Преобразователь ржавчины

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам ржавчины, которые используются для покрытия ржавых металлических поверхностей без предварительной очистки от ржавчины, в том числе, имеющих мазутные и масляные загрязнения и эксплуатирующихся в диапазоне температур от минус 50 до плюс 500°С. Преобразователь ржавчины содержит в мас.%: ортофосфорную кислоту - 37,0-51,0, графит - 24,0-34,0, конкрепол В - 0,3-1,1, лигносульфонаты - 0,5-1,0, воду - 18-27. Технический результат, получаемый при использовании изобретения, - повышение эффективности и предотвращение расслоения преобразователя на жидкую и твердую фазу при длительном хранении.

 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам ржавчины, используемым для покрытия ржавых металлических поверхностей без предварительной очистки от ржавчины.

Известен преобразователь ржавчины, содержащий (в мас.%) гидролизный лигнин - 14-16, ортофосфорную кислоту - 16-20, соапсток - 1,5-3,0, этаноламин - 1,5-2,5, натуральную олифу - 2-3 и воду - ост. (А.С. СССР №1595864).

Недостатком данного преобразователя ржавчины является невысокая преобразующая способность, быстрая расслаиваемость при хранении и невозможность применения на ржавых замазученных и замасленных поверхностях.

Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является преобразователь ржавчины, содержащий ортофосфорную кислоту, графит, оксалат кадмия и лигносульфонаты и воду (Патент РФ №2186080).

Недостатком этого преобразователя ржавчины является также недостаточная преобразующая способность и образование при хранении очень плотного, трудно перемешиваемого осадка, что увеличивает время и трудоемкость подготовительных работ перед его нанесением.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании препарата, способного эффективно преобразовывать ржавчину в неагрессивные соединения даже на замазученных и замаслянных поверхностях, а также в предотвращении его расслоения, т.е. выпадение в осадок твердой фракции препарата, при хранении.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого преобразователя ржавчины, - повышение эффективности и предотвращение расслоения препарата на жидкую и твердую фазы при длительном хранении.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что известный преобразователь ржавчины кроме ортофосфорной кислоты, графита, лигносульфонатов и воды дополнительно содержит конкрепол В, представляющий собой воднополимерную систему в виде золя или геля полимерного N-винилпирролидона, при следующих соотношениях ингредиентов (в % мас.):

ортофосфорная кислота - 37,0-51,0

графит - 24,0-34,0

лигносульфонаты - 0,5-1,0

конкрепол В - 0,3-1,1

вода - 18-27.

Преобразователь ржавчины получают следующим образом. Предварительно раздробленный в ступке или в лабораторной мельнице и просеянный через сито с диаметром отверстий 0,125 мм графит марки ГСС-1 ТУ 21-25-166-75 смешивают в мерном стакане с ортофосфорной кислотой марки "ч" ГОСТ 6552-80. Полученную смесь гомогенизируют.

В другой стакан засыпают лигносульфонаты порошкообразные технические ТУ-13-0281-036-15-90 и растворяют их в воде ГОСТ Р51232-98. Полученный раствор лигносульфонатов вливают в стакан со смесью графита и ортофосфорной кислоты, после чего ингредиенты тщательно перемешивают. В полученную смесь добавляют конкрепол В ТУ 9365-001-13802623-2003, представляющий собой воднополимерную систему в виде золя или геля полимерного N-винилпирролидона.

Компоненты тщательно перемешивают до полной гомогенизации готового продукта сиропообразной консистенции черного или черно-серого цвета с металлическим блеском, имеющим плотность - 1,58-1,60 г/см³.

Пример. Для получения 100 г преобразователя ржавчины в мерный стакан емкостью 200 мл засыпают 30,3 г (30,3%) графита марки ГСС ТУ 21-25-166-75 0,7 г (0,7%) с величиной частиц не более 0,125 мм и приливают при перемешивании 45,4 г (45,4%) ортофосфорной кислоты марки "ч" ГОСТ 6552-80. Полученную смесь гомогенизируют.

В другой стакан засыпают 0,8 г (0,8%) лигносульфонатов технических порошкообразных ТУ-13-0281-036-90, растворяют их в 23,0 г (23,0%) воды ГОСТ Р51232-98, а затем выливают полученный раствор лигносульфонатов в стакан со смесью графита и ортофосфорной кислоты. После чего к полученной смеси компонентов добавляют 0,5 г (0,5%) конкрепола В ТУ 9365-001-13802623-2003 и тщательно перемешивают до получения сиропообразной гомогенной массы черного или темно - серого цвета с металлическим блеском и плотностью 1,58-1,60 г/см³.

Остальные составы готовятся аналогично.

Для проведения испытаний был взят известный препарат и предлагаемый.

Испытания проводят следующим образом. На стальные ржавые пластины размером 50×100 мм с толщиной ржавчины от 200 до 250 мкм кистью наносят известный и предлагаемый преобразователи ржавчины. На часть пластин заранее кистью наносят минеральное масло или мазут. При нанесении известного преобразователя на эти пластины происходит его скатывание в шарики, которые при расположении пластин вертикально ссыпаются с поверхности. Это объясняется отсутствием в его составе поверхностно-активных веществ, роль которых в предлагаемом составе выполняют лигносульфонаты и конкрепол В.

При нанесении предлагаемого преобразователя ржавчины он перемешивается с жировыми загрязнениями, образуя за счет эмульгирующего компонента однородную эмульсию "масло в воде". Масло, до этого сорбированное слоем ржавчины, переходит в преобразователь ржавчины, а преобразующий ржавчину компонент состава - ортофосфорная кислота свободно взаимодействует с ржавчиной, преобразуя ее в инертный продукт.

Образцы с нанесенными на них преобразователями ржавчины сушат в течение суток, а затем с помощью скальпеля удаляют его с поверхности. На всех пластинах, покрытых известным преобразователем, ржавчина остается, в то время как на образцах, обработанных предлагаемым преобразователем, она отсутствует.

Усиление преобразующей способности в предлагаемом преобразователе ржавчины объясняется наличием в нем двух поверхностно - активных веществ (ПАВ): лигносульфонатов и конкрепола В, последний из которых обладает также пластифицирующими свойствами. Проникая вглубь ржавчины, они увлекают за собой ортофосфорную кислоту, которая преобразует не только верхние, но нижние слои ржавчины.

При содержании в преобразователе ржавчины графита менее 24,0% происходит понижение его вязкости, ухудшается его укрывистость.

При содержании графита более 34,0% препарат становиться вязким, теряет свою пластичность, что затрудняет его нанесение на поверхность металла.

При содержании в преобразователе ржавчины ортофосфорной кислоты менее 37,0% снижается его преобразующая способность и увеличивается вязкость.

При содержании ортофосфорной кислоты более 51,0% происходит уменьшение вязкости преобразователя ржавчины и ухудшение укрывистости.

При содержании лигносульфонатов менее 0,5% ухудшаются его эмульгирующие свойства и снижается преобразующая способность.

Содержание лигносульфонатов более 1,0% не приводит к увеличению эмульгирующих свойств преобразователя ржавчины, а ведет только к их нерациональному расходу.

Уменьшение содержания воды ниже 18,0% приводит к тому, что композиция становится "жесткой", плохо наносится на поверхность, ухудшаются ее адгезионные свойства.

При увеличении содержания воды более 27,0% возрастает пористость покрытия, ухудшается укрывистость преобразователя ржавчины.

Уменьшение концентрации конкрепола В менее 0,3% приводит к увеличению водоотдачи препарата, вследствие чего происходит его быстрое расслоение и выпадение твердой фракции в осадок.

Увеличение содержания конкрепола В более 1,1% приводит к увеличению вязкости преобразователя ржавчины.

Кроме вышеперечисленных свойств предлагаемый преобразователь ржавчины обладает ингибирующей способностью, т.е. может тормозить процесс коррозии при нормальных условиях, а при повышенных температурах - восстанавливающими свойствами. Предлагаемый преобразователь ржавчины может эксплуатироваться в интервале температур от минус 50°С до плюс 500°С при температуре нанесения от минус 30°С до плюс 60°С. При температуре эксплуатации 150-170°С предлагаемый преобразователь не требует перекрытия лакокрасочным материалом, потому что при этих условиях в нем происходят необратимые химические и структурные изменения, повышающие его прочность.

Данное антикоррозионное модифицирующее покрытие может использоваться в различных областях: газовой, нефтяной, судостроительной, сельском хозяйстве, а также в быту.

Преобразователь ржавчины, включающий ортофосфорную кислоту, графит, лигносульфонаты и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит конкрепол В, представляющий собой водно-полимерную систему в виде золя или геля полимерного N-винилпирролидона, при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:

Ортофосфорная кислота	37-51
Графит	24-34
Конкрепол В	0,3-1,1
Лигносульфонаты	0,5-1,0
Вода	18-27