Противокоррозионные свойства анилиновых солей оксиэтилидендифосфоновой кислоты Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

УДК 627.629

А. А. Каюмов, Л. С. Межуева, С. Н. Степин

ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА АНИЛИНОВЫХ СОЛЕЙ ОКСИЭТИЛИДЕНДИФОСФОНОВОЙ КИСЛОТЫ

Ключевые слова: ингибитор коррозии, метод малой линейной поляризации, анилин, оксиэтилидендифосфоновая кислота,

соль.

Реакцией оксиэтилидендифосфоновой кислоты с анилином синтезированы соли с различной степенью нейтрализации фосфоновых групп и методом малой линейной поляризации исследованы их способность ингибировать коррозию стали. Показана возможность использования синтезированных солей в качестве ингибиторов коррозии стали в процессе формирования покрытий на основе водоразбавляемых пленкообразующих веществ.

Keywords: corrosion inhibitor, method of the small linear polarization, aniline, hydroxyethylidene diphosphonic acid.

The salts were synthesized by a reaction of hydroxyethylidene diphosphonic acid with aniline with different degrees of neutralization of phosphonic groups, and their ability to inhibit the corrosion of steel was investigated with a method of the small linear polarization. There is shown a possibility of using synthesized salts as corrosion inhibitors for steel in the formation of waterborne coatings based on film-forming substances.

В настоящее время фосфорсодержащие кислоты и их производные все более широко используются в качестве ингибиторов коррозии [1].

В данной работе исследована противокоррозионная эффективность продуктов реакции анилина и оксиэтилендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) в различном мольном соотношении. При этом исходили из того, что наличие фосфонатных групп и солевых фрагментов в молекуле синтезированных соединений обеспечит сродство последних к поверхности металлов, а, следовательно, и способность к пассивирующему воздействию.

Синтез осуществляли смешением 5% водного раствора ОЭДФ и анилина, об окончании реакции судили по установившемуся значению рН реакционной массы. Продукты высушивали в сушильном шкафу при температуре 80°С до постоянной массы. В результате были получены растворимые в воде порошки светло коричневого цвета.

В качестве критерия ингибирующей способности полученных солей использовали степень снижения плотности тока коррозии стали 08 кп в водном 3%-ом растворе хлорида натрия в результате добавки 0,5 мг фосфоната на литр коррозионно-активной среды. Ток коррозии определяли методом малой линейной поляризации [2, 3] с помощью измерительно-вычислительного комплекса на базе потенциостата IPC-Pro.

Из хода потенциодинамических кривых (на рис.1 приведены характерные кривые) видно, что добавка фосфоната в фоновый электролит приводит к существенному уменьшению плотности тока как при анодной, так и при катодной поляризации, что указывает на эффективное ингибирование реакции коррозии стали.

Рис. 1 - Потенциодинамические кривые стали в 3% водном растворе КаС1 без добавки (1) и с добавкой (ХХ мг/л) соли, полученной при отношении (моль) анилина к ОЭДФ 4:1 (2)

Из приведенных на рис.2 результатов расчета плотности токов коррозии, следует, что фосфонаты, синтезированные при мольном отношении анилина к ОЭДФ от 1:1 до 4:1 близки по ингибирующей способности: в результате их

добавки в коррозионно-активную среду плотность тока коррозии снизилась в четыре раза. Степень защиты перечисленных продуктов при содержании 0,5 мг на литр составляет 75%, что свидетельствует о перспективности их использования в качестве ингибиторов коррозии. Результаты

электрохимических измерений подтверждаются визуальной оценкой степени коррозионного поражения стали после агрессивного воздействия тока и коррозионной среды (коррозии стального субстрата в процессе формирования покрытий на основе водоразбавляемых пленкообразующих веществ).

Моль анилина /моль ОЭДФ

Рис. 2 - Зависимость плотности тока коррозии от соотношения (моль) реагентов для получения фосфонатов

Это подтверждают фотографии образцов стали (рис.3), на поверхности которых были

сформированы покрытия на основе водной акрилатной дисперсии без и с добавкой фосфоната.

1 2

Рис. 3 - Образцы стали с покрытием на основе водной акриловой дисперсии без добавки (1) и с добавкой 10 мг/л фосфоната, полученного при мольном отношении анилина к ОЭДФ 4:1 (2)

Таким образом, на основе полученных результатов можно сделать вывод о перспективности дальнейших исследований возможности использования фосфонатов анилина в области защиты стальных объектов от коррозии.

Литература

1. С.Н. Степин, О.П. Кузнецова, А.В. Вахин, Б.И. Хабибрахманов, Вестник Казанского технологического университета, 15, 13, 88-98, 2012;

2. А.П. Светлаков, Е.С. Воробьев, Л.А. Абросимова, А.А. Каюмов, Материалы научной сессии КГТУ, 37°-°40, 2006;

3. А.В. Сороков, С.Н. Степин, А.А. Каюмов, С.А. Ситнов, О.П. Кузнецова, Вестник Казанского технологического университета, 15, 24, 68-75, 2013.

© А. А. Каюмов - асс. каф. химической технологии лаков, красок и лакокрасочных покрытий КНИТУ; Л. С. Межуева -магистрант КНИТУ; С. Н. Степин - д-р хим. наук, проф., зав. каф. химической технологии лаков, красок и лакокрасочных покрытий КНИТУ, stepin@kstu.ru.