Изобретение относится к защитным средствам на основе форполимеров, которые предназначены для защиты металлических, бетонных, деревянных, стеклянных поверхностей от воздействия различных атмосферных и агрессивных сред, коррозии, статического электричества, абразивного износа и могут быть использованы в качестве защитного внутреннего и наружного покрытия трубопроводов, инженерных аэрокосмических и гидромеханических конструкций и сооружений, энергетических установок, портовых сооружений, кровельного железа, а также в качестве декоративного покрытия.

Известна композиция для покрытий, содержащая полно ксипропилентриол, полиизоцианат на основе 4,4 ^! - дифеншшетандиизоцианата и этилацетат при следующем соотношении компонентов, мае. чл

~ Полиоксипропилентриол с мол.м. 3000-5000 - 100

~ Полиизоцианат на основе 4, 4' -дифенил метандиизоцианата 100-200

- Этил ацетат - 100-200

(Патент RU 2073053 опубл. 1997 г.).

Недостатками данной композиции являются большое время отверждения и недостаточные прочностные свойства покрытий.

Известна полиуретановая композиция для покрытий, включающая бифункциональный олигооксипропиленгликоль, триметнлолпрешан, неорганические пигменты, инертные растворители и прлиизоцианатный аддукт- в виде 70%-ного раствора в этилацетате форполимера на основе толуилендиизоцйаната 65/35, глицерина и диэтиленгликоля (авт.св. 1818332 СССР, опубл. 1993, БИ 20).

Недостатком композиции являются недостаточно высокие атмосфе о- и водостойкости.

Известна полиуретановая композиция для покрытий холодной сушки, включающая полиоксипропилентриол молекулярной массы (ММ) 3000-5000, полиизоцианат на основе 4 _} 4’-дифенилметаядиизоцианата, этилацетат, отверждаемая атмосферной влагой воздуха (патент РФ 2073053, опубл. 10.02.1997, БИ 4).

Однако эта композиция имеет недостаточно высокие прочностные и адгезионные свойства и может наноситься при температуре не ниже -5 °C.

Наиболее близким к заявляемому является композиция на основе полиэфируретанового форполимера для защитного покрытия (AZI20190042), состоящая из простого полиэфирполиола, полиизоцианата с содержанием сложно-простого полиэфира молекулярного веса М~1()02, берут в сочетании со стиролом при соотношении полиизоцианата с содержанием сложнопростого полиэфира молекулярного веса М-1002 к стиролу -1 :2 при нагреве 70-80°С с последующим добавлением полиизоцианат марки Desmodnr-L75, растворенном в толуоле при соотношении толуола к полиизоцианату марки Desmodur”L75~ 25-75; реакцию ведут в течение 8 часов, а в качестве отвердителя вводят полиизоцманат марки Desmodur-44V20L; используемые ингредиенты композиции позволяюют в совокупности свести до минимума токсичный запах и довести до полной прозрачности покрытие, работающее в широком температурном диапазоне, при следующем соотношении компонентов:

- п лиизоцианат марки Desmodur-L75 с толуолом - 5-10

- полйизоцианат марки Desmodur-44V20L - 10-15

- простой полиэфирполиол и стирол - остальное.

Недостатком известной ОМПОЗИЦИЙ является то, что при высокой температуре происходит деструкция покрытия поверхности Задачей изобретения является создание накрытий, работающих в агрессивной среде при минусовой температуре свыше минус 70°С.

Поставленная задача решается тем, что средство для защитных покрытий на основе полиэфируретаного форполимера, содержащего простой полиэфирполиол, полтшзоцианата с содержанием сложно-простого полиэфира молекулярного веса М™1002, в сочетании со стиролом при соотношении полиизоцианата с содержанием сложно-простого полиэфира молекулярного веса М“1002 к стиролу -1:2, где согласно изобретению, дополнительно содержит нйноуглерод, отвердитель МДИ-24 и растворитель- толуол при следующим соотношении ингредиентов, мас-с. :

- Полиэфируретановый форполимер - 70-80

~ Наноуглерод - 0,1. -0,3

~ Отвердитель М'ДИ-24 ~ 10- 14

- Толуол- остальное.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что введение композиции в качестве полиэфируретана новый гидрооксид содержащей жирноароматический;, сложно-простой полиэфир, обладающий высокой реакционной способностью, в котором легко взаимодействует при низкой температуре (до ~100°С) с изоциояат содержащем компонентом в совокупности с нанодобавкой - наноуглёроды широкого спектра образует полиэфирурегавовый наноуглерод, содержащий эрозионно-стойкий композиционный материал.

Предложенный полиэфирдиол в своей молекуле кроме гидроксильных групп, создающих уретановую связь, в свою очередь имеет непредельные фрагменты циклогексена, благодаря которым полиэфирдиол обладает полимеризациойной способностью, в результате чего конечный материал дополнительно сшивается .

Кроме этого, ингредиент в виде низкомолекулярного наноуглерода очень хорошо диспергирует (хорошо растворяется в толуоле) в предложенном полиэфире и образует гомогенную систему, а при разбавлении ароматическим углеводородом толуолом почти не расслаивается.

При использовании совокупности ингредиентов ниже заявляемого предела полученное покрытие имеет низкие физико-механические показатели, а выше заявляемого предела нецелесообразно, так как приводит к значительному перерасходу дорогостоящих ингредиентов.

Отвердитель МДИ-24 - полимерный дифенилметандиизоцианат стандартный.

Средство для защитного покрытия готовят следующим образом. Процесс вначале проводят в металлическом (нержавеющем) реакторе, при объеме ™ 20 литров, снабженный механической мешалкой с лопаткой и электронагревом. В реактор помещают 10 кг, предложенного полиэфирдиола, к нему добавляют расчетное количество ианоуглерода. После этого электронагрев включают и реактор подогревают до 80°С, включают мешалку и смесь перемешивают со скоростью 400-450 об/мин в течении 1-2 часов. После этого полученную смесь в диспергаторе (марка: Т65 digital ULTRA - TURRAX) с алмазным наконечником перемешивают со скоростью 9000-9500 об/мин в течении 7-8 мин, в результате этого наноуглерод диспергирует с полиэфирдиолом. При этом получают гомогенное средство на молекулярном (атомарном) уровне. Затем из готовой смеси берут опытное количество материала, к нему добавляют определенное количество толуола, после этого в полученное средство добавляют отвердитель в количестве 20 массовых частей от общего количества раствора, перемешивают 8-10 мин и наносят на испытуемый объект (субстрат), причем для покрытия стеклянной поверхности используют наноуглерод - фуллерены, а для покрытия металлической поверхности-нанотрубки. После отверждения, в течение суток (минимум 24 часа) определяют химико- и физико-механические показатели полученного покрытия.

Полученное средство при атмосферном давлении и температуре от 0°С до -80°С можно использовать для покрытий на металлические, деревянные и стеклянные поверхности против растрескиваний, ударов твердыми веществам коррозии и т.д.

Положительным признаком данного средства является то, что он предотвращает или существенно снижает скорость обледенения на конструкциях, приборах и др, оборудованиях авиакосмической техники, морских судов, плавающих при отрицательных температурах. Это средство также дает возможность создания нового типа молниеотвода по принципу Ньютона (капкан Ньютона) на самолетах, ледоколах и других технических сооружениях. Покрытие было апробировано для металлической и стеклянной поверхности от обледенения в авиационной промышленности при наборе максимальной высоты самолетов.

В таблице 1 приведены примеры по составу химико- и физикомеханические показатели

Таблица L Стекло, как и любой материал, подвержено износу. Износ наступает вследствие коррозии, образующейся в ходе взаимодействия внешней поверхности иллюминатора с газами, образующимися в атмосфере. Как ни странно, но даже воздействие небольшого количества влаги на иллюминатор, не имеющего соответствующей защиты, провоцирует постепенные разрушения текстур, заметных даже невооруженным глазом при определенном освещении.

Таким образом, данное средство положительно решает задачу относительно устранения обледенения, грязи и влаги при нанесении, как на металлическую, так и на стеклянную поверхности при минусовой температуре так и при плюсовой температуре от запотевания.