Патент на изобретение №2209732

(54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к способам защиты изделий, работающих в условиях абразивного износа, в частности обечаек магнитных сепараторов, применяемых в горно-металлургической промышленности, и может быть использовано в других отраслях промышленности для антикоррозионной, механической защиты. В способе нанесения защитного покрытия на изделия подготавливают поверхность изделия и армирующего материала покрытия, приготавливают клеевую композицию с последующим ее нанесением на поверхность изделия, выдерживают и термостатируют покрытие. В процессе подготовки поверхности изделия на последнюю наносят антиадгезионную смазку, используют клеевую композицию, обладающую повышенной адгезией к армирующему материалу, после нанесения которой осуществляют винтовую намотку армирующего материала на наружную поверхность изделия с одновременной пропиткой и проклейкой армирующего материала клеевой композицией с последующей выдержкой. После чего на армирующий материал наносят полиуретановый эластомер. Изобретение позволяет создать прочное по физико-механическим показателям покрытие, которое является съемным, подлежащим ремонту, без нарушения целостности защищаемого изделия. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам защиты изделий, работающих в условиях абразивного износа, в частности обечаек магнитных сепараторов, применяемых в горно-металлургической промышленности, и может быть использовано и в других отраслях промышленности для антикоррозионной, механической защиты.

Известен способ покрытия стальных труб термопластичным полимерным материалом, включающий получение экструзией двух полос пленки, их дублирование с образованием двухслойной ступенчатой ленты, ее намотку по винтовой линии на вращающуюся и продольно перемещающуюся трубу и прикатку (см. патент СССР 1153819, МКИ В 29 С 63/18. 3аявлено 22.12.81, опубликовано 30.04.85, бюл. 16. Заявитель – Маннесманн АГ (ФРГ)).

Известным способом получают покрытие, не содержащее армирующий материал и прочно приклеенное к трубе. Однако именно это обуславливает недостаточную прочность и низкую абразивную стойкость покрытия. В случае обнаружения частичных повреждений оно не подлежит ремонту. Все это существенно снижает эффективность покрытия.

Известен способ покрытия труб полиэтиленом путем нагрева трубы, экструзионно-намоточного нанесения клея и полиэтиленовой ленты, прикатки покрытия роликом и охлаждения (см. авт. св. СССР 1470554, МКИ В 29 С 63/06. Заявлено 04.04.86, опубликовано 07.04.89. Бюл. 13. Заявитель – Уральский НИИ трубной промышленности).

Известен также способ покрытия стальных труб термопластичным материалом преимущественно полиэтиленом, путем обмотки разогретой трубы по винтовой линии термопластичной пленкой с одновременной приклейкой ее к трубе высоковязким склеивающим веществом, получаемым в виде полосы, экструдируя ее одновременно с процессом обмотки трубы пленкой (см. патент СССР 358819, MKИ B 29 d 23/00. Заявлено 04.07.69, опубликовано 03.11.72. Бюл. 34. Заявитель – Маннесманн АГ(ФРГ)).

Известные способы также предусматривают получение покрытия из термопластичного материала, не содержащего армирующий компонент, обладающего высокой адгезией к трубе. Известные покрытия прочно приклеены к поверхности трубы. Такое покрытие также не отличается достаточной прочностью и абразивной стойкостью, невысокие и другие физико-механические показатели. Кроме того, в случае обнаружения отдельных повреждений оно неремонтопригодно. Все вместе взятое снижает эффективность покрытия.

Наиболее близким из известных способов является способ нанесения защитного покрытия на изделия, включающий подготовку поверхности изделия и подготовку листов резины, приготовление клеевой композиции с последующим ее нанесением на поверхность изделия и резиновые листы, приклейка последних к поверхности изделия, обжатие, выдержку и термостатирование покрытия (см. Химическое оборудование в коррозионно-стойком исполнении. -М: Машиностроение, 1970, с.311-313) – прототип.

Известный способ позволяет получать покрытие, содержащее армирующий материал и приклеенное к поверхности изделия, что делает его более прочным по сравнению с вышеуказанными, то есть из термопластичных полимерных материалов. Однако и оно не отличается высокой эффективностью ввиду низкой абразивной стойкости, недостаточной прочности (имеют место отрывы листов резины от изделия), высокий абразивный износ. Кроме того, оно не пригодно для ремонта. Таким образом, как показал анализ информации о существующем уровне техники в данной области, все известные способы нанесения защитного покрытия на изделия не обеспечивают высокой эффективности покрытий, обладающих высокой стойкостью, прочностью, высокими физико-механическими показателями и ремонтопригодных.

Заявляемый в качестве изобретения способ нанесения защитного покрытия на изделия позволяет достичь нового технического результата – повышение эффективности покрытий путем улучшения физико-механических показателей качества и обеспечения ремонтопригодности покрытий.

Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предложенного изобретения и способствует достижению нового технического результата.

Способ нанесения защитного покрытия на изделия, включающий подготовку поверхности изделия и армирующего материала покрытия, приготовление клеевой композиции с последующим ее нанесением на поверхность изделия, выдержку и термостатирование покрытия, отличающийся тем, что используют клеевую композицию, обладающую повышенной адгезией к армирующему материалу, после нанесения которой осуществляют винтовую намотку армирующего материала на наружную поверхность изделия с одновременной пропиткой и проклейкой армирующего материала клеевой композицией с последующей выдержкой, после которой на армирующий материал наносят полиуретановый эластомер.

Достижению технического результата способствует и то, что в процессе подготовки поверхности изделия на последнюю наносят антиадгезионную смазку, в качестве армирующего материала используют ткань, клеевую композицию готовят на основе полиэфируретана.

Технический результат достигается и тем, что винтовую намотку армирующего материала, выдержку последнего, пропитанного клеевой композицией, и нанесение полиуретанового эластомера осуществляют на постоянно вращающемся нагретом изделии.

Таким образом, как показал анализ выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и сущность предложенного изобретения, последнее отвечает критерию патентоспособности “новизна”.

Подготовка поверхности изделия и армирующего материала, приготовление клеевой композиции с последующим ее нанесением на поверхность изделия, выдержка и термостатирование позволяют получить защитное покрытие.

Использование для нанесения на изделие клеевой композиции, обладающей повышенной адгезией к армирующему материалу, и осуществление винтовой намотки армирующего материала на наружную поверхность изделия с одновременной пропиткой и проклейкой армирующего материала клеевой композицией с последующей выдержкой обеспечивает высокую адгезию клеевой композиции именно к армирующему материалу, его пропитку и проклейку, что обеспечивает создание прочного защитного покрытия, надежно укрепленного на изделии, но не приклеенного к последнему. Это способствует осуществлению ремонтопригодности покрытий в случае их частичных повреждений. Последующее нанесение на армирующий материал полиуретанового эластомера, обладающего высокими физико-механическими показателями, обеспечивает создание защитного покрытия, отличающегося высокими физико-механическими показателями: высокая прочность и стойкость, низкий абразивный износ.

Нанесение разделительной смазки на поверхность изделия в процессе его подготовки способствует антиадгезионным качествам пропиточного слоя клеевой композиции и вместе с ним армирующего материала к поверхности изделия. Использование полиуретановой клеевой композиции и полиуретанового эластомера, имеющих высокую вязкость к ткани – армирующему материалу, обеспечивает создание прочного, надежного покрытия.

Приготовление клеевой композиции на основе полиэфируретана обеспечивает адгезию прежде всего к армирующему материалу – ткани.

Осуществление винтовой намотки армирующего материала, выдержки последнего, пропитанного клеевой композицией, и нанесение полиуретанового эластомера на постоянно вращающееся нагретое изделие обеспечивает простоту и качество получаемого покрытия, прочного и надежно укрепленного на изделии.

Таким образом, заявляемая совокупность существенных отличительных признаков способствует достижению технического результата – повышение эффективности покрытий путем улучшения физико-механических показателей качества и обеспечения ремонтопригодности покрытий.

В процессе проведения заявителем поиска информации в данной области обнаружены отдельные отличительные признаки заявляемого изобретения среди известных объектов того же назначения, а именно пропитка армирующего материала во время его винтовой намотки на изделие, см. авт. св. СССР 133382 “Способ непрерывного изготовления стеклопластиковых труб методом намотки”, МКИ B 29 d 23/00. Однако другие отличительные признаки, как и совокупность отличительных признаков заявляемого изобретения в ходе проведенного поиска не обнаружены. Таким образом, на основании анализа выявленной информации о существующем уровне техники в данной области и анализа совокупности существенных отличительных признаков предлагаемого изобретения, заявляемая новая совокупность признаков не вытекает явным образом из существующего уровня техники. Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности, как “изобретательский уровень”.

Предлагаемый способ нанесения защитного покрытия на изделия поясняется чертежом-схемой, и осуществляют его следующим образом.

На чертеже представлен стенд для нанесения защитного покрытия на изделия, например на обечайки (барабаны) магнитных сепараторов, используемых для обогащения сильномагнитных руд и материалов мокрым способом в горно-металлургической промышленности, где 1 – обечайка, 2 – подвижная опора с электродвигателем, 3 – подвижная опора со стороны подключения нагревателей, 4 – нагреватели (электроконфорки).

Подготовка обечайки для нанесения защитного покрытия заключается в механической обработке поверхности обечайки от остатков прежнего покрытия. Для этого используют стандартные маталлические щетки, шлифовальные шкурки и т.п. При наличии жировых пятен масла поверхность дополнительно обрабатывается ацетоном. На поверхность подготовленной обечайки наносят любую антиадгезионную смазку, являющуюся разделительным слоем между обечайкой, клеевой композицией на основе полиэфируретана и армирующим материалом, например смазка марки СКТ в толуоле (см. ГОСТ 14680-79). В качестве армирующего материала используют, например, синтетическую ткань марок ТК -100, ТК -200-2 (см. ГОСТ 18215-80), можно использовать и другие синтетические ткани (анидная ТА-100, лавсанокапроновая ТЛК-200 и др.). Используемые ткани имеют большой показатель разрывной нагрузки: для ТК -100 – 3630 н/см, для ТК-200-2 – 7250 н/см. Наиболее пригодна вискозная ткань ТВ-80, имеющая наибольшую адгезию к полиэфируретановой клеевой композиции. Ткань нарезают полосами шириной 200-300 мм и длиной в зависимости от размеров обечайки (диаметра и длины). Для раскроя ткани используют стандартное устройство для раскроя ткани, например ленточный нож НЛ-80 (см. Карпов В.Н. Оборудование для предприятий резиновой промышленности. -М.: Химия, 1987, с.181-183). Затем осуществляют приготовление клеевой полиуретановой композиции на основе полиэфира П-2200 или ПДА-80 в соответствии с технологическим регламентом ТР 100.4-002-99, разработанным в ООО “Ремфлотсервис”. Указанная полиуретановая композиция имеет очень высокую адгезию именно к применяемой и указанной выше ткани и совсем незначительную адгезию к металлической поверхности обечайки, дополнительно смазанной антиадгезионной смазкой, что дополнительно снижает адгезию клеевой композиции к поверхности обечайки. Для проведения синтеза используют установку получения реакционной массы, разработанной в OOO “Ремфлотсервис” в соответствии с чертежом 100.04-004-99, или стандартный реактор, например, стальной эмалированный (см. Химическое оборудование в коррозионно-стойком исполнении. Справочник. -М.: Машиностроение, 1970, с.144). Одновременно готовят полиуретановый эластомер марки СКУ-7Л на основе полиэфира П-6 и др. Согласно разработанному в ООО “Ремфлотсервис” технологическому регламенту ТР 100.4-001-99. Для синтеза полиуретанового эластомера используют тоже оборудование, что и при приготовлении клеевой полиуретановой композиции, например стальной эмалированный реактор (см. Химическое оборудование в коррозионно-стойком исполнении. Справочник. -М.: Машиностроение, 1970, с.144). Приготовленный эластомер обладает высокими физико-механическими показателями, обеспечивая высокую прочность, абразивную стойкость защитному покрытию.

Из расходных емкостей с полиэфируретановой клеевой композицией последнюю выливают на вращающуюся обечайку 1, предварительно разогретую до температуры 80-100^oС, шпателем выравнивают до слоя толщиной 1,5-2,0 мм. После нанесения первого слоя сразу же по винтовой линии из расходного рулона наматывают ленты армирующей ткани на вращающуюся обечайку. При этом происходит пропитка и проклейка самой армирующей ткани за счет вязких свойств клеевой композиции, последовательного отверждения. За счет высокой адгезии полиуретановой клеевой композиции к ткани и низкой – к поверхности обечайки приклеивание армирующей ткани к поверхности обечайки отсутствует. За счет винтовой намотки ткани обеспечивается высокая надежность крепления покрытия на обечайке. Время выдержки пропитанной ткани на вращающейся обечайке составляет 30-60 мин при температуре 80-100^oС. При этом происходит полная фиксация пропитанной ткани на поверхности.

Затем аналогичным способом наносят на обечайку с нанесенной и пропитанной клеевой композицией армирующей тканью второй слой – слой полиуретанового эластомера. При этом полиуретановый эластомер используют как в жидком, так и во вспененном газом состоянии. Выдержку покрытия проводят в течение 1,5-2,0 часов на вращающейся обечайке, нагретой до температуры 80-100^oС. Затем осуществляют общее термостатирование покрытия в течение 6-7 суток, которое можно проводить как на стенде, так и вне его.

Таким образом, в результате применения данного изобретения достигается возможность получения технического результата – повышение эффективности покрытий изделий путем улучшения физико-механических показателей качества (прочности, абразивной стойкости) и обеспечения ремонтопригодности покрытия.

Предлагаемый способ позволяет создать высокопрочные, долговечные, стойкие к абразивному износу, с высокими физико-механическими показателями покрытия, имеющие большой срок службы от одного года до 3 лет. Вследствие того что покрытия надежно укреплены, но не приклеены к поверхности обечайки, покрытия обладают хорошей ремонтопригодностью.

Формула изобретения

1. Способ нанесения защитного покрытия на изделия, включающий подготовку поверхности изделия и армирующего материала покрытия, приготовление клеевой композиции с последующим ее нанесением на поверхность изделия, выдержку и термостатирование покрытия, отличающийся тем, что в процессе подготовки поверхности изделия на последнюю наносят антиадгезионную смазку, используют клеевую композицию, обладающую повышенной адгезией к армирующему материалу, после нанесения которой осуществляют винтовую намотку армирующего материала на наружную поверхность изделия с одновременной пропиткой и проклейкой армирующего материала клеевой композицией с последующей выдержкой, после которой на армирующий материал наносят полиуретановый эластомер.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала используют ткань, клеевую композицию готовят на основе полиэфируретана.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что винтовую намотку армирующего материала, выдержку последнего, пропитанного клеевой композицией, и нанесение полиуретанового эластомера осуществляют на постоянно вращающемся нагретом изделии.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 18.04.2003

Извещение опубликовано: 27.09.2004 БИ: 27/2004