Способ нанесения антикоррозионного покрытия на части трубопроводов, включающий применение водного раствора силана и эпоксидной порошковой краски

Внешний вид разрыва может соответствовать:

- адгезионному разрыву, т.е. отделению покрытия от металлической основы;

- когезионному разрыву, т.е. разрыву в массе без отрыва покрытия от металлической основы; такой сценарий предпочтителен перед предыдущим;

- полуадгезионный/полукогезионный разрыв, являющийся комбинацией двух первых типов;

- разрыв по клею, т.е. отрыв клея от поверхности покрытия; в этом случае сила, соответствующая адгезии покрытия к своей металлической основе, не определена, но она рассматривается как сила, которая равна или больше силы разрыва по клею; этот вид разрыва является благоприятным.

Второй способ оценки адгезии соответствует оценке адгезии в испытаниях на отдир покрытия, описанных в стандарте EN 10290 и EN 10289.

Отточенным ножом, прижатым к стальной линейке, делают прямые надрезы в покрытии размером от 30 до 50 мм до металлического субстрата, в виде буквы Х с углом, равным примерно 30 градусам в точке пересечения.

Кончиком ножа в горизонтальном положении (плоскость лезвия) поддевают покрытие в точке пересечения надрезов так, чтобы острие лезвия соприкасалось с поверхностью металла.

С помощью рычага, образующегося при опоре ножа на что-нибудь типа стальной палочки, плоскость лезвия отрывают от металлической пластины одним движением и вертикально, т.е. в направлении, составляющем 90 градусов к поверхности. Цель данной операции пытаться оторвать покрытие.

Потерю адгезии покрытия оценивают по длине в миллиметрах, соответствующей оторванной (или отодранной) части от точки пересечения.

Другие образцы погружают в водопроводную воду. Ванну с водой поддерживают при температуре 80+2°С.

Образцы вынимают из ванны с горячей водой и охлаждают до комнатной температуры через разные промежутки времени погружения.В охлажденных образцах оценивают адгезию двумя способами, описанными ранее. Результаты представлены в следующей таблице:

Тест До погружения После погружения в воду
Через 3 дня Через 10 дней Через 14 дней Через 28 дней
Разрыв (Н/нм 2) 25 24 14 14 13
Общий вид разрыва По клею адгезионный адгезионный адгезионный адгезионный
Отдир 1 14 20 >20 >20

Результаты показывают, что покрытие из эпоксидной смолы, погруженное в воду при 80°С, быстро испытывает падение адгезионных свойств по отношению к металлическому субстрату.

ПРИМЕР 4В

Готовят несколько растворов силана:

- Раствор 1: 5% N-(бета-аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисилана («Dynasilan® A-1120) и 95% этанола.

- Раствор 2: 5% N-(бета-аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисилана («Dynasilan® A-1120) и 95% водопроводной воды.

- Раствор 3: 2,5% N-(бета-аминоэтил)-гамма-аминопропилтриметоксисилана («Dynasilan® A-1120) и 97,5% водопроводной воды.

- Раствор 4: 12,5% водного раствора 40%-ного масс. 3-аминопропилсилана («Dynasilan® 1151) (что составляет 5% чистого силана) и 87,5% водопроводной воды.Данные различные растворы готовят за 24 часа до их нанесения. Металлические субстраты, используемые для тестов, идентичны тем, что описаны в Примере 4А.

Металлические субстраты подвергают пескоструйной обработке и очистке от пыли, как в Примере 4А.По окончании данных стадий металлические субстраты предварительно нагревают до 40°С в сушильной печи, затем погружают в один из растворов силана. Время погружения, соответствующее нанесению силана пропиткой, длится 4±1 секунды.

Количество раствора силана, нанесенного на металлический субстрат, определяют взвешиванием. Это количество равно 50±10 г/м2.

Сразу после операции погружения в раствор силана металлические субстраты ставят в сушильную печь для предварительного нагревания до 220°С. По Примеру 4А, как только температура субстратов достигнет 220°С, субстраты вынимают из печи и покрывают эпоксидной порошковой краской, как в Примере 4А. Нанесение порошковой краски осуществляют точно по способу, описанному в Примере 4А.

После нанесения порошка пластины обжигают в печи при 200°С согласно способу по Примеру 4А.

Пластины далее охлаждают до комнатной температуры. Для тестов оставляют только образцы, в которых толщина эпоксидной пленки составляет 350-450 микрометров.

Результаты представлены в нижеследующей таблице:

Раствор силана Тест Перед погружением После погружения в воду
Через 3 дня Через 10 дней Через 14 дней Через 28 дней
Без контроля Разрыв (Н/мм2) 25 24 14 14 13
Тип разрыва По клею Адгезионное Адгезионное Адгезионное Адгезионное
Отдир (мм) 1 14 20 >20 >20
1 Разрыв (Н/мм 2) 21 19 19 20 21
Тип разрыва По клею По клею По клею По клею По клею
Отдир (мм) 1 2 3 3 4
2 Разрыв (Н/мм 2) 22 21 19 20,5 21,5
Тип разрыва По клею По клею По клею По клею По клею
Отдир (мм) 1 4 4 4 4
3 Разрыв (Н/мм 2) 20 19,5 22 22 18,4
Тип разрыва По клею По клею По клею По клею По клею
Отдир (мм) 1 2 5 4 4
4 Разрыв (Н/мм 2) 19 19 20 21 19
Тип разрыва По клею По клею По клею По клею По клею
Отдир (мм) 1 2 2 2 2

Результаты показывают, что каждый раствор силана, нанесенный согласно способу по изобретению, обеспечивает адгезию покрытия из эпоксидной смолы после погружения в горячую воду, значительно улучшенную по сравнению с контролем по Примеру 4А.

С другой стороны, применение силана, растворенного в воде, приводит к тем же результатам, что получены в случае силана, растворенного в органическом растворителе, таком как этанол. Использование воды в качестве растворителя силана не влияет на эффективность последнего.

ПРИМЕР 4С

Пример 4С касается нанесения трехслойного покрытия. Покрытие состоит из первого слоя эпоксидного порошка, адгезива и последнего слоя.

Эпоксидный порошок имеет следующий состав:

Твердая эпоксидная смола бифенол А типа 4 59%
Акриловый агент напряжения 0,7%
Минеральный наполнитель (каолин) 7,56%
Минеральный наполнитель (сульфат барита) 18%
Пигмент красный (оксид железа) 3%
Фенольный отвердитель (содержащий 3,5% метил-2-имидазола) 10,75%
Пирогенный кремнезем 0,2%
Эпоксидная смола 0,2% с продуктом присоединения (метил-2-имидазол) 0,59%
Катализатор 0,2%
ИТОГО 100%

Содержание дано в массовых процентах относительно общей массы композиции.

Время остудневания при 180°С данной композиции, определенное в соответствии со стандартом ISO 8130-6, составляет 40±5 секунд.

Адгезив представляет собой полиолефин, точка размягчения которого, определенная путем дифференциальной сканирующей калориметрии, или DSC (ДСК), равна 135°С, который сшит радикалами на основе малеинового ангидрида. Например, адгезив представляет собой сшитый адгезив «Orevac® » 18510, выпускаемый в продажу фирмой Arkema.

Последний слой состоит из PEHD (полиэтилен высокой вязкости).

Раствор 5 силана состоит из 94,5% водопроводной воды, 5% силана «Dynasilan®» 1151 и 0,5% красящего вещества.

Покрытие наносят на внешнюю сторону трубы из стали толщиной 7 мм и внешним диаметром 116 мм.

После пескоструйной обработки, осуществляемой с использованием абразива Rugos 2000®, сорт 20-30, очистка от пыли обеспечивается обдувкой сжатым воздухом поверхности трубы. При обдувке абразивом поверхность трубы нагревается до температуры 40°С.

Раствор 5 силана наносят кистью на поверхность трубы. Определяемая масса квадратного метра в граммах составляет 50±10 г/м2.

После нанесения раствора 5 труба проходит в индуктор, в котором температура стали повышается до 220°С.

Pages: 1 2 3 4 5 6 7 8

Поделитесь с друзьями!

Опубликовать в своем блоге livejournal.com