Полимерная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗШЩЯ для . получения антикоррозионного материала , содержащая полиэтилен, углеводородное масло и добавку о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улуч .шения антикоррозионных свойств, в качестве добавки она содержит сульфированное и (или) нитрованное масло или продукты их нейтрализации щелочью , или продукт конденсации синтети 20 ческих жирных кислот с 30 триэтаноламином при следующем собтношении компонентов, мас.% 40-60 Полиэтилен 30-50 Добавка Углеводородное Остальное масло (Л О 00 к to сд

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ОЪ

ОО

Ю, Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

I (21) 2712091/23-05 (25) 2726362/23-05 . (22) 05. 12. 78. (46) 23. 11.86. Бюл. № 43 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро аналитического прио боростроения и Институт механики металлополимернйх систем АН Белорусской ССР (72) В.А. Гольдаде, Я М. Золотовицкий, А.С. Неверов, Л.С. Пинчук и В.С. Усс (53) 678.742.2.04(088.8) (56) Патент ФРГ № 1278806, кл. 48 С I1/02, опублик. 1968.

Патент CIIIA ¹ 3462329, кл. 156-190, опублик. 1969.

Патент Яро щи № 49-21223ь, кл 12 А 82, опублик. 1974.

Заявка Великобритании № 1263553, кл. В 65 В, опублик. 1972.

Авторское свидетельство СССР № 352065, кл. F 16 J 15/20, 1970.

„„SU„„768225 А цц@ С 08 L 23/06,,C 08 К 9/00,5/16 (54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ для получения антикоррозионного материйла, содержащая полиэтилен, углеводородное масло и добавку о т л и ч ар ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения антикорроэионных свойств, в качестве добавки она содержит.сульфированное и (или) нитрованное масло или продукты их нейтрализации щелочью, или продукт конденсации синтетических жирных кислот с С - С с триэтаноламином при следующем соотношении компонентов, мас.X.

Полиэтилен 40-60

Добавка 30-50

Углеводородное масло Остальное

Изобретение относится к созданию средств антикоррозионной защиты металлических изделий с помощью ингибированных химически стойких материалов.

Совмещение процессов консервации и барьерной упаковки в одном технологическом,процессе привело к созданию съемных ингибированных покрытий на основе целлюлозы и ее производных

"Platama" и "Гузаной" (ФРГ), "Плио. фильм" и "Стрилтикот" (CIIIA), "Канелак" (Японйя), "Сиэл-.Пил" и "Пластхок" (Франция) и др. Их недостатка †являет нетехнологичность и ограниченность номенклатуры защищаемых изделий. Затем были созданы рулонные антикоррозионные материалы. Это многослойные полимерные пленки, состоя,щие из пленки-основы, покрытой с од- ной стороны слоем, содержащим лету-, чий ингийитор, цапример упаковочный материал фирмы Daubert Chemical (США), в котором в качестве основы использована ацетатцеллюлозная,. полиэтиленовая, полиэфирная и другие сваривающиеся или склеивающиеся плен- ки, которые покрывают слоем на основе олефинов или амидов, содержа- щих до 20 . летучего ингибитора атмосферной коррозии: бензойную, толуиловую или алифатическую кислоту. Из" вестен аналогичный материал, отлича- ющийся применением смеси нйтрата амина и аммониевой соли алифатичес-,:. кой карбоновой кислоты. Их общим не,достатком является сложность изготовления и высокая стоимость.

Второй тип ингибированных пленок представляет собой однослойную пленку, содержащую в своем объеме определенное количество ингибитора. Известен материал на основе полиэтилена и смеси летучих ингибиторов коррозии — неорганических солейс -дициклогексиламина, нитрит-Р-циклогексиламмония, нитрозодициклогексиламина, который перерабатывают в пленку методом экструзии, Известны также полимерные пленочные материалы с накатанным твердым мелкодисперсным ингибитором коррозии. Такие материа« лы применяются для защиты металлических изделий от атмосферной коррозии, но они теряют защитные свойства при попадании агрессивных. жидкостей в полость .между пленкой и изделием.

Прототипом изобретения служит плас8225 2 тигель . — композиция на основе полиэтилена и углеводородного минерального масла. Его недостатком является ограниченный диапазон применения,, 5 поскольку материал обеспечивает лишь механическую защиту изделий, не оказывая влияния на процессы электрохимической коррозии.

Целью изобретения является улучше1О ние антикоррозионных свойств компоI зиции.

Цель .достигается тем, что полимерная композиция, предназначенная для получения антикоррозионного ма15 териала, содержащая полиэтйлеи, углеводородное масло и добавку, в качестве последней содержит сульфированное и (или) нитрованное масло или продукты их нейтрализации ще20 лочью, или продукты конденсации синтетических жирных кислот с С вЂ” С

20 3<> с триэтаноламином (Б-1) при следующем соотношении компонентов, мас. :

Полиэтилен 40-60

Добавка 30-50

Углеводородное масло Остальное

Используемый в материале ингибитор коррозии Б-1 представляет собой

30 продукт конденсации с триэтаноламином дешевого, недефицитного кубового остатка, получаемого при производстве синтетических жирных кислот.

Возможно также использование компо"зиций на основе раствора ингибитора Б-1 в углеводородном масле: ЖБК, ЖБК вЂ” ИПК-132, ИПК-139. Сочетание компонентов выбирают таким образом, чтобы после студнеобразования обес40 печить 20-30 -ное растворение ингибитора в масле, Б-1 - эффективный ингибитор коррозии черных металлов, сочетающий катодное действие (аминогруппа) с общим экранирующим эф4 фектом (жирные кислоты).

Предложенйая трехкомпонентная композиция сочетает барьерные свойства, присущие полимерам, и способность активно тормозить электрохимические реакции, свойственные ингибиторам коррозии. Это обеспечивается благодаря созданию в материале структуры, характерной для полимерных студней. Основой материала является полиэтиленовая матрица, имеющая систему сообщающихся пор диаметром до 30 мкм. Поры заполнения жидкой фазой, которая представляет

68225 4

15

При эксплуатации жидкая среда отделяется от материала в резуль ате

25 синерезиса, поэтому поверхность металлических изделий, контактирующих с деталями из предложенного материала, покрыта пленкой, содержащей ингибиторы коррозии. Выполнение жидкос-, ти, содержащей нефтепродукты, существенно снижает адгезию материала к металлам и служит предпосылкой для его использования в виде снимающихся покрытий, обеспечивающих консервацию машиностроительной продукции. Иа-35 териал химически устойчив в кислых и щелочных водных растворах. Ограниченно устойчив в органических растворителях.

Пример ы 1 - 7. Готовят семь 40 смесей, содержащие в качестве ингибитора коррозии (И) защитную смазку

К-17, включающую до 20 вес.X сульфонатов и окисленных углеводородов .(И), остальное углеводородное мас- . 45 ло (И). Содержание ПЭ в смесях равно, вес.X: 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65; содержание M меняют таким образом, чтобы охватить интервал, соответствующий переходу ПЭ в студнеоб- 50 разное состояние; содержание И дополняет состав до 1007., а в области студнеобразования отвечает требованию оптимальной концентрации ингибитора в жидкой фазе студня. 55

Пример ы 8-13. Готовят шесть смесей в составкоторых входят поли" этилен (ПЭ) высокой плотности з 7 собой масляный раствор ингибиторов коррозии.

Технологическая особенность формирования материала заключается в. следующем. Количество минерального масла, которое вводится в состав композиции

Q=Q, +Q„ где Q — масса масла, иммобилизуе1 мого полиэтиленом при переходе в студнеобразное состояние; — масса масла требуемого

2.

У для образования 20-30Хного раствора ингибитора коррозии, используемого в композиции.

Такая конструкция масляного раствора ингибитора считается оптималь ной. (20606-012, ГОСТ 16338-70, плотность

0,95 кг/м, молекулярный вес.100000140000), углеводородное масло (индустриальное — 20 (И)) и продукты .

1 конденсации синтетических жирных кислот с углеводородной цепью 20-30 с триэтаноламином (И).

Из каждой смеси 1-13 формуют образцы методом горячего прессования о при 150 С. Характеристики.прочностных и антикоррозионных свойств образцов приведены в табл, 1.

Как видно из таблицы, изменяя состав материала, можно регулировать его физико-механические .свойства от значений, близких к прочности ПЭ (6, 4,5, 6, 2,5 кг/мм ), до значений, приближающихся к свойствам жидкой фазы (комп. N - 1,8) . По защигной способности описываемый материал превосходит прототип: скорость коррозии стальной пластины в контакте с образцом из композиции на основе ПЭ и масла "Индустриальное-20" (соотношение 1:1) в условиях, аналогичных приведенным в табл. 2, 1,4-1,9 г/м .ч; в контакте с образцом из ПЭ вЂ” 2,3—

2,8 г/M -ч.

В табл. 2 приведены показатели эксплуатационных свойств материала (комп. Nl 3,4) в сравнении с прототипом.

Данные табл. 2 свидетельствуют, что предложенный материал относится к классу конструкционных и по важнейшим эксплуатационным показателям соответствует предъявляемым требованиям.

Пример 14. Готовят смесь на основе ПЭ (50Ж), И (57) и защитной смазки НГ-207 (45X). Смесь перерабатывают методом экструзии при темпео ратуре 150-180 С и формируют пленку рукавным методом с испол1Ьованивм стандартного оборудования.

Пленку применяют для консервации точного машиностроительного инструмента путем чехления и сварки.

Пример 15. Готовят смесь на эснове ПЭ (457), M (45X) и присадки

АК0Р (10X). Смесь загружают в цилиндр литейного пресса и методом литья под давлением формируют уплотнительные кольца. Параметры переработки: температура 190C," давление

900 кг/см . Кольца используют для уплотнения штоков руля .морских катеров.

225 ала к водным растворам солей и кислот.

Испытания предложенного материала в течение 6 мес в 0,01 н. растворе

Na0H и НС1 не показали существенного изменения механических характеристик. Применение материала в виде снимающихся покрытий и защитных пле1Ð нок вместо жидких и консистетных смазок при консервации продукции позволит увеличить надежность консервации и повысить технологичность антикоррозионной защиты. Технология перера-, 15 ботки предложенного материала практически не меняется по сравнению с промьппленной технологией переработки термопластов.

Т а б л и ц а

Состав и основные свойства композиций

Содержание компонентов, Предел прочности, вес.% кг/мм2 композиций

И на сжатие на растяжение

ПЭ (6,9-5,0) 10

53 12

49 17

45 10

1,0

0,7 (8, 1-7,2) - 10

40 (2,5-0,8) ° 10

1,8

1,3

1 (3,0-1,7) " 10

1,3

1,9

50

4. (3,2-2,5) ° 10 (8,0-5,5) 10

1,5" 1,8 (7Ф9"7,0} ° 10

2,0

5.

1,4

2,0

60

3,0

65

0,3

0,5

59 11

54 11

8, (7,1-6,0) 10

0,7

1,0

35

50 10 (7,0-6,2) 10

1,0

1,5

40 10.

1,8 (2, 1-0,9) 10

1,2

41 9 (5,0-4,8) ° 10

2,0

33 7

29 6

1,2 60

12.

3,0

1,2-1,4

1,5

5 768

Пример 16. Из смеси: из (407), консервационная смазка К-17 (527), M (8%) экструдируют стержень сечением 20х20 мм.. Стержень обматывают капроновой оболочкой (ТУ 61-БССР-39-74) и используют для набивки сальниковых уплотнений штка погружных насосов при перекачке пластовых вод из нефтяных скважин.

На основании опытно-промышленной проверки предложенного материала в уплотнениях нефтегазового оборудования можно ожидать повышения ресурса узлов герметизации насосно-компрессорных труб, штоков и валов насосов в 1,5-2 раза за счет снижения щелевой коррозии металла. Исследованиями показана высокая устойчивость материСкорость коррозии стальной (Ст2) пластины (9), прижатой давлением

1 гс/см к пленке из предложенного материала в 1 н. р-ре НС1 при

20 С, г/м * ч

768225

T а б л и ц а 2

Основные эксплуатационные свойства материала

Условия проведения эксперимента

Исследуемый параметр, ед.измер.

Результаты измерений

Авт.св.№ 352065

Предлагаемый материал

ПЭ-45% ПЭ-50% комп. № 4. комп. № 3

Адгезия, кг/см

0,02 0,02 0,02 0,02

5,6 Покрытие толщиной

200,мкм на А1

5 6 5,8 5,4

Эластичность мм

Пленка толщиной

200 мкм

20

15 29 20

3,6 То же

ГОСТ

9030-74

Водопогло" щение, %.

О

Составитель А. Кулакова

Техред Н.Попович.

Корректор И. МУска

Редактор А. Спиридонова

Подписное

Заказ 6499/3 Тираж 470

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Ударная прочность,,см

Микротвердость, кг/мм2

Метод исследования, оборудование

ГОСТ 15140/

-69, разр. машина

ГОСТ

5628-51, пресс типа "Э"

ГОСТ

4765-59, прибор

У-1А

Отслаивание покрытий толщиной

200 мкм от алюминиевой фольги

Выдержка в дистиллированной воде в течение 24 ч при 20 С