КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ
COMPOSITION FOR ANTI-CORROSION COATING

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.
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).
3
7
3
2
3
2
3
2
5
3
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 CFOCF(CF)CFOCF(CF)CONH(СН)Si(ОСН) 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.
3
7
3
2
3
2
3
2
5
3
Данный результат достигается тем, что композиция для антикоррозионного покрытия, включающая алкидный лак, кремнийорганический амид перфторкарбоновой кислоты формулы CFOCF(CF)CFOCF(CF)CONH(СН)Si(ОСН), 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
14001000
15001100
1200900
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.