группу, способствует лучшей адсорбции молекул, что приводит к увеличению адгезии и повышению физико-механических свойств полученного покрытия.

Заявленный интервал значения вводимых компонентов оптимален для достижения заявленного технического результата. При увеличении количественных значений компонентов не происходит дальнейшего усиления эффекта. А снижение их количества не позволяет получить эффект повышения физико-механических и защитных свойств покрытия.

В качестве алкидного лака композиция содержит пентафталевый лак ПФ-170 (ГОСТ 15907-70), ПФ-060 (ТУ 6-10-612-76), ПФ-283 (ГОСТ 5470-75) или глифталевый ГФ-01 (ТУ 6-10-612-76), ГФ-166 (ГОСТ 5470-75) и другие.

В качестве сиккатива используют известные сиккативы ЖК-1 (ТУ 2311-017-00204151-2000), ЖК-5 (ТУ 3211-039-00204151-2001), 64П (ТУ 6-10-1351-78), ЖК-12 (ТУ 6-21-02041501-90), полиметальные марок Окта-Хим, ПолиАр, СКС, СКК, СКБК и другие.

В качестве органического растворителя в композиции используют сольвент (ГОСТ 10214-78), уайт-спирит (ГОСТ 3134-78), ксилол (ГОСТ 9410-78) и их смеси.

В качестве жирных кислот высыхающих растительных масел при получении продукта взаимодействия используют олеиновую, линолевую, линоленовую, элеостеариновую кислоты и их смеси.

Продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно, а также кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты получают по описанным методикам (патент RU №2425175 от 27.07.2011 г., кл. C23F 11/14, C23F 15/00, C09D 5/08).

Технология приготовления предложенной композиции заключается в следующем:

В смеситель заливают алкидный лак в количестве 20-35 мас.%, в который при постоянном перемешивании последовательно вводят 0,5-5 мас.% продукта взаимодействия борной кислоты, диэтиламина и жирных кислот, 1-6 мас.% кремнийорганического амида перфторкарбоновой кислоты, 2-5 мас.% сиккатива, 0,5-3 мас.% 8,8-диметилнониламина и органический растворитель до 100 мас.%. Композицию перемешивают в течение 30 мин.

Пример 1. Все заявляемые компоненты при минимальном их содержании, мас.%:

алкидный лак	20
указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты	0,5
продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно	1
сиккатив	2
8,8-диметилнониламин	0,5
органический растворитель	до 100

Пример 2. Все заявляемые компоненты при максимальном их содержании, мас.%:

алкидный лак	35
указанный кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты	5
продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел в мольном соотношении 1:4:2 соответственно	6
сиккатив	5
8,8-диметилнониламин	3
органический растворитель	до 100

Для сравнительных испытаний предложенные композиции и композицию по прототипу наносили на пластины из стали марки 08 кп размером 70×150 мм, подготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 9.014-78. Антикоррозионные покрытия высушивали при температуре 110°С в течение 35 мин.

Показатели физико-механических и защитных свойств антикоррозионных покрытий, полученных на основе предложенных композиций и композиции по прототипу, представлены в табл. 1. Стойкость покрытий к статическому воздействию воды, масла и бензина оценивали по ГОСТ 9.403-80, метод А. Стойкость покрытий к воздействию факторов умеренного климата определяли по ГОСТ 9.401-91.

Таблица 1

Показатели	Пример 1	Пример 2	Прототип (RU 2425175, пример 1)
Время высыхания до степени 3 при температуре 20±2°С, ч	18	18,5	19
Краевой угол смачивания по воде, °	120	125	120
Краевой угол смачивания по маслу, °	75	80	75
Стойкость покрытия при температуре (20±2)°C к статическому воздействию воды, ч	150	180	120
Стойкость покрытия при температуре (20±2)°С к статическому воздействию минерального масла, ч	190	210	140
Стойкость покрытия при температуре (20±2)°С к статическому воздействию бензина, ч	23	24	15
Стойкость покрытия к воздействию факторов умеренного климата, циклы	22	24	20
Время до появления первых коррозионных поражений, ч - при 100%-ной влажности и 40°С - в камере соляного тумана	1400 1000	1500 1100	1200 900
Твердость по маятниковому прибору М-3, у.е.	0,5	0,5	0,5
Прочность при ударе, см	50	50	50
Прочность при растяжении, мм	42	45	30
Адгезия к металлу, баллы	1	0	1

После проведения экспериментов был проведен сравнительный анализ предлагаемого изобретения и наиболее близкого аналога. По сравнению с прототипом техническое решение позволяет получить антикоррозионные покрытия с большей прочностью при растяжении и повышенными водо-, масло-, бензостойкими свойствами, что увеличивает долговечность деталей механизмов при сокращении затрат на их техническое обслуживание.

Композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы С₃F₇OСF(СF₃)СF₂OСF(СF₃)СОNH(СН₂)₃Si(ОС₂Н₅)₃, продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и жирных кислот высыхающих растительных масел, сиккатив и органический растворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 8,8-диметилнониламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алкидный лак	20-35
Указанный кремнийорганический амид
перфторкарбоновой кислоты	0,5-5
Продукт взаимодействия борной кислоты,
диэтаноламина и жирных кислот
высыхающих растительных масел
в мольном соотношении 1:4:2 соответственно	1-6
Сиккатив	2-5
8,8-диметилнониламин	0,5-3
Органический растворитель	до 100

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано при изготовлении или реставрации различных металлоконструкций. Способ защиты металлоконструкций от коррозии включает зачистку, обезжиривание, сушку и нанесение защитного покрытия на поверхность металлоконструкций, при этом используют раствор для нанесения защитного покрытия, содержащий от 0,001 до 10,0% мас.

Способ предотвращения коррозии металла в водных растворах // 2775595

Изобретение относится к области предотвращения коррозии в водных растворах в промышленности и энергетике путем создания на поверхности металла защитной пленки. Способ предотвращения коррозии металла в водных растворах ведут путем создания на поверхности металла защитного покрытия, при этом для обработки поверхности металла берут водный раствор, содержащий 100-200 мг/л нитрилтриметиленфосфоновой кислоты (НТФ) и 3-6 мг ионов магния (в пересчете на концентрацию металла), обработку поверхности металла ведут при нормальных условиях в течение не менее 6 часов для формирования защитного покрытия толщиной не менее 60 нм.

Способ обработки поверхностей металлов с многомодальной шероховатостью для придания им супергидрофобности и антикоррозионных свойств // 2741028

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Способ включает обработку поверхностей металлов с многомодальной шероховатостью в парах гидрофобизатора при повышенной температуре от 60 до 150 °С, при этом в качестве гидрофобизатора используют стеариновую, лауриловую кислоты, их соли с октадециламином, октадециламин и его смесь с бензотриазолом (1:1 по массе).

Защитный состав от образования пирофорных отложений, образованных соединениями сероводорода с железом // 2737908

Изобретение относится к защитным составам на основе полиуретана, позволяющим защитить металлические поверхности от образования пирофорных отложений, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли, в том числе для окрашивания металлических поверхностей. Сущность изобретения заключается в сочетании полиуретановой смолы с диоксидом титана при следующем соотношении компонентов защитного состава, мас.

Способ предотвращения коррозии внутренней поверхности стальных труб водяного теплоснабжения // 2718458

Изобретение относится к теплоснабжения гражданских и промышленных зданий и сооружений. Способ предотвращения коррозии внутренней поверхности стальных труб водяного теплоснабжения заключается в электромагнитном воздействии на трубы катушками индуктивности, включаемыми в стандартную промышленную электросеть, и подаче носителя через нагреватель.

Способ изготовления коррозионностойких постоянных магнитов // 2693887

Изобретение относится к изготовлению постоянных магнитов на основе сплавов Nd-Fe-B. Способ включает прессование заготовок, их механическую обработку, нанесение на поверхность слоя алюминия толщиной 10-15 мкм холодным газодинамическим напылением и термообработку в расплаве солей с последующим охлаждением.

Способ стабилизации железных археологических предметов в ультразвуковом поле // 2677442

Изобретение относится к области стабилизации активной коррозии металлических изделий, в частности археологических находок из железа и его сплавов, и может быть использовано в археологии и музейном деле. Способ включает очистку археологического предмета от сыпучих продуктов коррозии и почвенных загрязнений, обработку в рабочем растворе циклично в ультразвуковом поле, промывку до полного освобождения от ионов хлора и сушку, при этом после промывки осуществляют контроль наличия ионов хлора в археологическом предмете методом тестирования во влажной камере, при этом в качестве рабочего раствора применяют раствор ацетона в дистиллированной воде 1:1 в смеси с раствором сульфита натрия в дистиллированной воде с концентрацией 0,001-0,05 моль/дм3.

Устройство для защиты от образования отложений на поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения // 2635591

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и образования отложений на поверхностях трубопроводов систем теплоснабжения и водоснабжения. Устройство включает циркуляционный насос, сообщенный через соединительный трубопровод с котлом, трубопровод подачи воды, обратный трубопровод тепловой сети, гидравлически сообщенные между собой, блок обработки жидкости и генераторный блок, электрически и независимо соединенный с циркуляционным насосом, блоком обработки жидкости и котлом, при этом в качестве генераторного блока использован источник переменного трехфазного напряжения, создающий переменное напряжение в резонансном звуковом диапазоне частот 32-35 кГц, а на соединительном трубопроводе, выполненном из диамагнитного материала, установлен блок обработки жидкости в виде цилиндрического немагнитного корпуса, имеющего внутри магнитострикционный источник ультразвуковых колебаний, а снаружи - с осевым сквозным отверстием дополнительный корпус из диамагнитного материала с электромагнитной системой, состоящей из магнитопровода, выполненного в виде нескольких ферритовых колец, установленных друг от друга на расстоянии, не допускающем перекрытия вращающихся магнитных полей, причем на каждом из ферритовых колец расположена катушка из не менее трех обмоток с выводами, подключенными по схеме «звезда», а сами катушки соединены параллельно и подключены к генераторному блоку, при этом корпус с электромагнитной системой заполнен компаундом.

Способ защиты от коррозии сменного инструмента, изготовленного из разнородных металлов // 2612118

Изобретение относится к области судостроения, в частности к технологии защиты сменного инструмента, изготовленного из разнородных металлов, работающего в морской воде, от контактной и электрохимической коррозии. Способ включает погружение инструмента или его части, изготовленной из менее стойкого к коррозии металла, при транспортировании и хранении инструмента в морской воде в емкость с электроизоляционной жидкостью, имеющей плотность, превышающую плотность морской воды не менее чем в 1,5-2 раза, и не смешивающейся с ней.

Способ и устройство для обработки потоков углеводородов // 2566820

Изобретение относится к способу обработки потока углеводородов, включающему: прохождение углеводородного потока через емкость для обработки углеводородов; нагревание, по меньшей мере, части внутренней поверхности емкости до предварительно заданной температуры, составляющей 400°C или выше в течение 300 часов или более; выявление зон внутренней поверхности емкости для обработки углеводородов, которая поддерживается при предварительно заданной температуре и подвержена воздействию хлоридов с концентрацией более 1 ч./млн; контроль сенсибилизации и коррозийного растрескивания под напряжением в среде хлоридов, которые происходят в подверженной воздействию хлоридов зоне емкости для обработки углеводородов, путем выполнения указанной части внутренней поверхности емкости для обработки углеводородов из новой аустенитной нержавеющей стали, содержащей 0,005-0,020 мас.% углерода, 10-30 мас.% никеля, 15-24 мас.% хрома, 0,20-0,50 мас.% ниобия, 0,06-0,10 мас.% азота, до 5% меди и 1,0-7 мас.% молибдена, а других зон из другого материала для ограничения сенсибилизации и коррозийного растрескивания под напряжением в среде хлоридов, подверженных воздействию хлоридов зон внутренней поверхности.

Ингибитор солянокислой коррозии стали // 2781804

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии.Применение 5-фенил-1Н-1,2,4-триазол-3-тиола общей формулы в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в растворе 17% HCl при нагревании до 80°С. Технический результат: найдено гетероциклическое соединение, которое замедляет скорость коррозии малоуглеродистой стали Ст3 при кислотной обработке скважин и имеет простую методику синтеза.