Кислотощелочестойкая полимерная композиция для защиты оборудования и строительных конструкций
ACID-AND-ALKALI POLYMER COMPOSITION FOR PROTECTION OF EQUIPMENT AND BUILDING STRUCTURES

Настоящее изобретение относится к полимерным материалам для защиты оборудования и строительных конструкций от воздействия агрессивных сред, таких как кислоты, щелочи, и повышенных температур.
Из существующего уровня техники известен состав, содержащий эпоксидную смолу, модификатор, отвердитель, а также минеральный наполнитель в следующих пропорциях: эпоксидная диановая смола 100 мас.ч., сланцефеноламинный модификатор: 80-120 мас.ч., отвердитель полиэтиленполиамин 5-10 мас.ч., кислотостойкий минеральный наполнитель: 100-440 мас.ч., мелкодисперсный графит: 150-200 мас.ч., алюминиевая пудра: 5-15 мас.ч. [патент СССР SU1086002А, опубл. 15.04.1984 г. Полимерная замазка. МПК C09J3/16. Заявка 3498191 от 11.10.1982 г.]. Данный состав не является щелочестойким и теплостойким. Совместное использование мелкодисперсного графита и алюминиевой пудры уменьшает начальные прочностные показатели. Кроме того, в составе использованы дорогостоящие ингредиенты.
Известен состав для футеровки варочных котлов, емкостей для хранения агрессивных жидкостей, их ремонта [патент СССР SU438285 опубл. 5.12.1976 г. Полимерная замазка. МПК С08L61/02. Заявка 1641882/23-5 от 06.04.1971 г.], содержащий фурановую смолу 30-32 %, которая включает в себя: 30-40 % дифурфурилиденацетона (ДИФА), 40-50 % фурфурола, 15-20 % олигомеров ДИФА и фурфурола (осмолившаяся часть), а также андезитовую муку 100 % и в качестве отвердителя - бензолсульфокислоту 7,5-8,0 %. Недостатками данного состава является отсутствие эластичности – высокая хрупкость, возможность получения продукта только черного цвета, высокая усадка, ползучесть. Также, фурановые смолы являются токсичными продуктами.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является [патент СССР SU104211, опубл. 01.01.1956 г. Способ получения химически стойкой и теплопроводной затвердевающей на холоде замазки. МПК C09D161/06, C08K5/42. Заявка: 453221 от 24.02.1955 г.], в котором приводится состав замазки для футеровки производственной аппаратуры и отливки фасонных изделий сложной конфигурации: кранов, роторов, центробежных насосов и т.д. Состав получают на основе композиций, включающих в себя 32÷52 % фенолформальдегидных, резорцинофенолформальдегидных и крезолформальдегидных смол, 56 % графитового наполнителя и 12 % парахлорбензолсульфокислоты.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание кислотощелочестойкой и теплостойкой полимерной замазки:
- с показателем кислотостойкости не менее 90,0% (по отношению к  концентрированной (38 %) соляной кислоте - ГОСТ 12020-72);
- с показателем щелочестойкости не менее 90,0 % (по отношению к  10%-ому раствору гидроксида натрия - ГОСТ 12020-72);
- с повышенной теплостойкостью не ниже 180°С;
- обладающей повышенной жизнеспособностью смеси при 20°С.
Данная задача решается за счет того, что кислотощелочестойкая полимерная композиция для защиты оборудования и строительных конструкций от агрессивных сред включает в себя в качестве полимерной основы фенолформальдегидную смолу резольного типа, а также порошковую смесь, состоящую из комбинации талька, каолина, технического углерода и отвердителя, при следующем соотношение компонентов в мас. %:
каолин
7÷28%;
тальк
41÷73%;
технический углерод
1÷7%;
отвердитель
14÷36%;
и при объемном соотношении фенолформальдегидной смолы и порошковой смеси 0,5 к 1.
В качестве фенолформальдегидной смолы резольного типа могут использоваться смолы СФЖ-3013, СФЖ-3014 и СФЖ-3024, а в качестве отвердителя - толуолсульфокислота, паратолуолсульфокислота, бензосульфокислота и т.д.
Использованием различных соотношений между полимерной основой и порошковой смесью регулируют вязкость композиции. Требуемая вязкость определяется выполняемой технологической операцией. Для Арзамит-5 соотношение смола : порошковая смесь составляет 1 к 1 или 0,8 к 1 соответственно. Для предлагаемого состава оптимальным соотношением смолы и порошковой смеси является 0,5 к 1 соответственно.
Преимуществом заявляемого технического решения является повышенная жизнеспособность смеси при 20°С, теплостойкость (180 ÷ 185°С), кислотостойкость (90 ÷ 95 %), щелочестойкость (90 ÷ 95 %). Сравнение по заявленным показателям данного технического решения с замазкой Арзамит-5, представлены в таблице.
Таблица. Сравнение показателей предлагаемого технического решения с замазкой Арзамит-5
Соотношение полимерной основы и порошковой смеси
Кислотостойкость, %
Щелочестойкость, %
Теплостойкость, °С*
Предлагаемый состав
0,5:1
92
93
183
Арзамит-5
0,8:1
97
0
132
1:1
98
0
148
*За показатель теплостойкости была принята температура убыли 1% массы