Epikote tm ламинаты на основе эпок
реклама
EPIKOTE TM ЛАМИНАТЫ НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛЫ ДЛЯ РЕМОНТА ЕМКОСТЕЙ Выпущен: Январь 2001 г ВСТУПЛЕНИЕ Этот информационный лист описывает процедуры, которые рекомендуются по ремонту стальных емкостей (т.е. емкостей для хранения неочищенной нефти) техникой ламинирования, используя ламинатную систему на основе смол EPIKOTE. Для применения этой техники требуются следующие материалы: - ламинирующий связующий смолы EPIKOTE (т.е. EPIKOTE смола/отвердитель EPIKURE ™) - армирование из стекловолокна, сетка для штукатурки из стекловолокна - 2-х компонентная грунтовка смолы EPIKOTE - подходящие составы для заполнения пустот на основе смол EPIKOTE, т.е. смесь для затирочная смесь и шпатлевка (или наполнитель для устранения мелких дефектов) - конечная система верхней герметизации (по выбору) СИСТЕМА ЛАМИНИРОВАНИЯ Эта система разработана для ремонта танкеров и включает смолу EPIKOTE 816 с отвердителями EPIKURE 160 и EPIKURE 161. EPIKOTE 816 имеет средне низкую вязкость, а оба отвердителя имеют низкую вязкость. Это позволяет наносить связующий без труда и обеспечивает хорошую смачиваемость стеклоармирования. КОМПОНЕНТЫ EPIKOTE 816 EPIKOTE 816 является эпоксидной смолой со средне низкой вязкостью, полученной из бисфенола А и эпихлоргидрина, а также части CARDURA™ E10P (глицидилэфир неодекановой кислоты), добавленной в качестве разбавителя. EPIKOTE 816 обладает низким содержанием летучих органических веществ и мягким запахом, что придает смоле желаемые характеристики в работе. Дополнительная информация по EPIKOTE 816 приводится в описании продукта. EPIKURE 160 и EPIKURE 161 EPIKURE 160 и EPIKURE 161 являются модифицированными ароматическими отвердителями аминного типа с различной реакционной способностью. Они могут использоваться отдельно или в смеси один с другим (в любом желаемом соотношении). В этом случае время жизни (и характеристики отверждения) ламинирующего связующего можно легко откорректировать под различные температуры окружающей среды. Типичные свойства этих отвердителей EPIKURE приведены в таблице 1. Свойство Метод Едини тестиров ца ания Внешний вид Содержание базового азота ASTM D2896 % (м/м) Значение Epikure 160 Epikure 161 Коричневая жидкость Коричневая жидкость 7.5-8.5 7.5-8.5 1.12 1.11 кг/л Удельный вес при 200С ASTM D792 Вязкость при 250С ASTM D445 Точка вспышки (в закрытой чашке) Рекомендуемая пропорция с Epikote 816 Pa.s 0 С 0.4-0.7 100 0.2-0.4 100 ASTM D93 50** phr 50 ** *phr=весовых частей на 100 весовых частей смолы **и при ссмостоятельном использовании ,и при использовании в комбинации с другими компонентами, рекомендуемое кол-во отвердителя 50 phr Дальнейшая информация содержится в спецификации. Упрочнение/армирование стекла Для ремонта емкостей требуются два типа стекловолокна. Основное упрочнение – лист из рубленого стекловолокна из рубленых нитей, чаще всего длиной 20-55 мм, из особого низкощелочного боросиликатного стекла, равномерно распространенных на беспорядочном шаблоне и связанных между собой химическим связующим, растворимым в смоле для ламинирования. Большинство производителей поставляют листы из рубленого стекловолокна с различными весовыми показателями на единицу площади, с различными размерами и связующими для соответствия запросам конечных потребителей и методам переработки в области производства стеклоармированных пластмасс. Для ремонта емкостей требуется стеклоткань для ручного нанесения (этот процесс иногда называют контактным формованием), c размером и связующими , необходимыми для эпоксидных смол. Обычно использует лист 300 г/м2, но при некоторых обстоятельствах, когда требуется более толстый и жесткий ламинат, выбирают лист 450 2 г/м2. В дополнение к этому, для окончательного слоя используется стеклоткань для поверхности или поверхностные маты. Данный легковесный материал обеспечивает отсутствие выхода нитей на поверхность ламината; он действует как тампон, по которому жидкость в танкере проникает в ламинат. Производители упрочнителей стекловолокна обычно поставляют, по крайней мере, два типа поверхностной ткани для соответствия различным требованиям методов ламинирования; для ремонта емкостей следует выбирать тип, разработанный для ручного нанесения (контактного формования). Тиксотропные агенты Для использования на вертикальных поверхностях желательно использовать смесь тиксотропной смолы и отверждающего агента во избежание образования наплывов и капания, без усложнения процедуры применения. Требуемая тиксотропия может быть достигнута путем добавления до 5% (от веса EPIKOTE 816) мелкодисперсного кремния Aerosil 380. Это оказывает незначительный эффект на свойства системы отвержденной смолы. Смеси смолы/отверждающих агентов Смешивание Всегда следует тщательно смешивать смолу и отверждающий агент для достижения хорошего отверждения. EPIKURE 160 и EPIKURE 161 являются мобильными жидкостями даже при низких температурах и могут быть полностью смешаны с EPIKOTE 816. Показатели вязкости стартовой смеси EPIKOTE 816 и EPIKURE 160 и EPIKURE 161 при 250С даны в таблице 2. Химическая активность EPIKURE 160 является наиболее рекационно-способной из двух отверждающих агентов. Данная марка обладает хорошими свойствам отверждения при низких температурах, таким образом, смесь EPIKOTE 816/ EPIKURE 160 при температурах около 230С обладает короткой жизнеспособностью и развивает сравнительно высокую экзотермию. EPIKURE 161 менее реакционно способен и образует смеси с EPIKOTE 816, характеризующиеся более длительной жизнеспособностью хотя степени отверждения и свойства низкотемпературного отверждения естественным образом уменьшаются. Экзотермические характеристики двух систем при 230С, измеренные при 100 граммах при околоадиабатических условиях, даны в таблице 2. Таблица 2: Свойства и реакционные способности EPIKOTE816 с ERIKURE160 и EPIKURE 161 Свойство Вязкость смеси при 250С Реакционность (масса 100 г при околоадиабатических условиях) Время для достижения 500С пиковая температура Время пика Время гелеобразования TECAM при 230С, масса 100 г Метод тестирования Единицы измерения Па.с Показатель ERIKURE160 1,2 EPIKURE 161 0,7 DIN 16945 BS 2782 мин 0С мин 49 158 75 180 119 260 мин 81 440 Доля отверждающего агента Пропорции используемых EPIKOTE 160 и EPILTE 161будут зависеть от требуемого баланса между жизнеспособностью и скоростью отверждения, вследствие влияния температуры окружающей среды, преобладающей в процессе применения и отверждения ламината. Только в исключительных случаях толщина ламината повлияет на развитие экзотермии. График 1 показывает влияние различных количеств отверждающего агента на жизнеспособность 100 гколичества (при околоадиабатических условиях) смесей EPIKOTE816 с ERIKURE160 и EPIKURE 161, приготовленных при 230С. Жизнеспособность воспринимается как время, необходимое для достижения смесью температуры 500С. Обычно совокупное количество отверждающего агента составляет 50 phr. График 1: Жизнеспособность смесей EPIKOTE816 с ERIKURE160 и EPIKURE 161(масса 100г) График 2: Пропорции ERIKURE160 к EPIKURE 161для жизнеспособности в 1 час и 2 часа при разных температурах Совокупное количество отверждающего агента всегда составляет 50 phr. Количество EPIKURE 160 показано цифрами, остальное – EPIKURE161. Степень отверждения При низких температурах, например, при 50С, ERIKURE160 будет использован в качестве основного отверждающего агента для достижения нормальной степени отверждения. В менее холодных условиях пропорция EPIKURE 161 желательна для увеличения жизнеспособности смеси смолы/отвердителя; чем выше температура – тем больше будет в большинстве случаев пропорция EPIKURE 161. Например, при температурах около 20-250С, хороший баланс времени работы и скорости отверждения достигается с помощью смеси 30-35% EPIKURE 161 и 60-75% EPIKURE 160. При этих условиях система удовлетворительно отверждается за 7-10 дней. За исключением высоких температур окружающей среды, например, 35 0С и выше, EPIKURE 161 в качестве самостоятельного отверждающего агента может обнаруживать слабое отверждающее действие, поэтому до этих температур может потребоваться небольшая пропорция EPIKURE 160. 4 Свойства отвержденной системы Свойства тонкой пленки Следующие свойства жесткости были измерены у пленок на основе EPIKOTE 816 и толщиной 400 микрон, отвержденных при 230С. Таблица 3: Свойства жесткости EPIKOTE816 с ERIKURE160 и EPIKURE 161 Свойство Метод тестирования Единицы измерения Показатель ERIKURE160 Жёсткость по Кёнингу Через 24 часа Через 72 часа Жёсткость, по Buchholz Через 72 часа EPIKURE 161 DIN 53157 c c 98 162 8 141 83 83 81 DIN 53153 Механические свойства связующих Типичными свойствами литых изделий на основе EPIKOTE 816, отвержденных с применением 50 phr EPIKURE 160 или EPIKURE 161, без стекловолоконного упрочнителя или наполнителей, даны в таблице 4: Таблица 4: Свойства EPIKOTE816, с добавлением ERIKURE160 и EPIKURE 161 Свойство Метод тестирования Отверждение: 7 дней при 230С Твердость по Шору DIN 53505 Точка размягчения по Vicat ASTM D15235 Свойства гибкости при 230С ISO R178 Максимальная прочность при изгибе Натяжение при максимальной прочности Прочность при 5% натяжении Модуль изгиба Свойства сжатия при 230С Максимальная прочность при сжатии Модуль сжатия Отверждение: 7 дней при 230С плюс 1 час при 1000С Точка размягчения по Vicat ASTM D15235 Свойства гибкости при 230С ISO R178 Максимальная прочность при изгибе Натяжение при максимальной прочности Прочность при 5% натяжении Модуль изгиба Единицы измерения 0С Показатель ERIKURE160 83 45 EPIKURE 161 82 41 МПа 88 82 % 5,7 4,6 МПа ГПА 87 2,55 81 2,50 МПа ГПа 90 3,20 91 2,95 МПа 92 86 % 5,2 4,9 МПа ГПа 93 280 86 2,62 0С Химическая устойчивость связующих Литые изделия (65 х 25 х 6 мм), изготовленные из EPIKOTE 816 и добавлением 50 phr EPIKURE 160 или EPIKURE 161, были подвергнуты отверждению и погружены в различные реагенты пи температуре 23 0С. Повышение веса образцов в процентах демонстрирует таблица 5. Таблица 5: Химическая устойчивость изделий на основе EPIKOTE816, с добавлением ERIKURE160 и EPIKURE 161 Свойство Метод тестирования Отверждение: 7 дней при 230С Увеличение веса после погружения в : Кипящую воду на 24 часа 30%-ная серная кислота 7 дней 28 дней 70 дней 10%-ная каустическая сода на 7 дней 28 дней 70 дней Ацетон на 4 часа сутки Отверждение: 7 дней при 230С плюс 1 час при 1000С Увеличение веса после погружения в : 30%-ная серная кислота 7 дней 28 дней 70 дней 10%-ная каустическая сода на 7 дней 28 дней 70 дней Единицы измерения Показатель ERIKURE160 EPIKURE 161 % 1,2 1,2 0,4 0,8 1,6 0,5 1,0 1,8 0,2 0,5 0,9 0,3 0,6 1,0 4,6 11,8 4,9 12,9 0,4 0,8 1,6 0,5 1,0 1,8 0,3 0,5 0,9 0,3 0,6 1,0 % Устойчивость к авиационному горючему В тех случаях, когда переработанные нефтепродукты, такие, как авиационное топливо, которое должно использоваться при высокой чистоте, хранятся в контакте с ламинатами или защитными покрытиями, воздействие продукта на ламинат или покрытие – не единственный аспект, представляющий важность. Любое возможное воздействие ламината или покрытия на нефтепродукт должно быть тщательно изучено. Ламинаты, изготовленные с комбинацией EPIKOTE 816/ EPIKURE 160 и EPIKOTE 816/ EPIKURE 161, подверглись тестированию следующим образом. Четыре стальных бочки с диаметром приблизительно 30 сантиметров и глубиной 40 сантиметров были очищены от смазки и обработаны изнутри струей дроби до получения белой металлической поверхности. В течение одного часа, поверхность была покрыта двухкомпонентной грунтовкой на основе смолы EPIKOTE и оставлено застывать на ночь. Затем бочки облицованы одним слоем ламината из 300 г/м 2 рубленого волокна и одним слоем поверхностного материала. Две бочки облицевали ламинатом из комбинации EPIKOTE816/ EPIKURE 160, и два – ламинатом из EPIKOTE816/ EPIKURE 161. Ламинаты были подвергнуты отверждению в течение 2-х недель при комнатной температуре (18-230С) и протестированы на проницаемость еще до определения устойчивости к авиационном топливу.. Влияние на хранение авиационного топлива в контакте с ламинатами определялось путем помещения 1,5 см слоя воды в каждую бочку и, затем, наполнения приблизительно 27 литрами топлива. Тестирование проводилось с марками топлива Jet A-1 (содержащим антистатическую добавку) и Widecut Jet B. бочки были запечатаны и хранились 6 месяцев при комнатной температуре. По прошествии этого периода образцы топлива были протестированы по показателям содержания камеди, коррозии меди, взаимодействия с водой и термостабильности. Для обоих марок топлива были получены практически идентичные результаты, приведенные ниже. Хотя эти результаты позволяют судить о пригодности ламинированных систем для использования в производстве 6 авиационного топлива, для целей ремонта емкостей потребителям рекомендуется самим принимать меры для определения удовлетворения материалов практическим нуждам и целям применения. Таблица 6: Свойства топлива при контакте с системами на основе EPIKOTE816 с ERIKURE160 и EPIKURE 161 через шесть месяцев. Свойство Содержание камеди Метод тестирования ASTM D381 Коррозия меди, 2 часа при 1000С ASTM D130 Взаимодействие с водой ASTM D1094 Единицы измерения Мг/100 мл Показатель границы раздела Показатель границы разделения Термостабильность Показатель ERIKURE160 EPIKURE 161 1 1 1А 1А Pass1B Pass1B Pass2 Pass2 1Р 3А <0.04 <0.04 ASTM D2341 трубе при 2600С Падение давления в фильтре КПа Методы тестирования Стандарты ASTM опубликованы Американским Обществом Тестирования и Материалов (адрес 100Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959, USA) и их можно найти на сайте по адресу www.astm.org Упомянутые выше методы тестирования SMS доступны из resolution research Europe BV. Информация о номерах методов SMS содержится в бюллетене серии ЕК 1,5 и ее можно получить на сайте www.resins.com. Методы DIN опубликованы компанией Verlag GmbH, 1 berlin, Burggraffenstrasse 4-7, Германия. Стандарты ISO опубликованы под контролем Международной Организации Стандартов (International Standards Organisation). ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ГРУНТОВКА НА ОСНОВЕ СМОЛЫ EPIKOTE Правильно составленная двухкомпаненнтная рецептура на основе смолы EPIKOTE должна использоваться для покрытия стальных субстратов перед нанесением шпаклевок и затирочных компаундов для затирки сварных наплывов и окаймляющих уголков, и т.д. Основными требованиями к грунтовке для данных целей являются: - необходимо использовать типичную пигментацию, обычно представляющую собой смесь ингибитора коррозии и инертного пигмента; - грунтовки с металлическими пигментами (насыщенные цинком) не рекомендуются для использования в ламинатах для ремонта. - Настоятельно рекомендуются не содержащие растворителей системы, но, при сильной необходимости, можно использовать системы на основе растворителей. Затем смесь с содержанием растворителя в краске должна соответствовать условиям вентиляции и температуры внутри ёмкости, подвергающегося ремонту; если содержащая растворитель смесь испаряется слишком медленно, то это может привести к задержанию растворителя в грунтовочной пленке, когда будет наноситься ламинат, в то время как слишком быстрое испарение затруднит нанесение краски. Подходящие грунтовки доступны от многих производителей красок, чьим рекомендациям по смешиванию, разбавлению, способам применения и сроку хранения продуктов надо неукоснительно следовать. НАПОЛНЕННЫЕ СОСТАВЫ При ремонте емкостей для нефтепродуктов обычно используются два типа материалов –шпаклевка или шпательная замазка с одержанием мелкодисперсного наполнителя используются для выравнивания ямок и сварных швов; более сильно наполненная смесь используется для наполнения окаймляющих уголков, а также около заклепочных головок. Шпаклевка или шпательная замазка Это можно купить как двойную композицию, например, производителей краски, или приготовить на месте с использованием системы для ламинирования с содержанием смолы/отвердителя: Компонент EPIKOTE 816 EPIKOTE 160/ EPIKURE 161 Кварцевая или кремниевая мука ( размер 120 меш) Весовых частей 100 50 200-400 Пропорции EPIKOTE 160 к EPIKURE 161 выбраны так же, как и для ламинирующей смеси, описанной выше, т.е. в зависимости от требуемых показателей температуры внешней среды и предельного срока хранения. Смола и отвердитель тщательно смешиваются и затем добавляется наполнитель, при хорошем перемешивании, для придания густой консистенции, пригодной для шпательного нанесения. Может потребоваться добавление 5-7 весовых частей Aerosil 380, если смесь используется на вертикальных поверхностях. Высоконаполненные смеси Это может быть как затирочный компаунд, так и более привычный смола и отвердитель , как в системе для ламинирования Компонент EPIKOTE 816 EPIKOTE 160/ EPIKURE 161 Кварцевая или кремниевая мука (120 меш) Весовых частей 100 50 750-1000 Пропорция EPIKOTE 160 к EPIKURE 161 должна быть такая же, как и для ламинирующей смеси. Смола и отвердитель тщательно перемешиваются, затем добавляется песок, предпочтительно с использованием гравитационного смесителя. Использовать вымытый, высушенный и просеянный кремниевый песок; вес вводимого в смесь песка зависит от гранулометрии. Если размеры частиц песка находятся преимущественно в пределах 0,2-0,3 мм(60-80 меш по ASTM E12) - тогда добавление 750 частей песка на 150 частей (от веса) смеси смолы/отвердителя – это максимальная дозировка. Полностью отобранный песок с распределением размера частиц, показанным на Графике3, может использоваться в более высоких количествах – 1000 весовых частей. Сортировка песчаного наполнителя для затирочной смеси Таблица 3: Cортировка песчаного наполнителя для затирочная смесь 8 Поверхностный слой Правильно приготовленный ламинат, произведенный из рекомендованной ламинирующей системы на основе смолы EPIKOTE и рубленного стекловолокна, с поверхностным материалом, не требует поверхностный слой. Однако, если требуется полностью насыщенная смолой поверхность, можно применить поверхностный слой системы на основе смолы/отвердителя, предпочтительно в течение 24 - 48 часов покрытия ламинатом. Смесь такая же, как и для ламината. Компонент EPIKOTE 816 EPIKOTE 160/EPIKURE 161 Кварцевая или кремниевая мука ( размер 120 меш) Весовых частей Весовых частей Прозрачное покрытие Слабо окрашенное покрытие 100 50 0 100 50 15 Как и раньше, пропорции двух отверждающих агентов выбраны так, чтобы соответствовать преобладающим температурным условиям. Смола и отверждающий агент тщательно перемешаны перед применением. По желанию, для получения слабо окрашенного поверхностного слоя, можно добавить небольшое количество диоксида титана, до 15% от веса EPIKOTE 816. Пигмент следует диспергировать в EPIKOTE 816 с помощью вальцовой мельницы или высокоскоростной, с высоким сдвигом, мешалки. Для проведения работ на месте, самым распространенным методом является наличие концентрированной пасты пигмента в EPIKOTE 816; ее необходимое количество примешивается к смоле для использования в поверхностном слое перед добавлением отверждающего агента. Количество отверждающего агента, конечно, должно быть повышено до уровня, необходимого для отверждения смолы в пигментной пасте. Тем не менее, когда требуется полудекоративный поверхностный слой, в основном, для обеспечения более светлого светового режима в танкере для облегчения осмотра, краска на основе разбавленной растворителем смолы EPIKOTE будет выбрана более часто, когда средняя температура окружающей среды подходит для отверждения этого типа покрытия. Такие краски обычно основаны на смоле EPIKOTE 1001, отвержденной аминным аддуктом или полиаминным отвердителем, и доступны от многих производителей краски. Как и в случае с грунтовкой, поверхностный слой краска должна соответствовать условиям вентиляции, преобладающим в ёмкости без удержания растворителя в пленке. Если предполагается использовать ёмкость для хранения продуктов нефтепереработки, необходимо провести тестирование краски и получить разрешение на ее применение для этих целей, для обеспечения того, что не происходит загрязнения продукта. Общая информация Хранение EPIKOTE 816 Следует хранить EPIKOTE 816 в условиях, исключающих влажность, предпочтительно в исходном плотно закрытом контейнере. При таких условиях и нормальной температуре, срок хранениясоставляет не менее одного года. EPIKOTE 816 обладает хорошей устойчивостью к кристаллизации, но хранение при нихзких температурах может привести к некоторому помутнению. Смола может быть восстановлена до исходного состояния посредством постепенного нагревания до 50-600С. Максимальная температура для накачивания и работы с жидкой смолой EPIKOTE 816 – 85-900С. EPIKURE 160 и EPIKURE 161 Данные отверждающие агенты стабильны при хранении. Тем не менее, их следует хранить в запечатанных контейнерах и избегать воздействия источников тепла. Предупреждения по обращению с продуктом EPIKOTE 816 EPIKOTE 816 раздражает кожу при длительном или повторном контакте, а также может оказывать сенсибилизирующее воздействие. Следует не допускать попадания продукта в глаза и на кожу и носить защитную спецодежду, включая перчатки и очки или маску-экран для лица. EPIKOTE 816 обладает низкой летучестью при рекомендуемых температурах использования, поэтому опасность испарений низкая. Источником информации является паспорт безопасности, который содержит обновленную информацию о безопасном обращении с продуктом. EPIKURE 160 и EPIKURE 161 EPIKURE 160 и EPIKURE 161 содержат 4,4’-диаминометил метан, токсичный химикат, требующий осторожного обращения. 4,4’-диаминометил метан может проникать через кожу в опасных количествах, поэтому является и умеренным кожным раздражителем, и сенсибилизатором. EPIKURE 160 и EPIKURE 161представляют собой умеренные раздражители глаз как при прямом контакте, так и при испарении. Особое внимание следует уделять тому, чтобы не контактировать с продуктами EPIKURE 160 и EPIKURE 161 в жидкой форме и не допускать испарения этих материалов. При работе с ними следует носить защитную спецодежду, в том числе перчатки и очки или маску для лица. Необходимо обеспечить надлежащую вентиляцию (если надо - усиленную), если есть потенциальная возможность вдыхания паров или попадания капель продуктов. Настоятельно не рекомендуется наносить данную систему распылением. Проглатывание EPIKURE 160 и EPIKURE 161 маловероятно. Тем не менее, необходимы меры предосторожности во избежание случайного попадания продукта в пищу или посуду, поскольку 4,4’диаминометил метан токсичен при попадании внутрь. Меры предосторожности См. листы безопасности на вышеупомянутые продукты и следующие бюллетени: EK 1.6.1 Промышленное руководство по работе с рецептурами смол EPIKOTE EK 1.6.2 EPIKOTE EK 1.6.3 Рекомендации по работе со смолами, отвердителями и вспомогательными материалами Электростатическая опасность при обращении со смолами и приготовлении растворов смол EPIKOTE Меры предосторожности, изложенные в этих публикациях, должны быть тщательно изучены. EPIKOTE и EPI-CURE являются торговой маркой фирмы Resolution Performance Products. Информация, содержащаяся в настоящей публикации, соответствует нашему опыту. Однако любые возможные рекомендации и предложения не будут носить гарантийный характер, если условия их исполнения оказываются вне пределов нашего контроля. Более того, ничто из приведенных сведений не должно быть истолковано в качестве рекомендаций по применению какого-либо продукта, противоречащему патентам, защищающим любые материалы или их использование. 10
