Полимерная композиция

(19 ИДЕТ ЕПЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Г(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро аналитического приоборостроения и Институт механики металлополимернйх систем АН Белорусской ССР(54) (57) ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ для получения антикоррозионного материала, содержащая полиэтилен, углеводородное масло и добавку о т л и ч аРю щ а я с я тем, что, с целью улуч.шения антикорроэионных свойств, в качестве добавки она содержит.сульфированное и (или) нитрованное масло или продукты их нейтрализации щелочью, или продукт конденсации синтетических жирных кислот с С - С с триэтаноламином при следующем соотношении компонентов, мас.й.Полиэтилен 40-60 Добавка 30-50 Углеводородноемасло Остальное768225тигель . - композиция на основе полиэтилена и углеводородного минерального масла. Его недостатком являетсяограниченный диапазон применения5 поскольку материал обеспечивает лишьмеханическую защиту изделий, не оказывая влияния на процессы электрохимической коррозии.Целью изобретения является улучше 1 О ние антикоррозионных свойств компо 3зиции.Цель достигается тем, что полимерная композиция, предназначеннаядля получения антикоррозионного ма 15 териала, содержащая полиэтйлеи, углеводородное масло и добавку, в качестве последней содержит сульфирое ванное и (или) нитрованное маслоили продукты их нейтрализации ще 20 лочью, илипродукты конденсациисинтетических жирных кислот с С - Сдо Зос триэтаноламином (Б) при следующем соотношении компонентов, мас,Е:Полиэтилен 40-60Добавка 30-50Углеводородноемасло Остальное1Используемый в материале ингибитор коррозии Бпредставляет собой30 продукт конденсации с триэтаноламином дешевого, недефицитного кубового остатка, получаемого при производстве синтетических жирных кислот.Возможно также использование композиций на основе раствора ингибитора Бв углеводородном масле: ЖБК,ЖБК - ИПК, ИПК. Сочетаниекомпонентов выбирают таким образом,чтобы после студнеобразования обес 40печить 20-30 -ное растворение ингин битора в масле, Б- эффективныйингибитор коррозии черных металлов,сочетающий катодное действие (аминогруппа) с общим экранирующим эф 45 фектом (жирные кислоты),Изобретение относится к созданию средств антикоррозионной защиты металлических изделий с помощью ингибированных химически стойких материалов,. Совмещение процессовконсервации и барьерной упаковки в одном техноло гическом,процессе привело к созданию съемныхингибированных покрытий на основе целлюлозы и ее производных "Р 1 айааа" и "Гузаной" (ФРГ), "Плио. фильм" и "Стрилтикот" (США), "Канелак" (Япония), "Сиэл-. Пил" и "Пластхок" (Франция) и др. Их недостатка в являет нетехнологичность и ограни ченность номенклатуры защищаемых изделий. Затем были созданы рулоннь антикоррозионные материалы. Это мно гослойные полимерные пленки, состоя ,щие из пленки-основы, покрытой с од ной стороны слоем, содержащим летучий ингибитор, цапример упаковочный материал фирмы ПаиЪегс СЬеш 1 са 1 (США), в котором в качестве основы использована ацетатцеллюлозная полиэтиленовая, полиэфирная и други сваривающиеся или склеивающиеся пле ки, которые покрывают слоем на основе олефинов или амидов, содержа- щих до 207. летучего ингибитора атмо сферной коррозии: бензойную, толуиловую или алифатическую кислоту. Из вестен аналогичный материал, отлича ющийся применением смеси нйтрата амина и аммониевой соли алифатической карбоновой кислоты. Их общим н ,достатком является сложность изготовления и высокая стоимость.Второй тип ингибированных пленок представляет собой однослойную пле ку, содержащую в своем объеме опре деленное количество ингибитора. Из вестен материал на основе полиэтил на и смеси летучих ингибиторов кор розин - неорганических солейс.-дициклогексиламина нитрит-Р-циклогексиламмония, нитрозодициклогексиламина, который перерабатывают в пленку методом экструзии, Известны также полимерные пленочные материалы с накатанным твердым мелкодисперсным ингибитором коррозии. Такие материалы применяются для защиты металлических изделий от атмосферной коррозии, но они теряют защитные свойства при попадании агрессивных жиДкостей в полость .между пленкой и изделием. Прототипом изобретения служит пласПредложенйая трехкомпонентная композиция сочетает барьерные свойства, присущие полимерам, и способность активно тормозить электрохимические реакции, свойственные ингибиторам коррозии. Это обеспечивается благодаря созданию в материале структуры, характерной для полимерных студней, Основой материала является полиэтиленовая матрица, имеющаясистему сообщающихся пор диаметром до 30 мкм. Поры заполнения жидкой фазой, которая представляетПри эксплуатации жидкая среда отделяется от материала в результате25синерезиса, поэтому поверхность металлических изделий, контактирующихс деталями из предложенного материала, покрыта пленкой, содержащей ингибиторы коррозии. Выполнение жидкос-,ти, содержащей нефтепродукты, существенно снижает адгезию материала кметаллам и служит предпосылкой дляего использования в виде снимающихсяпокрытий, обеспечивающих консервацию машиностроительной продукции. Ма териал химически устойчив в кислыхи щелочных водных растворах. Ограниченно устойчив в органических растворителях.П р и м е р ы 1 - 7. Готовят семь 40смесей, содержащие в качестве ингибитора коррозии (И) защитную смазку К, включающую до 20 вес.7 сульфонатов и окисленных углеводородов .(И), остальное углеводородное мас- , 45 ло (М). Содержание ПЭ в смесях равно, вес.7; 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65; содержание М меняют таким образом, чтобы охватить интервал, соответствующий переходу ПЭ в студнеоб разное состояние; содержание И дополняет состав до 1007., а в области студнеобразования отвечает требованию оптимальной концентрации ингибитора в жидкой фазе студня 55П р и м е р ы 8-13. Готовят шестьсмесей в составкоторых входят поли" этилен (ПЭ) высокой плотности з 7 собой масляный раствор ингибиторов коррозии,Технологическая особенность формирования материала заключается в. следующем, Количество минерального масла, которое вводится в состав композиции Я=+1где Я- масса масла, иммобилизуемого полиэтиленом при переходе в студнеобразноесостояние;- масса масла требуемого2.Рдля образования 20-30 Еного раствора ингибиторакоррозии, используемогов композиции.Такая конструкция масляного раствора ингибитора считается оптималь ной,(20606-012, ГОСТ 16338-70, плотность0,95 кг/м, молекулярный вес.100000140000), углеводородное масло (индустриальное - 20 (М и продукты .конденсации синтетических жирных кислот с углеводородной цепью 20-30 стриэтаноламином (И),Из каждой смеси 1-13 формуют образцы методом горячего прессованияопри 150 С. Характеристики прочностных и антикоррозионных свойств образцов приведены в табл, 1.Как видно из таблицы, изменяя состав материала, можно регулироватьего физико-механические .свойства отзначений, близких к прочности ПЭ( ,т 4 ф 5, 6, ,т 2 э 5 кг/мм ), дозначений, приближающихся к свойствамжидкой фазы (комп, Н 1,8) . По защигной способности описываемый материалпревосходит прототип; скорость коррозии стальной пластины в контакте собразцом из композиции на основе ПЭи масла 1 Индустриальное" (соотношение 1:1) в условиях, аналогичныхприведенным в табл. 2, 1,4-1,9 г/мч;в контакте с образцом из ПЭ - 2,3 -2,8 г/м. ч.В табл. 2 приведены показателиэксплуатационных свойств материала(комп. 9 3,4) в сравнении с прототипом.Данные табл. 2 свидетельствуют,что предложенный материал относитсяк классу конструкционных и по важнейшим эксплуатационным показателямсоответствует предъявляемым требованиям,П р и м е р 14. Готовят смесь наоснове ПЭ (50 Ж), М (57) и защитнойсмазки НГ(453). Смесь перерабатывают методом экструзии при темпеоратуре 150-180 С и формируют пленкурукавным методом с исполвэованивмстандартного оборудования.Пленку применяют для консервацииточного машиностроительного инструмента путем чехления и сварки,П р и м е р 15. Готовят смесь наэснове ПЭ (457), М (457) и присадкиАКОР (103). Смесь загружают в цилиндр литейного пресса и методом литья под давлением формиру 1 от уплотнительные кольца, Параметры переработки: температура 190 С," давление900 кг/см, Кольца используют дляуплотнения штоков руля .морских катеров.225 ала к водным растворам солей и кислот. Испытания предложенного материалав течение б мес в 0,01 н. растворе ИаОН и НС 1 не показали существенного изменения механических характеристик. Применение материала в виде снимающихся покрытий и защитных пле Р нок вместо жидких и консистетных смазок при консервации продукции позволит увеличить надежность консервации и повысить технологичность антикоррозионной защиты. Технология перера-, 15 ботки предложенного материала практически не меняется по сравнению с промышленной технологией переработки термопластов. Таблица 1 Состав и основные свойства композиций3 Содержание компонентов, Предел прочности,вес.% кг/мм 2композиций Ина сжатие на растя- жение ПЭ(5,0-4,8) 102,0 33 729 6 1,260 12. 3,0 1,2-1,4 1,5768П р и м е р 16. Из смеси; из (40%), консервационная смазка К(52%), М (8%) экструдируют стержень сечением 20 х 20 мм Стержень обматывают капроновой оболочкой (ТУ 61-БССР- -74) и используют для набивки сальниковых уплотнений штка погружных насосов при перекачке пластовых вод из нефтяных скважин.На основании опытно-промышленной проверки предложенного материала в уплотнениях нефтегазового оборудования можно ожидать повышения ресурса узлов герметизации насосно-компрессорных труб, штоков и валов насосов в 1,5-2 раза -за счет снижения щелевой коррозии металла. Исследованиями показана высокая устойчивость материСкорость коррозии стальной (Ст 2) пластины (9),прижатой давлением1 гс/см 2 к пленке изпредложенного материалав 1 н, р-ре НС 1 при20 С, г/мч768225 Т а б л и ц а 2 Основные эксплуатационные свойства материала Условия проведенияэксперимента Исследуемыйпараметр,ед.измер. Результаты измерений Авт.св,У 352065 Предлагаемый материал ПЭХ ПЭ% комп ком В 3 В 4 0 02 0,02 0,02 Адгезиякг/см Покрытие толщино200,мкм на А 1 4 5,6 Эластичность мм Пленка толщиной200 мкм 15 29 2 ПМТ о же Водопогло" ГОСТщение, Ж . 9030-74 0 0 оставитель А. КулаковехРед И.попович,орректор И. Муска,Редактор А. Спиридонов Тираж 470 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушскаянаб., д, 4/5аказ 6499 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна дари аярочность,м Микротведость,кг/ Метод исследования,оборудование ОСТ 15140/69, разр.ашина ГОСТ5628-51,пресстипа "Э" ГОСТ4765-59приборУА Отслаивание покрытий толщиной200 мкм от алюминиевой фольги Выдержка в дистиллированной воде втечение 24 чпри 20 С