Антикоррозионные составы на основе продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла, модифицированные цинковым и графитовым наполнителями Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 620193

АНТИКОРРОЗИОННЫЕ СОСТАВЫ НА ОСНОВЕ ПРОДУКТОВ РАФИНИРОВАНИЯ НИЗКОЭРУКОВОГО РАПСОВОГО МАСЛА, МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ЦИНКОВЫМ И ГРАФИТОВЫМ НАПОЛНИТЕЛЯМИ

© Е.Д. Таныгина, А.Ю. Таныгин, А.А. Урядников

Ключевые слова: защитная эффективность; рапсовое масло; модифицированные порошком цинка и графита антикоррозионные составы.

Изучено защитное действие продуктов рафинирования рапсового масла, используемых в качестве антикоррозионных покрытий для защиты стали от атмосферной коррозии. Показано, что защитный эффект может быть увеличен посредством введения в них порошка цинка.

ВВЕДЕНИЕ

Утилизация отходов рафинирования рапсового масла представляет определенный интерес в практике противокоррозионной защиты сельскохозяйственной техники, хранящейся на открытых площадках и под навесом. Тем самым можно одновременно решить три задачи: получить пищевое масло, утилизировать отходы и законсервировать технику на период временного хранения. Проведенные ранее исследования показали высокую защитную эффективность подобных составов в нейтральных средах, не содержащих поверхностноактивных ионов. Напротив, присутствие в коррозионной среде ионов С1- вызывает, подчас, стимулирование электрохимической коррозии стали. Особенно если последняя покрыта пленкой из смеси продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла (НРМ). Очевидно, необходимо модифицирование защитных составов посредством разного рода добавок. В настоящей работе оценено влияние на скорость коррозии стали в нейтральных хлоридных средах микроцинка и микрографита, модифицирующих продукты рафинирования НРМ.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

В качестве объекта исследования использовано нерафинированное рапсовое масло НРМ, из которого вначале выделяли фосфатиды (Ф) обработкой масла умягченной водой в количестве 10 % к его массе при интенсивном перемешивании (ґ = 50-60 °С) в течение 3 часов. После его прекращения и последующего отстаивания в течение суток полученная таким образом эмульсия расслаивается. В нижнем слое собирается водная дисперсия, содержащая Ф, а также слизи, обрывки клеточных тканей и пр. Верхний слой представляет собой гидратированное масло (ГМ), которое затем подвергали дополнительной кислотной гидратации концентрированной фосфорной кислотой (0,05 % от массы масла) с целью удаления негидратируемых форм фосфатидов. Кислотное число полученного в результате масла составило 7,8 мг КОН (РМК.Ч.=7,8). Для удале-

ния свободных жирных кислот его нейтрализовали раствором №ОН (концентрация 15 мас.%) при интенсивном перемешивании в течение 3-х часов ( = 6070 °С). После осаждения и отделения хлопьев мыла (М) для экстракции М его промывали последовательно водой и раствором лимонной кислоты (концентрация 10 мас.%) при интенсивном перемешивании ( = 9095 °С) для экстракции остатков М. Затем масло (РМК.Ч.=3,5) сушили для удаления следов влаги при интенсивном перемешивании и температуре 90-95 °С [1-2].

Продукты рафинирования НРМ: Ф, ГМ, РМК.Ч.=78, М и РМК.Ч.=35 использованы в качестве антикоррозионных покрытий для защиты поверхности Ст3 от атмосферной коррозии. Модификацию составов осуществляли посредством введения 50 мас.% порошка цинка (цинкнаполненные покрытия: ЦНФ, ЦНГМ,

ЦНРМКЧ.=78, ЦНМ и ЦНРМК.Ч.=3,5) или 50 мас.% порошка цинка и 0,1 мас.% микродисперсного графита (цинкграфитнаполненные покрытия: ЦГНФ, ЦГНГМ, ЦГНРМК.Ч.=7,8, ЦГНМ и ЦГНРМКЧ.=3,5), или наноугле-родных трубок (цинкнаноуглероднаполненные покрытия: ЦНУНФ, ЦНУНГМ, ЦНУНРМК.Ч.=7,8, ЦНУНМ и ЦНУНРМК.Ч=3,5).

Активацию наноуглерода проводили в трехгорлой колбе при нагревании до 107 °С в течение 3,5 часов в присутствии нитрующей смеси (НЫО3 (конц) : Н2БО4 (конц) в объемном соотношении 1 : 3). По окончании процесса реакционную смесь сливали в емкость с дистиллированной водой для достижения рН = 1. В течение нескольких суток последовательно разбавляли раствор до рН = 6...7. Затем разбавленным раствором аммиака доводили рН до 7-8. Далее его отфильтровывали на воронке Бюхнера для отделения грубодисперсных частиц посредством обычного бумажного аналитического фильтра и фильтрат выпаривали.

Исследование дисперсного состава наноуглеродных трубок проведено методом динамического рассеяния света (фотонной корреляционной спектроскопии) с использованием коррелятора РИо1;осог-ЕС, предназначенного для измерения временных корреляционных функций.

Кросскорреляционная функция 012 двух сигналов ^(Г) и 12(Г) (например, интенсивности рассеяния света) описывает их связь во временной области и определена следующим образом:

^ (т) = < 11(Г)-12(Г+т) >,

где т - время задержки. Угловые скобки означают усреднение по времени Г. Функция автокорреляции описывает корреляцию между сигналом ^(Г) и задержанной версией этого же сигнала Е(Г+т):

Е„ (т) = < 11(Г)-11(Г+т) >.

В соответствии с определением корреляционной функции алгоритм работы коррелятора включает в себя выполнение следующих операций:

- задержка сигнала Е(Г) на время т;

- умножение сигнала ^(Г) на задержанную версию 1:(Г+т);

- интегрирование произведения 11(Г)-11(Г+т).

ТЕОРИЯ МЕТОДА

При прохождении лазерного луча через исследуемую жидкость, содержащую взвешенные дисперсные частицы, часть света рассеивается на флуктуациях концентрации числа частиц, которые участвуют в броуновском движении, описываемом уравнением диффузии Эйнштейна-Стокса.

Из решения этого уравнения получается выражение, связывающее полуширину спектра рассеянного света Г (или характерное время релаксации флуктуаций Тс) с коэффициентом диффузии Б:

Г = 1/Тс = Бq2,

где q - модуль волнового вектора флуктуаций, на которых рассеивается свет.

Коэффициент диффузии Б связан с гидродинамическим радиусом частиц Я уравнением Эйнштейна-Стокса: Б = кТ / (6хгЯ), где к - константа Больцмана, Т - абсолютная температура, п - динамическая вязкость растворителя. Нормированная автокорреляционная функция поля рассеянного света имеет вид:

gl(т) = ехр(-ГГ).

Нормированная автокорреляционная функция интенсивности светорассеяния (измеряемая величина) связана с автокорреляционной функцией поля уравнением Зигерта:

g2(т) = 1 + ^1(т)|2 = 1+ ехр(-2Г Г),

где т имеет несколько иной физический смысл как характерное время релаксации флуктуации. Оно пропорционально размеру частиц. Для полидисперсных систем (смесь частиц с различными размерами) автокорреляционную функцию рассеянного света можно записать в следующем виде:

&(т) = I Е(Г)ехр(-Г1)аГ.

В приборе РИо1;осог-ЕС рассеянный свет принимается фотоприемником. Сигнал с выхода фотоприемника обрабатывается цифровым коррелятором. Из полученной автокорреляционной функции компьютер вычисляет распределение дисперсных частиц по размерам или их средний параметр.

Коррозионные испытания проведены на образцах стали Ст3 размером 70x30x3 мм (солевой раствор) по стандартной методике. Для нанесения покрытия их (3 образца на точку) опускали в ванну консервации при температуре 20 °С, вынимали и оставляли на воздухе (помещение лаборатории) в вертикальном положении на 1 сутки для стекания избытка масляной композиции и формирования защитной пленки. Толщину сформированной пленки оценивали гравиметрически, полагая покрытие равномерным. Защитное действие определяли по формуле

2, % = [(*„ - К3) / £„] 100, (1)

где К0 и К3 - скорость коррозии Ст3 без покрытия и при наличии защитной пленки соответственно. Продолжительность испытаний в 0,5 М растворе ЫаС1 при ґкомн. (атмосфера - воздух) составляла 336 ч.

Стационарные потенциостатические поляризационные измерения с шагом потенциала 20 мВ (комнатная температура, естественная аэрация) проводили с использованием потенциостата П5827м в трехэлектродной ячейке из стекла «Пирекс» с разделенными шлифом анодным и катодным пространством. Потенциалы измерены относительно насыщенного хлоридсе-ребряного электрода сравнения и пересчитаны на н.в.ш. Рабочий электрод из стали Ст3 с горизонтальной рабочей поверхностью площадью 0,5 см2 армировали в оправку из эпоксидной смолы ЭД-5 с отвердителем полиэтиленполиамином, полировали без применения паст, обезжиривали ацетоном и сушили фильтровальной бумагой, вспомогательный - гладкая платина. Защитную пленку исследуемого состава с фиксированной толщиной формировали на электроде в течение 15 минут с последующей оценкой гравиметрическим методом. Фоновый электролит - 0,5 М раствор ЫаС1. Защитное действие 2а (при потенциале - 0,20 В) и 2кор (при потенциале коррозии Екор) оценивали из данных поляризационных измерений по формуле (1).

ЭСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

Из данных коррозионных испытаний в солевом растворе продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла следует, что их защитная эффективность не превышает 45 % и увеличивается в ряду (табл. 1):

2(НРМ) < 2(РМк.ч.=7,8 ) < 2(Ф) < 2(ГМ) < 2(М) < 2(РМк.ч.=3,5).

Введение 50 мас. % порошка цинка в каждый из продуктов рафинирования НРМ приводит к заметному росту защитного действия, причем присутствие 7п нивелирует 2 различных составляющих рапсового масла. Это, вероятно, обусловлено доминирующей ролью протекторного действия цинка в торможении электрохимической коррозии низкоуглеродистой стали по сравнению с влиянием адсорбированных на металлической поверхности смеси ПАВ - составляющих НРМ (табл. 1).

Таблица 1

Связь защитного действия и природы противокоррозионной пленки (0,5 М раствор ЫаС1)

Исходный продукт рафинирования рапсового

1, %, модифицированных покрытий

масла. Толщина пленки 20+5 мкм - ЦН Ц+ГН Ц+НУН

ГМ 29 88 83 44

РМК.Ч. = 7,8 24 86 79 -

Ф 27 77 81 68

М 33 78 82 82

РМК.Ч. = 3,5 45 83 81 48

Введение микрографита в цинкнаполненные продукты рафинирования НРМ обусловлено следующим. Положительный эффект от введения порошка графита в дальнейшем позволил бы уменьшить концентрацию порошка 7и и снизить тем самым затраты на консервацию техники, а использование активированного наноуглерода - оценить влияние дисперсности наполнителя на защитную эффективность.

Коррозионные испытания в 0,5 М растворе ЫаС1 стали под пленками продуктов рафинирования НРМ, модифицированными порошком цинка и графита, показали, что эффект от введения порошка графита в цинкнаполненные защитные составы на базе составляющих рапсового масла практически отсутствует (табл. 1). Более того, в некоторых случаях наблюдается даже незначительное снижение защитного действия соответствующих продуктов (табл. 1).

Эффект введения активированных углеродных нанотрубок в цинкнаполненные покрытия в концентрации 0,1 мас.% иллюстрируют результаты коррозионных испытаний в 0,5 М растворе ЫаС1 образцов стали под пленками соответствующих покрытий (табл. 1).

Дисперсный состав наноуглеродных трубок определенный методом фотокорреляционной спектроскопии, приведен на рис. 1.

Из рис. 1 следует, что в системе имеется бимодальное распределение. Первый пик соответствует частицам, размер которых близок к 3,2-102 нм, второй - частицам с поперечником порядка 103 нм. Сравнительно крупные для нанообъектов размеры конгломератов частиц обусловлены их структурой. Они представляют собой стохастически свернутые в агломераты многослойные нанотрубки.

Введение наноуглеродных трубок в антикоррозионные композиции, содержащие порошок цинка в концентрации 50 мас.%, не сопровождается ростом защитного действия, а в случае ЦНГГМ, ЦНГФ и ЦНГРМКЧ.=3,5 даже приводит к резкому его снижению. Таким образом, модификация покрытий на базе рапсового масла цинковым порошком весьма эффективна, а введение частиц углерода различной природы и степени дисперсности нецелесообразна.

Это заключение можно проверить, изучая кинетику электрохимической коррозии стали под соответствующими покрытиями, посредством потенциостатических поляризационных измерений (рис. 2-5). Из них определены тафелевы наклоны анодной Ьа и катодной Ьк поляризационных кривых, потенциал коррозии Екор, ток коррозии гкор, защитное действие при потенциале

коррозии 1кор и анодное защитное действие 1а при потенциале -0,20 В (табл. 2-5).

Продукты рафинирования рапсового масла, исключая РМКЧ. = 3,5, смещают потенциал коррозии (Екор) стали в анодную область и образуют ряд:

Екор(ГМ) > Екор(Ф) > Екор(РМК.Ч. = 7,8) > Екор(М) >

> Екор Без покр. = Екор(РМК.Ч.=3,5). (1)

Ток коррозии Ст3 под пленками этих материалов (гкор) снижается в ряду:

^'кор Без покр. ~ ^'кор(РМК.Ч. = 7, 8) > ікор(Ф, ГМ, М) >

> 4ор(РМК.Ч. = 3,5). (2)

Тафелев коэффициент наклона анодных поляризационных кривых Ьа, полученных при потенциостатиче-ских измерениях на Ст3 под защитными пленками, изменяется следующим образом:

Рис. 1. Распределение частиц наноуглеродных трубок по размерам. Я - условный радиус частиц

Рис. 2. Потенциостатические поляризационные кривые, полученные на стали Ст3 под пленками покрытий на базе рапсового масла. Состав пленки: 1 - отсутствует; 2 - ГМ; 3 -ГМК.Ч. = 7,8; 4 - Ф; 5 - М; 6 - РМК.Ч. = 3,5. Комнатная температура, атмосфера - воздух. Толщина покрытий 20+5 мкм

Рис. 3. Потенциостатические поляризационные кривые, полученные на стали под пленками покрытий на базе рапсового масла, модифицированных порошком цинка. Состав пленки: 1 - отсутствует; 2 - ЦНГМ; 3 - ЦНРМк.ч. = 7,8; 4 - ЦНФ; 5 -ЦНМ; 6 - ЦНРМКЧ. = 3,5. Комнатная температура, атмосфера -воздух. Толщина покрытий 20±5 мкм

Рис. 4. Потенциостатические поляризационные кривые, полученные на стали под пленками покрытий на базе рапсового масла, модифицированных порошком цинка и графита. Состав пленки: 1 - отсутствует; 2 - ЦГНГМ; 3 - ЦГНРМКЧ. = 7,8; 4 - ЦГНФ; 5 - ЦГНМ; 6 - ЦГНРМКЧ. = 3,5. Комнатная температура, атмосфера - воздух. Толщина покрытий 20±5 мкм

Рис. 5. Потенциостатические поляризационные кривые, полученные на стали под пленками покрытий на базе рапсового масла, модифицированных порошком цинка. Состав пленки: 1 - отсутствует; 2 - ЦНУНГМ; 3 - ЦНУНФ; 4 - ЦНУНМ; 5 -ЦНУНРМКЧ. = 3,5. Комнатная температура, атмосфера - воздух. Толщина покрытий 20±5 мкм

ЫРМк.ч. = 3,5) > Ьа(М) > Ьа(Ф) = Ь„(РМк.ч. = 7,8) =

= Ьа(ГМ)

> ЬаБез покр.. (3)

Плотность анодного тока ^ Ст3 в отсутствие и при наличии защитных покрытий и соответствующее защитное действие 7а при потенциале -0,20 В изменяются в ряду:

^'аБез покр. > Іа (РМк.Ч. = 3,5) > Іа (М) > Іа(РМк.Ч. = 7,8) >

>Іа(Ф) > Іа(ГМ), (4)

^а(ГМ) > Za(Ф) > Za(M, РМк.Ч. = 7,8) > ^(НРМ) >

> Zа(PMк.Ч. = 3,5) > Za■ (5)

Рассматриваемые материалы (за исключением РМкЧ. = 35) на поверхности Ст3 подавляют катодный процесс с изменением тафелева наклона согласно неравенству:

Ь*(М) > Ь(РМк.ч. = 7,8) > Ь(Ф) > Ьк(ГМ)

> ЬкБез покр. >

> Ь*(НРМ) > Ь(РМк.ч. = 3,5). (6)

Катодные поляризационные кривые характеризуются наличием предельного тока (Іпред.), убывающего согласно ряду:

Таблица 2

Влияние природы антикоррозионной пленки на кинетические параметры электрохимической коррозии

углеродистой стали (0,5 М раствор №01)

Состав Е -^кор? В iкор, А/м2 Ьa, В Ьк, В Іа, А/м2, Еа = -0,20 В ^пред^ А/м2 О чО „ * О4 N Za, %, Еа = -0,20 В

Без покр. -0,41 0,010 0,030 0,070 1,320 0,060 - -

ГМ -0,27 0,006 0,040 0,100 0,130 0,040 37 91

РМК.Ч. = 7,8 -0,31 0,009 0,040 0,150 0,480 0,050 9 64

Ф -0,29 0,006 0,040 0,120 0,230 0,060 37 83

М -0,33 0,006 0,050 0,180 0,500 0,040 37 62

РМК.Ч. = 3.5 -0,41 0,004 0,060 0,020 1,200 0,040 60 9

Таблица 3

Влияние природы модифицированной порошком цинка антикоррозионной пленки на кинетические параметры электрохимической коррозии стали (0,5 М раствор №01)

Состав Е, -^кор? В ^кор, А/м2 Ьa, В Ьк, В і а, А/м2, Еа = -0,20 В Іпред., А/м2 ,ор % Za, %, Еа = -0,20 В

Без покр. -0,41 0,010 0,030 0,070 1,320 0,060 - -

ЦНГМ -0,30 0,003 0,070 0,130 0,060 - 70 95

ЦНРМК.Ч. = 7,8 -0,29 0,016 0,080 0,450 0,160 - Стим. 88

ЦНФ -0,29 0,004 0,080 0,100 0,050 - 60 96

ЦНМ -0,21 0,010 0,050 0,250 0,020 - 0 99

ЦНРМК.Ч. = 3,5 -0,27 0,008 0,070 0,120 0,090 0,030 20 93

гпред. Без покр. гпред. (Ф) > гпред. (РМк.ч. = 7,8) >

> *пред.(РМк.Ч.= 3,5, М, ГМ). (7)

Защитное действие при потенциале коррозии имеет максимальное значение для РМКЧ.= 35, минимальное -для РМКЧ. = 78, что аналогично данным коррозионных испытаний в солевом растворе (табл. 1 и 2).

Добавление порошка цинка в антикоррозионные покрытия нивелирует ряд (1) и заметно повышает потенциал коррозии стали под пленкой ЦНРМКЧ. = 3,5 и ЦНМ (ряд 1а):

Екор Без покр. <Екор(ЦНГМ) -

- Екор(ЦНРМк.ч. = 7,8;ЦНФ; ЦНРМк.ч. = 3,5) < Екор(ЦНМ). (1а)

Величины тока коррозии под пленкой исходных продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла (табл. 2, ряд 2) и их модифицированными порошком цинка аналогов (табл. 3, ряд 2а) сопоставимы, хотя положение членов ряда различно:

гкор(ЦНРМК.Ч. = 7,8) > гкорБез покр гкор(ЦНМ) >.

> гкор(ЦНРМК.Ч. = 3,5) > гкор(ЦЙГМ) ~ гкор(Ф). (2а)

Тафелев коэффициент наклона анодных поляризационных кривых Ьа при исследовании Ст3 под цинкна-полненными защитными пленками увеличивается на десятки милливольт по сравнению с соответствующими исходными продуктами рафинирования НРМ (табл. 3). Наиболее эффективно торможение анодного процесса обеспечивают ЦНФ и ЦНРМКЧ. = 78 (ряд 3а):

Ьа(ЦНФ) - Ьа(ЦНРМк.ч. = 7,8) > Ьа(ЦНРМ„. = 3,5) -= Ьа(ЦНГМ) > Ьа(ЦНМ) > ЬаБез покр. . (3а)

Плотность анодного тока га Ст3 под цинкнаполнен-ными покрытиями и, соответственно, 1а при потенциале -0,20 В передается рядом (4а):

габез покр. > га(ЦНРМК.Ч. = 7,8) > га (ЦНРМК.Ч. = 3,5) >

< 1а (ЦНГМ) > !а (ЦНФ) > !а (ЦНМ). (4а)

Причем величина га заметно меньше таковой в отсутствии в пленке порошка цинка (табл. 2 и 3). Ряды 4 и 4а также заметно отличаются друг от друга. Так, в ряду 4а минимальная плотность анодного тока и максимальное 1а (5а) при Е = -0,20 В соответствуют Ст3 под пленкой ЦНМ, а в (4) и (5) - ГМ.

^а(ЦНМ) > 4(ЦНГМ) - ^а(ЦНФ) >

> Za(ЦЦРМк.ч. = 3,5) > 2а(ЦНРМк.ч. = 7,8). (5а)

566

Дифференциация по Za в зависимости от природы продукта рафинирования с введением цинкового порошка сглаживается, как и при коррозионных испытаниях в солевом растворе (табл. 1-3).

Добавка цинкового порошка в покрытия сопровождается увеличением Ьк, при этом все покрытия на поверхности Ст3 в отличие от (6), подавляют катодное восстановление кислорода с изменением тафелева наклона в ряду (6а):

Ьк(ЦНРМк.ч. = 7,8) > Ь^(ЦНМ) > Ьк(ЦНГМ) -

- Ь*(ЦНРМК.Ч. = 3,5) > Ьк(ЦНФ) > ЬкБез покр.. (6а)

Предельный катодный ток имеет место только на стали под пленкой ЦНРМк.ч. = 3,5, причем, гвд. Без покр. > гпред. (ЦНРМк.ч. = 3,5) (рис. 3).

Введение порошка 7и в покрытия дифференцирует их защитное действие (ряд 7а):

^ор(ЦНГМ) > Zкор(ЦНМ) > Zкор(ЦНРМК.Ч. = 3,5) >

> Zкор(ЦНФ). (7а)

ЦНРМКЧ. = 78 стимулирует электрохимическую коррозию низкоуглеродистой стали, видимо, вследствие высокого содержания свободных карбоновых кислот.

Грубодисперсные частицы графита в цинкнапол-ненных покрытиях на основе продуктов рафинирования рапсового масла, в целом, сохраняют тенденцию смещения потенциала коррозии стали под соответствующими пленками в анодную область (ряд 1б). Наиболее ярко этот эффект выражен в случае ЦГНМ (табл. 4). По абсолютной величине Екор в этом случае сопоставимы с таковыми, приведенными в табл. 3.

Екор Без покр.<.Екор(ЦГHГM, ЦТ^^ч^^ ЦГНФ) <

< Екор(ЦГНРМк.ч.=3,5) < Екор(ЦГНМ). (1б)

Плотность тока коррозии Ст3 под модифицированными порошком цинка и графита антикоррозионными пленками увеличивается по сравнению с незащищенной сталью (табл. 4), т. е. имеет место стимулирование растворения стали (Zкор < 0).

Тафелевы коэффициенты наклона анодных поляризационных кривых уменьшаются в ряду 3б, приближаясь по абсолютной величине к таковым соответствующих немодифицированных продуктов рафинирования рапсового масла (табл. 2 и 4) и снижая тем самым эффект от введения порошка цинка (табл. 3):

Таблица 4

Влияние природы модифицированной порошком цинка и графита антикоррозионной пленки на кинетические параметры электрохимической коррозии стали

Состав Е, -^кор? В Ікор, А/м2 Ъa, В Ък, В iа, А/м2, Еа = -0,20 В Іпред, А/м2 ,ор % Za, %, Еа = -0,20 В

Без покр. -0,41 0,010 0,030 0,070 1,318 0,057 - -

цгат -0,27 0,030 0,0б0 0,190 0,31б - Стим. 7б

ЦГНРМк.ч.»^ -0,25 0,040 0,0б0 0,240 0,282 0,250 Стим. 79

ЦШФ -0,25 0,030 0,040 0,050 0,398 - Стим. 70

UTHM -0,18 0,040 0,010 0,1б0 - - Стим. -

ЦГНРМк.ч.^ -0,23 0,030 0,0б0 0,070 0,100 0,250 Стим. 93

Таблица 5

Влияние природы модифицированной порошком цинка и наноуглерода антикоррозионной пленки на кинетические параметры электрохимической коррозии стали

Состав Е, -^кор? В Ікор, А/м2 Ъ a, В Ък, В В А/м -0, S II i Е Іпред., А/м2 ,ор % Za, %, Еа = -0,20 В

Без покр. -0,41 0,010 0,033 0,070 0,320 0,057 - -

цитат -0,24 0,200 0,070 0,0б0 17,780 - Стим Стим

ЦПУЛФ -0,27 0,070 0,0б0 0,080 7,080 - Стим Стим

ЦHУHM -0,29 0,040 0,0б0 0,050 50,120 - Стим Стим

ЦHУHPMК.Ч=3,5 -0,5б 0,0б0 0,050 0,080 - - Стим --

Ьа(ЦГНРМК ч = 35, ЦГНГМ, ЦГНРМК Ч = 7 8) >

> Ьа(ЦГНФ) = Ь^ез покр. > Ьа(ЦГНМ). ' ' (3б)

Добавление графита резко увеличивает плотность анодного тока (табл. 3 и 4). 1а цинкграфитнаполненных антикоррозионных покрытий, за исключением ЦГНМ, близко к таковому из коррозионных испытаний этих же пленок (табл. 4 и 1) и заметно меньше такового по данным электрохимических измерений аналогичных цинк-наполненных составов (табл. 3 и 4). Оно уменьшается в ряду (5б):

7а(ЦГНРМк.ч. = 3,5) > 2а(ЦГНРМк.ч. = 7,8) =

= 7а (ЦГНГМ) > 7а (ЦГНФ) (5б)

Грубодисперсные частицы графита, введенные в цинкнаполненные покрытия, меняет местами ЦГНГМ и ЦГНМ в ряду 6а, сохраняя общую для (6а) и (6б) тенденцию к уменьшению величины Ьк (табл. 3 и 4):

Ь*(ЦГНРМК ч = 7 8) > Ьк(ЦГНГМ) > Ьк(ЦГНМ) >

> Ьк(ЦГНРМк.ч. = 3,5, ЦГНФ). (6б)

Предельный катодный ток имеет место на стали под пленкой ЦНРМКЧ. = 35 и ЦГНРМКЧ. = 78, при этом г'пред Без

покр. > гпред. (ЦГНРМК.Ч. = 3,5, ЦГНРМК.Ч. = 7,8) (рис. 4).

Наноуглеродные трубки, добавленные в цинкна-полненные антикоррозионные составы на базе продуктов рафинирования рапсового масла, оказывают негативный эффект. Так, 1кор и < 0, имеет место рост

плотности тока коррозии и величины іа. Тафелев коэффициент наклона анодной поляризационной кривой по абсолютной величине изменяется незначительно, а Ьк резко уменьшается (табл. 5 и рис. 5).

ВЫВОДЫ

1. Изучено защитное действие продуктов рафинирования низкоэрукового рапсового масла в отсутствие и при наличии модифицирующих добавок порошка цинка, микрографита и наноуглеродных трубок.

2. Показано, что 50 %-ная по массе добавка порошка цинка нивелирует влияние природы антикоррозионной пленки, что, вероятно, обусловлено протекторным эффектом, позволяя достичь в 0,5 М NaCl Z, равного 80-86 %.

3. Введение порошков соединений углерода в модифицированные порошком цинка антикоррозионные покрытия на базе рапсового масла в большинстве случаев оказывает негативный эффект в отношении защитного действия.

4. Цинкнаполненные составы перспективны как защитные материалы для временного хранения техники и запасных частей под навесом, на открытых площадках и в неотапливаемом помещении.

ЛИТЕРАТУРА

1. ТютюнниковБ.Н. Химия жиров. М.: Пищевая пром-ть, 1974. 446 с.

2. Стопский В.С., Ключкин В.В., Андреев Н.В. Химия жиров и продуктов переработки жирового сырья. М.: Пищевая пром-ть, 1992. 70 с.

Поступила в редакцию 25 ноября 2010 г.

Tanygina E.D., Tanygin A.Yu., Uryadnikov A.A. Corrosion resistant solutions on the base of refinement low erucic rape oil products modified by Zinc and Plumbago fillers

The protection action of refinement rape oil products, used as corrosion resistant coverings for steel protection from atmosphere corrosion, is studied. It is shown that protection effect can be increased by addition Zinc powder in them.

Key words: protection effectiveness; rape oil; corrosion resistant compositions modified by of Zinc and Plumbago powder.