мастика

Формула изобретения

1. Мастика на основе асмола, содержащая дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ, масло в качестве пластификатора, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит клей АСМ, растворитель «нефрас» и синдиотактический 1,2-полибутадиен, при этом в качестве масла мастика содержит рапсовое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Асмол	61,0-94,0
Растворитель «нефрас»	1,0-6,0
Дивинилстирольный
термоэластопласт ДСТ	0,9-3,0
Синдиотактический
1,2-полибутадиен	0,1-2,0
Рапсовое масло	1,0-17,0
Клей АСМ	6,0-11,0

2. Мастика по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит мел при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Асмол	61,0-94,0
Растворитель «нефрас»	1,0-6,0
Дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ	0,9-3,0
Синдиотактический
1,2-полибутадиен	0,1-2,0
Рапсовое масло	1,0-17,0
Клей АСМ	6,0-11,0
Мел	0,3-0,5

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов, в частности к материалам для защиты от коррозии металлических поверхностей трубопроводов.

Известна битумно-полимерная мастика, включающая битум, дивинилстирольный термоэластопласт, индустриальное масло в качестве пластификатора и каучук в качестве модификатора при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум	40-80
Дивинилстирольный термоэластопласт	1-10
Пластификатор	1-6
Модификатор	1-7

[Пат № 2192578, кл. F16L 58/12, опубл. 2002 г.].

Однако данная мастика не обеспечивает надежной защиты трубопровода из-за недостаточно высокой адгезии к металлической поверхности (0,5-0,6 МПа), что объясняется низкой адгезивной способностью к металлу основного компонента - битума.

Авторами разработана мастика, включающая в качестве основного компонента - нефтеполимер «асмол», имеющий физико-химические характеристики, близкие к битумам, но со значительно более высокой адгезией к металлу (1,0-1,5 МПа). Впервые асмол (асфальтосмолистое соединение в виде асфальтосмолистого олигомера) был получен путем взаимодействия асфальта деасфальтизации гудрона с кубовым остатком производства изопрена стадии регенерации диметилформальдегида в присутствии серной кислоты [Пат. РФ № 2074224, кл. С10С, опубл. 1997 г.]. В дальнейшем для получения асмола с аналогичными качествами второй компонент был заменен на тяжелую смолу - кубовый остаток регенерации диметилформамида (КОРД) [Н.М.Черкасов, И.Ф.Гладких, К.М.Гумеров, И.У.Субаев. Асмол и новые изоляционные материалы для подземных трубопроводов. - М.: ООО «Недра-Бизнес-центр», 2005 г., стр.108].

Наиболее близкой к заявляемому объекту является мастика, содержащая асфальтосмолистое соединение «асмол», минеральное масло С-9 в качестве пластификатора, дивинилстирольный термоэластостопласт, антиоксидант и мел при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Асмол	73,0-77,0
Минеральное масло С-9	15,5-17,0
Дивинилстирольный термоэластопласт	3,5-4,0
Антиоксидант	0,5-1,9
Мел	1,0-4,0

[Патент РФ № 2138884, кл. Н01М 2/08, С09К 3/10, опубл. 1999].

Данная мастика предназначена для герметизации аккумуляторов и непригодна для применения в качестве клеевого слоя полимерных липких лент. Мастика имеет хорошую адгезию к металлу и полипропилену, однако температура размягчения по КиШ выше 100°С делает невозможным осуществление технологического процесса изготовления ленты, так как имеет низкую текучесть расплава мастики. Кроме того, повышенное содержание мела в мастике (до 4%) приводит к повышению водопоглощения мастики.

Изобретение направлено на улучшение качества мастики для придания ей высоких защитных свойств и применения ее в качестве клеевого слоя для полимерных липких лент: снижение температуры размягчения мастики, увеличение адгезии к полиэтилену и поливинилхлориду при отрицательных температурах применения, уменьшение водопоглощения, увеличение стойкости покрытия к отслаиванию при катодной поляризации и деформационным нагрузкам.

Это достигается тем, что мастика на основе асмола, содержащая дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ, масло в качестве пластификатора, согласно изобретению дополнительно содержит клей АСМ, растворитель «нефрас» и синдиотактический 1,2 полибутадиен, при этом в качестве масла мастика содержит рапсовое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Асмол	61,0-94,0
Растворитель «нефрас»	1,0-6,0
Дивинилстирольный
термоэластопласт ДСТ	0,9-3,0
Синдиотактический
1,2-полибутадиен	0,1-2,0
Рапсовое масло	1,0-17,0
Клей АСМ	6,0-11,0

Мастика может дополнительно содержать мел при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Асмол	61,0-94,0
Растворитель «нефрас»	1,0-6,0
Дивинилстирольный
термоэластопласт ДСТ	0,9-3,0
Синдиотактический
1,2-полибутадиен	0,1-2,0
Рапсовое масло	1,0-17,0
Клей АСМ	6,0-11,0
Мел	0,3-0,5.

Асмол представляет собой твердый эластичный материал черного цвета плотностью 0,99-1,06 кг/см и выпускается на ОАО УЗЭМИК (г.Уфа) по ТУ 5623-002-05111644-96 «Мастичная композиция для противокоррозионных покрытий «Асмол»».

Растворитель «нефрас» производится в отечественной промышленности в крупнотоннажном масштабе по ГОСТ 10214-78 «Сольвент нефтяной. Технические условия». Например, он выпускается на ОАО «Салаваторгсинтез», ОАО «Уфаоргсинтез», ОАО «Лукойл-Пермнефтеоргсинтез» и др.

Дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ является блок-сопилимером на основе стирола и бутадиена и выпускается в ОАО «Воронежсинтезкаучук» по ТУ 38.40327-98.

Синдиотактический 1,2 полибутадиен является товарным продуктом и выпускается, в частности, под торговой маркой «Ефродиен» СН-8000 на ОАО «Ефремовский завод синтетического каучука».

Рапсовое масло выпускается на предприятии ОАО «Татрапс» по ГОСТ 8988-77 «Масло рапсовое. Технические условия».

Клей АСМ представляет собой раствор резиновой смеси на основе бутилкаучука и асмола в бензине-растворителе для резиновой промышленности. Клей АСМ является доступным товарным продуктом и выпускается на ОАО «УЗЭМИК» (г.Уфа) по ТУ 2513-032-16802026-2007 «Антикоррозионная клеевая композиция (Клей АСМ)».

Приготовление предлагаемой мастики осуществляют следующим образом.

Загружают расчетное количество рапсового масла, клея АСМ, растворителя «нефрас», дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ, синдиотактического 1,2-полибутадиена с повышением температуры до 100-110°С, перемешивают до полного растворения полимеров, затем повышают температуру до 125-130°С и добавляют асмол с последующим перемешиванием до полного растворения при температуре 130-150°С (в течение 8-13 часов), затем мел, при необходимости.

Согласно заявляемому способу были получены мастики, составы которых, а также физико-химические характеристики представлены в таблице. Там же для сравнения приведены состав и свойства мастики, полученной согласно прототипу.

Как видно из таблицы, предлагаемая мастика по своим физико-механическим свойствам превосходит прототип: имеет более низкую температуру размягчения по КиШ, более высокие адгезионные свойства к металлу и полимерной основе, высокую стойкость к катодному отслаиванию, низкое водопоглощение мастики.

Таким образом, использование предлагаемой мастики позволит по сравнению с мастикой по прототипу применять ее в качестве клеевого слоя полимерных липких лент, обеспечивающего их высокие защитные свойства: высокую адгезию к металлу и полимерной основе, стойкость к отслаиванию при катодной поляризации и деформационным нагрузкам, низкое водопоглощение, возможность использования ленты при низких температурах (до минус 20°С).

Состав и сравнительные характеристики предлагаемой мастики и мастики по прототипу
Показатели	Примеры
по предлагаемой мастике	по прототипу
1	2	3	4
Содержание компонентов, мас.%:
- Асмол	61,0	79,0	78,7	94,0	77,0
- Дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ	3,0	2,0	2,0	0,9	4,0
- 1,2-полибутадиен	2,0	2,0	2,0	0,1	-
- Растворитель «нефрас»	6,0	1,0	1,0	3,5	-
- Рапсовое масло	17,0	10,0	10,0	1,0	-
- Клей АСМ	11,0	6,0	6,0	-	-
- Мел	-	-	0,3	0,5	3,0
- Минеральное масло С-9	-	-	-	-	15,0
- Антиоксидант	-	-	-	-	1,0
Физико-химические свойства мастики:
- Температура размягчения по КиШ, °С	75	83	85	94	102
- Пенетрация мастики при 25°С, 0,1 мм	90	72	60	64	60
- Адгезия к стали при (20±3)°С, кгс/см	2,5	3,1	3,2	3,7	2,0
- Адгезия к полиэтилену и поливинилхлориду (в нахлесте) при (20±3)°С, кгс/см	2,1	2,5	2,6	2,6	1,5
- Гибкость ленты
Отсутствие трещин на изгиб при температуре	-20°С	-10°С	-10°С	0°C	0°C
- Водопоглощение за 24 ч три (20±3)°С, %	0,10	0,10	0,15	0,17	3,0
Площадь отслаивания* при катодной поляризации после выдержки в электролите при (20±3)°С в течение 30 суток, см2,	2,7	3,2	3,4	3,0	15,2
*Чем больше площадь отслаивания, тем ниже защитные свойства покрытия