На правах рукописи КУЗНЕЦОВА ОКСАНА ПОРФИРЬЕВНА ПРОТИВОКОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА ФОСФОНАТНЫХ ПИГМЕНТОВ И РАЗРАБОТКА ГРУНТОВОК НА ИХ ОСНОВЕ 05.17.03 – технология электрохимических процессов и защита от коррозии АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Казань - 2008 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» Научный руководитель: Официальные оппоненты: - доктор химических наук, профессор Степин Сергей Николаевич - доктор химических наук, профессор Журавлев Борис Леонидович - доктор технических наук, профессор Толмачев Игорь Андреевич Ведущая организация: - Ярославский государственный технический университет Защита диссертации состоится «17» июня 2008 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.080.10 при ГОУ ВПО «Казанский государственный технологический университет» по адресу: 420015, г. Казань, ул. <...> Поиск нетоксичной альтернативы канцерогенным хроматам, являющимся основой противокоррозионного действия грунтовок ингибирующего типа, в последние годы относится к важным задачам исследователей, работающих в лакокрасочной подотрасли. <...> Установлено, что противокоррозионное действие этих соединений обусловлено их способностью к комплексообразованию, результатом, которого является формирование на поверхности металла пленок, обеспечивающих повышение адгезии лакокрасочных покрытий и подавление электрохимической коррозии. <...> Однако водорастворимость используемых в настоящее время фосфоновых кислот и фосфонатов ограничивает возможность их применения в составе противокоррозионных грунтовок. <...> В литературе имеются данные о применении фосфонатов в качестве комплексообразующих добавок к водным грунтовкам преобразователям ржавчины. <...> Более широкое их использование, в том числе в составе органоразбавляемых грунтовок, ограничивает <...>
Противокоррозионные_свойства_фосфатных_пигментов_и_разработка_грунтовок_на_их_основе.pdf
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
традиционной
Актуальность темы.
Поиск нетоксичной альтернативы канцерогенным хроматам, являющимся
основой
противокоррозионного
действия
грунтовок
ингибирующего типа, в последние годы относится к важным задачам
исследователей, работающих в лакокрасочной подотрасли. Одним из основных
направлений ее решения до настоящего времени было использование фосфатов
и полифосфатов металлов. Установлено, что противокоррозионное действие
этих соединений обусловлено их способностью к комплексообразованию,
результатом, которого является формирование на поверхности металла пленок,
обеспечивающих повышение адгезии лакокрасочных покрытий и подавление
электрохимической коррозии.
Известно, что наиболее высокой комплексообразующей способностью
среди фосфорсодержащих соединений обладают фосфоновые кислоты и их
производные. С этим согласуются данные, свидетельствующие о том, что в
качестве ингибирующих добавок к водным средам, контактирующим с
металлами, фосфорсодержащие комплексоны и комплексонаты по способности
подавлять коррозию превосходят фосфаты и полифосфаты.
Однако водорастворимость используемых в настоящее время фосфоновых
кислот и фосфонатов ограничивает возможность их применения в составе
противокоррозионных грунтовок. В литературе имеются данные о применении
фосфонатов в качестве комплексообразующих добавок к водным грунтовкам
преобразователям ржавчины. Более широкое их использование, в том числе в
составе органоразбавляемых грунтовок, ограничивает потеря барьерных свойств
лакокрасочных покрытий, наблюдаемая, как известно, при включении в их
состав веществ с высоким содержанием водорастворимых компонентов.
Известно, что в определенных условиях применение фосфонатов в
качестве добавок в водные среды, ингибирующих накипеобразование и
коррозию металлов сопряжено с нежелательным в этом случае процессом
образования нерастворимых в воде фосфонатов металлов, входящих в состав
солей жесткости. Противокоррозионные свойства этих соединений до
3
Стр.3
настоящего времени не исследованы. Поэтому разработка синтеза фосфонатов с
низкой водорастворимостью и их использование в качестве малотоксичных
противокоррозионных компонентов пигментной части лакокрасочных грунтовок
является актуальной задачей.
Цель работы заключалась в получении, исследовании технических и
противокоррозионных свойств пигментных фосфонатов металлов и разработке
рецептур грунтовок органо- и водоразбавляемого типа, содержащих полученные
пигменты.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие
задачи:
- изучить влияние условий получения на свойства фосфонатов металлов и
оценить возможность их использования в качестве пигментов для
лакокрасочных покрытий;
- исследовать способность полученных пигментов индивидуально и в
сочетании с противокоррозионными пигментами ингибирующего типа влиять на
закономерности коррозии стали;
- исследовать влияние состава пигментной части, включающей
синтезированные соединения и наполнители, и уровня наполнения на
противокоррозионную эффективность покрытий;
- разработать составы противокоррозионных органо- и водоразбавляемых
грунтовок, содержащих разработанные пигменты.
Научная новизна работы.
В работе получены осажденные и конверсионные, в том числе керновые
пигментные фосфонаты кальция, бария и цинка, исследованы их
противокоррозионные свойства. В результате коррозионных испытаний
установлено, что водные вытяжки оксиэтилидендифосфоната кальция обладают
способностью ингибировать коррозию стали.
Установлено, что включение оксиэтилидендифосфоната кальция в состав
пентафталевых покрытий придает им способность подавлять подпленочную
коррозию стали, но сопряжено со снижением барьерных свойств лакокрасочной
пленки при длительном контакте с водной средой. Обнаружен синергетический
4
Стр.4