Противокоррозионные свойства марганец (V)-содержащих пигментов и разработка грунтовок на их основе

• Автор: Пешкова, Марина Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 116 с. : ил.

содержание пигмента

косп критическое объемное содержание пигмента

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Аналитический обзор

1.1 Атмосферная коррозия и защита металлов с помощью лакокрасочных материалов

1.2 Классификация противокоррозионных пигментов по механизму действия.

1.2.1 Барьерная защита.

1.2.2 Ингибиторы катодного процесса

1.2.3 Ингибиторы анодного процесса.

1.2.4 Ингибиторы катодно анодного процесса.

ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования
2.1 Характеристика исходных материалов.
2.2 Синтез манганитсульфата бария.
2.3 Методы и объекты исследования
2.3.1. Объекты исследования
2.3.2 Методы испытания пигментов и наполнителей
2.3.3 Методы испытания лакокрасочных систем
2.3.4 Методы испытания лакокрасочных покрытий
ГЛАВА 3. Результаты экспериментов и их обсуждение
3.1 Синтез и исследование свойств марганецсодержащих пигментов
3.2 Исследование влияния синтезированного пигмента на защитные свойства лакокрасочных покрытий на основе органо и водоразбавляемых пленкообразующих систем.
3.2.1 Покрытия на основе органоразбавляемых пленкообразующих системах.
3.2.2 Покрытия на основе водоразбавляемой пленкообразующей
системе
3.3 Разработка грунтовок, пигментированных МСБЬ4.
ЛИТЕРАТУРА


В коррозионных процессах участвуют три компонента атмосферы: вода, кислород (окислитель) и ионизированные частицы с высоким химическим сродством к металл}7 (анионы) [3]. В присутствии кислорода воздуха, влаги и электролитов металлы подвергаются электрохимической коррозии [4]. Этот процесс включает две сопряженные реакции: анодную, при которой происходит окисление металла с последующей гидратацией его ионов и катодную, при которой происходит восстановление окислительного компонента. Поверхность металла всегда имеет структурно- или химически неоднородные участки. Поэтому при соприкосновении металла с раствором электролита на его поверхности появляется множество микрогальванических элементов. Обычно кристаллиты металла являются анодами, а загрязнения, примеси и некоторые структурные элементы сплавов - катодами. Даже при неизменных внешних условиях электрохимическая коррозия протекает с возрастающей скоростью в результате увеличения числа катодных участков из-за структурных особенностей металлов и сплавов [5,6]. Присутствие электролитов (неорганических и органических ионов) обусловлено загрязнениями и примесями. Эти же вещества вызывают появление влаги в коррозионных микроячейках даже в том случае, если поверхность защищена лакокрасочным покрытием. В этом случае накопление влаги под пленкой происходит в результате осмоса, в котором пленка выполняет роль мембраны. Скорость осмотического «всасывания» воды в микроячейки при прочих равных условиях зависит от природы и особенно количества электролитов, уже имеющихся в пленке и в микроячейках. Поэтому в пигментах и наполнителях, используемых в антикоррозионных покрытиях, содержание примесей электролитов должно быть минимальным - обычно до 0,1 - 0,5% (в ГОСТах этот показатель называют «содержанием водорастворимых веществ») [7]. В общем виде различают три стадии электрохимического процесса: подвод реагирующих частиц к поверхности металла, собственно электрохимический акт передачи заряженных частиц через межфазную границу и отвод продуктов реакции от поверхности субстрата. Изменение скорости каждой из этих стадий может определять интенсивность всего электрохимического процесса в целом [8]. Скорость электрохимической [9] коррозии пропорциональна коррозионному току, который в свою очередь зависит от электродных потенциалов и сопротивления в микроячейках. I - коррозионный ток; В -константа; бк° и ба° - электродные потенциалы катодного и анодного участков (начальные значения); г - суммарное омическое сопротивление; Ра и Рк - поляризация анодного и катодного участков, связанная с изменением анодного и катодного потенциалов при прохождении тока. Поляризация возникает из-за концентрационной неоднородности электролита вблизи поверхности электрода, образования пленки из продуктов коррозии и других причин. В целом скорость коррозии зависит от «электрохимической однородности» металла 6К° - еа°, электросопротивления электролита и поляризационных эффектов. Любое лакокрасочное покрытие понижает доступ влаги к поверхности металла, сохраняя высокие значения суммарного омического сопротивления и часто уменьшая разность ек° - ба°, и тем самым обеспечивает определенную защиту от электрохимической коррозии. Однако наиболее эффективно от этого вида коррозии защищает покрытие, содержащее антикоррозионные пигменты, способные повышать значения Ра и Рк и изменять соотношение между ех и еа таким образом, чтобы ек - еа[9]. В процессе коррозии металла, защищенного лакокрасочным покрытием, в равной степени участвуют металл, лакокрасочная пленка и коррозионная среда. Поэтому на интенсивность разрушения металла влияют не только структура металла и характеристика агрессивной среды, но и структура и свойства покрытия []. Противокоррозионное действие покрытий в значительной мере зависит от характера взаимодействия его компонентов с поверхностью субстрата. В частности, образование прочных связей пленкообразователя с активными центрами на металлической поверхности способствует подавлению коррозионных процессов. Кроме того, в состав противокоррозионных покрытий, как правило, включают компоненты ингибирующего типа, способствующие пассивации поверхности металла [].