Липкая лента

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Институт механики металлополимерных систем НАН Беларуси(73) Патентообладатель Институт механики металлополимерных систем НАН Беларуси(57) Липкая лента, состоящая из полимерной подложки, адгезионного слоя, выполненного из сополимера этилена с винилацетатом, и липкого слоя, содержащего канифоль и целевую добавку, отличающаяся тем, что полимерная подложка выполнена из полиэтилена, а липкий слой в качестве целевой добавки содержит 5-тетразол, где- , 2, 3, или 35-триазол, где , - , Н 2 или- ,- Н 2, и дополнительно содержит битум нефтяной, смолу нефтяную - отход процесса очистки нефтяных масел и парафин при следующем соотношении компонентов, мас. битум нефтяной 45 смола нефтяная - отход процесса очистки нефтяных масел 20 парафин 10 канифоль 25 целевая добавка сверх 100 в количестве 1-2 г/м 2.(56) 1. Акцептованная заявка Японии 2-8630, МКИ 509 7/02, 5/06, 1990. 2. Акцептованная заявка Японии 2-38152, МКИ 509 7/02, 1990. 3. Патент ГДР 301606, МКИ 509 7/02, 1993 (прототип). Изобретение относится к области получения клейких полимерных пленочных материалов, предназначенных для защиты от коррозии, био- и механических повреждений металлических трубопроводов и других металлоконструкций. Известна липкая лента 1, состоящая из пористой подложки, например, нетканого волокнистого материала, пропитанной грунтовочным составом на основе эфира акриловой кислоты. На отвержденный грунтовочный слой нанесен адгезив из сополимерной смолы на основе эфира акриловой кислоты, активированной ионизирующим излучением. Последнее применяют также для формирования адгезионного соединения грунтовочного слоя и подложки. Недостаток такой ленты состоит в сложности конструктивного оформления и значительной энергоемкости производственных операций с применением техники высоких излучений. Этого недостатка лишена липкая лента 2, состоящая из полиолефиновой листовой основы, на которую нанесены грунтовка на основе соединений алкиламина и клеевая эмульсия алкилового эфира метакриловой кислоты. Недостатком ленты является незначительная толщина липкого слоя. Это затрудняет приклеивание ленты к изделиям с грубо обработанной поверхностью фактическая площадь касания ленты изделия гораздо меньше номинальной площади их контакта. Наличие пустот между лентой и изделием создает предпосылки для коррозии изделия. 2668 1 Прототипом изобретения является многослойная липкая лента 3, состоящая из ПВХ-подложки, адгезива и липкого слоя на основе каучукосмоляной композиции. Адгезив состоит из смеси (от 31 до 0,331) сополимера этилена с винилацетатом и пентаэритритового эфира гидрированной канифоли. Недостатки прототипа- использование высокотоксичных растворителей (толуола, бензола) при изготовлении ленты значительно повышает энергоемкость процесса, удорожает себестоимость материала и ухудшает экологические условия производства- с помощью ленты-прототипа реализуется лишь один- барьерный - механизм защиты металлоизделий от коррозии- лента не подавляет биокоррозию и не защищена от биоповреждений. Задачи, на решение которых направлено заявляемое изобретение 1) снижение энергоемкости и экологической опасности производства липкой ленты 2) улучшение противокоррозионных характеристик ленты путем реализации с ее помощью ингибиторного механизма защиты металлоизделий от коррозии 3) защита ленты от биоповреждений и придание ей свойства подавлять биокоррозию. Поставленная задача достигается тем, что известная липкая лента, состоящая из полимерной подложки,адгезионного слоя, выполненного из сополимера этилена с винилацетатом и липкого слоя, содержащего канифоль и целевую добавку, выполнена из полиэтилена (полимерная подложка), а липкий слой в качестве целевой добавки содержит 5 тетразол, где- Н, 2, СН 3, или 35 триазол, где , - Н, 2 или -Н,-2, и дополнительно содержит битум нефтяной, смолу нефтяную - отход процесса очистки нефтяных масел и парафин при следующем соотношении компонентов, мас.битум нефтяной 45 смола нефтяная - отход процесса очистки масел 20 парафин 10 канифоль 25 целевая добавка сверх 100 в количестве 1-2 г/м 2. Сущность изобретения состоит в том, что соединения из ряда тетразолов или триазолов являются усилителями адгезии (УА) ленты к металлоизделию, одновременно выполняя функции летучего ингибитора коррозии и противомикробного вещества. При нарушении целостности ленты или разгерметизации клеевых соединений лента-металл или лента-лента на поверхность металлоизделия может попасть водная среда,инициирующая коррозию. УА, улетучиваясь из липкого слоя или растворяясь в водной среде, образует на поверхности металлоизделия фазовую адсорбционную пассивирующую пленку, которая предотвращает развитие локального очага коррозии. В то же время УА является противомикробным веществом, вызывающим гибель или приостановку жизнедеятельности микроорганизмов, в частности, плесневых грибов и бактерий, в том числе, сероводородных. Таким образом, обеспечивается защита ленты от биоповреждений, а металлоизделий - от сероводородной коррозии, наносящей огромный ущерб нефтяным и газовым трубопроводам. Приведем примеры реализации заявленной липкой ленты. Ленты изготавливали с помощью установки с обогреваемыми валками, снабженной ракельным устройством. Использовали следующие материалы. В качестве подложки применяли пленку полиэтиленовую марки ППЭ-М (ГОСТ 10354-82), а для прототипа - пленку поливинилхлоридную марки ПО (ТУ 6-19-141-79). Слойадгезив выполняли из пленки марки ПСЭВ-сополимер этилена с винилацетатом (ТУ 6-05-05-166-79), а в пленке-прототипе - из 85 раствора смеси (11) ПСЭВ и пентаэритритового эфира гидрированной канифоли(ПЭГК) в толуоле. Составы липкого слоя приведены в табл. 1 Таблица 1 Содержание,Лента Компоненты мас.Заявляемая Битум нефтяной марки БНИ-1 У-3,ГОСТ 9812-74 45 Смола нефтяная-отход при очистке нефтяных масел в ПО Нафтан (г.Новополоцк) 20 Канифоль сосновая марки А ГОСТ 19113-84 25 Парафин 10 Каучук натуральный 29 Прототип Каучук бутадиен-стирольный, ГОСТ 15627-79 27 Канифоль сосновая марки А, ГОСТ 19113-84 29 ПЭГК 2668 1 В качестве УА применяли следующие соединения. Из ряда тетразолов общей формулы тетразол (ТЕТ), , температура плавления Тпл 156 С аминотетразол (АТЕТ), 2, Тпл 163 С метилтетразол (МТЕТ), СН 3, Тпл 147 С. Из ряда триазолов общей формулы триазол (ТР), , Тпл 121 С аминотриазол (АТР), , 2, Тпл 157 С диаминотриазол (ДАТР), , 2, Тпл 207 С. Процесс изготовления заявляемых лент начинался с термосклеивания подложки и пленки-адгезива(ПСЭВ) с помощью обогреваемых вальцов. Затем на поверхность горячего (ТТпл) слоя-адгезива насыпали порошок УА (средний размер частиц - 50 мкм, количество - 1-2 г/м 2), где он оплавлялся. Композицию для липкого слоя готовили последовательным смешением компонентов (табл.1) при 90 С. Ее наносили с помощью ракли на расплав УА, формируя покрытием толщиной порядка 100 мкм. Ленту-прототип изготавливали следующим образом. Приготавливали раствор в толуоле композиции для слоя-адгезива. Раствор наносили на подложку и сушили при 150-160 С до испарения растворителя, получая массу сухого покрытия 3 г/м 2. Затем готовили раствор компонентов липкого слоя (табл.1) в бензоле. Этот раствор ракельным способом наносили на поверхность отвержденного слоя-адгезива и высушивали его при тех же температурах. После испарения бензола формировался липкий слой в количестве 25 г/м 2. Липкие ленты подвергали следующим испытаниям. Разрушающее напряжениепри растяжении определяли по ГОСТ 14236-81. Усилие (Р) отслаивания лент от стали Ст 2 устанавливали, используя ГОСТ 20477-86. Сравнение защитной способности лент проводили следующим образом. Пластинки из стали 06 кп герметично зачехляли, приклеивая липкие ленты к поверхности пластин напряжением сжатия 0,1 МПа. Затем их подвергали циклическому охлаждению-нагреванию. Суточный цикл испытаний состоял из 3 ч пребывания образцов в холодильнике(32 С), 3 ч - в термостате (552 С), снова 2 ч в холодильнике и 16 ч в термостате. После каждого полного цикла испытаний поверхность пластинок осматривали, регистрируя степень коррозионного поражения в баллах по ГОСТ 27597-88.Оценка противомикробной эффективности липких лент состояла в определении фунгицидной и бактерицидной активности. Фунгицидную активность определяли по степени подавления роста плесневых грибов, . В чашки Петри на агаровые подложки с белковой питательной средой проводили посев культуры грибов. В лунки, сформированные на агаровом слое помещали круговые образцы лент диаметром 10 мм. Чашки выдерживали при температуре 281 С и относительной влажности воздуха 90 в течение 7 суток. Регистрировали ширину кольцевых зон подавления роста грибов, образующихся вокруг образцов . Значенияхарактеризуют относительную фунгицидную активность липких лент. Бактерицидную активность лент определяли фотоколориметрически. Образцы лент ( 5 см 2) помещали в 25 мл суспензии культуры тест-микробов ( ). Через сутки регистрировали оптическую плотностьсуспензий. Увеличениепо сравнению с его значением в момент начала экспериментасоответствовало росту колоний тест-микробов ( -). Результаты испытаний приведены в табл.2. Анализ данных табл.2 свидетельствуют о следующем 1) все исследованные ленты имеют прочность, достаточную для применения в составе наружной изоляции металлоизделий, в частности, трубопроводов 2) заявляемые ленты примерно в 3 раза превосходят ленту-прототип по прочности связи с металлом при отслаивании 3) противокоррозионные характеристики заявляемых лент гораздо лучше, чем ленты-прототипа, благодаря реализации барьерной и ингибиторной защиты стали 4) заявляемые ленты обладают фунгицидной и бактерицидной активностью, подавляя рост плесневых грибов и тест-микробов, в то время как лента-прототип фактически не влияет на эти процессы. 3 2668 1 Из описания технологических процессов исследуемых лент следует, что заявляемая лента проще прототипа по составу, не содержит токсичных компонентов (класс опасности большинства заявленных тетразолов и триазолов - 4) и значительно меньше трудоемка при изготовлении. Ее выпуск может быть налажен в поточном производстве. Таблица 2 Тип ленты Заявляемая с УА ТЕТ АТЕТ МТЕТ ТР АТР ДАТР Прототип Степень коррозионного повреждения образцов(баллы) после циклов испытания 4 8 16 Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 4