Разработка технологии нанесения изолирующего материала на «холодную» часть патронного электрического нагревателя для эксплуатации в агрессивных средах

Введение. В настоящий момент фторполимеры получили достаточно широкое распространение в различных отраслях промышленности. Одной из областей применения фторопластовых покрытий в нефтяной промышленности является использование их в качестве защитных покрытий для предотвращения отложения парафиновых пробок на стенках насосно-компрессорных труб и промысловых трубопроводов. Детали из фторопластов находят перспективное применение в машинах и агрегатах нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, где необходимы высокая коррозионная стойкость, достаточная прочность и высокие триботехнические свойства. Сложностью повсеместного распространения покрытий на основе фторопласта является его низкая адгезия к металлической поверхности. В связи с этим покрытия на основе фторопластов обычно представляют сложные системы, включающие непосредственно фторопластовый полимер, связующие добавки и функциональные наполнители. Материалы и методы. В исследовании использовались металлические пластины из титанового сплава ВТ6 и углеродистой стали Ст3 с нанесенным покрытием из водной фторопластовой суспензии с наноразмерными частицами. Фторопластовые полимерные покрытия имеют слабую адгезионную прочность к металлической поверхности, на которую они наносятся. Поэтому для обеспечения высокого уровня адгезии покрытия к металлической подложке необходимо применение комплексных методов предварительной подготовки поверхности. Покрытие наносилось на предварительно подготовленную поверхность металлических пластин методом пневматического распыления с использованием краскопульта и сжатого воздуха. Ключевыми параметрами формирования фторопластовой пленки являлись режимы сушки и спекания. Адгезия оценивалась по методам «Х-образного» надреза (ГОСТ 32702.2-2014) и отрыва в разрывной машине на цилиндрах (ГОСТ 32299-2025). Результаты. В работе предложен метод повышения адгезии фторопластовой пленки толщиной 500 мкм к металлической пластине путем нанесения промежуточного грунтовочного слоя из суспензии, содержащей оксид хрома (III), фосфорную кислоту, воду и фторопласт. Промежуточный адгезионный грунтовочный слой наносили пневмораспылением с теми же режимами, что и основное фторопластовое покрытие. За счет этого обеспечивалось соответствие предложенных условий сушки и спекания к основному слою. Применение грунтовки позволяло реализовать градиентный переход от металлической подложки к фторопластовому слою и значительно повысить адгезионные свойства. Заключение. Полученные результаты демонстрируют значительное улучшение адгезии по сравнению с контрольными образцами без грунтовки: значение предела прочности по методу отрыва равно 2,56 Н/мм2, а по методу Х-надреза – с 5 баллов до 1 балла (следы отслаивания или удаления покрытия вдоль надрезов). Метод прост в реализации и перспективен для применения в защитных покрытиях.