Антикорозійна шпаклівка для грубих дефектів

Винахід відноситься до композицій, призначеним для усунення дефектів і захисту від вологи загрунтованих або незагрунтовану металевих або неметалевих поверхонь. Антикорозійна шпаклівка складається з наповнювача, в якості якого використовують полідисперсний порошок цинку в кількості 80-90 мас.% Від маси шпаклівки, і етілсілікатного сполучного, що включає етилсилікат, полівінілбутіраль, ортофосфорну кислоту (73%), спирт етиловий, воду. Полідисперсний порошок цинку використовують наступного гранулометричного складу, мас.%: Фракція менше 63 мкм - не менше 50,0; фракція 63-160 мкм - не більше 40,0; фракція більше 160 мкм - не більше 10,0. Поєднання компонентів в певному співвідношенні дозволяє отримати шпаклівку з підвищеними адгезійними і властивостями міцності, підвищеною стійкістю до розтріскування і мінімальної усадкою, придатну для усунення великих дефектів. 1 табл.

Винахід відноситься до композицій, призначеним для усунення дефектів і захисту від вологи загрунтованих або незагрунтовану металевих або неметалевих поверхонь і може бути використано для вирівнювання дрібних і грубих ушкоджень переважно металевої поверхні матеріалів, що експлуатуються в атмосферних умовах і усередині приміщень.

Відома шпаклівка складна у виготовленні, екологічно небезпечна і не забезпечує антикорозійної стійкості при експлуатації транспортного засобу.

Відомі однопакувальний шпаклівки для виправлення дефектів металевої та дерев'яної поверхні, що включають суміш пігментів і наповнювачів в середовищі алкідно-стирольного лаку (марки МС-006), в середовищі полівінілхлорірованной смоли в органічних розчинниках з додаванням пластифікатора (марки ХВ 004), в середовищі пентафталевого лаку з додаванням органічних розчинників (марки ПФ-002). [ГОСТ 10277-90 "Шпаклівки"].

Широко відомі двухупаковочние шпаклівки, що застосовуються для металевих і неметалевих поверхонь на основі епоксидного пленкообразователя, які дозволяють усунути дефекти і забезпечити захист від вологи. Епоксидні шпаклівки являють собою компактно поставляються шпаклювальну пасту, що представляє собою суміш пігментів, наповнювачів, пластифікаторів, розчину епоксидної смоли в органічних розчинниках, і функціональну добавку - затверджувач. [ГОСТ 28379-89 "Шпаклівки ЕП-0010 і ЕП-0020"]. В якості наповнювача використовують матеріали неорганічної групи - крейда, тальк, слюду, аеросил, базальтову пил в кількості до 40 мас.%, Як пігменти використовують відомі неорганічні пігменти в кількості до 10 мас.%.

Відомі шпаклівки не забезпечують антикорозійний захист металевих поверхонь, є токсичними і пожежонебезпечними, характеризуються невисокими адгезійними властивостями, при експлуатації розтріскуються, утворюючи тріщини, мають недостатньо високими показниками стабільності і вимагають додаткової механічної обробки перед нанесенням грунтовки або покривного шару.

Завданням винаходу є створення шпатлевочного складу, придатного для усунення грубих дефектів, що дозволяє за одне нанесення вирівняти поверхню, що володіє поліпшеними адгезійними властивостями до металевої поверхні і оберігає її від корозійних руйнувань.

Поставлена ​​задача досягається тим, що пропонована шпаклівка складається з наповнювача і зв'язуючого, при цьому в якості наповнювача використовують полідисперсний порошок цинку в кількості 80-90 мас.% Від маси шпаклівки, а в якості сполучного використовують етілсілікатное сполучна при наступному співвідношенні компонентів, мас.% : етилсилікату - 11,5 - 12,7 Поливинилбутираль - 5,5 - 7,7 Ортофосфорная кислота (73%) - 0,15 - 0,45 Спирт етиловий - 72,1 - 76,5 Вода - Останнє В якості наповнювача використовують порошок цинку марок ПЛР-1 (порошок цинковий, отриманий розпиленням розплаву цинку інертним газом) по ТУ 0165-15-98 або ПЦ-6 по ГОСТ 12601. Порошок марки ПЛР-1 має наступний склад, Маc. %: Фракція менше 63 мкм - не менше 50,0; фракція 63-160 мкм - не більше 40,0; фракція більше 160 мкм - не більше 10,0. Порошок цинку зазначених марок мають високий коефіцієнт полідисперсності. Форма частинок різноманітна: є кулясті частки, є частки лускатої форми, є частки витягнутої, довгастої форми.

Етілсілікатное сполучна випускається в промисловому масштабі по ТУ 6-10-1468-79 або ТУ 2311-019-12288779-99.

Порівняння пропонованої шпаклівки з відомою дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "новизна", тому що пропонована композиція виконана на новому для шпаклівок сполучному - етілсілікатное сполучна, а в якості активного наповнювача вона містить полідисперсний цинковий порошок з різною формою частинок.

Порошок цинку широко використовується в різних лакофарбових композиціях як пігмент і функціональної добавки, що забезпечує антикорозійні властивості. В заявляється композиції порошок цинку використаний одночасно як активний наповнювач, пігмент, протикорозійний агент і як загущувач, що дозволяє отримати новий технічний результат - безусадкова шпаклівка для грубих дефектів металевої поверхні з високими антикорозійними властивостями. Використання полідисперсного порошку цинку дозволяє здійснити наповнення шпаклівки в кількості до 90 мас.% В рідкому стані. Різноманіття форм і розмірів частинок порошку цинку дозволяє отримати максимально щільну їх упаковку. Висока наповнення шпаклівки порошком цинку забезпечує також високі антикорозійні властивості готового продукту. Отримана при затвердінні структура шпаклівки характеризується надзвичайно низькою усадкою, що дозволяє в один прийом усувати грубі дефекти металевої поверхні, в місці усунення дефекту утворюється міцний, стійкий до різного роду впливів матеріал. Таким чином, використання заявляється композиції дозволяє отримати новий технічний результат - безусадкова шпаклівка для грубих дефектів з високими антикорозійними властивостями. Все вищевикладене дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "винахідницький рівень".

Пропонована шпаклівка може бути виготовлена ​​з відомих в промисловості матеріалів, на відомому обладнанні. Це дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "промислова придатність".

Механізм формування структури заявляється шпаклівки забезпечується властивостями етілсілікатного сполучного, а також властивостями і формою частинок порошку цинку. При внесенні в етілсілікатное сполучна полідисперсного порошку цинку утворюється колоїдна структура, близька до пастоподібної. Структура шпаклівки представляє собою взаємодіють один з одним міцели, утворені частинками порошку, укладених в оболонку з етілсілікатного сполучного. Додаткове структурування системи відбувається за рахунок хімічної реакції полісілоксанов, що містять реакційно-здатні ОН-групи з металевим цинком. Різні форми міцел (куляста луската і довгаста) забезпечує щільну їх упаковку і при використанні забезпечує її мінімальну усадку. Крім того, порошок цинку в присутності кислоти, а також за рахунок вологи, що міститься на поверхні частинок і в повітрі, прискорює процес затвердіння плівки. Металева природа пігменту, а отже, хімічний зв'язок за допомогою ланцюжків полісілоксанов з поверхнею металу забезпечує утворення міцного цинк-залізо-силікатного шару, що має хорошу адгезію до металевої поверхні і стійкого до впливу води і розчинників. Отримувані властивості шпаклівки забезпечують можливість усунення грубих дефектів. Отримана шпаклівка має консистенцію пасти, вноситься і ущільнюється безпосередньо в дефекті шпателем з подальшим видаленням надлишків шпаклівки. Після висихання шпаклівки заповнює дефект обсяг шпаклівки не має тріщин, що отримується поверхня має шорсткий характер, що виключає необхідність додаткової механічної обробки перед нанесенням грунтовки або покривного шару. Шпаклівка придатна для закладення грубих дефектів при монтажі металоконструкцій, а також при проведенні ремонтних робіт на перебувають в експлуатації об'єктах. Шпаклівка характеризується також підвищеною стійкістю до розтріскування і утворення тріщин в процесі експлуатації і теплостійкість, тобто може бути використана для об'єктів, що експлуатуються при температурі до 150 o С.

Заявлену шпаклівку одержують у такий спосіб.

У етілсілікатное сполучна складу, мас.%: Етилсилікату - 11,5 - 12,7 Поливинилбутираль - 5,5 - 7,7 Ортофосфорная кислота (73%) - 0,15 - 0,45
Спирт етиловий - 72,1 - 76,5
Вода - Решта
вводять полідисперсний порошок цинку в кількості від 80 до 90 мас.% від маси шпаклівки. Одержану композицію ретельно перемішують до утворення однорідної пасти. Після змішування витримують протягом, принаймні, 30 хвилин до видалення бульбашок. Шпаклівку наносять на попередньо підготовлену поверхню, безпосередньо в дефект, потім за допомогою шпателя ущільнюють масу і видаляють надлишки.

Винахід ілюструється прикладами конкретного виконання.

Приклад 1 (по винаходу)
У етілсілікатное сполучна (20 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (80 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 80
Етілсілікатное сполучна - 20
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 11,5
Поливинилбутираль - 5,5
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,15
Спирт етиловий - 72,1
Вода - 10,75
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 2 (згідно з винаходом)
У етілсілікатное сполучна (15 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (85 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 85
Етілсілікатное сполучна - 15
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 12,1
Поливинилбутираль - 6,6
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,30
Спирт етиловий - 74,3
Вода - 6,70
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 3 (по винаходу)
У етілсілікатное сполучна (10 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (90 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 90
Етілсілікатное сполучна - 10
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 12,7
Поливинилбутираль - 7,7
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,45
Спирт етиловий - 76,5
Вода - 2,65
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 4 (контрольний)
У етілсілікатное сполучна (8 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (92 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 92
Етілсілікатное сполучна - 8
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 12,1
Поливинилбутираль - 6,6
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,3
Спирт етиловий - 74,3
Вода - 6,7
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 5 (контрольний)
У етілсілікатное сполучна (25 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (75 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 75
Етілсілікатное сполучна - 25
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 12,1
Поливинилбутираль - 6,6
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,3
Спирт етиловий - 74,3
Вода - 6,7
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 6 (контрольний)
У етілсілікатное сполучна (15 мас.% Від маси шпаклівки) вводять при перемішуванні порошок цинку марки ПЛР-1 (85 мас.% Від маси шпаклівки) в природних умовах. Шпаклівка має наступний склад, мас.%:
Порошок цинку марки ПЛР-1 - 85
Етілсілікатное сполучна - 15
Етілсілікатное сполучна використовують наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 15
Поливинилбутираль - 6,6
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,30
Спирт етиловий - 71,4
Вода - 6,70
Отриману шпаклівку після перемішування витримують 30-40 хвилин до видалення бульбашок. Потім вносять в дефект глибиною 5 мм і ущільнюють, видаляючи надлишки шпателем. Отриману шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Приклад 7 (прототип)
Шпаклівка ЕП-0010 на основі епоксидного сполучного. Епоксидну шпаклівку відчували по ГОСТ 10277-90. Дані наведені в таблиці.

Як видно з наведених у таблиці даних, використання композиції, що заявляється складу дозволяє отримати шпаклівку з поліпшеними показниками. При введенні в композицію шпаклівки порошку цинку менш заявляється кількості не забезпечується отримання необхідної структури, при нанесенні на поверхню утворюється тонкий шар, при висиханні можуть з'являтися щілини, підвищується усадка. При введенні в композицію шпаклівки порошку цинку більш заявляється кількості утворюється густа паста, яка характеризується невисокою адгезією до поверхні.

Використання заявляється шпаклівки дозволяє здійснити якісне усунення грубих, тобто розміром більше 2 мм, дефектів поверхні. Шпаклівка не має усадки, має дуже високу еластичність, високу адгезію до поверхні і міцністю до розтріскування в процесі експлуатації. Корозійна стійкість в умовах підвищеної агресивності збільшується на 5-7 років.

Антикорозійна шпаклівка для грубих дефектів, що складається з наповнювача і зв'язуючого, що відрізняється тим, що в якості наповнювача використовують полідисперсний порошок цинку, отриманий методом розпилення розплаву цинку інертним газом, наступного гранулометричного складу, мас. %: Фракція менше 63 мкм - не менше 50,0; фракція 63-160 мкм - не більше 40,0; фракція більше 160 мкм - не більше 10,0, в якості сполучного використовують етілсілікатное сполучна наступного складу, мас.%:
Етилсилікат - 11,5 - 12,7
Поливинилбутираль - 5,5 - 7,7
Ортофосфорна кислота (73%) - 0,15 - 0,45
Спирт етиловий - 72,1 - 76,5
Вода - Решта
шпаклівка містить вказаний порошок цинку в кількості 80-90 мас.% від маси шпаклівки.