ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФОСФАТА ЖИРНОГО СПИРТА В SAS - 150 В КАЧЕСТВЕ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ДОБАВКИ

Антикоррозионная система покрытия обычно состоит из нескольких слоев различных покрытий с различными свойствами и целями. В зависимости от требуемых свойств системы покрытия отдельные покрытия могут быть металлическими, неорганическими или органическими. Типичная антикоррозийная система для высококоррозионных морских сред обычно состоит из грунтовки, одного или нескольких промежуточных слоев и верхнего слоя. Верхнее покрытие подвергается воздействию внешней среды и должно обеспечивать поверхность требуемым цветом и блеском. В дополнение к адекватной устойчивости к переменным условиям выветривания и ударам от предметов верхний слой также должен обладать высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. Деградация окружающей среды, вызванная влажностью, температурой и ультрафиолетовым излучением, уменьшит срок службы покрытия. [4]

Общую производительность и долговечность системы покрытия очень сложно оценить, поскольку на нее влияют несколько внутренних и внешних факторов. Сложность системы покрытия и некоторые из переменных, которые влияют на производительность и долговечность антикоррозионной системы покрытия, показаны на рисунке 1.

Рисунок 1. Факторы, влияющие на долговечность антикоррозионной системы покрытия

Защитные механизмы

Антикоррозионные покрытия обычно классифицируются в соответствии с механизмами защиты металла от коррозии. На рисунке 2 показаны три основных защитных механизма антикоррозионных покрытий: защита барьера, пассивация поверхности подложки (ингибирующий эффект) и защита от разрушения (гальванический эффект).

Рисунок 2.  Защитные механизмы антикоррозионных покрытий

Ингибирующие покрытия в основном применяются в качестве праймеров, поскольку они являются исключительно эффективными, если растворенные компоненты могут вступать в реакцию с металлом. [1] Антикоррозийный механизм ингибирующих покрытий основан на пассивации субстрата и наложении защитного слоя, состоящего из нерастворимых металлических комплексов, которые препятствуют переносу агрессивных видов, выступая в качестве барьера. Ингибирующими пигментами являются неорганические соли, которые слабо растворимы в воде. В Европе фосфаты являются наиболее часто используемыми катионами. Однако на мировом уровне хроматины, молибдатов, нитратов, боратов, и силикаты [3] также часто используются в качестве катионов в неорганической соли.

Когда покрытие пропитывается водой, составляющие пигментов частично растворяются и переносятся на поверхность подложки. На поверхности подложки растворенные ионы реагируют с субстратом и образуют продукт реакции, который пассивирует поверхность субстрата. Это означает, что ингибирующие пигменты должны быть достаточно активными, чтобы обеспечить достаточное выщелачивание из покрытия. Однако, если растворимость ингибирующих пигментов слишком высока, может возникнуть пузыри. [2]

Идеальное ингибирующее покрытие должно образовывать барьер против воды и вредных ионов и одновременно выделять достаточное количество ингибитора по требованию. Эти два требования в принципе являются антагонистическими. Поэтому необходимо достичь баланса между барьерными свойствами и эффективностью ингибитора. Эффективность ингибирующих пигментов очень зависит от барьерных свойств покрытия. Если проницаемость системы покрытия будет низкой, наблюдаемый эффект барьерных пигментов будет преобладать.

Были получены покрытия на основе акрилатного органоразбавляемого лака SAS 150 физической сушки, содержащие различное количество средней соли АК.

Полученные покрытия были протестированы электрохимическими методами с целью оценки их защитной способности.

Из хода хронограмм электрической емкости и хронопотенциометрических кривых, представленных на рисунках 3 и 4, можно сделать вывод о высоких противокоррозионных свойствах тестируемых покрытий.

Рисунок 3. Хронограммы потенциала коррозии окрашенной стали для покрытий на основе SAS 150, содержащих (% мас) АК

На рисунках 3 и 4 представлены хронограммы электрической емкости и хронопотенциометрические кривые, анализ которых позволяет сделать вывод о высоких защитных свойствах тестируемых покрытий. Об этом свидетельствуют достаточно низкие значения электрической емкости системы окрашенная сталь/электролит и высокие значения коррозионного потенциала окрашенной стали в контакте с коррозионно-активной средой.

Рисунок 4.  Хронограммы электрической емкости системы окрашенная сталь/электролит для покрытий на основе SAS 150, содержащей (1% мас.) АК

Список литературы:

1. Kjernsmo, D, Kleven, K, Scheie, J, Corrosion Protection. Bording A/S, Copenhagen (2003)
2. Prosek, T, Thierry, D, ‘‘A Model for the Release of Chromate from Organic Coatings.’’ Prog. Org. Coat., № 49 P.209 (2004)
3. Sinko, J, ‘‘Challenges of Chromate Inhibitor Pigments Replacement in Organic Coatings.’’ Prog. Org. Coat., № 42 P.267 (2001)
4. Zhang, R, Chen, H, Cao, H, Huang, CM, Mallon, PE, Li, Y, He, Y, Sandreczki, TC, Jean, YC, Ohdaira, T, ‘‘Degrada¬tion of Polymer Coating Systems Studied by Positron Annihilation Spectroscopy. IV. Oxygen Effect of UV Irradiation.’’ J. Polym. Sci., 39 2035 (2001).