способ защиты от коррозии

Формула изобретения

1. Способ защиты от коррозии посредством нанесения битумного покрытия с последующей холодной воздушной сушкой, отличающийся тем, что холодную воздушную сушку битумного покрытия проводят в течение 5-8 ч, после чего на полученную поверхность наносят дополнительный слой, состоящий из следующих компонентов, мас. ч. :

Фенолформальдегидный олигомер - 10 - 30

Поливинилацеталь - 10 - 30

Пигмент неорганический - 5 - 15

Растворитель органический - 50 - 150

затем проводят холодную воздушную сушку в течение 40-60 мин.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на дополнительный слой наносят лакокрасочный материал, например, алкидную эмаль.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области противокоррозионных покрытий и может быть использовано при нанесении на битумное покрытие покрывных лакокрасочных материалов, например алкидных эмалей.

Известен способ защиты изделий и конструкций от коррозии посредством применения двухслойной битумной композиции, первый слой которой состоит из смеси дизельного топлива с керосином, а второй - из битума с добавкой мазута (см. Патент России 2048608, опубликованный в Бюллетене изобретений 32 за 1995 год). Битумное покрытие по этому способу обеспечивает надежную эксплуатацию изделий и конструкций в течение длительного времени в условиях воздействия воды и водяных паров.

Недостатком данного способа является невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия, так как под воздействием солнечных лучей в битумном покрытии ускоряется протекание процессов деструкции, что приводит это покрытие к быстрому разрушению и, соответственно, к снижению качества защиты от коррозии. Кроме того, к недостаткам этого способа относятся: длительное время холодной воздушной сушки получаемого покрытия, составляющее не менее 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только черного цвета); отсутствие совместимости битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать это покрытие алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Эти недостатки объясняются тем, что при обычных температурах битумы представляют собой дисперсионные системы, состоящие из масел, смол и асфальтенов. В этих системах масла, имеющие молекулярную массу 240-800, являются дисперсионной средой, обладающей высокой растворимостью в большинстве органических растворителей. Поэтому битумные покрытия получаются обратимыми. При нанесении на них алкидной эмали, например, белого цвета масляная составляющая битума диффундирует в эту эмаль и окрашивает ее в черный цвет.

Известен способ защиты от коррозии посредством нанесения битумной краски БТ-177, состоящей из битумного лака и алюминиевой пудры. Указанный способ используется для противокоррозионной защиты металлических конструкций и сооружений, эксплуатируемых в атмосферных условиях (см. Рейбман А.И. Защитные лакокрасочные покрытия. Л.: Химия, 1982, с.276-277).

К недостаткам этого способа относятся: невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия; длительное время холодной воздушной сушки этого покрытия, составляющее не менее 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только серебристого цвета); отсутствие совместимости битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать это покрытие алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Причины указанных недостатков те же, что и у приведенного выше решения.

Наиболее близким техническим решением, которое выбрано в качестве прототипа, является способ защиты изделий, конструкций и сооружений от коррозии посредством нанесения покрытия на основе битумного лака БТ-577 (см. Скрыль А. С. , Арапов С.П. Справочник по антикоррозионным работам в строительстве, Киев: "Будiвельник", 1986, с.36). Данный способ заключается в нанесении на очищенную поверхность любым известным методом (кисть, распыление и т.д.) трех слоев битумного лака. После нанесения каждого слоя проводится холодная воздушная сушка в течение 16 ч. Получаемое покрытие обладает стойкостью к действию воды и водяных паров.

Недостатками этого способа являются: невысокая атмосферостойкость получаемого покрытия; длительное время его холодной воздушной сушки, составляющее для каждого слоя 16 ч; ограничения по цвету (образуется покрытие только черного цвета); отсутствие совместимости получаемого битумного покрытия с покрывными лакокрасочными материалами, что не позволяет окрашивать их поверхность алкидными эмалями различных цветов в соответствии с требованиями производственного дизайна. Причины указанных недостатков те же, что и у приведенного выше решения.

Предлагаемый способ защиты от коррозии позволяет решить следующие технические задачи: значительно повысить атмосферостойкость битумного покрытия, сократить время его сушки, снять ограничения по цвету битумного покрытия и устранить его несовместимость с покрывными лакокрасочными материалами, например с алкидной эмалью любого цвета.

Также как и в прототипе защиту от коррозии осуществляют посредством нанесения битумного покрытия с последующей холодной воздушной сушкой.

Отличие предлагаемого решения заключается в том, что холодную воздушную сушку битумного покрытия проводят в течение 5-8 ч, после чего на полученную поверхность наносят дополнительный слой, состоящий из следующих компонентов, мас.ч.:

Фенолформальдегидный олигомер - 10-30

Поливинилацеталь - 10-30

Пигмент неорганический - 5-15

Растворитель органический - 50-150

затем проводят холодную воздушную сушку в течение 40-60 мин.

Отличие заключается также в том, что на дополнительный слой наносят лакокрасочный материал, например алкидную эмаль.

Дополнительный слой предохраняет битумное покрытие от воздействия солнечных лучей, что затормаживает протекающие в этом покрытии процессы деструкции и, соответственно, увеличивает его атмосферостойкость. Кроме того, дополнительный слой, нанесенный на битумное покрытие, не растворяет битум, а после отверждения этого слоя образуется пленка, непроницаемая для масляной составляющей битума. Поэтому дополнительный слой при нанесении на него алкидной эмали любого цвета, например белого, препятствует диффузии молекул масляной составляющей битума в слой алкидной эмали, что позволяет этой эмали сохранить свой внешний вид и белый цвет без изменений.

Увеличение или уменьшение содержания компонентов в дополнительном слое от указанного в составе приводит к снижению атмосферостойкости битумного покрытия.

В качестве битума могут быть применены битумы любого происхождения (природного или полученные при переработке нефти, угля, сланца и торфа), немодифицированные или модифицированные органическими материалами: каучуком, резиновой крошкой, растительным маслом, алкидной смолой и пр.

В качестве фенолформальдегидного олигомера могут быть использованы материалы резольного типа, например: резол 300, лак ЛБС-1, смола ФЦ и т.д.

В качестве поливинилацеталя могут быть применены поливинилбутираль (бутвар), поливинилформальэтилаль (винифлекс) и поливинилформаль (формвар).

В качестве неорганического пигмента, включая пигменты-наполнители, могут быть использованы, например, алюминиевая пудра, свинцовый сурик, цинковые белила, железный сурик, порошки меди и бронзы, другие пигменты или их смеси.

В качестве органического растворителя могут быть применены этиловый спирт, бутиловый спирт и другие материалы, растворяющие фенолформальдегидный олигомер и поливинилацеталь и не растворяющие битум. Введение органического растворителя в состав дополнительного слоя позволяет довести его до рабочей вязкости, величина которой зависит от метода нанесения (кисть, пневматическое распыление, безвоздушное распыление и т.д.).

Предлагаемый способ защиты от коррозии осуществляется следующим образом. На предварительно очищенную поверхность любым известным методом наносят битумное покрытие, например битумный лак БТ-577, затем проводят холодную воздушную сушку этого покрытия в течение 5 ч, после чего на полученную поверхность любым известным методом наносят дополнительный слой вышеуказанного состава, который подвергают холодной воздушной сушке в течение 40-60 мин. В результате получается стойкая и непроницаемая пленка, цвет которой соответствует используемому в составе дополнительного слоя неорганическому пигменту. После сушки дополнительный слой окрашивают алкидной эмалью любого цвета в соответствии с действующей документацией.

В связи с тем, что дополнительный слой обладает повышенной стойкостью к воздействию солнечных лучей, его можно использовать в качестве светозащитного покрытия.

Для исследования в качестве дополнительного слоя были выбраны три состава с различным содержанием компонентов (см. таблицу 1).

Испытания проводили на образцах из стали Ст.3 стандартных размеров. Поверхность образцов была тщательно очищена от ржавчины механическим способом. Окрашивание образцов производили кистью в 3 слоя. В качестве лакокрасочного материала, наносимого на дополнительный слой, применили алкидную (пентафталевую) эмаль ПФ-115 белого, желтого и голубого цветов. Кроме того, были изготовлены образцы, в которых в качестве светозащитного покрытия использовали дополнительный слой состава 3. Схемы покрытий и результаты их коррозионных испытаний на атмосферостойкость представлены в таблице 2.

В процессе исследования установлено, что время холодной воздушной сушки битумного покрытия перед нанесением дополнительного слоя можно сократить с 16 ч до 5 ч. При этом покрытия, окрашенные алкидной эмалью ПФ-115 в белый, желтый и голубой цвета по предлагаемому способу, после изготовления сохраняли свой внешний вид и цвет без изменений.

Атмосферостойкость исследуемых покрытий определяли в соответствии с ГОСТ 9.074-77 и ГОСТ 9.407-80. Проведенные коррозионные испытания показали, что образцы, защищенные посредством предлагаемого способа, выдерживали 15 циклов испытаний без изменений. Их атмосферостойкость оценивается в 1 балл, что полностью соответствует техническим требованиям ГОСТ 9.074-77. В то же время прототип коррозионные испытания не выдержал.

Таким образом, установлено, что предлагаемый способ позволяет почти в 2,5 раза повысить атмосферостойкость битумного покрытия, сократить время его сушки, снять ограничения по цвету битумного покрытия и устранить его несовместимость с покрывными лакокрасочными материалами, что позволяет окрашивать битумное покрытие алкидной эмалью любого цвета в соответствии с требованиями производственного дизайна.

Применение предлагаемого способа защиты от коррозии значительно повышает долговечность металлических, бетонных, железобетонных и пр. конструкций, гидротехнических и емкостных сооружений, хранилищ, плавсредств, мостов, трубопроводов, опор контактной сети, днищ автомобилей, вагонов и т.д.