Научная статья на тему 'Исследование антикоррозионных свойств нового кернового кальцитного пигмента с оболочкой из аминной соли фосфоновой кислоты'

Исследование антикоррозионных свойств нового кернового кальцитного пигмента с оболочкой из аминной соли фосфоновой кислоты Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
93
39
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЕРНОВЫЙ КАЛЬЦИЕВЫЙ ПИГМЕНТ / ОБОЛОЧКА ИЗ АМИННОЙ СОЛИ ФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ / АНТИКОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА / ЛАКОКРАСОЧНОЕ ПОКРЫТИЕ / CORE CALCIUM PIGMENT / SHELL AMINE SALTS OF PHOSPHONIC ACIDS / ANTI-CORROSIVE PROPERTIES

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Каюмов А. А., Ситнов С. А., Вахин А. В., Степин С. Н.

Синтезирован керновый пигмент на основе кальцита с фосфонатно-аминной оболочкой. Исследовано влияние синтезированного пигмента на антикоррозионные свойства алкидных покрытий, определен оптимальный уровень их наполнения, обеспечивающий максимально высокую защитную способность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Synthesized core pigment based calcite with phosphonate-amine shell. The effect of the synthesized pigment on corrosion properties of alkyd coatings, the optimum level of filling, to maintain the highest protective ability.

Текст научной работы на тему «Исследование антикоррозионных свойств нового кернового кальцитного пигмента с оболочкой из аминной соли фосфоновой кислоты»

УДК 627.629

А. А. Каюмов, С. А. Ситнов, А. В. Вахин,

С. Н. Степин

ИССЛЕДОВАНИЕ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ НОВОГО КЕРНОВОГО КАЛЬЦИТНОГО ПИГМЕНТА С ОБОЛОЧКОЙ ИЗ АМИННОЙ СОЛИ ФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Ключевые слова: керновый кальциевый пигмент, оболочка из аминной соли фосфоновой кислоты, антикоррозионные свойства, лакокрасочное покрытие.

Синтезирован керновый пигмент на основе кальцита с фосфонатно-аминной оболочкой. Исследовано влияние синтезированного пигмента на антикоррозионные свойства алкидных покрытий, определен оптимальный уровень их наполнения, обеспечивающий максимально высокую защитную способность.

Keywords: core calcium pigment, shell amine salts of phosphonic acids, anti-corrosive properties.

Synthesized core pigment based calcite with phosphonate-amine shell. The effect of the synthesized pigment on corrosion properties of alkyd coatings, the optimum level of filling, to maintain the highest protective ability.

В настоящее время поиск нетоксичной альтернативы канцерогенным хроматам, широко используемым в составе антикоррозионных грунтовок, относится к важным задачам специалистов лакокрасочной отрасли.

В работе [1] синтезированы керновые пигменты, характеризующиеся высокими антикоррозионными свойствами, состоящие из инертного по отношению к водной среде ядра (кальцита или цинковых белил) и оболочки из соответствующего фосфоната. В данной работе исследовались свойства нового кернового пигмента полученного созданием фосфонатно-аминной оболочки на поверхности частиц кальцита.

Синтез проводили в два этапа: на первом суспендировали кальцит в 5%-ом растворе оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) в этиловом спирте и выдерживали полученную суспензию до установления постоянного значения рН, на втором - к полученной суспензии добавляли 5%-ый спиртовой раствор амина до достижения значения рН=7. После этого дисперсную фазу отделяли от дисперсионной среды центрифугированием и высушивали при 110 0С.

Значение рН определяли с использованием рН-метра рН-150М. Величину рН для водной суспензии образца пигмента определяли в соответствии с ИСО 787-9.

Диспергированием полученного пигмента в лаке ПФ-060 с помощью лабораторной бисерной мельницы до показателя по прибору «Клин» 30 ед. получили ряд композиций, отличающихся уровнем наполнения. Композиции наносили на кузовную сталь 08 кп центрифугальным методом в три слоя с 24 часовой промежуточной сушкой при комнатной температуре и окончательной сушкой в тех же условиях в течение 72 часов.

В качестве среды при коррозионных испытаниях использовали 3 % раствор NaCl. Коррозионный потенциал измеряли с помощью рН-метра рН-150М относительно хлорсеребряного электрода и пересчитывали на шкалу нормального водородного электрода (НВЭ). Измерение электрической емкости системы окрашенный металл-электролит осуществляли с помощью измерителя иммитанса Е7-21. Через 1000 ч испытаний осуществляли визуальный контроль за состоянием образцов.

На рисунках 1 и 2 представлены характерные хронограммы электрической емкости и коррозионного потенциала образцов с покрытиями наполненных 10 и 30 %об. соответственно.

©

G

&

«

<u

H

m

m

m

к

s

Ü

Ü

H

О

с

5S

к

о

s

м

о

а

а

о

«

Рис. 1 - Хронограммы емкости и коррозионного потенциала алкидных покрытий содержащих 10 % об. кернового пигмента

е

с

*

Щ

н

m

m

m

к

к

(U

н

о

С

«

о

S

п

о

ft

ft

о

«

Рис. 2 - Хронограммы емкости и коррозионного потенциала алкидных покрытий содержащих 30 % об. кернового пигмента

Как видно из приведенных данных величина электрической емкости стабилизируется после 100 часов испытаний, на уровне значений отвечающих высокой изолирующей способности покрытий. Хронограммы коррозионного потенциала образцов с покрытиями, содержащими 10 и 30 %об. пигмента значительно отличаются. В первом случае значение потенциала претерпевает значительные колебания во времени, во втором - потенциал стали через 250 ч достигает постоянного значения, причем даже максимальное значение потенциала в первом случае значительно ниже, чем установившийся уровень значений во втором.

Более наглядно сказанное иллюстрируют приведенные на рис. 3 зависимости значений коррозионного потенциала и электрической емкости, установившихся после

1000 часов испытаний, от содержания синтезированного пигмента в покрытии. Анализ полученных кривых позволяет сделать заключение о том, что керновый пигмент обладает определенной гидрофильностью, что сказывается на результатах емкостных измерений (наблюдается тенденция роста установившейся емкости по мере увеличения содержания пигмента в покрытии). Тем не менее, более высокий уровень коррозионного потенциала, измеренного через 1000 ч испытаний, свидетельствует о повышенной способности покрытий, содержащих синтезированный пигмент, подавлять коррозионные процессы, что коррелирует с результатами визуальной оценки состояния образцов, показавшей отсутствие коррозионного поражение стального субстрата после завершения испытаний. В случае образцов с лаковыми покрытиями наблюдалось коррозионное поражение в пределах 70-90 % площади образца.

I

8

Я

X

н

о

с

3

X

X

о

8

ет

О

а

а

о

Содержание пигмента в покрытии, %об.

Рис. 3 - Зависимость установившихся значений электрической ёмкости и коррозионного потенциала стали через 1000 ч испытаний от уровня наполнения

Таким образом, новый керновый пигмент, с аминно-фосфонатной оболочкой на поверхности частиц, проявил высокие антикоррозионные свойства и может быть использован в качестве антикоррозионного компонента лакокрасочных грунтовок.

Литература

1. Кузнецова, О.П. Противокоррозионные свойства фосфонатных пигментов и разработка грунтовок на их основе: дис. ... канд. техн. наук / О.П.Кузнецова. - Казань., 2008. - 139 с.

© А. А. Каюмов - асп. каф. химической технологии лаков, красок и лакокрасочных покрытий КГТУ; С. А. Ситнов - асп. той же кафедры; А. В. Вахин - канд. техн. наук, инж. каф. химической технологии лаков, красок и лакокрасочных покрытий КГТУ, vahin11@kstu.ru; С. Н. Степин - д-р хим. наук, проф., зав. каф. кафедры химической технологии лаков, красок и лакокрасочных покрытий КГТУ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.