Противокоррозионные свойства синтетических марганец- и фосфонатсодержащих пигментов и грунтовок на их основе

• Автор: Сороков, Алексей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 Аналитический обзор

1.1 Противокоррозионная защита металлов окрашиванием и 6 оценка защитного действия лакокрасочных покрытий
1.2 Методы оценки противокоррозионной эффективности лакокрасочных покрытий на металлах

1.2.1 Стандартизованные методы

1.2.2 Методы научных исследований

ГЛАВА 2 Объекты и методы исследования

2.1 Характеристика исходных веществ

2.2 Методы синтеза пигментов

2.2.1 Метод синтеза марганецсодержащих пигментов

2.2.2 Методика синтеза фосфонатсодержащих пигментов
2.3 Методы исследования
2.3.1 Методы испытаний пигментов и наполнителей
2.3.2 Методы испытаний лакокрасочных систем
2.3.3 Методы испытаний лакокрасочных покрытий
2.3.4 Методы исследования защитных свойств лакокрасочных покрытий
ГЛАВА 3 Результаты эксперимента и их обсуждение
3.1 Разработка установки для исследования коррозионной стойкости окрашенных металлов
3.2 Синтез и исследование свойств новых противокоррозионных пигментов
3.2.1 Манганитсульфаты
3.2.2 Фосфонатные пигменты
3.3 Исследование противокоррозионных свойств покрытий на основе пигментированных воднодисперсионных
пленкообразователей
3.4 Разработка алкидных грунтовок на основе синтезированных пигментов
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Технологический прогресс неразрывно связан с возрастающим воздействием техногенных веществ на окружающую среду, следствием чего является усиление коррозионной активности атмосферы, водного бассейна и почвы. В Российской Федерации общие годовые затраты на борьбу с коррозией превышают два процента от валового национального продукта [1]. Так называемые черные металлы (сплавы железа), наиболее широко используемые в качестве конструкционных материалов, подвержены коррозии и, следовательно, нуждаются в противокоррозионной защите, наиболее доступным и распространенным способом которой является окрашивание их поверхности [2]. Последнее подтверждает диаграмма, (рисунок 1. Рисунок 1. Структура затрат на противокоррозионную защиту. Под коррозией понимают разрушение металлов в результате их химического, электрохимического или биохимического взаимодействия с компонентами окружающей среды [3]. Наиболее опасна и чаще других встречается электрохимическая коррозия. Она может протекать в газовой атмосфере в случае конденсации на поверхности металла влаги (атмосферная коррозия), в почве (почвенная коррозия) и в растворах (жидкостная коррозия) [4]. Поэтому при анализе литературы в данном обзоре основное внимание было посвящено защите черных металлов от электрохимической коррозии посредством нанесения лакокрасочных покрытий. Необходимо отмстить, что при окрашивании металла между его поверхностью и лакокрасочной пленкой остается слой сорбированной воды толщиной около 1 нм. На некоторых участках (впадины между неровностями) между покрытием и субстратом остаются газовые прослойки, имеющие толщину, которая соответствует средней высоте микрошсроховатостсй окрашиваемой поверхности, то есть около 1 мкм [5]. Более того, данные, приведенные в работах [6-], свидетельствуют о том, что лакокрасочные пленки проницаемы для воды и кислорода (основных участников катодной реакции) в той степени, которая не позволяет предотвратить коррозию, за счет уменьшения скорости диффузии, т. Поэтому процесс коррозии металла под лакокрасочным покрытием, в подавляющем числе случаев, также является электрохимическим по своей природе и может быть описан с позиций микроэлектродной теории, развитой Эвансом []. В соответствии с этой теорией поверхность металла, в силу ее структурной неоднородности, представляет собой комбинацию микрокатодов и микроанодов. Как видно из приведенной схемы, коррозионный процесс сопровождается перетеканием электронов от анодных участков к катодным. Отсюда следует, что для предотвращения коррозионных процессов необходимо подавить протекание этого тока, называемого током коррозии [, с. По теории местных элементов скорость коррозии (или пропорциональный ей электрический ток, возникающий в результате работы локальных гальванических пар) зависит не только от электрохимических свойств электродов этих пар, но и от омического сопротивления среды, в которой совершается процесс коррозии и которая отделяет анод от катода. Определяющие скорость коррозии соотношения удобнее выразить графически при помощи так называемых коррозионных диаграмм. На коррозионной диаграмме (рисунке 1. Из диаграммы видно, что задача снижения коррозии может быть решена посредством подавления катодной или анодной реакции, а также путем введения в электрическую цепь коррозионного тока элемента обладающего высоким омическим сопротивлением. Таким образом, можно назвать три основных метода защиты от коррозии: катодный, анодный и метод сопротивления. Нанесение лакокрасочных покрытий относится к комбинированным способам противокоррозионной защиты металлов. В результате нанесения покрытия на поверхность металла в той или иной степени наблюдается его механическая изоляция от окружающей среды. Адгезионное взаимодействие компонентов покрытия с поверхностью металла также можно рассматривать как способ поддержания энергетического состояния металла, при котором окисление его термодинамически невозможно или сильно заторможено[7,8,9]. Изолирующие свойства пленок полимеров и олигомеров зависят от их коэффициента проницаемости (/>) и толщины ($) [, ]. Индукционный период, то есть время достижения пенетрантом поверхности окрашенного субстрата увеличивается с ростом 6 и уменьшением Р.