Структура и технология нанокомпозиционных покрытий автомобильных агрегатов

(d) Эпоксид/мочевиноформальдегидная  змеевиковая покрывающая грунтовка,  г: 
 
Эпоксидная смола ("Эпикот" 100) 32,3 
 
Ксилол 9,7 
 
Бутанол 6,2 
 
Ароматический углеводородный растворитель 9,8 
 
Этоксипропилацетат 21,2 
 
Диацетоновый спирт 1,3 
 
Диоксид титана 6,4 
 
Бентонит 0,6 
 
Ароматический углеводородный растворитель 1,0 
 
Диацетоновый спирт 1,4 
 
Мочевиноформальдегидная смола ("Resamine" HF 131) 8,8 
 
Противоскользящий агент (ВуК 300) 0,1 
 
РVС 20% 
 
Вес. количество твердых веществ 51% 
 
Объемное количество твердых веществ 40% 
 
Отверждение 45 с/350^oС (РМТ 220^oС) 
 
Результаты представлены в табл.6.

Толщина пленки 30 микрон.

Опрыскивание нейтральной  солью 400 ч.

Нижеследующие примеры осуществлялись согласно общей процедуре, описанной  в примере 1.

Соль /композиция 
 
Пример 7(а) цинковая соль камфилфосфиновой кислоты 
 
Пример 7(б) кальциевая соль камфилфосфоновой кислоты 
 
Пример 7(с) алюминиевая соль камфилфосфоновой кислоты 
 
х Выпускается как продукт под названием ALBRITEKT РРА фирмой Albright and Wilson и состоит в основном из силиката алюминия.

Albritect Зарегистрированная  торговая марка. 

Пример 8(а) цинковая соль н-октадецилфосфоновой  кислоты 
 
Пример 8(b) кальциевая соль н-октадецилфосфоновой кислоты 
 
Пример 8(с) алюминиевая соль н-октадецилфосфоновой кислоты 
 
Пример 9(а) цинковая соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты 
 
Пример 9(b) кальциевая соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты 
 
Пример 9(с) алюминиевая соль ди-2-этилгексилфосфорной кислоты 
 
Пример 10(а) цинковая соль кислого фосфата н-октана 
 
Пример 10(b) алюминиевая соль кислого фосфата н-октана 
 
Пример 10(с) кальциевая соль кислого фосфата н-октана 
 
Пример 11(а) цинковая соль кислого фосфата 2-этилгексила 
 
Пример 11(b) алюминиевая соль кислого фосфата 2-этилгексила 
 
Пример 11(с) кальциевая соль кислого фосфата 2-этилгексила 
 
Пример 12 алюминиевая соль кислого фосфата жирного алкилполиэтоксила 
 
Пример 13(а) цинковая соль кислого фосфата нонила 
 
Пример 13(b) алюминиевая соль кислого фосфата нонила 
 
Пример 13(с) кальциевая соль кислого фосфата нонила 
 
Пример 14 цинковая соль стиролфосфиновой кислоты 
 
Пигменты, которые определены в примерах 7-14, испытывались в грунтовочных рецептурах нефтяного алкила на антикоррозионные свойства с определением коррозии по линии царапания, вздутии под пленкой и ржавчины, как описывалось выше. В качестве контроля использовали кальцийобменный кремнезем.

Толщина пленки 25-30 микрон.

Опрыскивание нейтральной  солью 150 ч.

Результаты представлены в табл. 7.

Содержание оксида цинка (в случае его использования) составляет 37 мас. в расчете от общей антикоррозионной пигментной композиции в Примерах 7-14, если не оговорено иначе.

Примеры предварительных  обработок 
 
Пример 15 
 
Приготавливали растворы, содержащие 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 и 5,0% (вес/вес) свободного от натрия ФОМ (50 (вес/вес) активного вещества) в деминерализованной воде.

Пластины горячепогруженной  гальванизированной стали (6 дюймов х 4 дюйма 150 мм х 100 мм) очищали путем  опрыскивания их щелочным моющим средством  и промывали холодной водой, а  затем горячей водой. Пластины высушивали.

Избыточное количество растворов  ФОМ наносили на каждую панель, избыток  удаляли выдавливанием, и оставалась однородная пленка на металлической  поверхности. Эти пластины высушивали путем нагревания до 160^oC (пиковая температура металла), и в результате получали пленку плотностью примерно 300 мг/м².

Сухие панели покрывали содержащей хромат эпоксидной грунтовкой с использованием стержневого покрывающего средства, и получали сухое покрытие толщиной пленки (DFТ), равной 9 мкм при нагревании до РМТ, равной 216^oС. Пластины затем покрывали РVF₂, и в результате получали DFT 25 мкм при нагреве до РМТ 250^oС.

Пластины испытывались на стойкость к коррозии согласно стандарту  В.S. 3900: Часть F12, 1985 (опрыскивание нейтральной  солью). Для сравнения определяли также стойкость к коррозии контрольных  панелей, обработанных обычной дисперсией хромат/кремнезем идентичным образом, как описано выше, и панели не подвергались предварительной обработке.

По прошествии 2000 ч после  испытания опрыскиванием солью  стойкость к коррозии пластин, предварительно обработанных растворами ФОМ, как было обнаружено, сопоставима со стойкостью к коррозии пластин, предварительно обработанных обычной дисперсией хромат/кремнезем, и значительно превышала стойкость  к коррозии необработанных пластин.

Пример 16 
 
Приготавливали растворы, содержащие 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0 и 5,0% (вес/вес) свободного от натрия ФОМ (50% (вес/вес) активного вещества) в дисперсии, включающей белую сажу (пылевидный кремнезем), выпускаемую под торговым названием Аэросил 200 (1,5% (вес/вес)) в воде.

Пластины приготавливали и испытывали так же, как описано  в примере 15.

По прошествии 2000 ч после  испытания опрыскиванием солью  стойкость к коррозии пластин, предварительно обработанных дисперсиями ФОМ, как  было обнаружено, была сопоставима  со стойкостью к коррозии пластин, предварительно обработанных обычной дисперсией хромат/кремнезем, и превышала стойкость к коррозии необработанных пластин.

Пример 17 
 
Осуществляли процедуру согласно описанию примера 16, но в данном случае приготавливали растворы, содержащие 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0 и 6,0 (вес/вес) ФТКБ (50% (вес/вес)) активного вещества.

Коррозионная стойкость  всех пластин, обработанных растворами ФТКБ, за исключением пластин, подвергнутых обработке раствором 1% ФТКБ, как  обнаружено, превышала коррозионную стойкость пластин, предварительно обработанных дисперсией хромат/кремнезем и значительно превышала коррозионную стойкость не подвергнутых предварительной обработке пластин. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5 ТТТ6 ТТТ7 ТТТ8 ТТТ9

 

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 
 
1. Антикоррозионный пигмент, включающий соль многовалентного металла органозамещенной фосфорной кислоты или органозамещенной фосфоновой кислоты, причем указанная фосфоновая кислота содержит одну фосфонокислотную группу, или соль фосфонокарбоновой кислоты.

2. Пигмент по п. 1, в котором  указанная соль имеет растворимость  в воде 2 г/л или ниже при  20^oС.

3. Пигмент по любому из пп. 1 и 2, в котором указанным металлом является магний, кальций, стронций, барий, алюминий, олово, свинец, титан, цирконий, ванадий, хром, молибден, вольфрам, марганец, железо, кобальт или цинк.

4. Пигмент по п. 3, в котором  указанным металлом является  цинк, кальций или алюминий.

5. Пигмент по любому  из предыдущих пп. в котором этот пигмент представляет собой алкилфосфорную или алкилфосфоновую кислоту, где алкильная группа содержит от 1 до 20 атомов углерода.

6. Пигмент по любому  из пп. 1-4, предназначенный для  ингибирования коррозии, в котором  указанная соль металла включает  фосфонированный олигомер активного  олефина, причем указанный олигомер  имеет формулу 
 
Н(СНRСНR) PO₃M₂ 
 
где по меньшей мере одна группа R в каждом молекулярном звене представляет собой группу СООМ, и другая группа R представляет собой водород или СООМ, гидроксил, фосфоно, сульфоно, сульфато, алкил с содержанием 1-7 атомов С, алкенил с содержанием 1-7 атомов С, карбоксилат, фосфоно, сульфоно, сульфато и/или гидрокси-замещенный алкил с содержанием 1-7 атомов С или алкенил с содержанием 1-7 атомов С, и каждая группа М представляет собой катион, так что фосфонированный олигомер является практически водонерастворимым, и n превышает 1.

7. Пигмент, включающий  олигомеры согласно п. 6, где n имеет  среднее значение от 1, 2 до 3.

8. Пигмент согласно п. 7, где цепь (СНRСНR)_n указанного фосфонированного олигомера содержит не менее двух групп (СНRСНR), образованных от различных мономеров, и где значение n составляет не менее 3.

9. Пигмент согласно любому  из пп. 6-8, в котором указанный  пигмент содержит не менее  одной группы (СН₂СН СООМ), и не менее одной группы (СНСООМ СНСООМ), где М определено в п. 6.

10. Пигмент согласно любому  из пп. 6-9, в котором этот пигмент  включает не менее одного фосфонированного  олигомера малеиновой кислоты  формулы H(CHCO₂M-CHCO₂M) PO₃M₂, где М представляет собой катион, так что композиция является практически водонерастворимой.

11. Пигмент согласно любому  из пп. 6-10, в котором указанный  пигмент включает: вплоть до 50 мас.  фосфоносукцината от весового  количества свободного от растворителя  пигмента; фосфонированный димер  малеата; при желании, незначительную  пропорцию (по весу) от весового  количества указанного димера, высокомолекулярных  фосфонированных олигомеров указанного  малеата; и от 0,5 до 5 мас. фосфата. 

12. Способ получения ингибирующего  коррозию пигмента, который (способ) включает нагревание реакционной  смеси, включающей водный раствор,  содержащий от 5% до концентрации  насыщения фосфонокарбоновой кислоты  или ее водорастворимой соли  с солью металла и сильной  неорганической кислоты, и отделение  указанной твердой соли металла  фосфонокарбоновой кислоты от  указанной реакционной смеси. 

13. Способ по п. 12, в котором  молярная концентрация указанной  фосфонокарбоновой кислоты более, чем 10 мас. указанного раствора.

14. Способ по п. 13, в котором  молярная концентрация указанной  фосфонокарбоновой кислоты составляет  от 20 до 60 мас. указанного раствора.

15. Способ по п. 14, в котором  молярная концентрация фосфонокарбоновой  кислоты составляет от 30 до 55 мас.  указанного раствора.

16. Способ по любому  из пп. 12 15, в котором указанная  соль металла неорганической  кислоты включает катион, выбранный  из числа кальция, цинка, бария  и алюминия, и анион, выбранный  из числа хлорида, сульфата, нитрата,  карбоната, оксида и гидроксида.

17. Способ по любому  из пп. 12-16, в котором указанный  нагрев осуществляется при температуре  выше 30^oС.

18. Способ по п. 17, в котором  указанный нагрев осуществляется  при температуре от 40 до 100^oС.

19. Покровная композиция, включающая: (i) жидкий носитель, состоящий из сухого масла, органического летучего растворителя и/или воды; (ii) связующее, состоящее из сухого масла и/или отверждаемой смолы или пленкообразующего полимера, диспергированного или растворенного в указанном жидком носителе; и (iii) пигмент, который диспергирован или способен диспергироваться в указанном жидком носителе и который включает пигмент, отвечающий любому из пп. 1-11.

20. Композиция по п. 19, в  которой указанный пигмент заключает  в себе практически водонерастворимую  соль органической фосфинокарбоновой  кислоты. 

21. Применение соли многовалентного  металла фосфинокарбоновой кислоты  в качестве антикоррозионного пигмента.

22. Способ подготовки металлической поверхности для последующего нанесения органического отделочного покрытия путем обработки указанной поверхности водным раствором, включающим органозамещенную фосфорную кислоту, органозамещенную фосфоновую кислоту, имеющую одну фосфоно-группу или фосфонокарбоновую кислоту, или их дисперсии с коллоидальным кремнеземом и последующей сушки поверхности с нанесенным покрытием, в результате чего на ней осаждается грунтовочное покрытие из антикоррозионного или ускоряющего адгезию пигмента по любому из пп. 1-11.

23. Способ по п. 22, в котором  указанная металлическая поверхность  представляет собой железо, алюминий, олово или цинк или сплав,  включающий один или несколько  из указанных металлов.

24. Способ по любому  из пп. 22-23, в котором после сушки  раствора или дисперсии указанная  поверхность дополнительно покрывается  органическим материалом.

25. Способ по п. 24, в котором  органический материал включает  отверждаемую при нагревании  органическую смолу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА  ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,  ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ	(19)	RU	(11)	2381247	(13)	C2
	(51)  МПК C09D5/08   (2006.01)  C09D5/12   (2006.01)  C08B15/05 (2006.01)  C08B15/06 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 27.05.2010 - действует
(21), (22) Заявка: 2007137833/04, 15.10.2007 (24) Дата начала отсчета  срока действия патента:  15.10.2007 (30) Конвенционный приоритет:  03.09.2007 UA a200709821 (43) Дата публикации заявки: 20.04.2009 (46) Опубликовано: 10.02.2010 (56) Список документов, цитированных  в отчете о  поиске: UA 37536 А, 15.05.2001. UA 44949 A1, 15.03.2002. RU 2185410 C2, 20.07.2002. US 2005215670 A1, 29.09.2005. Адрес для переписки:  49130, Украина, г.Днепропетровск, ул.Березинская, 45, кв.72, Е.Э.Чигиринец (72) Автор(ы):  Гончар Георгий Ильич (UA),  Чигиринец Елена Эдуардовна (UA) (73) Патентообладатель(и):  Гончар Георгий Ильич (UA),  Чигиринец Елена Эдуардовна (UA) (54) АНТИКОРРОЗИОННЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Реферат: Изобретение относится к  антикоррозионному наполнителю  на основе одеревеневших отходов  растительного сырья, который применяется в составе лакокрасочных покрытий для защиты от коррозии металлических поверхностей. Наполнитель содержит основу из одеревеневших отходов растительного сырья, измельченного до порошкообразного состояния, и аминосодержащую добавку. В качестве одеревеневших отходов растительного сырья используют косточки фруктов (абрикосов, персиков, вишен, слив) и/или скорлупу орехов (грецких, миндальных, фисташковых, кокосовых, кедровых, арахиса) или их композиции в сочетании с косточками ягод (винограда, граната, кизила), измельченные до фракции 5-40 мкм. В качестве аминосодержащей добавки используют моноэтеноламин или триэтаноламин. Наполнитель обладает высокими противокоррозионными свойствами и свойствами преобразователя ржавчины.