Грунт-ингибитор для противокоррозионной защиты алюминиевых сплавов

 

Использование: для защиты металлов от коррозии. Сущность изобретения: грунт-ингибитор для противокоррозионной защиты алюминиевых сплавов содержит полуфабрикат-основу эпоксидного грунта ЭП-076 85,0 - 91,5 %, отвердитель - 50 %-ный раствор в органическом растворителе фторсодержащего олигомера - продукта взаимодействия полиэтиленполиамина, толуилендиизоцианата, циклогексанона и октафтарамилового спирта молекулярной массы 700-850 8 - 14 %, ингибитор-хромат циклогексиламина 0,5 - 1,0 %. Грунт-ингибитор позволяет получить покрытия с повышенной коррозионной устойчивостью к воздействию агрессивных сред (адгезия через сутки в 3 % NaCl при 50^oС 1 балл, через 15 сут в 3 % СН₃СООН 2 балла) и высокой адгезионной прочностью к подложке из сплава Д-16. 3 табл.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в авиастроении, машиностроении других отраслях народного хозяйства для защиты от коррозии изделий из алюминия и его сплавов.

Известен грунт ВЛ-05 фосфатирующий для систем лакокрасочных противокоррозионных покрытий, содержащий как один из компонентов фосфорную кислоту как пассиватор (Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества, М. Химия, т. 2, с. 52 53).

Недостатком данного грунта является то, что он применяется только для обработки стальных изделий и не пригоден для цветных металлов.

Наиболее близким к изобретению является грунт ЭП-076 (ТУ 6-10-755-74), содержащий раствор эпоксидной смолы, пигменты, наполнители и отверждаемый отвердителем N 2 раствором полиамидной смолы (ТУ 6-10-1279-72), применяющий в системах лакокрасочных покрытий для защиты изделий из алюминия и его сплавов от коррозии (Лакокрасочные материалы. Технические требования и контроль качества, М. Химия, т. 2, с. 103 104).

Недостатками известных грунтов являются их недостаточная адгезия к алюминию и его сплавам, невозможность отверждения в условиях высокой влажности и недостаточная коррозионная стойкость покрытий на его основе.

Сущность изобретения заключается в использовании фторсодержащего олигомера ОФ-2 кетимина на основе полиэтиленполиамина, толуилендиизоцианита, циклогексанона и октофторамилового спирта в совокупности хроматом циклогексиламина в качестве отвердителя эпоксидного компонента полуфабриката грунта ЭП-076, либо другого эпоксидного лакокрасочного материала, позволяющего получать ингибированное грунтовое покрытие, способное отверждаться в условиях высокой относительной влажности с одновременным ингибированием поверхности изделий из алюминия и его сплавов и резким повышением адгезионной прочности грунта к подложке, что позволяет получить покрытия с высокой степенью противокоррозионной защиты и увеличенным сроком службы. Добавление к эпоксидному полуфабрикату грунта ЭП-076 раствора фторсодержащего олигомера ОФ-2 в совокупности с ингибитором коррозии алюминия хроматом циклогексиламина позволяет совместить в одну технологическую операцию процесс обработки поверхности окрашиваемых изделий из алюминия и его сплавов и нанесение грунтовочного слоя.

Для улучшения адгезионных свойств покрытия, повышения его противокоррозионной устойчивости, обеспечения возможности его отверждения в условиях высокой относительной влажности и пониженных температурах, грунт-ингибитор для противокоррозионной защиты алюминиевых сплавов, содержащий полуфабрикат основу эпоксидного грунта ЭП-076 и отвердитель, дополнительно содержит фторсодержащий олигомер ОФ-2 молекулярной массы 700 850 и в качестве ингибитора хромат циклогексиламина при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидный полуфабрикат основа грунта ЭП-076 85 91,5 Фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50-ный раствор) 8 14 Хромат циклогексиламина 0,5 1,0 Эпоксидный компонент смешивают с отвердителем-промотором адгезии ОФ-2 непосредственно перед нанесением грунтовочного слоя, затем вводят в смесь хромат циклогексиламина. При нанесении грунта-ингибитора методом пневматического распыления допускается разведение смеси компонентов до рабочей вязкости 12 15 с по вискозиметру ВЗ-4 смесью растворителей кислот: этилцеллозоль в 9: 1 по весу, либо разбавителем Р-5. Грунт-ингибитор наносится в два слоя с интервалом между слоями 2 3 ч при 18 22^oС. Слои следующих в системе лакокрасочных материалов можно наносить на 2-й слой грунта-ингибитора через 3 5 ч после его нанесения при температуре 18 - 22^oС. При нанесении в условиях высокой относительной влажности и пониженной до 0^oС температуры временной интервал должен быть увеличен до 20 ч выдержки перед нанесением последующих слоев.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами (мас.) П р и м е р 1.

Полуфабрикат грунта ЭП-076 85 Фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50%-ный) 14 Хромат циклогексиламина 1,0 Фторсодержащий олигомер ОФ-2 вводят в полуфабрикат-основу грунта ЭП-076, тщательно перемешивают, вводят хромат циклогексиламина, перемешивают до полного растворения, разбавляют растворителем Р-5 до рабочей вязкости 14 с по вискозиметру ВЗ-4, фильтруют, выдерживают 30 40 мин для удаления пузырьков воздуха и наносят на подготовленную поверхность пульверизатором КР-4.

П р и м е р 2.

Полуфабрикат грунта ЭП-076 90 Фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50-ный) 9,3 Хромат циклогексиламина 0,7
Приготовление и нанесение грунта аналогично примеру 1.

П р и м е р 3.

Полуфабрикат грунта ЭП-076 91,5
Фторсодержащий олигомер ОФ-2 (50-ный) 8,0
Хромат циклогексиламина 0,5
Приготовление и нанесение грунта-ингибитора аналогично примеру 1.

Фторсодержащий олигомер ОФ-2 вводят в полуфабрикат-основу грунта ЭП-076, тщательно перемешивают, вводят хромат циклогексиламина, перемешивают до полного растворения, разбавляют растворителем Р-5 до рабочей вязкости 14 с по вискозиметру ВЗ-4, фильтруют, выдерживают 30 40 мин для удаления пузырьков воздуха и наносят на подготовленную поверхность пульверизатором КР-4.

Исследовались адгезионные свойства грунта-ингибитора в сравнении с серийным грунтом ЭП-076, отвержденным отвердителем N 2. Результаты испытаний приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, грунт-ингибитор обеспечивает большую прочность адгезионной связи слоя покрытия с подложкой из сплава Д-16 по сравнению с серийным ЭП-076.

Исследовались противокоррозионные свойства покрытий различными лакокрасочными материалами, нанесенными на образцы из сплава Д-16 по серийному грунту ЭП-076 и по грунту-ингибитору. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Как видно из данных таблицы 2, грунт-ингибитор позволяет получить лакокрасочные покрытия, отличающиеся повышенной коррозионной устойчивостью к воздействию агрессивных сред и высокой адгезионной прочностью к подложке из сплава Д-16, металл не корродирует даже в местах проникновения агрессивной среды под покрытие.

Исследовалась способность грунта-ингибитора отверждаться в условиях высокой влажности, для чего образцы из сплава Д-16, окрашенные грунтом-ингибитором и серийным грунтом ЭП-076 помещали в гидростат с 100-ной относительной влажностью при 10^oС.

Результаты испытаний приведены в табл. 3.

Как видно, из данных табл. 3, грунт-ингибитор способен формировать качественное покрытие даже при неблагоприятных условиях высокой относительной влажности, пониженной температуры с достижением высокой степени отверждения при этих условиях, чего применение серийного грунта ЭП-076 с отвердителем N 2 в таких условиях не обеспечивает.

При уменьшении или увеличении содержания ОФ-2 и хромат циклогексиламина (ХЦА) в композиции по сравнению с указанными пределами снижается ингибирующий эффект, а также полнота отверждения грунта-ингибитора, что негативно отражается на свойствах покрытия, в первую очередь, на его адгезии к подложке.

По результатам испытаний можно сделать вывод о значительном превосходстве по своим свойствам грунта-ингибитора над серийным грунтом ЭП-076 с отвердителем N 2. Использование в качестве отвердителя-промотора адгезии фторсодержащего олигомера-кетимина ОФ-2 молекулярной массы 700 850 в совокупности с хроматом циклогексиламина в композиции с эпоксидным полуфабрикатом грунта ЭП-076 дает возможность получить грунт-ингибитор, способный отверждаться в условиях высокой относительной влажности, обеспечивающий высокую адгезию к алюминию и его сплавам и повышенную коррозионную стойкость защитных лакокрасочных покрытий на его основе. Кроме того, с помощью предлагаемого достигается упрощение технологического процесса за счет совмещения операции по ингибированию поверхности изделия и по ее окраске в одну технологическую операцию. Кроме того, резко возрастает жизнеспособность материала (в 8 10 раз).

Формула изобретения

Грунт-ингибитор для противокоррозионной защиты алюминиевых сплавов, содержащий полуфабрикат основу эпоксидного грунта ЭП-076 и отвердитель, отличающийся тем, что он содержит в качестве отвердителя 50%-ный раствор в органическом растворителе фторсодержащего олигомера продукта взаимодействия полиэтиленполиамина, толуилендиизоцианата, циклогексанона и октофторамилового спирта молекулярной массы 700 850 и дополнительно ингибитор хромат циклогексиламина при следующем соотношении компонентов, мас.

Эпоксидный полуфабрикат основа грунта ЭП-076 85,0-91,5
50% -ный раствор в органическом растворителе фторсодержащего олигомера 8-14
Хромат циклогексиламина 0,5-1,0

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2