Противокоррозийная композиция для покрытия

005636 Область изобретения Противокоррозийные продукты на основе микрокристаллического парафина и способ их получения. Уровень техники Патент США 3754942 относится к покрытиям для защиты металлических поверхностей от ржавчины и коррозии. Описанные в нем композиции явились исходной точкой для разработки сильно улучшенных продуктов, подходящих для применения на все металлические, деревянные поверхности и структуры на основе бетона. Краткое описание изобретения Полностью асфальтовые композиции для покрытия на основе микрокристаллического парафина и алюминия являются полностью эластичными и обеспечивают любое удлинение или сжатие стальных структур. Объектом данного изобретения является защитная композиция для покрытия, которая пригодна для поверхностей из различных материалов при минимальной подготовке поверхности; не требуется никакой пескоструйной обработки, герметизации или грунтовки. Другим объектом данного изобретения является композиция для покрытия, которая может проходить 1200 ч тестирования распылением соли по ASTM В-117 и 4000 ч тестирования QUV Weatherometer пo ASTM G-53. Другим объектом данного изобретения является композиция для покрытия, которая не попадает под требования к ЛОС (летучим органическим соединениям) во многих штатах. Еще одним объектом данного изобретения является композиция для покрытия, которая устойчива к УФ излучению и обеспечивает защиту против соли и химически агрессивных сред, таких как кислота,хлор и аммиак. Еще одним объектом данного изобретения является композиция для покрытия, которая может быть нанесена непосредственно на ржавую или окрашенную поверхность. Еще одним объектом данного изобретения является композиция для покрытия с очень хорошей эластичностью без растрескивания, обкалывания, отслаивания или расслоения. Продукты в соответствии с данным изобретением соответствуют указанным выше целям тем, что являются крайне устойчивыми к химическим, солевым и агрессивным средам. Они гнутся без растрескивания, обкалывания, отслаивания или расслоения. Кроме того, они устойчивы к УФ свету вплоть до 4000 ч согласно стандартам по методике испытаний QUV Weatherometer пo ASTM G-53. Кроме того, они эффективны в отношении распыления соли вплоть до 1200 ч, и они могут наноситься в одну стадию, которая не требует предварительной пескоструйной обработки, герметизации или грунтовки. Другие объекты данного изобретения станут очевидны из представленного ниже описания. Подробное описание изобретения Композиции для покрытия в соответствии с данным изобретением получают из ряда различных ингредиентов, которые придают различные свойства конечным продуктам. Так как полученные композиции для покрытия отверждаются in situ после их нанесения ожидается реакция, между или среди компонентов. Хотя подробно описаны только предпочтительные варианты данного изобретения, должно быть понятно, что объем данного изобретения не ограничен вариантами, описанными в представленном ниже описании. Данное изобретение может быть реализовано в других вариантах и использоваться или осуществляться другими способами. Также, при описании предпочтительных вариантов, специальная терминология используется для ясности. Должно быть понятно, что каждый специальный термин включает все технические эквиваленты, которые действуют подобным образом для достижения подобной цели. Ингредиенты, использованные для получения композиции для покрытия в соответствии с данным изобретением, представлены ниже в табл. 1. Таблица 1. а) микрокристаллический парафин, например, IGI Microsere 5714 Wax и М 160,b) нафтеновые и парафиновые масла, например, технологическое масло HTCR 45 (полученное из не содержащего парафина сырья, без окрашивания, имеющего хорошую термостойкость и устойчивость к УФ свету), Sunpar и Circosol 304,c) растворимый в масле сульфонат щелочного металла, например, Petrosul 750 (нефтяной сульфонат натрия),d) уинтаит (пылевидный гильсонит),e) льняная олифа,f) нафтеновая кислота - природная сложная смесь циклоалифатических карбоновых кислот с высоким молекулярным весом, выделенная из нефтяных дистиллятов, например, санаптовая (Sunaptic) кислота, Shellflex 680,g) растворитель, например, уайт-спирит, Vista LPA 210, кукурузный растворитель (этиллактат), соевый растворитель (смешанные сложные метиловые эфиры жирных кислот), Hi-Sol 10 и Vansol 53,-1 005636h) формообразователь, который представляет собой 100% катионную соль, действующий как модификатор вязкости, например, РА-14 (изодецилоксипропиламин),i) алюминиевая паста (расслаивающая или не расслаивающая),j) гелеобразный аттапульгит, например, Attagel 20 (водный алюмосиликат магния) и Min-UGelFG,k) эмульгатор, например, Redikote (эмульгатор для среднезастывающих асфальтовых эмульсий и со-эмульгатор для быстозастывающей суспензии и микроповерхностных эмульсий),1) серый волокнистый порошок, биоразлагаемый, безопасный и нетоксичный - который диспергируется в воде при перемешивании, например, InterfibeFT (измельченные целлюлозные волокна средней длины),m) сухой измельченный продукт из белой слюды в форме бляшек с высоким отношение ширины к высоте, например, AFLAKE 805 (алюмосиликат калия) и Mica 805F,n) осушитель на основе силикагеля, например, Syloid AL-1,о) УФ-стойкий краситель, например, Levanyl (Green G-LF, Blue G-LF, Yellow 5GX-LF и Red BBLF),p) дисперсия бутилкаучука или полиизобутилена в парафине или микрокристаллическом парафине,например каучуковый концентрат Keywax. Компоненты (h), (i) и (l)-(р) являются необязательными, поскольку они не являются существенными для всех заявляемых композиций для покрытия, хотя многие из них являются необходимыми для одной или более таких композиций. УФ-защитный пигмент, например, является значительным компонентом для композиций для покрытий, предполагаемых для использования вне помещений. Относительные пропорции соответствующих компонентов являются важным фактором. Общий весовой процент варьируется для каждого из компонентов (когда присутствует) так, как описано ниже, где каждая буква соответствует ингредиенту, описанному под той же буквой в табл. 1 выше:n) от 0,5 до 17 (предпочтительно от 0,5 до 8); о) от 2 до 35 (предпочтительно от 5 до 20); и р) (данный компонент необязательно используют в сочетании с (а) и в количестве вплоть до четырех раз больше чем (а) , где общее количество не превышает 60 мас.%; например, 20% микрокристаллического парафина и 80% концентрата Keywax rubber, 30% микрокристаллического парафина и 70% каучукового концентрата Keywax и 50% микрокристаллического парафина и 50% каучукового концентратаKeywax (последние процентные соотношения основаны на общем весе обоих компонентов. Специальные ингредиентыVista LPA 210 (продукт CONDEA Vista Company) представляет собой 100% НДП-ЛОС (летучее органическое соединение с низким давлением паров), не попадающее под законы ЛОС во многих штатах, и улучшает температуру вспышки продукта до 22 6F (107,78 С). Это высыхающее масло, которое в первую очередь является медленно высыхающей растворяющей смесью изо- и циклопарафинов, не содержащей бензола, толуола, этилбензола или ксилола. Необязательные альтернативные растворители включают: i) смесь соевого растворителя и растворителя на основе кукурузного масла; соотношение: 50/50, 20/80, 30/70, 10/90; ii) растворитель на основе уайт-спирита прямой перегонки 100%; iii) растворитель на основе кукурузного масла прямой перегонки 100%; iv) 80% кукурузного масла, 20% уайт-спирита; v) Soygold 1000 - метилированное семенное маслоDistrict и обозначенное как растворитель, не загрязняющий воздух; vi) Soysolv - метиловый эфир соевого масла (продукт Soysolv), соевый растворитель; vii) Soysolv Cornsolv - этиллактат (продуктSoysolv), растворитель на основе кукурузного масла. Концентрат Keywax rubber (продукт Key Polymer) представляет собой дисперсию бутилкаучука или полиизобутилена в парафине или микрокристаллическом парафине.-2 005636 РА-14 (продукт Tomah Products, Inc.) представляет собой формообразователь, который является 100% катионной солью (изодецилоксипропиламин), действующий как модификатор вязкости. Он улучшает герметизирующие свойства продукта.Attagel 20 (продукт Engelhard Corporation) представляет собой гелеобразный аттапульгит, подобныйAttagel 20 действует как загуститель, суспендирующий агент и связующий агент для улучшения связывания, ускорения отверждения покрытия и повышения герметизации и сцепления покрытия со всеми типами поверхности.Min-U-Gel FG (продукт Floridin division of ITC Industries) представляет собой водный алюмосиликат магния с гелеобразующими и геологическими свойствами.Redikote (продукт Akzo Nobel Chemicals Inc.) представляет собой эмульгатор. Redicote E-9A содержит амины и используется для среднезастывающих асфальтовых эмульсий и как со-эмульгатор для быстрозастывающих суспензий и микроповерхностных эмульсий. Rodicote 75TX содержит амины и используется для герметиков на основе каменноугольного дегтя. Rodicote E-5 содержит 2-пропанол, воду и ион хлорида, является агрессивным по отношению к углеродистой стали и некоторым нержавеющим сталям, и используется для катионных среднезастывающих и медленно застывающих асфальтовых эмульсий.Interfibe (продукт Interfibe Corporation) представляет собой серый волокнистый порошок, измельченные целлюлозные волокна средней длины (безопасная альтернатива асбестовому волокну), биоразлагаемый, безопасный и нетоксичный. Он диспергируется в воде при перемешивании и улучшает однородность, физические свойства, дисперсию, прогиб, усадку, удерживание масла и прочность на разрыв. Он также стабилизирует вязкость. Улучшая суспензию алюминия, он также улучшает ориентацию алюминия и красящих пигментов. Более того, он обеспечивает хорошие характеристики расслаивания не приводя к жесткому затвердеванию в контейнерах, и обеспечивает хорошую стойкость к царапинам и истиранию, армирование и устойчивость против провисания. Кроме того, он сохраняет однородную структуру волокна в отвержденном покрытии и исключает закупоривание при распылении продукта обычным или не пневматическим распылителем.Aflake 805 (продукт ZEMEX Industrial Minerals) представляет собой сухой измельченный продукт белой слюды (алюмосиликат калия) в виде бляшек, имеющий высокое соотношение ширины к высоте. Он является химически инертным, легко диспергируемым и устойчивым к высоким температурам. Он действует в качестве барьера и увеличивает площадь покрытия и эластичность покрытия.Syloid AL-1 (продукт W.R.GraceСо.) представляет собой силикагелевый осушитель. Абсорбируя влагу в контейнерах, он предотвращает образование газообразного водорода, тем самым повышая срок годности при хранении, качество покрытия и эффективность металлических покрытий посредством физического улавливания влаги.HTCR 45 технологическое масло (продукт La Corporation TRIBOSPECMD Corporation); подобно Circosol 304 является светлым по цвету, не окрашенным нафтеновым маслом, полученным из отобранного не содержащего парафин сырья. Он имеет превосходный исходный цвет и стойкость к ультрафиолетовому свету, имеет высокое содержание ароматических веществ и другие свойства, желательные для нафтеновых масел, используемых в большинстве синтетических полимеров. Расслаивающийся и не расслаивающийся алюминий, красящие пигменты добавляют для быстрого высыхания, улучшения стойкости к УФ лучам и увеличения площади покрытия. Санаптовая кислота представляет собой смесь масла и нафтеновой кислоты. Hi-Sol 10 представляет собой ароматический углеводородный растворитель. Sunpar представляет собой парафиновое нефтяное масло. И Circosol представляет собой нафтеновое масло. Наконец, нафтеновое и парафиновое масло представляет собой смесь, содержащую а) от около 5 до 95% масс, парафинового масла, имеющего плотность по API, при 60F (15,56C), от около 28,5 до 31, и температуру застывания при около 0F (-17,78C), и b) от около 95 до 5 мас.%, нафтенового масла с содержанием нафтеновых атомов углерода от около 30 до 45 мас.%, с плотностью по API, при 60F(15,56 С), от около 20 до 28, и с температурой застывания при около -50F (-45,56C), и молекулярную массу от около 200 до 300. Примеры Композиции получают определенным методом, который включает следующие стадии (если присутствуют соответствующие компоненты):i) плавление микрокристаллического парафина (а),ii) смешивание уайт-спирита и Vista LPA 210, льняной олифы или обработанного осветительного масла, парафинового масла и нафтеновой кислоты с высокой молекулярной массой,iii) смешивание Attagel 20 и RediKote, и последующее объединение полученного продукта с Interfibe FT,iv) смешивание Aflake 805 и РА-14 с растворимым в масле сульфонатом щелочного металла, и последующее объединение полученной смеси с продуктом стадии (iii),v) смешивание продукта стадии (iv) с продуктом стадии (ii),-3 005636vi) смешивание продукта стадии (v) с продуктом стадии (i),vii) смешивание гильсонита с продуктом стадии (vi), иviii) после тщательного смешивания полученной композиции смешивание с расслаивающимся или не расслаивающимся алюминием и цветными(ым) пигментированными(ым) ингредиентами(том) и, необязательно, силикагелем, при медленном перемешивании. Микрокристаллический парафин необязательно объединяют с концентратом Keywax rubber. Согласно описанной выше методике получают композиции из компонентов, указанных в табл. 2 ниже. Таблица 2 Продукт примера 1 применяют в системе наполнения слива для балластных резервуаров для балок коробчатого сечения и всех пустот на суднах и подводных лодках. Он разработан специально для внутренних поверхностей, подземных и подводных трубопроводов, внутренних панелей автомобилей, кабельтовых и проволочных канатов, промышленных производств, сточных и фильтрационных сооружений, нефтеочистительных заводов и заводов по производству стали горячей прокаткой, например, для сталепрокатных станов и стальных конструкций.-4 005636 Продукт примера 2 применяют для наружных поверхностей, таких как мосты, резервуары для хранения,внешние трубопроводы, нефтеочистительные заводы, промышленные предприятия, ядерные и обычные генераторы энергии, телефонные опоры и опоры ЛЭП, сливные желоба, покрытий для уличных фонарей и линий по производству стали горячей прокатки. Продукты примеров 3-7 варьируются по цвету и имеют рыжевато-коричневый, светло-зеленый, голубой,желтый (золотой) и красный цвет, соответственно. Они разработаны для наружных поверхностей, таких как мосты, резервуары для хранения, внешние трубопроводы, нефтеочистительные заводы, промышленные предприятия, ядерные и обычные генераторы энергии, телефонные опоры и опоры ЛЭП, сливные желоба и как покрытия для уличных фонарей. Пример 8. По методике смешивания, описанной выше, получают композицию из следующих компонентов, в которых буквы соответствуют компонентам, перечисленным в табл. 1: Компонент мас.%m) Слюда 805F 8, 63 100 Продукт примера 8 разработан как для наружных, так и для внутренних поверхностей. Он представляет собой превосходное покрытие с промышленной прочностью, полученное специально для применения на предприятиях, работающих с высокоагрессивными средами, таких как химические заводы, морские нефтяные платформы, буровые установки, трубопроводы, резервуары для хранения, для нанесения покрытий на дренажные желоба и уличные осветительные приборы. Он должен наноситься с толщиной сухой пленки 12 мил или 21 мил(DFT) , либо кистью, либо не пневматическим распылителем. В данном примере, каждый из компонентов необязательно замещен соответствующим продуктом и обработан в соответствии с описанным методом. Приблизительные весовые части соответствующих компонентов для трех дополнительных типов композиций, входящих в объем данного изобретения, указаны в табл. 3 ниже. Ингредиенты соответствуют буквенным обозначениям, приведенным в табл. 1. Хотя количество эмульгатора (k) не указано, его используемое количество изменяется при изменении количества компонента (j) и является достаточным для осуществления введения компонента (j) в полученную смесь согласно описанному способу получения. Таблица 3-5 005636 Композиции, полученные из указанных компонентов в соответствии с принятой методикой имеют следующие характеристики: 1) одностадийное нанесение (требует минимальной подготовки поверхности - нет необходимости в пескоструйной обработке, грунтовке или герметизации; 2) не содержат свинец; 3) применимы для всех поверхностей, включая оцинкованные металлы, дерево и бетон; 4) 100% герметизирующая способность для предотвращения проникновения кислорода; 5) предотвращение образование ржавчины под покрытием; 6) позволяют сваривать поверхности с покрытием и повторно наносить покрытие; 7) очень гибкие не растрескиваются, не отслаиваются и не скалываются; 8) защищают от УФ лучей (за исключением композиций, предназначенных для внутреннего применения); 9) предотвращают конденсацию - отталкивают влагу; и 10) могут наноситься на существующие окрашенные или ржавые поверхности. Композиции наносятся на поверхности с толщиной сухой пленки приблизительно 21 мил (DFT),либо кистью, либо не пневматическим распылителем. Нанесенные пленки отвердевают на воздухе при температуре окружающей среды. В применяемом в описании и формуле изобретении определении по существу такой же, как, это определение означает, что все описанные основные характеристики колеблются в пределах 5% сравниваемого объекта. Определения около или приблизительно означают то же изменение 5%. Изобретение и его преимущества легко понятны из представленного выше описания. Могут быть проведены различные изменения способа, компонентов и композиций не выходя за объем данного изобретения или не жертвуя его материальными преимуществами. Описанные выше способ и продукты проиллюстрированы предпочтительными вариантами данного изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Противокоррозийная композиция для покрытия, которая, по существу, содержит компоненты:a) от 5 до 60 мас.% микрокристаллического парафина, имеющего температуру плавления по крайней мере около 150F (65,56 С),b) от 0,02 до 25 мас.% HTCR масла или смеси нафтенового и парафинового масла,c) от 0,05 до 20 мас.% растворимого в масле сульфоната щелочного металла, имеющего молекулярную массу приблизительно от 400 до 550,d) от 10 до 50 мас.% пылевидного гильсонита,e) от 1 до 25 мас.% льняной олифы или обработанного осветительного масла,f) от 0,5 до 5 мас.% нафтеновой кислоты,g) от 15 до 70 мас.% растворителя,j) от 1 до 18 мас.% гелеобразного аттапульгита или водного алюмосиликата магния с гелеобразующими и реологическими свойствами,k) от 1 до 12 мас.% эмульгатора,где массовые проценты даны на основе общего веса используемых компонентов. 2. Композиция по п.1, дополнительно содержащаяh) от 0,05 до 12 мас.% катионной соли формообразующего модификатора вязкости,i) от 10 до 35 мас.% расслаивающейся или не расслаивающейся алюминиевой пасты,l) от 1 до 30 мас.% волокнистого порошка, который является диспергируемым в воде при перемешивании,m) от 2 до 27 мас.% сухого измельченного порошка белой слюды в виде бляшек,n) от 0,5 до 17 мас.% осушителя на основе силикагеля,о) от 2 до 35 мас.% светлого, быстросохнущего диспергированного УФ-стойкого пигмента,р) не более 60 мас.% дисперсии бутилкаучука или полиизобутилена в парафине или микрокристаллическом парафине; 3. Композиция по п.1 или 2, которая является отверждаемой. 4. Композиция по п.1 или 2, которая отверждена. 5. Композиция по п.2, в которой микрокристаллический парафин находится в сочетании с дисперсией бутилкаучука в парафине или микрокристаллическом парафине, или полиизобутилена в парафине или микрокристаллическом парафине, и весовое соотношение дисперсии к микрокристаллическому парафину составляет вплоть до 4:1. 6. Композиция по п.1, в которой сульфонатом щелочного металла является сульфонат натрия. 7. Композиция по п.1, в которой растворителем (g) является высыхающее масло. 8. Композиция по п.7, в которой высыхающим маслом является смесь растворителей изо- и циклопарафинов. 9. Композиция по п.1, в которой компонент (b) является светлым не окрашенным технологическим маслом из отобранного, не содержащего парафина сырья. 10. Композиция по п.1, в которой нафтеновое и парафиновое масло содержит смесь, содержащую а) от около 5 до 95 мас.% парафинового масла, имеющего плотность по API при 60F (15,56 С) от около 28,5 до 31 и температуру застывания при около 0F (-17,78C), и b) от около 95 до 5 мас.% нафтенового масла с содержанием нафтеновых атомов углерода от около 30 до 45 мас.% с плотностью по API при-6 005636 60F от около 20 до 28 и с температурой застывания при около -50F (-45,56 С), и молекулярную массу от около 200 до 300. 11. Композиция по п.1 или 2, которая выдерживает 1200 ч тестирования распылением соли поASTM В-117 при нанесении на металл, дерево или бетоны и отверждении. 12. Композиция по п.11, которая является стойкой к УФ-лучам в течение вплоть до 4000 ч согласно стандартам по методике испытаний ASTM В-53 при нанесении на металл, дерево или бетон и отверждении. 13. Композиция по п.1, в которой микрокристаллический парафин (а) находится в смеси с дисперсией бутилкаучука в парафине или микрокристаллическом парафине, или полиизобутилена в парафине или микрокристаллическом парафине. 14. Композиция по пп.2-13, которая имеет следующие приблизительные весовые части различных компонентов:(j) 4,5 части; и достаточное количество (k). 15. Композиция по пп.2-13, которая имеет следующие приблизительные весовые части некоторых компонентов:(n) 0,95 части и достаточное количество (k). 16. Композиция по пп.2-13, которая имеет следующие приблизительные весовые части указанных компонентов:(o) от 7 до 16 частей и достаточное количество (k). 17. Композиция по пп.2-13, которая имеет следующие приблизительные весовые проценты указанных компонентов:(m) 8,63% и достаточное количество (k). 18. Способ получения противокоррозийной композиции для покрытия по пп.2-17, включающий следующие последовательные стадии:i) плавление компонента (а),ii) смешивание компонентов (g), (е), (b) и (f),iii) смешивание компонентов (j) и (k),и объединение полученного продукта с компонентом (l),iv) смешивание компонентов (h) и (m) с компонентом (с) и последующее объединение полученной смеси с продуктом стадии (iii),v) смешивание продукта стадии (iv) с продуктом стадии (ii),vi) смешивание продукта стадии (v) с продуктом стадии (i),vii) смешивание компонента (d) с продуктом стадии (vi),viii) после тщательного смешивания полученной композиции добавление в нее компонентов (i) и (о) и смешивание.