Введение к работе
Актуальность работы
Покрытия наружной поверхности резервуаров должны обладать не только высокими защитными свойствами к действию окружающей атмосферы, но и хорошей светоотражающей способностью, позволяющей существенно уменьшать потери нефтепродуктов от испарения Недостаточно высокие защитные свойства покрытий наносят не только ущерб оборудованию, но и ведут к потере декоративных качеств. Чаще всего покрытия страдают в результате облива нефтью и нефтепродуктами, потеков ржавчины от труднодоступных и неокрашенных участков, мест соединений деталей
В результате применения отечественных и импортных лакокрасочных материалов для наружной окраски резервуаров срок службы покрытия составляет не более 8-10 лет В то же время распространена окраска резервуаров с применением так называемой «серебрянки», представляющей смесь олифы с алюминиевой пудрой, требующей возобновления уже через 2-3 года
При выборе покрытий для наружной поверхности резервуаров очень важно сохранение цвета в течение длительной эксплуатации, что определяется стабильностью пигментной части
Стабильность дисперсий наполнителей и пигментов в лакокрасочных композициях определяется свойствами адсорбционного слоя, которые в свою очередь зависят от свойств наполнителей и связующих, рецептуры лакокрасочного материала и технологии его получения
Весьма перспективным направлением в нефтегазовой отрасли является использование в качестве наполнителя в композиционных материалах на эпоксидной основе диоксида титана рутиловой модификации Такие композиции после отвердения обладают высокими начальными свойствами — адгезией, прочностью, белизной, что дает возможность при необходимости варьировать цветовой гаммой введением других пигментов
Работа посвящена повышению защитной способности и долговечности композиционных материалов на эпоксидной основе для окраски стальных резервуаров Для этого рассматривалось влияние диспергирования и модифицирования наполнителя — рутила — на технологические и эксплутационные характеристики эпоксидных композиций при исполь-
зовании их в качестве защитных покрытий оборудования и металлоконструкций
Цель диссертационного исследования
Целью диссертационной работы явилось повышение защитных свойств и долговечности композиционных материалов на эпоксидной основе диспергированием и модифицированием наполнителя — диоксида титана рутиловой модификации — в условиях действия рабочих сред предприятий нефтегазовой отрасли
Для реализации поставленной цели в диссертации решались следующие задачи:
Изучение влияния нового отвердителя — кремнийорганического амина-у-аминопропилтриэтоксисилана (КАЭС) — на адгезионную прочность к стальной поверхности, водо- и бензонабухаемость покрытий на основе эпоксидной смолы Э-41
Исследование влияния диспергирования и модифицирования рутила на адгезионную прочность, водо- и бензонабухаемость покрытий на основе эпоксидной смолы Э-41, отвержденной КАЭС
Разработка рецептуры лакокрасочной композиции с улучшенными защитными и технологическими характеристиками
Исследование влияния диспергированного и модифицированного рутила на технологические свойства лакокрасочных материалов
5 Улучшение декоративных, защитных и механических свойств
лакокрасочных покрытий путем наполнения их диспергированным и моди
фицированным рутилом
Научная новизна
Впервые установлено, что от распределения рутила по слоям покрытия зависит защитная способность двухслойных эпоксидных покрытий с модифицированным рутиловым наполнителем она достигает максимальных значений при наполнении первого (грунтовочного) слоя в связи с асимметричностью электроосмотического переноса, вызванной высокой диэлектрической проницаемостью рутила, второй слой при этом не содержит наполнителя
Установлено, что присутствие в составе композиции рутила каталитически влияет на процесс взаимодействия эпоксидного олигомера с отвердителем, что приводит к смещению температуры начала отвердения и максимальной температуры в область более низких значений температур
по сравнению с ненаполненной композицией, за счет дополнительного выделения тепла при отвердении композиции Практическая ценность
Разработаны рецептуры лака на основе эпоксидной смолы Э-41, модифицированной эпоксиуретановым олигомером ПЭФ-ЗА, отверждае-мой кремнийорганическим амином-у-аминопропилтриэтоксисиланом (КАЭС), и краски, получаемой добавлением в состав лака наполнителя — рутила Получаемые покрытия обладают высокой долговечностью, основанной на стабильности адгезии к стальным поверхностям стойкостью к действию воды, бензина и солевого тумана, хорошими технологическими и декоративными свойствами
Определены технологические параметры нанесения лакокрасочного покрытия на наружную поверхность резервуара
Апробация работы
Основные результаты и положения работы были опубликованы в журналах «Лакокрасочные материалы и их применение», «Управление качеством в нефтегазовом комплексе», доложены и обсуждены на 56, 57-й научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ, Уфа 2005-2006 гг, на конференции «Трубопроводный транспорт-2005», Уфа, 2005 г; на VI научно-практической конференции молодежи ОАО «Северные МН», УГТУ, Ухта, 2005 г, на инновационно-промышленном форуме «Промэкспо-2006», Уфа, 2006 г, на Международной научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового дела», УГНТУ, Уфа, 2006 г
Публикации
По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, получен 1 патент на изобретение.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованной литературы из 128 наименований и 1 приложения Основной материал изложен на 136 страницах, включая 34 рисунка и 16 таблиц
