Липкая лента для изоляции трубопровода

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЛИПКАЯ ЛЕНТА ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ ТРУБОПРОВОДА(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Пинчук Леонид Семенович Царенко Ирина Владимировна Гольдаде Виктор Антонович Макаревич Анна Владимировна Тишков Николай Иванович Бодиловский Сергей Михайлович Бордовский Александр Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт механики металлополимерных систем имени В.А. Белого Национальной академии наук Беларуси(57) Липкая лента для изоляции трубопровода, содержащая полимерную пленочную основу, нанесенные на нее адгезионный подслой из гомогенного материала без инородных фазовых включений и затем основной клеевой слой, содержащий инородные фазовые включения, отличающаяся тем, что инородные фазовые включения представляют собой твердые частицы, импрегнированные ингибиторами коррозии, или пузырьковые включения ингибиторов коррозии в жидкой или газовой фазах.(56)02305878 , 1990.2668 1, 1999.974027, 1982.2127396 1, 1999.2417312, 1974.0422932 2, 1991.98/08909 1. Изобретение относится к использованию полимерных пленок в качестве клеящих материалов, предназначенных для изоляции трубопроводов. Липкие ленты в виде рулонных материалов на пленочной полимерной основе являются самым распространенным средством изоляции и защиты стальных трубопроводов от механических и коррозионных повреждений. Они состоят из ленты-подложки, несущей клеящий слой, который при формировании изоляции на трубопроводе прилипает к наружной поверхности трубы. В качестве клеящего компонента ленты применяют композиции на основе полимеров, смол, каучуков (латексов) или резин, битумных составов. Их модифицируют веществами в газовой, жидкой и твердой фазах. 6326 1 Липкая лента 1 представляет собой пленочную подложку, несущую слой связующего. В нем закреплены клейкие микрошарики, выполненные из эластомерных сополимеров. Выступающая из связующего часть микрошариков приклеивается к защищаемой детали. Липкая лента такой структуры не позволяет полностью реализовать клеящую способность эластомерных сополимеров из-за дискретности контакта микрошариков с поверхностью детали. По этой же причине изоляция недостаточно надежна вследствие проницаемости зоны контакта для агрессивных сред. Прототипом изобретения является липкий элемент 2 со вспениваемым клеевым слоем. Элемент состоит из пленочной (толщина 10-500 мкм) полипропиленовой основы, на механически активированную поверхность которой нанесен адгезионный подслой (1- 40 мкм) из полимерного материала с добавкой сшивающего агента, не содержащий инородных фазовых включений. С подслоем соединен основной клеевой слой из того же материала, но с добавкой микрокапсулированного вспенивающего агента. Липкий элемент наклеивают на металлическое изделие, формируя изолирующее покрытие, а затем нагревают. В процессе нагревания происходит сшивание материала подслоя, а затем вспенивание клеевого слоя. Недостатки прототипа с его помощью реализуется недостаточно надежный барьерный механизм защиты трубопроводов от коррозии газовые включения, образование которых оказывает положительное влияние на процесс формирования изоляции (увеличивается площадь фактического касания в контакте лентатруба), являются ненужными, а в некоторых случаях - вредными элементами изоляции технологический процесс получения ленты значительно усложнен использованием вспенивающих агентов, дозировка которых (тем более в микрокапсулированной форме) требует очень высокой точности нанесение изоляции на трубопроводы с помощью ленты-прототипа - энергоемкий и технологически сложный процесс из-за необходимости равномерного нагревания покрытия. Задачи, решаемые с помощью настоящего изобретения отказ от нагревания ленты при формировании изоляции повышение степени защиты стальных трубопроводов от коррозии придание инородным включениям в клеевой слой дополнительной функции источника ингибиторов коррозии возможность перераспределения ингибиторов коррозии в клеевом слое посредством механических и температурных воздействий, возникающих при намотке ленты на трубопровод и эксплуатации изоляции. Поставленные задачи решаются тем, что известная липкая лента для изоляции трубопроводов, состоящая из полимерной пленочной основы, на которую нанесен адгезионный подслой из гомогенного материала, не содержащего инородных фазовых включений, а затем - основной клеевой слой, в котором имеются инородные фазовые включения, содержит новые элементы многофункционального назначения. Содержащиеся в основном клеящем слое инородные фазовые включения представляют собой твердые частицы, импрегнированные ингибиторами коррозии, или пузырьковые включения ингибиторов коррозии в жидкой или газовых фазах. Сущность изобретения состоит в том, что легко деформируемый основной клеевой слой липкой ленты содержит фазовые включения ингибиторов коррозии. Это позволяет,во-первых, предохранить контактную поверхность клеевого слоя от загрязнения ингибиторами, снижающими липкость слоя, и, во-вторых, перераспределять включения ингибиторов в объеме клеевого слоя во время формирования и эксплуатации изоляционного покрытия. С помощью механических, термических и иных воздействий можно удалять или приближать включения ингибиторов к поверхности трубопровода. Тем самым создается 6326 1 возможность с помощью простых операций регулировать степень защиты трубопровода от коррозии и скорость расходования ингибиторов, содержащихся в липкой ленте. Приведем примеры реализации изобретения. Образцы липких лент изготавливали следующим образом. Поверхность пленки полипропиленовой ПП-П (ТУ 6-19-051-184-78) толщиной 20 мкм обрабатывали наждачной бумагой и коронным разрядом. Затем на нее наносили адгезионный подслой из разогретой до текучего состояния мастики битумно-эластомерной марки 111-75, которую выпускает ГП Веска (г. Червень) по СТБ 1092-97. После охлаждения подслоя до 20 С на него наносили клеевой слой из композиции на основе той же мастики. Изготавливали три варианта липкой ленты, используя различные составы композиции для клеевого слоя. Вариант 1. Клеевую композицию получали, используя следующие компоненты доломитовая мука - дробленый доломит с частицами размером менее 20 мкм экстракт фенольной очистки масел ЭОМ (ТУ РБ 05778477-25-93) МСДА - ингибитор коррозии, смесь солей дициклогексиламина и синтетических жирных кислот (ТУ 6-02-834-78) растворитель ингибитора-Нефрас С 4-150/200 (ТУ 38.1011026-85). Доломитовую муку (16 мас.) пропитывали раствором МСДА (2 ) в Нефрасе (12 ). В разогретую битумно-эластомерную мастику (34 ) добавляли смесь Нефраса с пластификатором ЭОМ (2412 мас.) и размешивали до получения однородной композиции. В последнюю вводили при перемешивании обработанную ингибиторным раствором доломитовую муку. Вариант 2. Использовали ингибитор коррозии - 5-аминотетразол, гидрат 2 порошок белого цвета, температура плавления 200 С (с разложением), изготовитель СКТБ Технолог (г. Санкт-Петербург). Готовили раствор 5-амино-тетразола (2 мас.) в растворителе (40 мас.) - бис-(2-этил-гексил)себацинате (ТУ 6-09-14-2071-80). Композицию готовили смешением с нагревом битумно-эластомерной мастики (42 масс.) и пластификатора ЭОМ (16 ). В полученную массу добавляли при перемешивании ингибиторный раствор, который распределялся в вяжущем в виде пузырьков диаметром 0,1-0,5 мкм. Приготовленную таким образом смесь наносили на адгезионный подслой. Вариант 3. Смешением с нагревом приготавливали вяжущее, состоящее из битумно-эластомерной мастики (42 мас.), пластификатора ЭОМ (15 ), Нефраса (40 мас.). В вязкотекучую массу добавляли 3 мас., ингибитора коррозии ИФХАНГАЗ-1 (ТУ 6-05-1.944-83) и путем перемешивания получали клеевую композицию, наполненную пузырьками паров вторичных и третичных аминов жирных кислот, входящих в состав ингибитора. Из этой композиции наносили клеевой слой. Клеевую композицию для ленты-прототипа изготавливали на основе битумноэластомерной мастики, в которую вводили (11) микрокапсулированный вспенивающий агент. В качестве последнего использовали пентан в оболочках из альгината натрия. Вспенивание композиции происходило в процессе нагревания липкой ленты, нанесенной на защищаемое изделие. Адгезию к стали образцов клеевой ленты определяли по ГОСТ Р 51164-98, регистрируя усилие отслаивания А, приходящееся на единицу ширины образца. 3 6326 1 Противокоррозионную способность покрытий из липкой ленты на стали оценивали методом поляризационного сопротивления. Измерения проводили с помощью измерителя скорости коррозии Р 5035. Регистрировали сопротивление поляризации в 0,1 н растворестальной (Ст. 3) пластинки, на исследуемую поверхность которой было нанесено покрытие, а вторая поверхность и торцы изолированы эпоксидной смолой. Скорость коррозии, г/(м 2 ч), пластинки определяли по формуле в 2 Кв/, где Кв 2,110-3 Омг/ч - весовой коэффициент коррозии железа , Омм 2 - сопротивление поляризации. Определяли значения скорости коррозии исходное и после нагружения покрытия на исследуемой поверхности образца давлением р 100 кПа в течение 20 с. Результаты испытаний приведены в таблице. Анализ данных таблицы приводит к следующим заключениям. 1. Введение ингибиторов коррозии в структуру предложенной ленты не снижает ее адгезию к стали по сравнению с лентой-прототипом, не содержащей ингибиторов. 2. Скорость коррозии стали под покрытиями из предложенной ленты на 2-3 порядка ниже, чем под покрытием из ленты-прототипа. 3. Покрытия из предложенной ленты чувствительны к давлению. Инициированное давлением перемещение включений ингибиторов коррозии в покрытии из липкой ленты приводит к снижению (на порядок) коррозии стали в нейтральном растворе электролита. Лента-прототип таким свойством не обладает. Таким образом, предложенная липкая лента для изоляции трубопроводов обладает существенными признаками новизны, т.к. в ее состав входят фазовые включения ингибиторов коррозии, которые не снижают липкость поверхности клеевого слоя, но могут перераспределяться в его объеме при механических воздействиях, регулируя защитный эффект от применения ленты. Она обладает общественной полезностью, т.к. предназначена для предохранения от коррозии стальных трубопроводов - одного из самых металлоемких объектов техники, эксплуатация которых связана с риском нанесения ущерба окружающей среде. Изобретение может быть реализовано в промышленности, о чем свидетельствуют примеры, приведенные в заявке. Источники информации 1. Патентная заявка ФРГ 2417312, МПК С 09 7/08, 1980. 2. Патент Японии 2698881, МПК С 09 7/02,01 21/301, 1998 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4