CC BY
41
РАЗРАБОТКА НОВОГО СОСТАВА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ МОДИФИКАТОРА РЖАВЧИНЫ
Жуманиязов Максуд Жаббиевич
д-р техн. наук, профессор, Ургенчский государственный университет,
Узбекистан, г. Ургенч E-mail: ximtex@rambler. ru Курамбаев Шерзод Раимберганович канд. техн. наук, доцент, Ургенчский государственный университет,
Узбекистан, г. Ургенч E-mail: bitum_2012@mail. ru Жуманиязова Дилноза Максудовна ассистент кафедры общей химии, Ургенчский государственный университет,
Узбекистан, г. Ургенч E-mail: ximtex@rambler.ru
DEVELOPMENT OF THE NEW COMPOSITION OF THE CONVERTER OF
THE RUST MODIFIER
Jumaniyazov Maksud
Doctor of technical sciences, prof., Urgench State University, Uzbekistan, Urgench
Kurambaev Sherzod
Candidate of technical sciences, docent, Urgench State University, Uzbekistan,
Urgench Jumaniyazova Dilnoza Assistant, Urgench State University, Uzbekistan, Urgench
АННОТАЦИЯ
Целью данного исследования является создание состава преобразователя модификатора ржавчины с улучшенными физико-механическими и технологическими показателями, высокими адгезионными и антикоррозионными свойствами, большей устойчивостью фосфатных слоев.
Поставленная задача решилась тем, что в составе преобразователя модификатора ржавчины, включающий 22 %-ный водный раствор
ортофосфорной кислоты, фурфуриловый спирт и добавку аминной группы, отличающийся содержание дополнительно нитролигнина и в качестве добавки аминной группой — гексаметилентетрамин
ABSTRACT
The aim of this research is creation of the composition of the converter of the rust modifier with improved physical-mechanical and technical indicators, with high
adhesion and anticorrosion properties, with more stability of phosphate layers.
The objective is solved with that in the composition of the coveter of rust modifier, including 22 % aqueous solution of orthophosphoric acid, furfuryl alcohol and addition of amine group, differing with that in addition includes nitro lignin and as addition of amine group-hexamethylenetetramine.
Ключевые слова: модификатор; нитролигнин; гексаметилентетрамин; фурфуриловый спирт; кислотная коррозия; химическая устойчивость; фосфатный слой.
Keywords: modifier; nitrolignin; hexamethylenetetramine; furfuryl alcohol; acidic corrosion; chemical stability; phosphates layer.
Данное исследование относится к металлообрабатывающей промышленности, для химической очистки и защиты от различного рода продуктов коррозии и отложений на поверхности прокорродировавших металлов. В результате на поверхности металла преобразуется и модифицируется ржавчина, вследствие чего образуется антикоррозионное покрытие, стойкое к длительному воздействию сероводородной, кислотной, щелочной, водно-солевой и других видов агрессивных сред.
Задачей данного исследования является создание состава преобразователя модификатора ржавчины с улучшенными физико-механическими и технологическими показателями, с высокими адгезионными и антикоррозионными свойствами, с большей устойчивостью фосфатных слоев.
Поставленная задача решается тем, что состав преобразователя модификатора ржавчины включает 22 %-ный водный раствор ортофосфорной кислоты, фурфуриловый спирт и добавку аминной группы и отличается тем, что дополнительно содержит нитролигнин и в качестве добавки аминной группы — гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, мас. %:
• 22%-ная ортофосфорная кислота — 91,40—93,30
• фурфуриловый спирт — 2,50—3,50
• гексаметилентетрамин — 0,10—0,20
• нитролигнин — 4,00—5,00
Выбор 22 %-ной ортофосфорной кислоты обуславливается наличием её в производстве ЭФК (экстракционной фосфорной кислоты) из природных фосфоритов сернокислотным способом. Однако для получения фосфатных пленок пригодны растворы, в которых концентрация фосфорной кислоты должна быть невысокой. При высоком содержании фосфорной кислоты происходит растворение как ржавчины и окалины, так и металла.
Использование технического гидролизного лигнина и его модификаций в качестве основы преобразователя ржавчины связано с тем, что в его составе присутствуют фенольные, гидроксильные и карбоксильные группы, взаимодействующие с продуктами коррозии и связывающие ионы железа в комплексные соединения хелатного строения.
В процессе высыхания и пленкообразования при применении преобразователя модификатора ржавчины образуются соединения, состав которых отвечает не только простому смешиванию элементов, а именно необходимой структурной химической устойчивой связи элементов: (Ш2)6^ •HзPO4 ЧН^, №^N4 •HзPO4 ^Н^, №^N4 •HзPO4,
(Шг^-б^ИбС^. Предложенный состав и его компоненты способствуют усилению антикоррозионных свойств и увеличению стабильности, стойкости и прочности полученного фосфатного покрытия в течение длительного времени.
Благодаря образованию в кислой среде из фурфурилового спирта поликонденсированного клееподобного продукта, осаждаемого непосредственно на поверхности фосфатной пленки, усиливается адгезия фосфатного слоя к основе металла и покрывается вся поверхность, в том числе и дефектные части металла, в результате чего она становится беспористой. Это приводит к улучшению антикоррозийных свойств покрытий.
Участие гексаметилентетрамина в предлагаемом составе антикоррозионных покрытий на основе фосфорной кислоты может служить в
качестве ингибитора кислотной коррозии, предотвращающей растворение образца.
Многократными испытаниями с целью одновременного осуществления процессов обезжиривания, растворения ржавчины и получения коррозионностойких фосфатных покрытий на поверхности стальных трубопроводов и продуктов при межоперационном хранении, доказана пригодность разработанного состава в качестве антикоррозионного покрытия. Предложенный состав и его компоненты способствуют усилению антикоррозионных свойств полученного фосфатного покрытия.
Кроме того, вследствие применения ортофосфорной кислоты и продуктов её взаимодействия с гексаметилентетрамином, фурфуриловым спиртом и нитролигнина на поверхности металлов, образуется фосфатный слой, не требующий пассивации. Это позволяет проводить процесс обработки в одну стадию и в одной ванне.
В таблице приводится сравнительный анализ физико-механических показателей испытания предлагаемого преобразователя модификатора ржавчины на основе фосфорной кислоты.
Таблица 1.
Физико-механические показатели разработанного преобразователя
модификатора ржавчины
№ Состав, мас. % Скорое ть раство- рения образца г/м2-ч Вес фос-фатног о слоя, г/м2 Визуальн ое наблюден ие за появление м ржавчин ы Эффектив -ность защиты от коррозии, %
22% -ная ЭФ К С5Н6 О2 (СН2) «N4 нитро лигни н
1 91,4 3,5 0,1 5 0,0014 1,09 ржавчина не обнаружен а 97,90
2 91,8 7 3,25 0,13 4,75 0,0012 1,16 ржавчина не обнаружен а 98,10
3 92,3 5 3 0,15 4,5 0,0009 1,36 ржавчина не обнаружен а 98,80
4 92,8 3 2,75 0,17 4,25 0,0008 1,41 ржавчина не обнаружен а 99,10
5 93,3 2,5 0,2 4 0,0034 0,85 ржавчина не обнаружен а 99,05
Предложенный состав обеспечивает практически 100 %-ное преобразование ржавчины на поверхности металлов. Он обладает одновременно обезжиривающим и моющим свойством. При межоперационном хранении в течение 9 и более месяцев на обработанных деталях следы коррозии не обнаруживаются.
Таким образом, разработанный состав защитного покрытия может также широко применяться для химической очистки от различного рода продуктов коррозии и отложений. При этом очищенные поверхности металлов остаются чистыми без ржавчины при хранении, благодаря образованию стабильного фосфатного антикоррозионного покрытия.
