CC BY
25
Вестник 11 У, т.4, вып.2, 1999 ____________________________________________
УДК 620.193
ПОБОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА КАК СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АНТИКОРРОЗИОННЫХ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
© Н.В. Шель, П.Н. Бернацкий, А.В. Болдырев, А.П. Поздняков, Л.Е. Цыганкова
Тамбов. Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина
Консервационные материалы (КМ), предназначенные для защиты металлоизделий от атмосферной коррозии, выпускаемые отечественными производителями, представляют собой многокомпонентные составы, включающие растворитель-основу, пленкообразовате-ли. иШ чСчторы коррозии, пластификаторы, модифицирующие добавки. Число составляющих в них доходит в среднем до 10, но нередко превышает эту' величину. Многокомпонентность подобных защитных составов, помимо всего прочего, обусловила острый дефицит отечественных КМ из-за дефицита сырьевой базы и отсутствия теоретических основ их создания.
Иная техническая политика, предложенная в последние годы, рекомендует использовать малокомпонентные композиции, состоящие в пределе из растворителя-основы и антикоррозионной однокомпонентной присадки, выполняющей одновременно роль загустителя, т. е. обладающей полифункциональностью.
Весьма перспективной сырьевой базой подобных полифункциональных присадок к маслам, формирую-щим на металле невысыхающие масляные пленки, могут стать отходы или побочные продукты лесотехнического комплекса, часть которых получила название «талловое масло». Это дешевый и весьма многотоннажный продукт в условиях нашей страны.
Талловые масла (ТМ) - продукт взаимодействия серной кислоты и сульфатного мыла - отходы целлю-лозно-сульфатного производства. Состав ТМ зависит от вида сосны, климатических условий ее произрастания, времени вырубки, возраста деревьев, метода получения сульфатного мыла и др. В состав ТМ входят смеси природных смоляных и жирных кислот (фракция С14 -С24), нейтральные вещества и продукты окисления. Смоляные и жирные кислоты составляют 80 % талло-вого масла. Жирные (дистиллированные) кислоты ТМ, проявляя хорошую растворимость в минеральных маслах, обладают низкими загущающими и защитными свойствами, которые могут быть легко повышены гидрированием по двойным связям ненасыщенных жирных кислот с образованием предельных карбоновых кислот. Кроме того, дистиллированные талловые кислоты могут использоваться как исходные продукты синтеза соответствующих аминов, амидов, амидо- и имидозолинов и других азотсодержащих производных, обладающих хорошей противокоррозионной эффективностью.
В данном сообщении представлены результаты исследования загущающего и противокоррозионного действия имидозолинов, полученных на основе дистиллированных талловых кислот (ДТК) и полиэтилен-полиамина (ПЭПА) в композициях на основе трансформаторного масла (ТМ) • •
Изучались два типа имидозолинов:
I - ДТК с ПЭПА «Б» (2 : 1) - имидозолин, замещенный по двум концевым аминогруппам ПЭПА;
II - ДТК с ПЭПА «Б» (Диш = Ю.4 %) - имидозолин. •замещенный по одной концевой аминогруппе ПЭПА и общим содержанием азота 10,4 %.
Введение 1 % этих продуктов в ТМ повышает его кинематическую вязкость V примерно на 4 %; 10 %-ая добавка увеличивает V на 62 % при 20° С. С ростом температуры эффект загущения несколько снижается Так, при 50° С соответствующее повышение V составляет 2,5 % и 42 %.
Представляет интерес исследование водопоглощающей способности рассматриваемых композиций ТМ с продуктами I и П. Для количественной оценки водопоглощения использовали объемный коэффициент р, характеризующий объем воды, поглощенный единицей объема масла при 20° С. Определение проводили в условиях размешивания равных объемов масляной композиции и воды в течение 20 минут при 20° С с последующим отстаиванием в течение 2-х часов. При этом образуется 50 %-ая эмульсия типа «вода в масле» желтого цвета, сохраняющая устойчивость примерно в течение суток для 10%-ой концентрации ПАВ, а при меньшей концентрации начинающая расслаиваться через несколько часов с выделением слоя масла и более вязкой эмульсии. Исследуемые продукты I и П играют роль эмульгаторов.
Поглощение воды композициями ТМ с продуктами I и П с образованием эмульсий приводит к повышению кинематической вязкости в изученном температурном интервале 20-80° С. Снижение количества поглощенной воды вызывает соответствующее понижение вязкости. Эмульсии, образованные ТМ с продуктом I, обладают несколько большей вязкостью, чем в присутствии продукта П. Кстати, продукт I чуть в большей степени загущает ТМ, чем продукт П.
Увеличение концентрации добавки продуктов I и П в трансформаторное масло способствует повышению вязкости и соответствующих эмульсий.
Вестник ТГУ, т.4, вып.2, 1999
Оценка защитной эффективности исследуемых масляных композиций проводилась по отношению к углеродистой стали СтЗ в 3%-ом растворе хлорида натрия при комнатной температуре. Пленка масляной композиции наносилась на образцы стали при 50° С. Образцы выдерживались при этой температуре до прекращения скапывания масла, после чего оставлялись на сутки на воздухе и лишь затем помещались в коррозионную среду на 14 суток. Перед покрытием масляной пленкой образцы зачищались наждачной бумагой, обезжиривались ацетоном и взвешивались на аналитических весах. После коррозионных испытаний они тщательно очищались от продуктов коррозии и масляной пленки, вновь обезжиривались ацетоном и взвешивались. Скорость коррозии рассчитывалась по потерям массы.
Увеличение концентрации добавки продуктов I и П в масле способствует повышению защитного действия масляной композиции, которое приближается к 70 % при 10 %-ой добавке и толщине пленок 5-9 микрон.
Аналогичным образом исследовалась защитная эффективность 50 %-ых эмульсий, полученных на основе рассматриваемых масляных композиций.
Как показали коррозионные исследования в 3 %-ом растворе хлорида натрия, эмульсионные пленки на металле способствуют лучшей защите от коррозии, чем масляные композиции. Защитное действие в этом случае достигает 90 %. Следует отметить, что продукт П более эффективен как ингибитор коррозии по сравнению с I.
Защитная эффективность эмульсионного слоя, образовавшегося в результате расслоения первоначальной эмульсии, оказалась выше по сравнению с первичными эмульсиями для продукта I и ниже - дня продукта П на 5 - 7 %.
Исследование защитной эффективности масляных композиций, безводных и поглотивших равный объем воды с образованием эмульсии, по отношению к стали СтЗ было проведено также в термовлагокамере в течение 33 - 35 суток (8 часов температура 40° С, в осталь-
ное время суток происходит ее снижение до комнатной при 100 %-ой влажности). В этих условиях защитное действие масляных пленок достигает 75 - 78 %, эмульсионных - 85 - 88 %.
Защитная эффективность масляных и эмульсионных покрытий была оценена также электрохимически на основе изучения анодных и катодных поляризационных кривых (ПК) на стали СтЗ в 3 %-ом растворе хлорида натрия. Поляризационные кривые были сняты на образцах стали, покрытых масляными и эмульсионными пленками, а также после смыва масляного покрытия ламинарным потоком дистиллированной воды, направленным тангенциально рабочей поверхности электрода и имитирующим действие атмосферных осадков.
Поляризационные кривые имеют вид, соответствующий активному растворению металла Ток коррозии, рассчитанный путем экстраполяции линейных участков ПК на потенциал коррозии, в пределах ошибки эксперимента совпадает со скоростью коррозии, определенной гравиметрически. Пленки из индивидуального ТМ на поверхности электрода смещают потенциал коррозии стали на 70 мВ в положительную сторону. Пленки из композиций ТМ с продуктами I и П как безводные, так и эмульгированные, еще в большей степени облагораживают потенциал коррозии стали, значительно затормаживая анодную реакцию и облегчая катодную.
Смыв покрытия с поверхности металла дистиллированной водой не снимает торможения анодной реакции, что свидетельствует о хорошей адгезии масляных пленок к стальной поверхности.
Таким образом, композиции имидозолинов, полученных на основе дистиллированных талловых кислот и полиэтиленполиамина, с трансформатным маслом обладают достаточно высокой противокоррозионной эффективностью по отношению к стали СтЗ в условиях атмосферной коррозии при удовлетворительной адгезии пленок к поверхности.
УДК 541.1:541.138.2
ИНГИБИРОВАНИЕ ЗАМЕЩЕННЫМИ СУЛЬФАМИДАМИ КОРРОЗИИ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА Д16 В ПРИСУТСТВИИ СУЛЬФАТРЕДУЦИРУЮЩИХ БАКТЕРИЙ © С.М. Белоглазое, Л.В. Малашенко
Калининград, Калининградский государственный университет
Наибольшая доля коррозионных разрушений металлических материалов во многих производственных и природных средах приходится на микробиологическую коррозию [1]. По мнению авторов [2], на долю биокоррозии в отдельных случаях приходится 80 % всех коррозионных разрушений. Самым распространенным видом биокоррозии является микробиологическая коррозия.
Микробиологическая коррозия имеет место при контакте металла с природными водами (морскими, пресными) в системах водоснабжения, при добыче и транспортировке нефти и газа. Материалы и изделия из них находятся в определенных связях с окружающей средой, и их стойкость к воздействию микроорганизмов определяется, в первую очередь, ее загрязнением и природой составляющих компонентов [3].
