Мастика битумно-полимерная ингибированная

(71) Заявитель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси Минское областное унитарное предприятие Веска(72) Авторы Майко Лев Павлович Астапчук Наталья Владимировна Шапорева Людмила Дмитриевна Навоша Юльян Юльянович Есман Геннадий Михайлович Ковальчук Василий Васильевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Институт проблем использования природных ресурсов и экологии Национальной академии наук Беларуси Минское областное унитарное предприятие Веска(57) Мастика битумно-полимерная ингибированная, включающая битум нефтяной, нефтеполимерную смолу, твердые углеводороды, присадку С-150 и сольвент нефтяной, отличающаяся тем, что в качестве твердых углеводородов содержит полиэтиленовый воск ПВ-200 и дополнительно содержит олифу строительную Оксоль и канифоль сосновую при следующем соотношении компонентов, мас.битум нефтяной 26-34 нефтеполимерная смола 3-11 полиэтиленовый воск 3-7 присадка С-150 1-3 олифа строительная Оксоль 16-20 канифоль сосновая 2-4 сольвент нефтяной остальное. Изобретение относится к антикоррозионным материалам, а именно к битумно-полимерным ингибированным мастикам для долговременной защиты от коррозии конструкций, наружных поверхностей наземных и подземных трубопроводов, коммуникаций и других металлоизделий, эксплуатирующихся в жестких и особо жестких условиях. Известна холодная мастика для гидроизоляции и антикоррозионной защиты, содержащая битум нефтяной окисленный - 50-55 , комплекс модифицирующих добавок - 3,57,5 , органический растворитель - остальное. Комплекс модифицирующих добавок содержит уротропин - 20-29 , эластомер - 29-40 , полиолефин - 3,5-14 , маслорастворимые органические кислоты - до 100. В качестве растворителя используют толуол или 9200 1 2007.04.30 сольвент. Возможно использование в качестве растворителя толуола или сольвента с добавлением спирта С 2-С 6 1. Известная мастика обладает повышенной адгезией к металлу. Однако недостатком данной мастики является низкий уровень защитных свойств, не обеспечивающий защиту металлоконструкций, эксплуатирующихся в жестких и особо жестких условиях. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является материал на битумнокаучуковой основе - антикор Аутокрин, содержащий битум нефтяной, стирол-бутадиенстирольный каучук, модифицирующие добавки и растворитель. При необходимости антикор разбавляют нефрасом, толуолом, сольвентом нефтяным 2. Недостатком прототипа также является недостаточный уровень защитных свойств. Задачей изобретения является создание мастики с повышенным уровнем защитных свойств в жестких и особо жестких условиях применения. Поставленная задача достигается тем, что битумно-полимерная мастика ингибированная, включающая битум нефтяной, нефтеполимерную смолу, твердые углеводороды, присадку С-150 и сольвент нефтяной, содержит в качестве твердых углеводородов полиэтиленовый воск ПВ-200 и дополнительно олифу строительную Оксоль и канифоль сосновую при следующем соотношении компонентов, мас.битум нефтяной 26-34 олифа строительная Оксоль 16-20 нефтеполимерная смола 3-11 полиэтиленовый воск 3-7 канифоль сосновая 2-4 присадка С-150 1-3 сольвент нефтяной остальное. Полиэтиленовый воск ПВ-200 и нефтеполимерная смола, введенные в состав мастики,придают покрытию дополнительную прочность, а олифа Оксоль - повышенную эластичность, и, в сочетании с остальными компонентами, предотвращают преждевременное старение покрытия. Использование в качестве модифицирующей добавки канифоли и присадки С-150, а также высокие водовытесняющие свойства заявляемого состава за счет оптимального сочетания пленкообразователей битума, олифы, нефтеполимерной смолы и полиэтиленового воска, при заданном соотношении всех компонентов, обеспечивают высокий уровень защитных свойств пленки мастики в коррозионно-агрессивных средах. В таблице 1 представлена характеристика компонентов, входящих в состав мастики. Таблица 1 Компонент, НД Битум нефтяной для верхнего слоя дорожного покрытия марки БД 90/130 по СТБ 1062-97 Характеристика компонента Продукт высокотемпературного окисления воздухом остатков прямой перегонки нефти. Температура размягчения по кольцу и шару, С, в пределах - 43-47 Температура вспышки, С, в пределах - 235-240 Содержание парафина,(масс), не более - 3,0 Химический состав(масс) масла - 45-49 смолы - 32-34 асфальтены - 19-21 Полиэтиленовый воск Гранулы белого цвета, получают методом термической деструкции марки ПВ-200 по полиэтилена высокого давления. ТУ 6-0203499-92 Вязкость расплава при 140 С, Па - 130-300103 Температура каплепадения, не менее - 103 С Твердость по пенетрации, мм, не более - 510-1 2 9200 1 2007.04.30 Олифа строительная Оксоль ТУ РБ 600012243.0102001 Прозрачная жидкость от желтого до вишневого цвета. Пленкообразующие вещества на основе растительных масел. Цвет по иодометрической шкале, мг 2/100 см 3, не темнее - 800 Кислотное число, мг КОН/г, не более - 8 Массовая доля нелетучих,- 54,5-55,5 Отстой по объему, , не более - 1 Смола нефтеполимер- Продукт полимеризации насыщенных соединений С 8-С 9 пиролизная лакокрасочная ных смол. ТУ 38 10916-79 Температура размягчения, С, не ниже - 85 Массовая доля летучих веществ, , не более - 2,0 Массовая доля золы, , не более - 0,1 Совместимость с растительным маслом - полная Канифоль сосновая Прозрачная стекловидная с наличием пузырьков воздуха масса,ГОСТ 19113-84 основные составляющие компоненты,смоляные кислоты - 80-92 насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты - 8-20. Температура размягчения, С - 54-68 Массовая доля механических примесей, не более - 0,1 Кислотное число, мг КОН на 1 г продукта, в пределах - 150-169 Присадка С-150 Присадка представляет собой коллоидную дисперсию карбоната ТУ 38.101685-84 кальция в масле И-20 А (ГОСТ 20799-75), стабилизированную сульфонатом кальция. Общая щелочность, мг КОН/г, в пределах - 120-150 Массовая доля сульфоната кальция, , не ниже - 28 Массовая доля воды, , не более - 0,15 Зольность сульфатная, , в пределах - 17-24 Органический раство- Смесь ароматических углеводородов, главным образом ксилолов ритель - сольвент и триметилбензолов. Бесцветная или светло-желтая жидкость. нефтяной по Температура кипения, С - 110-200 ТУ РБ 00280198.025- Плотность, г/см 3 - 0,860-0,895 2000 Массовая доля фенолов, , не более - 0,2 Массовая доля общей серы, , не более - 0,30 Технология приготовления мастики состоит из этапов приготовления комбинированного ингибитора коррозии с нефтеполимерной смолой и приготовления мастики. Приготовление ингибированного ингибитора коррозии с нефтеполимерной смолой в реактор с перемешивающим устройством загружают расчетное количество сольвента, канифоли и присадки С-150 и перемешивают эту смесь при температуре 40-45 С в течение 0,5-1,0 часа до прекращения пенообразования, после чего образовавшийся состав еще перемешивают в течение 0,5 часа. Для приготовления мастики в реактор, снабженный обратным холодильником, рубашкой и перемешивающим устройством, последовательно загружают требуемое количество битума, полиэтиленового воска и перемешивают в течение 0,5-1,0 часа при температуре 140-150 С до получения однородной массы. После этого температуру в реакторе снижают до 100-120 С, добавляют олифу Оксоль и перемешивают в течение 0,5-1,0 часа до получения однородной массы. Затем температуру в реакторе снижают до 40-45 С, добавляют раствор комбинированного ингибитора коррозии с нефтеполимерной смолой и перемешивают в течение 1,0-2,0 часов до получения однородной гомогенной массы. Предлагаемую ингибированную битумно-полимерную мастику наносят на металлическую поверхность окунанием, распылением или кистью. Для проведения сравнительных испытаний было приготовлено пять вариантов образцов заявляемой мастики (таблица 2). 3 Вариант 1 2 3 4 5 Битум нефтяной 22 26 30 34 36 Полиэтиленовый воск ПВ-200 1 3 5 7 9 Олифа Оксоль 22 20 18 16 14 Нефтеполимерная смола 15 11 7 3 1 Канифоль сосновая 1 2 3 4 5 Присадка С-150 4 3 2 1 0 Сольвент нефтяной 35 35 35 35 35 Итого 100 100 100 100 100 Защитные свойства вариантов образцов и прототипа оценивали по времени появления первых признаков коррозии на образцах стали 10 с однослойным покрытием в камере сернистого ангидрида и при постоянном погружении в раствор электролита по ГОСТ 9.054-75. Результаты проведенных испытаний представлены в таблице 3. Таблица 3 Варианты ингибированной битумноПрототип полимерной мастики 1 2 3 4 5 Условная вязкость по ВЗ-246 при 180 155 176 183 205 215(20,02,0) С, с. Защитные свойства на стали 10, время до появления первых признаков коррозии при воздействии 2, циклы 2 3 3 4 4 3 при постоянном погружении в раствор 16 25 28 30 29 26 электролита, сут.при 20-ти кратном увеличении концентрации 2 в камере по сравнению с требованиями ГОСТ 9.054-75. Из данных таблицы 3 видно, что защитная эффективность вариантов заявляемой мастики по стали 10 выше, чем у прототипа в 1,5-2,0 раза при воздействии 2 и в 1,6-1,9 раза при постоянном погружении в электролит. Из числа предложенных вариантов наиболее эффективными являются варианты 2-4. Источники информации 1. Патент РФ 2159786, МПК С 09 195/00 // Бюл.33. - 27.11.2000. 2. Антикор Аутокрин ТУ РБ 14511885.001-98. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4