ГОСТы и другие сведения

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СТАТЬИ, ОПИСАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИК
Маслорастворимые ингибиторы

Извлечения из классической книги
И.Л.Розенфельд, Ф.И.Рубинштейн, К.А.Жигалова "Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями", М., "ХИМИЯ", 1987г.

Ингибированные полимерные покрытия могут быть получены … при использовании маслорастворимых ингибиторов...

Установлено, что при введении маслорастворимых ингибиторов в состав различных пленкообразующих антикоррозионные свойства покрытий на их основе ... значительно повышаются. Так, если неингибированные покрытия, отвержденные при 18-20°С, при ускоренных испытаниях начинают терять свои защитные свойства через 2-8 суток, то у ингибированных они сохраняются в течение 30-60 суток.
При установлении механизма действия малорастворимых ингибиторов использовали метод изучения водных вытяжек на ингибированных и неингибированных лаков, поскольку в процессе набухания полимерной пленки и проникновения через нее воды установившееся значение рН и состав электролита определяют, по-видимому, и продолжительность защиты.

Рис.9.15. Электродный потенциал стали в водных вытяжках: 1 - ингибитор; 2 - лак с ингибитором; 3 - лак без ингибитора

Было установлено, что водные вытяжки из неингибированного алкидного лака имеют значительную кислотность (рН 2,7), что обусловлено экстрагированием низкомолекулярных жирных кислот, содержащихся в лаке; кислоты растворяются в проникающей через пленку воде, сообщая ей агрессивные свойства. При введении ингибиторов в лак резко снижается кислотность, и рН становится равным 6,8. Повышение рН, несомненно, приведет к понижению агрессивных свойств лака по отношению к металлу, однако, как будет показано ниже, это лишь один из возможных механизмов улучшения защитных свойств алкидных покрытий маслорастворимыми ингибиторами.
При исследовании необратимых потенциалов стали в водных вытяжках (рис. 9.15) было обнаружено, что в водной вытяжке из ингибированного лака потенциал стали смещен в сторону положительных значений на 400 мВ по сравнению с потенциалом в водной вытяжке из неингибированного лака. Интересно отметить, что в водной вытяжке из маслорастворимого ингибитора (кривая 1) электродный потенциал стали приобретает со временем такое значение, как и в вытяжке из неингибированного лака (кривая 3). По-видимому, пассивирующие свойства модифицированных покрытий не обусловлены пассивирующими свойствами самого ингибитора, а являются результатом действия другого пассивирующего агента, образующегося в результате взаимодействия маслорастворимого ингибитора с пленкообразующим.
Исследование кинетики анодной реакции ионизации металла в водных вытяжках подтверждает это: в вытяжке из ингибированного лака сильно тормозится анодная реакция; уже при незначительных плотностях тока можно заполяризовать электрод до 1,5-2,0 В (рис.9.16).

Рис.9.16. Кривые анодной поляризации стали в водных вытяжках: 1 - лак без ингибитора; 2 - лак с ингибитором; Рис.9.17. Зависимость емкости стали С от продолжительности погружения в водные вытяжки (частота 1000Гц): 1 - лак без ингибитора; 2 - лак с ингибитором;

Пассивирующие свойства водных вытяжек, полученных из ингибированного лака, подтверждаются также при исследовании импеданса электрода (рис.9.17). Емкость электрода, погруженного в водную вытяжку из неингибированного лака, резко возрастает во времени, что свидетельствует о протекании электрохимических реакций. В вытяжке из ингибированного лака емкость электрода имеет низкое значение и стабильна. Это свидетельствует об образовании на поверхности металла хемосорбиционного слоя, предотвращающего или сильно тормозящего протекание электрохимических реакций...

...Учитывая, что ингибиторы коррозии взаимодействуют с пленкообразующими, целесообразно изучить эффективность введения ингибиторов в смолу или лак. Предложенный нами метод исследования водных вытяжек может быть использован для предварительных испытаний при подборе ингибиторов для покрытий.
Представляло интерес исследовать воздействие игибитора на такое стойкое к действию агрессивных сред пленкообразующее, как хлорсульфированный полиэтилен. Известно, что в качестве отвердителей в состав покрытия на основе хлорсульфированного полиэтилена вводят азотосодержащие кренийорганические соединения (акос). Было проведено ... исследование влияния этих соединений на защитные свойства покрытий на основе хлорсульфированного полиэтилена. Азотосодержащие кремнийорганические соединения в виде 50%-ного раствора в ксилоле вводили в раствор хлорсульфированного полиэтилена в количестве от 2,5 до 20% от массы последнего.

Рис.9.18. Изменение электродного потенциала f стали Ст.10 в водных вытяжках из раствора ХСПЭ в ксилоле с различным содержанием препарата АКОС от продолжительности выдержки t: 1 - 0,1 н. раствор KNO3;   2 - раствор ХСПЭ;   3,4,5,6 - раствор с содержанием соответственно 2,5; 5; 10 и 20% АКОС; 7 - 100% АКОС; Рис.9.19. Зависимость емкости C стального электрода от продолжительности выдержки в водных вытяжках из раствора ХПСЭ в ксилоле, содержащего различное количество АКОС (частота 1000Гц): (частота 1000Гц): 1-7 - см. рис9.18;

Рис.9.20. Зависимость скорости коррозии К стального электрода от продолжительности выдержки в водных вытяжках из раствора ХПСЭ в ксилоле (1) и систем, содержащих 2,5 (2), 10 (3), 20 (4) и 100% (5) АКОС Рис.9.21. Кривые анодной поляризации в водных вытяжках из раствора ХПСЭ, содержащего различное количество АКОС: 1-6 - см. рис9.18;

Оказалось, что рН водной вытяжки из чистого хлорсульфированного полиэтилена составляет 6-6,5, а при введении соединений акос уже в количестве 2% возрастает до 11, причем водородный показатель равен рН водной вытяжки из самих азотсодержащих кремнийорганических соединений. Электропроводность водных вытяжек возрастает с 23 до 241 мкСм при добавлении 2% отвердителя.
Электродный потенциал стали в водных вытяжках из раствора хлорсульфированного полиэтилена (рис.9.18) через 60мин выдержки сдвигается до потенциала – 280мВ, и образец подвергается сильной коррозии. В вытяжке из модельной системы, содержащей 2,5% отвердителя, потенциал стали в течение 30мин становится равным – 40мВ и в дальнейшем не изменяется. При увеличении содержания отвердителя в модельной системе наблюдается аналогичная картина.
Емкость стального электрода в процессе воздействия водных вытяжек из модельных систем, содержащих различное количество отвердителя, плавно снижается с 14,7 до 11,95 мкФ/см², емкость стали в вытяжке из раствора хлорсульфированного полиэтилена, не содержащего отвердителя, значительно выше и во времени не изменяется (рис.9.19). Как видно из рис.9.20, скорость коррозии в водных вытяжках из модельных систем, содержащих отвердитель, снижается примерно в 4 раза.
Азотосодержащие кремнийорганические соединения легко гидролизуются с отщеплением аммиака, что, очевидно, и обусловило сильное защелачивание водных вытяжек. Действительно, анализ этих вытяжек показывает, что в них присутствует аммиак. При добавлении 2,5% ингибитора в водной вытяжке содержится 0,04% аммиака, а при добавлении 20% азотсодержащего кремнийорганического соединения содержание аммиака возрастает до 0,165%. При этом в вытяжке из него содержание аммиака достигает 0,513% [81].
В водных вытяжках наблюдается и значительное торможение скорости анодного растворения стали в широкой области потенциалов (рис.9.21). Электрод остается в пассивном состоянии вплоть до потенциала 1 В, и для перевода его в пассивное состояние требуются более слабые тока. Такое поведение стали в исследуемых вытяжках можно объяснить адсорбцией на поверхности электрода ионов аммония, которые уменьшают скорость анодного растворения металла в несколько раз. В вытяжке из раствора хлорсульфированного полиэтилена торможение анодного растворения стали не наблюдается.
Дальнейшие исследования показали, что если нанести покрытие из хлорсульфированного полиэтилена, модифицированное азотсодержащим кремнийорганическим соединением, а затем удалить это покрытие, стальной электрод сохраняет более положительный электродный потенциал и относительно меньшую емкость, чем стальной электрод, с которого удалили покрытие, не содержащее кремнийорганического соединения (рис.9.22).
Таким образом, при взаимодействии хлорсульфированного полиэтилена с азотсодержащими кремнийорганическими соединениями, которые явно обладают ингибирующими свойствами, наряду с отверждением покрытия происходит частичный гидролиз этих соединений с отщеплением аммиака, который образует на металле адсорбционный слой. Одновременно при гидролизе в присутствии влаги воздуха образуются полиорганосилоксаны, способствующие формированию на поверхности металла фазового слоя...