Влияние защитного покрытия на основе органического связующего на коррозионную устойчивость стали

Разработка методов и приемов защиты стальной поверхности конструкций, находящихся в агрессивной среде, например, в морской воде, относится к важным задачам материаловедения. Использование красок и эмалей на основе органических связующих в качестве защитных покрытий является одним из направлений при решении указанных задач. Перспективность этого направления обусловлена возможностями создания композиций за счет варьирования физикохимических свойств и коллоидно-химических качеств компонентов – пленкообразователей, связующих, пигментов и наполнителей. При исследовании свойств защитных покрытий на основе акрилового латекса и зависимости их от антикоррозионных добавок и пигментов использованы методы коррозионных испытаний, приведенные в ряде государственных стандартов. Программа коррозионных испытаний включала использование прибора для рентгеноспектрального анализа Shimadzu EDX-800HS, сушильный шкаф ШС 80-01 СПУ, аналитические весы серии HR-150AZ с точностью взвешивания до ±0,0001 г и ряд других современных приборов. Показано, что использование акрилового латекса на основе мономеров сложного эфира бутилакрилата и стирола в качестве защитного покрытия неэффективно в случае, когда металлическая поверхность подвержена агрессивным воздействиям. В работе подобраны оптимальные по химическому составу, дисперсности и количественным соотношениям композиции, позволяющие существенно повысить защитную способность антикоррозионных покрытий. Добавление в состав акриловой эмали «Ржавостоп» пигмента на основе фосфата цинка и нитрита натрия в качестве антикоррозионной добавки заметно повышает защитные свойства композиции. Покрытые ею образцы стали Ст3 не проявляют признаков коррозии до 2–3 дней в модельных растворах, имитирующих морскую воду. Обогащение акриловой эмали «Ржавостоп» черным пигментом, в котором не менее 95 % составляет 2-этилгексиловый эфир 3-ди(2-гидроксиэтиламино)пропионовой кислоты, многократно усиливает эффект сцепления пленкообразователя с металлической поверхностью. Добавление тетраоксихромата цинка дополняет полученный эффект и не дает коррозии распространяться по поверхности. Признаки коррозии на образцах стали Ст3 в рассматриваемых условиях не проявляются до 7–8 дней.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней: Введение в коррозионную науку и технику / пер. с англ. под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия, 1989. 454 с.

2. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур / пер. с англ. Ю.А. Данилова, В.В. Белого. М.: Мир, 2002. 460 с.

3. Розелфельд И.Л., Рубинштейн Ф.И., Жигалова К.А. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. М.: Химия, 1987. 224 с.

4. Ильдарханова Ф.И., Богословский К.Г. Выбор лакокрасочных покрытий для долговременной противокоррозионной защиты металлоконструкций нефтегазовой отрасли // Коррозия территории Нефтегаз. 2013. N 2 (25). С. 22–27.

5. Кулешова И.Д. Состояние и перспективы российского рынка минеральных наполнителей для лакокрасочных материалов // Лакокрасочные материалы и их применение. 2008. N 7. C. 10–13.

6. Гусева Е.А., Константинова М.К. Порошковые полимерные покрытия как альтернативный способ защиты металлов от коррозии // Вестник ИрГТУ. 2015. N 10 (105). С. 71–76.

7. Завалищин А.Н., Смирнов О.М., Тулуп ов С.А. Модификация поверхности металлических изделий с использованием покрытий. М.: Орбита-М, 2012. 336 с.

8. Козлов Д.Ю. Антикоррозионная защита. Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2013. 440 с.

9. Рахманкулов Д.Л., Зенцов В.Н., Гафаров Н.А., Бугай Д.Е., Габитов А.И. Ингибиторы коррозии: монография; в 4 т. Т. 3. Основы технологии производства отечественных ингибиторов коррозии. М.: Интер, 2005. 346 с.

10. Ashassi-Sorkhabi Н., Shaabani B., Seifzadeh D. Corrosion inhibition of mild steel by some schiff base compounds in hydrochloric acid // Applied Surface Science. 2005. N 239. P. 154–164.

11. Jiang X., Zheng Y.G., Ke W. Effect of flow velocity and entrained sand on inhibition performances of two inhibitors for CO2 corrosion of N80 steel in 3 % NaCl solution // Corrosion Science. 2005. N 47. P. 2636–2658. https://doi.org/10.1016/ j.corsci.2004.11.012

12. Фадеев И.В. Противокоррозионные полимерные композиции на основе олигоэфируретандиметакрилата Д-10ТМ // Автотранспортное предприятие. 2009. N 12. С. 48–51.

13. Кузнецов Ю.И. Прогресс в науке об ингибиторах коррозии // Коррозия: металлы, защита. 2015. N 3. С. 12–23.

14. Половняк В.К., Тимофеева И.В., Быстрова О.Н., Половняк С.В., Айманов Р.Д. Защитное действие азот-, фосфорсодержащих ингибиторов коррозии стали и их промышленные испытания в условиях нефтедобычи и нефтепереработки // Практика противокоррозионной защиты. 2006. N 3. С. 44–48.

15. Ершов М.А., Камаев Е.В., Скворцов В.Г. Тиосемикарбазидогидроксиэтилидендифосфоновый комплекс и его ингибиторные свойства // Бутлеровские сообщения. 2013. Т. 35. N 9. С. 14–20.

16. Илларионов И.Е., СадетдиновШ.В.,Стрельников И.А., Гартфельдер В.А. Влияние фосфатборатных соединений на противокоррозионную устойчивость углеродистой стали в нейтральных водных средах // Черные металлы. 2018. N 5. С. 47–53.

17. Рыжков И.Б. Основы научных исследований и изобретательства. СПб: Лань, 2013. 222 с.

18. Хорн Р. Морская химия: структура воды и химия гидросферы / пер. с англ. Ю.П. АлешкоОжевского и Г.Н. Батурина; под ред. и с предисл. А.М. Блоха. М.: Мир, 1972. 400 с.

19. Яковлева А.А., Мальцева Г.Д. Кристаллохимические аспекты оценки энергии взаимодействия частиц глинистых минералов // Известия Сибирского отделения РАЕН. Геология, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых. 2018. Т. 41. N 1 (62). С. 99–114. https://doi.org/10/21285/2541-9455-2018-41-1-99-114

20. Яковлева А.А., Чыонг С.Н. Изучение поглотительной способности талька // Вестник ИрГТУ. 2010. N 5 (45). С. 224–229.