Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу



Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу
Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу
Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу
Ингибитор коррозии для грунтовок по металлу

 


Владельцы патента RU 2572125:

Фадеев Иван Васильевич (RU)

Изобретение относится к области защиты металла от коррозии лакокрасочными покрытиями путем введения ингибитора коррозии в грунтовки по металлу бората хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4H2O и изучено его влияние на коррозионно-электрохимическое поведение стали 3 в 3%-ном растворе NaCl. Технический результат: борат хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4H2O является новым эффективным, малотоксичным ингибитором коррозии к грунтовкам по металлу с меньшим содержанием хромата. 2 ил, 2 табл.

 

Изобретение относится к области защиты металла от коррозии лакокрасочными покрытиями, в частности, может быть использовано в качестве ингибиторов коррозии для грунтовок по металлу.

В лакокрасочных покрытиях на металлах основную защитную функцию выполняют грунтовки. Антикоррозионное действие грунтовок в основном определяется типом и содержанием ингибиторов. Известно широкое применение в составе грунтовок свинец- и хромсодержащих ингибиторов. В качестве хромсодержащих ингибиторов в основном используют хроматы цинка, стронция, бария и калия (Розенфельд И.Л. Защита металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями, 1987. - 224 с.).

В настоящее время на российском рынке ощущается острый дефицит противокоррозионных присадок к грунтовкам. Потребность российских производителей лакокрасочных материалов в ингибиторах коррозии для грунтовок едва удовлетворяется на 30% за счет внутреннего рынка.

Существенным недостатком хроматных ингибиторов является их токсичность. В связи с этим работы, направленные на уменьшение содержания хромата в грунтовке, при условии, что защитные свойства не ухудшаются, являются весьма актуальными (Корсунский Л.Ф., Калинская Т.В., Стенин С.Н. Неорганические пигменты. Справ. изд. - СПб.: Химия, 1992. - 336 с.).

Соли борной кислоты также нашли применение в качестве ингибиторов коррозии для грунтовок (Дринберг А.С, Ицко Э.Ф., Калинская Т.В. Антикоррозионные грунтовки. Москва, 2008. - 168 с.).

Действие слаборастворимых боратных ингибиторов усиливается, если их комбинировать с хроматными присадками.

Таким образом, возникает необходимость изучения системы типа борат - хромат - вода. Нами была исследована система пентаборат калия - хромат калия - вода при 25°C по методике (Садетдинов Ш.В., Павлов Г.П. и др. Взаимодействие борной кислоты с метил-, этил-, фенилгидразинами // Журнал неорганической химии. - 1998. - Т. 43, №5, с. 866-869). Полученные данные по растворимости в системе KB5O8 - K2CrO4 - H2O при 25°C приведены в табл. 1.

Из табл. 1 следует, что пентаборат калия взаимодействует с хроматом калия с образованием нового двойного соединения состава 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О (бората хрома) (фиг. 1).

Состав нового соединения установлен методом «остатков» Скрейнемакерса, а также химическим анализом образца.

Для 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О найдено, мас.%: KB5O8 - 64,40; K2CrO4 - 27,39. Вычислено, мас.%: KB5O8 - 62,42; K2CrO4 - 27,41.

Согласно результатам кристаллооптического исследования твердых фаз показатели преломления кристаллов исходных соединений и полученного на их основе нового двойного соединения (бората хрома) отличаются, что подтверждает их индивидуальность. Показатель преломления Ng и Np для KB5O8·4Н2О равны: 1,492 и 1,446; K2CrO4 - 1,742 и 1,703; 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О - 1,650 и 1,618 соответственно.

Синтез бората хрома осуществляли следующим образом. В реакционную колбу емкостью 250 мл налили 100 мл дистиллированной воды и растворили в ней 44,3 г (0,2 моля) пентабората калия и 15,5 г (0,1 моля) хромата калия. Смесь непрерывно перемешивали в течение 6 часов при комнатной температуре, затем раствор перенесли в кристаллизатор для выращивания кристаллов. Выход продукта - 57,4 г, что составляет 96,0%.

Полученный продукт представляет собой желтые кристаллы; температура плавления 894°C; растворимость в воде 62,0 г/100 г (при 25°C).

В качестве объекта сравнения использовали хромат калия, который широко используется на практике в качестве противокоррозионного пигмента.

Хромат калия и борат хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О являются наиболее близкими по совокупности существенных признаков и достигаемому результату ингибиторами коррозии к грунтовкам, поэтому хромат калия и был принят за прототип (Розенфельд И.Л., Рубинштейн Ф.И. Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия. М.: Химия, 1980. - 200 с.).

Целью заявляемого изобретения является расширение ассортимента эффективных антикоррозионных присадок к грунтовкам с меньшим содержанием токсичного хромата.

Противокоррозионные свойства прототипа и заявляемого в качестве изобретения ингибитора оценивали методами гравиметрии и снятия потенциодинамических поляризационных кривых.

Гравиметрические испытания проводили следующим образом. Образцы стали 3 размером 50×10×2 мм шлифовали, обезжиривали и в течение суток выдерживали в эксикаторе под хлоридом кальция. Коррозионной средой являлся 3%-ный раствор NaCl. Испытания проводили в стационарных условиях в течение 3 месяцев и после экспозиции очищенные от продуктов коррозии образцы взвешивали с точностью до четвертого знака.

Скорость коррозии ρ определяем по формуле:

ρ=Δm·1000/Sτ(г/м2·час),

где Δm - потеря массы, г;

τ - время, час;

S - площадь, см2.

Защитные свойства ингибитора прототипа и заявляемого выражаются величинами ингибиторного эффекта j и защитного действия z и вычисляются по формулам, соответственно:

j101 и z1=(ρ01)·100/ρ0 (%),

j202 и z2=(ρ02)·100/ρ0 (%),

где ρ0 - скорость коррозии в 3%-ном растворе NaCl (контроле);

ρ1 - скорость коррозии в присутствии ингибитора прототипа;

ρ2 - скорость коррозии в присутствии заявляемого ингибитора.

Данные по влиянию хромата калия (прототипа) и бората хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О (заявляемого ингибитора) на коррозионное поведение стали 3 в химически агрессивной среде 3%-ного раствора хлорида натрия приведены в табл. 2.

Из данных табл. 2 следует, что с повышением концентрации антикоррозионных добавок от 0,5 до 1,5 мас.% в расчете на безводную соль скорость коррозии стали 3 в 3%-ном растворе хлорида натрия заметно снижается. При этом степень защиты стали в 3%-ном растворе NaCl при концентрации прототипа 1% составляет 31,4%, а в присутствии заявляемого ингибитора при той же концентрации это значение становится равным 98,6%, что превышает значение степени защиты стали прототипом. Дальнейшее увеличение концентрации рассматриваемых ингибиторов практически не усиливает антикоррозионные свойства раствора.

Для электрохимических исследований выбрали 1%-ный раствор ингибиторов в 3%-ном растворе NaCl и были сняты потенциодинамические поляризационные кривые стали 3 (фиг. 2).

В 3%-ном растворе NaCl сталь 3 интенсивно растворяется (кривые 1 и 1′). В присутствии ингибиторов (кривые 2 и 2′; 3 и 3′) потенциалы ионизации металла смещены в положительную сторону относительно Екор. в фоновом электролите. При этом антикоррозионное действие заявляемого ингибитора значительно выше прототипа.

Результаты электрохимических исследований коррелируют с данными, полученными гравиметрическим методом. Следует отметить, что заявляемый ингибитор преимущественно замедляет анодный процесс.

Борат хрома состава 2KB5O8·K2CrO4·4Н2О, применяемый в качестве ингибитора коррозии к грунтовкам по металлу, характеризующийся тем, что он имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:

пентаборат калия 64,40
хромат калия 27,39
вода остальное до 100



 

Похожие патенты:
Изобретение касается композиции грунтовочного покрытия на водной основе и системы покрытия, которые могут быть использованы для формирования устойчивых к образованию натеков влажных слоев или покрытий на широком диапазоне подложек.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Противокоррозионный пигмент получают на основе отхода электропечей литейного производства - аспирационной пыли, содержащей, мас.%: Fe2O3 63,9-70,0, FeO 7,0-11,32, SiO2 8,9-16, Al2O3 1,45-3,12.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к антикоррозионной защите изделий из черных металлов. Праймер-преобразователь коррозии черных металлов, включающий ортофосфорную кислоту и оксид цинка, смешивают с галлатом основным висмута в присутствии экологически безопасного комплексона этилендиаминдиянтарной кислоты.

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.

Изобретение относится к антикоррозионным покрытиям для защиты от коррозии и абразивного износа подземных металлических конструкций различного назначения, в частности стальных винтовых свай.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к технологическим составам, используемым для покрытия поверхностей твердого материала (тела) и получения многофункциональной (защитной) наноразмерной пленки (конкретно для модификации поверхностей с целью улучшения их свойств), и может найти применение в приборостроении, электронике, машиностроении, топливо-энергетическом комплексе, ЖКХ и иных отраслях, например, в металлообработке.
Изобретение относится к химической промышленности и касается способа получения добавки на основе экологически чистой полиамидокислоты в виде твердых волокон, устойчивой при хранении, которая при переводе в солевое состояние может найти применение для получения композиционных материалов и покрытий по металлу.

Изобретение относится к нанесению полимерного покрытия на стальную поверхность. Способ включает подготовку стальной поверхности, нанесение полимерного слоя путем окунания поверхности в ванну с водным раствором олигомера и отверждение нанесенного полимерного слоя.
Эмаль // 2550875
Изобретение относится к эмали, предназначенной для защитно-декоративной и антикоррозионной окраски поверхностей различной природы. Эмаль содержит гидроксилсодержащий сополимер на основе винилхлорида с винилацетатом, гидроксилсодержащий фторполимер на основе фторэтиленвиниловых эфиров с гидроксильным числом 52-100 мг KOH/г, пигменты: ванадат висмута, и/или титанат никеля, и/или кадмий красный, и/или титанат хрома, и/или оксид хрома, и/или феррит кобальта железа, и/или оксид марганца, и/или алюминат, цинка и/или смешанные оксиды кобальта и цинка, и/или алюминат кобальта, наполнители, аэросил, отвердитель, органические растворители.
Изобретение относится к области лакокрасочных покрытий. Эпоксидно-каучуковая композиция для защитных покрытий содержит пленкообразующее, которое включает в себя эпоксикаучуковый аддукт, олигоэфирэпоксид, пигменты, наполнители и отвердитель.

Изобретение относится к способу получения оксида хрома (III), включающему стадии: a) взаимодействия хромата щелочного металла или бихромата щелочного металла с газообразным аммиаком, в частности, при температуре от 200 до 800°C, b) гидролиза реакционного продукта, полученного на стадии а), причем pH-значение воды для гидролиза перед гидролизом или щелочного маточного щелока во время или после гидролиза устанавливают равным от 4 до 11, понижая с помощью кислоты, c) выделения продукта гидролиза, выпавшего в осадок на стадии b), d) сушки продукта, полученного на стадии с), и e) кальцинирования продукта гидролиза, полученного на стадии d) при температуре от 700 до 1400°C.
Изобретение может быть использовано в металлургии. Для получения карбида хрома Cr3C2 смесь порошка хрома и сажи механически активируют в центробежной планетарной мельнице при ускорении шаров 25-45 g и соотношении шихта : шаровая загрузка по массе 1:20 в течение 30-40 мин.
Изобретение может быть использовано при изготовлении режущего инструмента, при износостойкой наплавке, для получения композиционных электрохимических покрытий и контактного материала, обладающего повышенным сопротивлением эрозионному действию электрической дуги.

Изобретение относится к области неорганической химии, конкретно к четверному соединению меди, галлия, хрома и селена, которое может найти применение в многофункциональных приборах и схемах, работающих на взаимосвязи магнитного и электрического полей.

Изобретение относится к экстракционным методам извлечения анионов металлокислот из водных растворов и может быть использовано для выделения хрома(VI) из кислых сред.

Изобретение относится к разработке новых сульфидных соединений с особыми магнитоэлектрическими свойствами, которые могут быть использованы в микроэлектронике. .

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в процессах переработки хромсодержащих растворов, образующихся при электрохимической и химической обработке металлов с применением химических методов.

Изобретение относится к способам получения соединений хрома. .
Изобретение относится к неорганической химии. .

Изобретение относится к химии соединений додекагидро-клозо-додекаборатного B 12 H 12 2 − − а н и о н а , хитозана, солей переходных металлов, а именно к аддуктам додекагидро-клозо-додекабората хитозана с нитратами или перхлоратами переходных металлов, в частности Cu(II), или Со(II), или Ni(II), или Zn(II), или Мn(II), и способу их получения.
Наверх