专利名称：：用于耐热抗腐蚀涂料的组合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及在各个工业领域中用作抗腐蚀涂料的组合物。
背景技术：
：在各种涂料科学和工艺创造领域中，可靠地保护各种建造物免受环境效果和工作介质(包括热、导致建造物的操作性质退化的腐蚀侵蚀性蒸气禾液体)的损害是非常重要的任务。在使用时，金属建造物的元素资源随着如下过程的作用结果而被消耗时间延迟的易碎的破裂裂开、腐蚀破裂、电化学腐蚀、老化、蠕变，其中最显著的过程是破裂过程。在高污染的大气下，不采取专门措施以针对腐蚀进行保护，大多数金属元件和结构将在2-3年内失去它们的多达50%的功能性质。现在，已经开发了可观数量的各种涂料，它们在本质上通过它们的机械性质和化学组成、它们的操作条件和模式例如用于待保护的元件的表面上的应用而加以区分，以及通过成本、耐久性和许多其它参数加以区分。本领域已知的是用作抗腐蚀涂料的组合物，其包括通过聚异丁烯改性的苯乙烯的精馏蒸馏残留物与酸酐的共聚物、邻苯二甲酸二丁酯、铝粉末和二甲苯(SU，897818，Al)。该组合物通过刷子、滚筒、或通过喷枪以2-4层施涂到预先准备的表面。一个层在2(TC下的千燥时间为30-40分钟。该组合物可用于保护在国家经济的各个分支中使用的钢管。然而，由于在向燃料箱和贮藏箱中加入新的内容物之前要在高压和高温下对它们实施蒸汽处理以加以净化，涂料变得不稳定并失去其保护性质。此外，含有二甲苯、具有酸酐的苯乙烯和邻苯二甲酸二丁酯的组合物释放有毒气体。本领域还已知，用作抗腐蚀涂料的组合物基于由醇酸树脂-苯乙烯树脂或贫醇酸树脂组成的基料，其量为11.0-44.Owt%。该组合物包括0.3-5.Owt。/。的单宁或单宁衍生物形式的防锈剂、3.0-24.Owt%的颜料、5.0-22.Owt。/。的填充剂，其余是有机溶剂(RU，2246512，Cl)。该组合物可在石油工业中用于保护制品的表面和由金属铁制成的建造物。颜料由磷酸锌、铝粉末、工业用炭黑、四羟基铬酸锌、红色高铁酸颜料和其它成份组成。该组合物通过刷子和通过分散器大量涂覆。然而，使用该组合物得到的涂料在温度高于25X:下耐热性低且在-25。C下或在温度变化下稳定性低，其中温度变化不允许人们确保在温和和严酷气候条件的区域中使用的金属建造物上的这类涂料的长期操作。本领域还已知的是用于抗腐蚀涂料的组合物(RU，2215763,Cl),其包括三氟乙烯与偏二氟乙烯的共聚物作为成膜剂、丙酮混合物作为有机溶剂、乙酸丁酯、甲苯和乙酸乙酯和铝粉末(它们改进涂料与钢的粘合)。用刷子、滚筒、压缩空气喷雾器将该组合物批量施涂到洁净干燥的表面上。然而，这种涂料的复杂的应用工艺要求在升高的温度下热压结，热压结不总是可能的，当在真实的物体上施涂涂料时，其应用受到诸多限制。此外，该涂料具有高的破裂开裂倾向，这对于其在温度差异条件下的应用是不允许的。本领域还已知基于各种增强的和保护性组合物，它们基于作为成膜化合物的聚氨酯。例如，本领域已知的是通过高分子聚酯醇、单乙胺氧化烯、颜料、催化剂、无机填料和有机多异氰酸酯的交互作用(US4，605，"5，A)而得到的组合物，它用作热震动条件下的表面保护涂料。本领域还已知的是包括如下组分的组合物(US5，852，137，A):氨基曱酸烷基酯预聚物、羟基-乙酸盐和多异氰酸酯与聚氨酯预聚物的交互作用产物，其中该产物不具有异氰酸酯官能团。该组合物用于保护塑料、金属、玻璃补强的塑料或复合物。本领域已知的是对热蒸气和热具有高耐受性的组合物，该耐受性经过湿过热蒸汽处理后的制品的拉伸强度测试来确认。例如，本领域已知的是包括多异氰酸酯成份和具有臭氧抑制剂的高分子醇的組合物，其中臭氧抑制剂为特殊的芳族仲胺(us5，990，186，A)。本领域已知的是二元组合物，它抗氧化且抗高达7ox:的热水和热空气的作用，其含有作为疏水性聚醚组分的聚丁二醇或聚四亚甲基醚二醇和作为抗氧剂的受阻胺、作为硬化剂的多异氰酸酯和其它添加剂填充剂、增塑剂、增粘剂、消泡剂(US6,855,765，B2)。本领域已知的是聚氨酯二元保护性低模量组合物，其具有良好的弹性和施涂能力，其是羟基封端的甲苯二异氰酸酯/聚氧化亚烷基多元醇预聚物组分、异氰酸酯封端基的甲苯二异氰酸酯/聚氧化亚烷基多元醇促进剂、二苯甲烷二异氰酸酯预聚物组分和二苯曱烷二异氰酸酯单体组分的反应产物。该组合物可包括对环境作用提供稳定性的添加剂，例如，紫外辐射吸收剂、稳定剂、杀真菌剂和其它添加剂(US2004198900,A)。然而，其主张的保护性涂料具有6-20mra的高厚度，这大大限制了它用于建造物保护的用途。发明详述本发明的目标是开发用于生产抗腐蚀耐热涂料的组合物，该抗腐蚀耐热涂料在显著温度差异条件下、在正常大气条件和在侵蚀性介质的作用下工作时都具有稳定的保护性质，且便于不使用额外的加热而力口以施涂。本发明的另一个目标是产生含有如下物质的组合物化学品耐受性高、粘合良好而不产生孔的粘结剂；赋予涂料塑性和涂料的高弹性状态的扩展的温度区间的增塑剂；和提高涂料机械性质的补强物质，该补强物质促进涂料与粘结剂的更好的粘结并增加涂料的导热性。为此，选择如下参数作为实现所希望的技术结果的标准-在工作温度±50°C范围内提供该抗腐蚀涂料的耐热性，-当在150。C和高达6大气压下用蒸汽处理该表面时，提供该涂料的保护性质。通过提供用于耐热抗腐蚀涂料的组合物来实现发明的目的，该组合物包含以它们的百分比计的如下组分基于甲苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物-55-35%，聚三氟氯乙烯—35-55%,铝粉末-5-10%，其中铝粉末颗粒的分散度不高于20微米。在这种情况下，基于甲苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物的特征在于高化学品耐受性、良好的粘结(不小于1点)和在显著的浓度范围内没有孔隙，以及对化学侵蚀性介质具有高耐受性；聚三氟氯乙烯是在宽温度范围内赋予该涂料弹性的增塑剂，并赋予额外的在有机溶剂和酸中的化学品耐受性；铝粉末作为补强物质增强该组合物的粘结性质并增加该涂料的导热性，提供本发明的涂料的高工艺强度和保护性质。本发明的最佳实施方案成的样品上，对用于本发明的涂料的组合物进行测试，由这些实例进一步描述本发明。在施涂该耐腐蚀涂料之前，对含有各种浓度的如下化合物的组合物进行仔细的机械搅拌操作基于曱苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物、聚三氟氯乙烯、以及铝粉末。通过刷子或滚筒以简单的机械方式将保护性涂料施涂在几何尺寸为50x30x5毫米的由低碳低合金钢制成的板材样品上，第一层的厚度为50-70微米。然后将该样品保持在空气中持续22-24小时直到完全聚合。此后，以类似的方式施涂相同厚度的第二层，并类似地暴露于空气中。施涂厚度也为50-70毫米的第三层，然后将该样品在空气中在96小时内干燥。已经发现，在基于甲苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物的含量不同时，该涂料改变其技术品质在浓度小于35%的含量下，该涂料变得多孔且其施涂过程变得无法进行；在浓度大于55%的含量下，该涂料失去弹性。还已经发现，当聚三氟氯乙烯的浓度高于55%时，该涂料的多孔性显著增加，且施涂过程在技术上变得复杂，和当浓度低于35%时，该涂料塑性不足。当铝粉末的浓度低于5°/。时，该涂料不具有充分的导热性和因此不具有充分的热稳定性，当浓度高于10%时，我们注意到对涂料的塑性具有负面影响。分散度大于20微米的铝粉末不能用于该组合物中，因为该涂料的塑性性质随后发生退化。另一方面，使用分散度小于5微米的铝粉末由于成本增加而导致涂料的经济效率下降。按如下顺序对涂有涂料的样品进行测试-与腐蚀活性介质接触；-在腐蚀活性介质中以如下循环进行加热循环在50土2。C下暴露O.5小时，然后在-50土2。C下暴露0.5小时；-在150'C和6atm下用过热蒸汽处理；该样品在具有侵蚀性气氛的小盒内与腐蚀活性介质接触，所述小盒首先浸入盛有液氮的Dewar真空烧瓶，然后放到由低碳钢制成的充有侵蚀性介质的箱内，用也由低碳钢制成的盖子密封该箱。此外，该涂料也施涂到箱的内表面上。该体系在位于大城市(莫斯科)的大气中的开放式平台上保持4.5年。为了做该涂料样品的测试，使用腐蚀活性液体介质汽油、乙二醇、甲醇、气体冷凝物，其中使涂覆的样品浸入它们的一半长度，样品的其它部分高于溶液，即处于气相中，以有可能监测直接与介质接触和与介质的蒸气接触的影响，以及在蒸气的部分冷凝物的条件下对介质相的边界线以上的样品的影响。此外，检查在介质相界面处的腐蚀。为此，通过肉眼查看它们的变色、腐蚀介质的稠度、涂料状况来监视样品的状态，并测量样品的电解电势以检查穿过该涂料的孔隙的开裂的存在。对于温度循环测试，将放有样品的室放在温度调节装置上，在达到预设温度-50士2X:后，将放有样品的室放在预设温度为50土2。C的温度调节装置上，并重复该循环直到检测到涂料发生变化。在蒸汽加热器中进行过热蒸汽测试，其中将样品放在距离蒸汽喷射入口3厘米处，被加热到15(TC和6大气压的蒸汽直接喷射到该涂料表面上。所研究的样品的变量示于下表中。表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>测试已经示出，它们是(A)在暴露于侵蚀性介质中之后，涂有本发明的涂料的板材的表面没有开裂、褐色斑点或点形式的腐蚀中心和所述侵蚀性液体介质保持保持透明。在4.5期间的暴露之后，其上没有施涂该涂料的汽油箱的钢盖被铁锈部分腐蚀了30%。这些盖子的表面也受到斑点腐蚀。(B)当在压力下用蒸汽在24小时内处理时，所研究的根据本发明的耐腐蚀涂料没有开裂，没有改变颜色且没有腐蚀中心。(C)在汽油、乙二醇、甲醇、气体冷凝物介质的热循环中，施涂在板材表面上的本发明的涂料保持连续且在50次循环后保持了保护性质。因此，本发明的组合物提供了在宽温度范围内具有耐热性的涂料，件下的保护性质。工业应用性用于本发明的耐热抗腐蚀涂料的组合物包括众所周知的组分，该涂料的施涂工艺简单且可在工业车间条件下和在开放的工艺区域上施涂，施涂不要求高温和专门的设备。通过刷子和通过喷雾器和滚筒设备都可施涂该涂料。本发明可用于各种领域，包括石油天燃气工业和机械工程、造船，特别用于保护打算用来运输所有种类的石油产品或各种有机溶剂的钢制燃料箱和箱子的内表面。权利要求1.用于耐热抗腐蚀涂料的组合物，包括其比例以体积％计的如下组分基于甲苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物聚三氟氯乙烯铝粉末其中所述铝粉末颗粒的分散度不高于20微米。全文摘要本发明可用于各种工业部门和机械工程以在与具有腐蚀活性的介质相关的操作条件下保护建造物的表面，例如钢燃料箱和用于存储和运输所有种类的油产品或各种有机溶剂的容器。该组合物含有以体积％计的如下组分基于甲苯二异氰酸酯和二乙二醇的聚氨酯预聚物-55-35％，聚三氟氯乙烯-35-55％，铝粉末-5-10％。所述铝粉末颗粒的分散度不超过20微米。本发明确保了在操作温度±50℃的范围内抗腐蚀涂料的耐热性，当在6atm和150℃下用蒸汽处理该表面时，提供了涂层的稳定的保护性质。文档编号C09D127/08GK101365759SQ200680026813公开日2009年2月11日申请日期2006年5月22日优先权日2005年5月23日发明者A·G·拉科奇,E·V·里日霍夫,S·I·加宁,V·A·包京申请人:“艾卡”内部股份公司;联邦国家机关俄罗斯司法部战争、专门及两重目的的智力活动成果法律保护联邦代理处