Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Использование ФКП в смеси с фосфонатами цинка и кальция




На следующем этапе работы проводились исследования направленные на усиление защитных свойств разрабатываемых грунтовок введением в состав керновых пигментных фосфонатов - фосфоната кальция и фосфоната цинка.

Керновые пигменты были получены конверсионным превращением поверхностного слоя частиц соединений, реагирующих с ОЭДФК с образованием ее солей. Синтез пигментов осуществляли по методике, описанной в диссертационной работе О.П. Кузнецовой.

Реакционные массы в процессе взаимодействия компонентов, рассчитывались таким образом, чтобы соотношение между ними соответствовало получению продукта с массовым соотношением оболочка:ядро равным 1:9.

На базе разработанной в первой части рецептуры были сформулированы грунтовки, в которых наполнитель (кальцит) был частично заменен на керновый фосфонатный пигмент (цинковый или кальциевый) от 2 % до 30 %мас. относительно ФКП [171]. На рисунках 3.24 - 3.27 показаны зависимости электрической емкости и коррозионного потенциала от продолжительности испытаний.

По полученным данным были построены зависимости установившихся к концу. эксперимента значений электрической емкости и коррозионного потенциала от содержания керновых фосфанатных пигментов в смеси с ФКП, которые показаны на рисунках 3.28 и 3.29.

Значение коррозионного потенциала для всех грунтовок находится в области соответствующей пассивному состоянию поверхности стали. Из грунтовок содержащих фосфанат кальция наилучшими барьерными свойствами обладает покрытие с содержанием 5 %. Что подтверждают данные по сопротивлению, которые показаны на рисунке 3.30. При превышении этого значения наблюдается ухудшение защитных свойств.

При сопоставлении свойств разработанных грунтовок можно сделать вывод, что наилучшими защитными свойствами обладает грунтовка, содержащая ФКП и керновый фосфанат цинка 30 % от массы феррита. Таким образом, найдены составы алкидных грунтовок с высокими защитными свойствами содержащие исходный разработанный пигмент или модифицированный ОЭДФК. По защитным и малярно-техническим параметрам оба материала либо не уступают, либо превосходят широко применяемые грунтовки ГФ-021 и ГФ-0119.

На следующем этапе работы с целью расширения области возможного применения разработанный пигмент исследовался в составе эпоксидной грунтовки. Эпоксидные смолы относятся к одному из наиболее востребованных классов термореактивных полимеров. Защитные свойства покрытий сформированных из эпоксидных ЛКМ существенно превосходят алкидные составы.

Эпоксидные пленкообразующие являются слабогидролизующимися в сравнении с алкидными, что возможно позволит использовать разработанный ферритный пигмент без поверхностной модификации.

Для исследований был выбран эпоксидный олигомер Э-40 (ТУ 2225-154-05011907-97) в композиции с аминным отвердителем сшивающего действия производства фирмы Cardolite. Существенным преимуществом последнего является высокая дезагрегирующая способность. В работах проведенных на кафедре показано повышение противокоррозионных и физико-механических свойств покрытий сформированных из эпоксидной грунтовки полученной диспергированием пигментов в растворе указанного отвердителя в сравнении с традиционным методом диспергирования в растворе эпоксидного олигомера.

За основу была взята пигментная часть грунтовки ЭП-0191, содержащая кроме КЖП микротальк, и кальцит. Объемная доля микроталька, наличие которого необходимо в эпоксидном покрытии, характеризующихся высокой твердостью для снятия внутренних напряжений была зафиксирована и составляла 7 % обьемнных. Были получены алкидные и эпоксидные грунтовки, содержащие микротальк и ФКП, с различным уровнем наполнения. На рисунке 3.32 представлена зависимость электрической емкости системы электролит-покрытие-сталь после 1000 часов испытаний. Потеря изолирующей способности эпоксидного состава происходит при гораздо более высоком уровне наполнения по сравнению с алкидным. Величина сопротивления испытуемых эпоксидных покрытий на два порядка выше сопротивления алкидных при уровне наполнения от 60 до 80 % от КОСП и составляет от 300 до 700 МОм.

Для установления оптимального уровня наполнения и содержания ФКП в эпоксидном покрытии был спланирован эксперимент по аналогии со схемой формулирования рецептуры алкидной грунтовки проведенной выше. КЖП в разной степени заменялся на ФКП. Уровень наполнения и соотношение между ФКП и кальцитом варьировались. С учетом данных по определению КОСП эпоксидный грунт может быть более наполнен, поэтому интервал содержания как ФКП так и кальцита в случае эпоксидного пленкообразователя повышен па 10-15 %. Объемная доля микроталька также была фиксированной и составляла 7 % об.

Аппроксимация данных проведена с использованием нейронных сетей позволяющих построить гауссовы поверхности значений ряда параметров исследуемых покрытий. В таблице 3.11 приведен план 3-х факторного эксперимента, в качестве 3-х варьируемых компонентов выбраны ФКП в интервале содержаний в составе грунтовки от 20 до 50 %мас, раствор Э-40 (69,5 %) с раствором отвердителя Cardolite (60 %) в интервале от 35 до 65 %мас. и наполнители - кальцит и микротальк в интервале 15-45 % масс.


 

Заключение

Поиски высокоэффективных пигментов для использования в составе антикоррозионных грунтовок продолжаются. Большее внимание уделяется экологической полноценности материалов. Поэтому перспективными антикоррозионными пигментами могут быть названы ферритные, характеризующиеся малой токсичностью. Они не обладают столь же высокой эффективностью как хромсодержащие пигменты, требуется более высокое содержание их в композиции, но сырье для ферритных пигментов более доступно и отличается невысокой стоимостью, как например, отходы производства и обработки металлов.

Представляется перспективным направлением исследований определение условий синтеза, выбора и подготовки исходных материалов для получения ферритных пигментов с более высокими антикоррозионными свойствами.


 

Список литературы

1. Свобода М. Свойства ферритов цинка и кальция как антикоррозионных пигментов // Защита металлов. - 1988. -Т. 24. - № 1. - С. 44-47.134

2. Лепесов К.К., Гурьева Л.Н., Васильева Л.С. Физико-химические и защитные свойства ферритов металлов (кальция, магния, цинка) // Журнал прикладной химии. - 1991. -Т. 64. - № 2. - С. 422-425.

3.Valnzuella R. Magnetic ceramics // Cambridge University Press. – 1994. – P. 44-61

4. Усманов И. В. Пигментный феррит кальция, полученный утилизацией промышленных отходов, и противокоррозионные грунтовки на его основе: дис. … к-та техн. Наук / И.В. Усманов. – Казань. 2009. - 139 с.

5. Лепесов К.К., Гурьева Л.Н., Васильева Л.С. Защитные свойства некоторых ферритных металлов // Теория и практ. электрохим. процессов и экол. аспекты их использ.: Тез. докл. Всес. науч.-практ. конф. - Барнаул, - 1990. - С. 210.

6. Жуков А. П. Основы металловедения и теории коррозии. / А.П. Жуков, А.И. Малахов. -М.: Высшая школа, 1991. 168 с.

7. Коррозия. Справочник/ Пер. с англ., под ред. Л.Л. Шраера. — М.: Металлургия, 1981. 623 с.

8. Капиллярная химия. Пер. с японск./Под ред. К.Тамару.- М.: Мир, 1983.- 272 с.

9. Карякина М.И. Физико-химические основы формирования и старения покрытий. / М.И. Карякина. М.: Химия, 1980. - 216с

10. Карякина М.И. Испытание лакокрасочных материалов и покрытий. / М.И. Карякина. М.: Химия, 1988. - 272 с.

11. Чеботаревский В.В. Технология лакокрасочных покрытий в машиностроении. / В.В. Чеботаревский, Э.К. Кондрашев. М.: Машиностроение, 1978. - 295с.

12. Hare Clive Н. Inhibitive primers for metal: practical formulating and service problems // J. Prot. Coat, and Linings. 1998. 15, N6, c. 31, 33-35, 37-38, 40, 43-44, 46-47.

13. Корсунский Л.Ф., Калинская T.B., Степин C.H. Неорганические пигменты. Справ, изд. СПб.: Химия, 1992. - 336 с.

14. Усманов, И.В. Ферритный пигмент на основе отходов литейного производства / И. В. Усманов, А. В. Вахин, А. П. Светлаков, С. Н. Степин // Лакокрасочные материалы и их применение. - 2008. - № 10. С.40-42.


15. Страхов, Н.М. О типах и генезисе доломитовых пород. В кн.: Труды Геологического института АН СССР / Н.М. Страхов. - М., 1956.


16. Горловский, И.А. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам / И.А. Горловский, А.А. Индейкин, И.А. Толмачев. - Л.: Химия, 1990. - 240 с.

17. Сафиуллин М. И., Вахин А.В, Степин С.Н. Ферритные пигменты, полученные с использованием в качестве сырья доломита // Вестник КГТУ. – 2011, выпуск №11, С. 130-132.

18. Летюк Л. М., Журавлев Г. И. Химия и технология ферритов. – Л.: «Химия», 1983.- 255 с

 


 

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных