1 стр. из 1

Органосиликатные композиции (ОСК), разработчиком которых является Институт химии силикатов им. И. В. Гребенщикова РАН, широко применяются для долговременной защиты от коррозии металлических, бетонных, кирпичных и оштукатуренных поверхностей.

ОСК технологичны, обладают хорошей укрывистостью. Покрытия стойки в газообразных агрессивных средах, морозостойки, термо-, свето- и радиационностойки, обладают высокими электроизоляционными свойствами, являются слабогорючими, трудносгораемыми, трудновоспламеняемыми, обладают малой дымообразующей способностью. ОС-покрытия проявляют высокую гидрофобность, низкое грязеудержание. Основные технические требования и методы испытаний изложены в ГОСТ 9.406 — 84. ЕСЗКС «Покрытия органосиликатные». Технологические особенности их применения изложены в «Инструкции по применению органосиликатных композиций для противокоррозионной защиты металлических и других строительных конструкций, технологического оборудования и для декоративной отделки строительных материалов и фасадов зданий. РСН-40-81» (М.: изд. Госстроя РСФСР, 1982. — 52 с.), а также в ГОСТ 9.401 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Общие требования и методы ускоренных испытаний на стойкость к воздействию климатических факторов».

Свойства ОС-покрытий, как и полимерных материалов любых других классов, определяются рядом факторов: химической природой и строением полимеров, наличием пигментов и наполнителей, присутствием модифицирующих добавок, технологическим процессом нанесения и режимом сушки, качеством подготовки окрашиваемой поверхности.

ОСК наносятся методами лакокрасочной технологии (наливом, пневматическим распылителем, кистью, окунанием). Перед нанесением ОСК тщательно перемешивают до полной однородности по всему объему. Для разбавления ОСК применяют толуол, ксилолы, смесевые растворители Р-4, Р-5, 645, 646 в количествах, не превышающих 10–15 % мас.
Рекомендуется очистка поверхности металла от окалины и продуктов коррозии до степени 2 по ГОСТ 9.402, т. е. до степени, при которой при осмотре невооруженным глазом не обнаруживаются окалина, ржавчина, пригар, остатки формовочной смеси и другие неметаллические слои. Следует напомнить, что пленкообразователями ОС-покрытий являются термореактивные олигомеры — промышленные КО-лаки и смолы. Для них характерно приобретение необходимого комплекса свойств только после термообработки при температурах 200–350 0С. При этом происходит конденсация полимерных цепей по остаточным силанольным группам с образованием трехмерной структуры, густота которой определяется реакционной способностью присутствующих функциональных групп и температурой сушки. На практике, однако, не всегда возможно отверждение покрытий при нагреве. Поэтому для отверждения ОС-покрытий при более низких температурах в ОСК вводят отвердители. К настоящему времени установлена эффективность применения ряда отвердителей ОС-покрытий при относительно низких температурах термообработки и в естественных условиях. К их числу прежде всего следует отнести следующие: тетрабутоксититан (ТУ 6-09-2738) и полибутилтитанат (ТУ 6-09-2647); продукт АГМ-3 (ТУ 6-02-586) — 1-амино-гексаметилен-6-аминометилентриэтоксисилан; продукт АГМ-9 (ТУ 6-02-724) — -аминопропилтриэтоксисилан в смеси с -аминоизопропилтри-этоксисиланом; диэтиламин в сочетании с тетраэтоксисиланом или тетрабутоксититаном; продукт 119-95, метилфенил-аминометилдиэтоксисилан (бывший АМ-2, ТУ 6-02-575-75); полиметилсилазан (МСН-7, ТУ 6-02-91); полиметилфенилсилазан (смола 143-115, бывш. МФСН-5, ТУ 6-02-517); борсодержащий полиметилфенилсилазан (МФСН-В, ТУ 6-02-862). Следует подчеркнуть, что для получения покрытий холодной сушки введение отвердителей обязательно. В противном случае происходит так называемое «мнимое высыхание», связанное только с физическим удалением растворителя, образуется мягкое покрытие с неудовлетворительными физико-механическими и защитными свойствами.

ОС-покрытия наносят в 2–3 слоя с естественной сушкой перед каждым последующим слоем при распылении и окунании в течение 20–30 мин., при нанесении кистью или валиком — в течение 40 мин. (при положительной температуре и от 0 до минус 5 0С), 60–120 мин. — при температуре от минус 5 до минус 20 0С независимо от метода нанесения.

Нормативно-технические документы допускают нанесение покрытия при температуре не ниже минус 20 0С и не выше плюс 40 0С. Тем не менее наносить ОСК при неблагоприятных метеорологических условиях следует лишь в исключительных случаях. Даже при соблюдении всех рекомендаций по нанесению защитные свойства получаемых в таких условиях ОС-покрытий, как и в случае других лакокрасочных материалов, будут пониженными.

Влажность окружающего воздуха влияет на скорость отверждения. В сухом воздухе отверждение идет быстрее, так как процесс отверждения связан с удалением влаги из системы. По тем же причинам отверждение ОС-покрытий в тонком слое идет быстрее, чем в толстом.

По механизму защитного действия до температур 200–400 0С большинство ОС-покрытий относится к смешанному типу, барьерно-адгезионному, т. к. они, с одной стороны, создают хороший диффузионный барьер, а с другой стороны, препятствуют развитию подпленочной коррозии благодаря удовлетворительной адгезии. Барьерный эффект защитного действия ОС-покрытий усиливается повышенной гидрофобностью и определяется структурно-морфологическими особенностями их поверхности. К слову сказать, угол смачивания водой  для большинства ОС-покрытий составляет не менее 80–90 град., для антиобледенительных покрытий ОС-56-11, ОС-56-22 и ОС-56-33  составляет 100–110 град. Оптимальная толщина ОС-покрытий, предназначенных для эксплуатации в этом режиме, по металлическим поверхностям составляет 150–200 мкм, при окраске по бетону, кирпичу, штукатурке — не менее 100 мкм.

В реальных ОС-покрытиях в естественных условиях формируется нерегулярная, дефектная сетка. Помимо структурных дефектов существуют неоднородности в молекулярной структуре сетки, обусловленные неравномерным распределением по цепи потенциальных центров сшивки. И как следствие наблюдается изменение функциональности узлов сшивки в процессе формирования покрытия и, в случае неэффективного отверждения, сохранение в полимерной сетке остаточных функциональных групп, что может приводить к ускоренному старению материала под действием химических и физических факторов внешней среды. Поэтому крайне необходимо, чтобы к моменту начала эксплуатации процесс отверждения был завершен.

Безремонтный срок службы ОС-покрытий может быть увеличен при нанесении ОСК в случае металлических защищаемых поверхностей по грунтовкам АК-070, ВЛ-02, ВЛ-023, ГФ-021, ФЛ-03к, ЭП-0199, грунт-эмалям «ГРЭМИРУСТ», «КОРНИКА», а в случае каменных строительных материалов — при предварительной обработке поверхности полиорганогидросилоксанами — например, кремнийорганической жидкостью 136-41 (бывш. ГКЖ-94), кремнийорганическими эфирами, полиорганосилазанами и др.

Рассмотрим примеры использования органосиликатной композиции ОС-12-03, получившей наибольшее распространение благодаря своей универсальности. Покрытие используется для защиты сооружений и различных конструкций предприятий самого разного профиля: металлургических, химических, нефтеперерабатывающих, горнодобывающих, а также топливно-энергетического комплекса и в строительстве.

Композиции типа ОС-12 предназначены для защиты от коррозии металлоконструкций и оборудования, а также для защитно-декоративной окраски фасадов зданий и сооружений (по бетону, кирпичу, штукатурке).

Применяются в производстве лицевого кирпича с цветным покрытием. Композиции ОС-12-01 и ОС-12-03 широко применялись ранее в Ленинграде для защиты от коррозии и защитно-декоративной окраски металлических и железобетонных конструкций мостов через Неву и другие реки и каналы города, для защитной окраски опор контактной сети и различных устройств на Октябрьской железной дороге, на химических предприятиях Белоруссии, при сооружении животноводческих помещений и птицефабрик в различных регионах нашей страны. Эти композиции применяются в различных климатических зонах, включая районы Крайнего Севера и Дальнего Востока.

Композиции ОС-12-01 и ОС-11-07 разрешены к применению в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения: на фильтрах артезианских скважин, на бытовых кипятильниках, тэнах, газовых нагревателях (ОС-11-07). Эти композиции используются для защиты от коррозии и электрокоррозии блуждающими токами закладных деталей и монтажных связей в конструкциях из сборного железобетона.

Сочетание двух композиций в виде подслоя ОС-12-01 и наружного слоя ОС-11-07 эффективно при защите от коррозии электрофильтров систем газоочистки и газоходов.

Остановимся подробнее на рецептурно-технологических особенностях и свойствах радиационностойких дезактивируемых ОС-покрытий.

Хорошо известно, что на радиационную стойкость полимерных композиционных покрытий основное влияние оказывает их состав. При этом наиболее существенным фактором, определяющим радиационную стойкость покрытия, является природа пленкообразующего вещества. В процессе радиолиза полимерной основы материала химические связи разрываются, что и обусловливает изменение структуры и свойств покрытия, а именно: появляются трещины, вздутия, липкость и другие дефекты пленки, способствующие загрязнению покрытий и снижению эффективности дезактивации. Наличие сильно развитой поверхности при незначительной толщинепленки способствует также быстрому и очень эффективному, с точки зрения проникновения вглубь, радиационному окислению при контакте с кислородом воздуха или при взаимодействии пленки с другими химическими реагентами.

ОС-покрытия по радиационной стойкости, а также по ряду других физико-технических характеристик, а именно теплостойкости, электроизоляционным свойствам, превосходят многие традиционные лакокрасочные материалы и поэтому очень широко используются в условиях радиационного воздействия, что объясняется, во-первых, высокой радиационной стойкостью фенилсодержащих кремнийорганических пленкообразователей, во-вторых, высокой энергией силоксановой связи полиорганосилоксанов и слоистых гидросиликатов, входящих в состав этих композиций, в-третьих, высоким содержанием наполнителей и неорганических пигментов. Однако среди ОС-покрытий только небольшая группа радиационностойких покрытий проявляет способность к эффективной дезактивируемости. К таким покрытиям относятся ОС-51-03, OC-51-16, OC-51-20.

ОСК ОС-51-03 зеленого цвета, первоначально обозначавшиеся индексом АС-8а, применяются в качестве защитного ради-ационностойкого дезактивируемого покрытия в атомной энергетике с 1970-х гг..,Покрытие обладает высокой радиационной стойкостью (до 1 МГр), устойчиво в паре до плюс 140–150 0С вплоть до дозы 2.8 МГр и в водных растворах при умеренных температурах (100 0С). Покрытие соответствует требованиям ГОСТ Р 51102-97 «Покрытия полимерные защитные дезактивируемые. Общие технические требования» по дезактивируемости, радиационной, термической и химической стойкости, а также физико-механическим свойствам. Покрытие соответствует современным требованиям как при нормальных условиях эксплуатации АЭС, так и в аварийных режимах.

Способ отверждения оказывает существенное влияние на защитные свойства и способность покрытия к дезактивации. В настоящее время оптимальным для ОСК ОС-51-03 считают использование 0,5 % мас. отвердителя АГМ-9, соотношение АГМ-9 к растворителю равным 1:10, 1:20.

Использование определенного технологического решения — применение системы покрытий, состоящей из слоев композиции ОС-51-03 любого цвета и полидиметилфенилсилоксанового лака — позволяет расширить цветовую гамму покрытия ОС-51-03 без изменения энергетических характеристик поверхности. Это особенно важно, так как грязеудержание (а также гидрофобность, способность к дезактивации) покрытий на основе ненаполненных пленкообразователей и лакокрасочных материалов отличается из-за наличия в составе последних пигментов и наполнителей, в большинстве случаев обладающих высокой поверхностной энергией. Особенно серьезные проблемы возникают в связи с необходимостью на практике (например для окраски стен) использовать белые, светлые оттенки, что как правило связано с увеличением содержания либо введения пигментного диоксида титана, рутила, обладающего очень высоким поверхностным натяжением.

Покрытие ОС-51-03 зеленого цвета используется также для защиты от коррозии трубопроводов при температуре теплоносителя до 180 0С (при любом способе прокладки — по воздуху, в подземных проходных и непроходных каналах и бесканальном способе). Участки сварных стыковых соединений трубопроводов, выполненных из эмалированных труб, а также места с поврежденным покрытием обычно эмалируют на трассе с использованием передвижных эмалировочных установок. Однако при отсутствии таких установок защита участков сварных стыковых соединений трубопроводов с теплоносителем (водой) при температуре до 150 0С производится органосиликатным ОС-51-03 или изоловым покрытием.

Покрытие ОС-51-03 широко используется для защиты от коррозии металлических конструкций, предназначенных для эксплуатации в районах с тропическим (влажным и сухим) климатом при размещении на открытом воздухе (ГОСТ 9.401-89, 91; условия эксплуатации по ГОСТ 15150-69Т.1 и Т.1.1).

Нельзя не сказать, что основными летучими продуктами разложения ОС-покрытий являются метан, бензол, водород, вода и циклосилоксаны. Состав летучих продуктов разложения при эксплуатации на воздухе малотоксичен и взрывопожаробезопасен: в среде кислорода содержание угарного и углекислого газов превышает содержание бензола, а содержание формальдегида и муравьиной кислоты значительно ниже содержания метана, циклических тетрамеров и воды. Другими словами, продукты горения ОС-покрытий проявляют умеренноопасную токсичность.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!