Использование модификаторов ржавчины как метода преобразования продуктов коррозии на поверхности металлических изделий Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»
Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Балыбин Дмитрий Викторович, Костякова Анна Алексеевна, Попова Екатерина Дмитриевна, Кудрявцева Наталия Михайловна
Описаны история открытия, классификация и области применения преобразователей ржавчины и их аналогов. Они являются универсальным средством защиты металлоизделий в промышленных условиях от атмосферной коррозии. При их использовании нет необходимости удалять продукты коррозии с поверхности металла. Преобразователи ржавчины на поверхности металла вступают в реакцию с продуктами коррозии , образуя пленку из нерастворимых соединений, которая защищает металлические изделия от коррозии и является хорошей основой под нанесение лакокрасочных материалов.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Балыбин Дмитрий Викторович, Костякова Анна Алексеевна, Попова Екатерина Дмитриевна, Кудрявцева Наталия Михайловна
Стандартизация физико-химического метода антикоррозионной устойчивости покрытия на основе госсиполовой смолы
Антикоррозионные средства на основе нафтеновых кислот для защиты тоннельных сооружений
Применение лигнинового преобразователя ржавчины для защиты металлов от коррозии
Влияние модификаторов ржавчины на защитную способность лакокрасочных покрытий
Технология и технические средства восстановления лакокрасочных покрытий сельскохозяйственной техники без удаления продуктов коррозии
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
USE OF CORROSION MODIFIER CONVERSION METHOD ON THE SURFACE CORROSION PRODUCTS METAL PRODUCTS
The history of the discovery, classification and application of rust converters and their analogues are describes. They are a universal remedy metal in industrial environments from atmospheric corrosion . Their use is not necessary to remove corrosion products from the metal surface. Rust on the metal surface reacts with the products of corrosion by forming a film of the insoluble compounds, which protects the metal against corrosion and provides a good basis for applying coating materials.
Текст научной работы на тему «Использование модификаторов ржавчины как метода преобразования продуктов коррозии на поверхности металлических изделий»
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОДИФИКАТОРОВ РЖАВЧИНЫ КАК МЕТОДА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
© Д.В. Балыбин, А.А. Костякова, Е.Д. Попова, Н.М. Кудрявцева
Ключевые слова: преобразователь; коррозия; лакокрасочные покрытия; грунт-модификатор; металлические изделия; фосфатирование.
Описаны история открытия, классификация и области применения преобразователей ржавчины и их аналогов. Они являются универсальным средством защиты металлоизделий в промышленных условиях от атмосферной коррозии. При их использовании нет необходимости удалять продукты коррозии с поверхности металла. Преобразователи ржавчины на поверхности металла вступают в реакцию с продуктами коррозии, образуя пленку из нерастворимых соединений, которая защищает металлические изделия от коррозии и является хорошей основой под нанесение лакокрасочных материалов.
Россия в настоящее время занимает 5-е место по производству стали, уступая Китаю, Японии, США и Индии [1]. Только за 2012 г. в нашей стране было произведено 70,6 млн т стали, которая нуждается в обработке и защите от коррозии. На данный момент самым распространенным методом удаления продуктов коррозии с поверхности стальных заготовок является кислотное травление, которое имеет существенные недостатки: вместе с удалением продуктов коррозии растворяется часть поверхности металла; образуются кислотные туманы; появляется необходимость в утилизации сточных вод, которые образуются в результате промывки металлических заготовок после кислотного травления.
Но не стоит забывать об альтернативном способе обработки прокорродировавшей поверхности металлоконструкций — это использование преобразователей ржавчины.
Преобразователи ржавчины — это средства, позволяющие подготовить поверхность изделий из черного металла под окрашивание (и даже склеивание) без предварительного тщательного удаления продуктов коррозии.
В зарубежных странах они появились в 40-х годах прошлого века. И уже менее чем через 20 лет преобразователи ржавчины начали создаваться и производиться в России. Первое авторское свидетельство на преобразователи было выдано в 1960 г. Н.А. Назаровой [2]. В 1963 г. В.А. Войтович создал новый состав преобразователей ржавчины [3], не останавливаясь на достигнутом, в 1966 г. им были получены авторские права на еще один состав преобразователя [4].
Становление преобразователей ржавчины (ПР) средствами защиты металлоконструкций от коррозии имело долгий и нелегкий путь, сталкиваясь с трудностями на этом пути. Многие лакокрасочники-«классики» отказывались от их использования, из-за этого преобразователи ржавчины использовались в
небольших количествах и порой даже нелегально, но борьба за их применение не прекращалась, и до 1990 г. было опубликовано около 500 статей с их использованием и положительными результатами, также проведено четыре всесоюзных конференции, создано более 20 разных составов и назначений ПР [2-16]. Это помогло доказать и обосновать их использование для защиты металлических изделий, позволяющих снизить трудоемкость окрасочных работ, а также повысить защитные свойства лакокрасочных покрытий, образовавшихся на поверхностях, обработанными преобразователями, что являлось немаловажным.
Одной из значимых причин, которая поспособствовала росту производства и увеличению объемов применения ПР, стал переход на более тонкие металлические изделия и конструкции, которые уже было трудно обрабатывать механически, т. к. механическая очистка вела к их ослаблению [5, 16]. Но использование преобразователей ржавчины позволяло не уменьшать толщину изделий, а, напротив, повышало их прочность, как показали многие результаты исследований. И уже к 80-м годам ПР имели большой ассортимент и стали многотонажной группой специальных средств для обработки прокорродировавшей поверхности на изделиях самого разнообразного назначения, их включили во многие ГОСТы, ОСТы, инструкции, рекомендации и руководства [6-9, 17-19]. Преобразователями ржавчины были обработаны уникальные изделия, такие как первый советский супертанкер, крупнейшие сооружения из металлоконструкций, высотные трубы и т. д.
При Госкомитете по науке и технике СССР образовался научно-технический совет по проблемам защиты от коррозии, где была сформирована группа, в обязанности которой входила проверка свойств предлагаемых ПР, ими были разработаны «Рекомендации по применению преобразователей (модификаторов) ржавчины при защите металлических поверхностей комплексными лакокрасочными покрытиями» [9], в них была предложена возможность употребления термина «модификатор» вместо «преобразователь» ржавчины.
После распада Советского Союза прекратилось производство преобразователей ржавчины. Но этап застоя производства модификаторов прошел, и уже ближе к 2000 г. наступила «новая волна» производства, разработки и использования модификаторов, которые постоянно стараются усовершенствовать [2025]. На данный момент в России производится более 30 видов ПР.
Все виды преобразователей ржавчины можно разделить на четыре класса (табл. 1).
1. ПР-пропитки с ингибирующим эффектом. Фактически их можно отнести к традиционным лакокрасочным материалам [26-33], в состав которых входят один или несколько ингибиторов коррозии, а также в их рецептуре могут содержаться поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые способствуют повышению пенетрации (проникновению) в продукты коррозии. Это наиболее многочисленная группа в настоящее время. Стоит отметить, что данный класс модификаторов постоянно пополняется новыми представителями.
2. Стабилизаторы продуктов коррозии. Данными веществами являются гало- и эларгодубильные кислоты растительного происхождения, такие как танин, дерматол и ксероформ, а также модифицированные лигнины и другие аналогичные по химическому строению молекул вещества.
3. Преобразователи ржавчины. Они представляют собой смесь веществ, при действии которых продукты коррозии становятся инертными по отношению к коррозии и стабильными во времени веществами. Основным компонентом данного класса преобразователей является ортофосфорная (фосфорная) кислота, т. к. ее соли с железом могут пассивировать черный металл; также она легкодоступна, недорога, нетоксична и удобна в обращении. Начиная с 1906 г. фосфорную кислоту стали использовать для защиты металлических изделий от коррозии, а метод обработки получил название «фосфатирование». При использовании данного метода в растворе и на поверхности изделия протекают следующие реакции:
а) диссоциация дигидрофосфатов и Fe с образованием ионов Fe2+, НР042-, Р043-, Н+;
б) катодное восстановление ионов гидроксония до водорода;
в) анодное растворение: Fe = Fe2+ + 2е;
г) взаимодействие катионов Fe2+ и Мп2+ с анионами НР042- и Р043- с образованием нерастворимых соединений FeHPO4, Feз(PO4)2.
4. Грунтовки-преобразователи ржавчины. Их главная особенность заключается в том, что они являются водными системами, так же как и ПР. В составе их, помимо пленкообразователей (водных растворов или эмульсией полимера), присутствует фосфорная кислота и те же компоненты, что в модификаторах.
В конце 1980-х гг. основными компонентами ПР являлись фосфорная кислота и желтая кровяная соль, которые описаны в работах Н.А. Назаровой [2] и В.А. Войтовича [3-4], но со временем составы модификаторов меняются [20-25], в них начинают вводить помимо фосфорной кислоты такие компоненты, как фурфуриловый спирт, модифицированные лигнины, азотнокислый натрий, танин и др.
Классификация преобразователей ржавчины
Класс преобразователей Особенности Примеры
ПР-пропитки с ингибирующим эффектом Состав такой же, как и у лакокрасочных материалов, но с добавлением ингибиторов коррозии ЭП-0190 ЭП-0191 «Гремируст» «Декор»
Стабилизаторы продуктов коррозии В их состав входят гало- и элар- годубильные кислоты (танин, дерматол, ксероформ), модифицированные лиг-нины ИФХАН-58ПР
Преобразователи ржавчины Основной компонент — фосфорная кислота ИМР-007 (таниновый) ПР-1 ПРЛ-2 КОРМУТАН МЕТАС ФЕРАН
Грунт-преобразователь ржавчины Представляют собой водную систему, в состав которой помимо пленкообразова-теля входит фосфорная кислота ВД-ВА-01 ГИСИ ВД-ВА-0112 ВД-КЧ-0184
Для оценки эффективности ГОСТом 30662-99 [34] установлены два вида испытаний, которые должны пройти новые составы модификаторов ржавчины для сертификации, определения эффективности и определению степени универсальности одного ПР по отношению к различным лакокрасочным материалам:
1) имитационный — для оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий с ПР в условиях, имитирующих условия эксплуатации покрытий в разных средах;
2) электрохимический — для сравнительной экспресс-оценки защитных свойств лакокрасочных покрытий с ПР.
Перечисленные методы позволяют определить, при каких условиях модификатор ржавчины будет максимально защищать поверхность от коррозии, какой необходим слой ржавчины на поверхности и нужен ли он вообще, с какими лакокрасочными покрытиями ПР будет проявлять максимальную адгезию, какой слой необходимо нанести на поверхность — все это необходимо знать при использовании преобразователей ржавчины. В табл. 2 приведены примеры назначения некоторых марок преобразователей ржавчины и состояния поверхности для их нанесения.
Как видно из табл. 2, модификаторы ржавчины имеют широкую область применения — начиная от крупных металлургических производств вплоть до их использования в быту.
Быстрый рост их производства и большой ассортимент являются движущей силой для создания все новых более усовершенствованных составов, стремящихся
Состояние поверхности перед нанесением модификаторов ржавчины и их назначение
Марка модификатора ржавчины Состояние поверхности Назначение
ИФХАН-58ПР гладкая Предназначен для модификации коррозии на поверхностях из черных металлов в целях подготовки ржавых стальных изделий, металлопроката, труб, арматуры к бетонированию, нанесению мастик, а также окраске
Грунтовка ЭП-0199 гладкая Используется в системах лакокрасочных химически стойких покрытий, а также для обработки металлических поверхностей, подвергающихся воздействию паров, газов, щелочей и кислот. Предназначен для долговременной защиты корпусов и днищ автомобилей, лодок, крыш, трубопроводов, батарей отопления, оград и т. д.
Армасил (бескислотный ПР) гладкая Предназначен для модификации коррозии на поверхности черного металла перед бетонированием или нанесением лакокрасочных материалов
Грунт-ПР PROTIFER гладкая Специальная полимерная грунтовка, которая при нанесении на ржавчину преобразовывает ее в инертный сине-черный металлоорганиче-ский состав, обладающий высокой адгезией к металлу. Способен проникать в самые мелкие трещины и поры, покрывая поверхность защитной пленкой, которая является превосходным основанием для последующего окрашивания
Фосфомет (пропитка) гладкая Предназначен для защиты металлических изделий (главным образом углеродистых и низкоуглеродистых сталей и чугуна) от коррозии путем преобразования ржавчины в защитную фосфатную пленку (холодное фосфатирование), образуя химически связанный слой нерастворимых фосфорнокислых солей железа, цинка и марганца
Нейтральный ПР КАРТЭК-ПР-03 гладкая Предназначен для обработки ржавых стальных изделий перед временной консервацией при хранении в помещениях и под навесом при отсутствии прямого попадания влаги и перед окраской ржавых поверхностей стальных изделий, нанесением мастик, заливкой бетоном и др.
к универсальности в применении. Переход от кислотного травления к модификаторам ржавчины позволит уменьшить затраты на использование водных ресурсов, что является немаловажным преимуществом преобразователей.
В ГОСТе 9.032-74 [35] приведены общие требования ко всем лакокрасочным покрытиям, но стоит выдвинуть отдельные критерии оценки эффективности использования модификаторов ржавчины. В своей статье С.И. Торопыгин и М.С. Медведев [20] предлагают несколько условий для максимального и качественного использования ПР:
1) полнота и скорость протекания реакций преобразования продуктов коррозии;
2) удельный расход исходных компонентов при их взаимодействии с железом и его окалиной;
3) совместимость пленкообразующего с кислотным компонентом;
4) соответствие скоростей преобразования ржавчины и отверждения пленкообразующего компонента;
5) связывание остатков непрореагировавших кислот и кислых солей пленкообразующим компонентом;
6) стабильность свойств кислотного и других компонентов.
Выше перечислены требования, относящиеся только к составу модификатора, но не стоит забывать о пленке, которую он образует на поверхности металла. Поэтому к данным критериям оценки нужно добавить
еще несколько пунктов, касающихся свойств пленки и условий эксплуатации [37-47]:
1) высокая адгезия ПР к поверхности при долгосрочном использовании;
2) устойчивость пленки к внешним факторам;
3) сродство образовавшейся пленки с другими лакокрасочными покрытиями, если в них есть необходимость.
Можно перечислить десятки критериев оценки эффективности модификаторов, но для каждого производства они будут индивидуальны. Все зависит от того, для какой цели будут использоваться модификаторы: где-то более жесткие требования по отношению к ним, где-то менее жесткие. Но в эффективности использования преобразователей ржавчины невозможно усомниться.
В настоящее время производство ПР растет. В России они производятся на предприятиях «Общество разработчиков средств противокоррозионной защиты для топливно-энергетического комплекса страны «КАРТЭК», «Научно-производственное предприятие НОТЕХ», «Химзавод ЭПП», ООО «АКЗ-ЦЕНТР» и др.
Как уже было сказано ранее, создаются новые составы модификаторов, их содержимое усовершенствуется, увеличиваются направления для использования ПР. Ранее они были необходимы для подготовки окис-
ленной поверхности под окраску, сейчас же их применяют и при подготовки металлический изделий для склеивания. Примерами таких ПР являются ВАК, ВАКА, СПРУТ-5М.
Пройдя такой долгий и сложный путь, модификаторы ржавчины становятся более распространенным и доступным средством для обработки металлоизделий. Простота их использования и широкая область применения позволяет ПР лидировать среди остальных средств и методов обработки, т. к., помимо преобразования продуктов коррозии на поверхности металла, они еще и защищают от коррозии, это ведет к тому, что в некоторых случаях ПР заменяют лаки и краски, что является немаловажным. Возможно, в скором будущем будет настоящий «бум» модификаторов ржавчины в сфере химического и металлургического производства.
1. Металлургия: тенденция и прогнозы: аналитический бюллетень. Итоги 2012 г. М., 2013. Вып. 9.
2. Назарова Н.А. Грунтовка на основе фосфорной кислоты, пигментов, связующего и растворителей. 1960. А. с. № 126972.
3. Войтович В.А. Способ защиты от коррозии изделий из черных металлов. 1963. А. с. 164373.
4. Войтович В.А., Бояринов С.И. Грунтовка — преобразователь продуктов коррозии. 1966. А. с. 205469.
5. Ханларова А.Г., Салимова С.Н., Исмалкова КБ. Влияние преобразователей ржавчины на защитные и механические свойства ржавой стальной поверхности // Окраска по ржавчине 79: тез. докл. 3 Всесоюз. науч.-техн. семинара. Горький, 1979. С. 75-76.
6. Инструкция по антикоррозионной защите металлоконструкций с применением преобразователей ржавчины под лакокрасочные покрытия. ВСН 65-48-77. М.: Изд-во М-ва пром. стр-ва СССР, 1977.
7. Рекомендации по применению преобразователя ржавчины ПРЛ-СХ для защиты от коррозии металлоконструкций и оборудования животноводческих и птицеводческих ферм в период их монтажа, производственной эксплуатации и ремонта. М.: Изд-во Академии с.-х. наук СССР, 1984.
8. Руководящие указания по защите от коррозии механического оборудования и металлоконструкций гидротехнических сооружений. М.: Изд-во Центра НТИ по энергетике. Информ-энерго, 1976.
9. Рекомендации по применению преобразователей (модификаторов) ржавчины при защите металлических поверхностей комплексными лакокрасочными покрытиями. 3-е изд. Черкассы: Изд-во НИИ технико-экономических исследований, 1986.
10. Толмачев И.А., Верхоланцев В.В., Орхименко И.С. Водные грунтовки-преобразователи ржавчины. Л.: Изд-во Ленинград. дома НТП, 1970. 34 с.
11. Войтович В.А., Фаворская И.М. Опыт промышленного использования грунтовки-преобразователя ржавчины ВА-01 ГИСИ. Л.: Изд-во Ленинград. дома НТП, 1974. 32 с.
12. Форостян Ю.Н., Форостян Е.И., Протасенко Л.В. и др. // Окраска по ржавчине-79: тез. докл. 3 Всесоюз. научн.-техн. семинара. Горький, 1979. С. 82-83.
13. Белоглазов С.М., Барбадым Т.А., Полюдова В.П. Грунт — модификатор ржавчины. 1980. А. с. № 780509.
14. Кузнецов М.В. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров. М., 1992.
15. Кукурс О.К. Образование и защитные свойства слоя продуктов атмосферной коррозии железа: автореф. дис. . д-ра техн. наук. М., 1987.
16. Новиков А.Л., Северный А.Э. Защитные покрытия, увеличивающие выносливость тонколистовой стали 08 кп // Физико-химическая механика материалов. 1980. № 5. 92 с.
17. ГОСТ 9.025-74 ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окраской. М., 1974.
18. ГОСТ 7409-73. Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1524. Окраска. М., 1973.
19. ОСТ 70.0001.0011-82. Защита от коррозии оборудования и металлоизделий для животноводства и кормопроизводства. М., 1982.
20. Торопынин С.И., Медведев М.С. // Вестник КрасГАУ. 2009. № 6. С. 116-121.
21. Медведев М.С., Торопынин С.И. Преимущества нанесения преобразователей ржавчины без удаления продуктов коррозии перед нанесением преобразователей ржавчины с их удалением // Аграрная наука на рубеже веков: тез. докл. регион. науч. конф. Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2004. С. 153-154.
22. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Бабаян Э.А. Разработка нового состава лигнинового преобразователя ржавчин на основе отходов Шымкентского гидролизного завода // Матер. 3 регион. студенч. науч. конф. Тараз: ТарГУ, 2005. 106 с.
23. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Шимелков А.В. Высокоэффективные грунтовки модификатора ржавчины на основе отходов производства // Тез. докл. 13 науч.-студенч. конф. Шымкент: МКТУ, 2005. С. 26-27.
24. Белоглазое С.М., Арабей Т.И. Грунт-преобразователь ржавчины. Патент на изобретение № 2391367. Опубл. 10.06.2010. Бюл. № 16.
25. ТУ 2499-001-99045232. Раствор фосфатно-минеральный метаста-бильный.
26. Ощепкоеа М.Ю., Шайдурова Г.И. // Лакокрасочные материалы и их применение. 2002. № 12. С. 9-10.
27. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Сырманова К., Накипбекова Г. Исследование антикоррозионных свойств покрытий на основе ЭНБС ксилитана // Наука и образование Южного Казахстана. Сер. Химия, химическая технология. 2005. № 7 (47). С. 90-92.
28. Клюжин Д.В., Абзалова Д.А., Ибраева Ж.Н. Защитные свойства ЭНБС ксилитана // Междунар. науч. -практ. конф. Шымкент: МКТУ, 2006. 249 с.
29. Агафонов Г.И. Повышение защитной способности лакокрасочных покрытий // Лакокрасочные материалы и их применение. 2004. № 7-8. С. 21-24.
30. Евдокимов А.В., Котельников Д.В. Испытания лакокрасочных материалов // Лакокрасочные материалы и их применение. 2002. № 9. С. 29-32.
31. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: справочник: в 2 т. / под ред. А. А. Герасименко. М., 1987. Т. 1. С. 54-70.
32. Розенфельд И.Л., Рубинштейн Ф.И. МЕТАС. Антикоррозийные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия. М.: Химия, 1980. 200 с.
33. Климник А.Б., Гладышева И.В. Химическое сопротивление материалов и защита от коррозии: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2008. 80 с.
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
34. ГОСТ 30662-99. Преобразователи ржавчины. Методы испытаний защитных свойств лакокрасочных покрытий. Введ. 01.01.03. Минск, 2003.
35. ГОСТ 9.032-74 ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения.
36. Кадек В.М., Кукурс О.К, Пурин Б.А. Защита металлов от коррозии. Рига: Авотс, 1981. 174 с.
37. Кукурс О.К, Упите А.Ю., Хонзак И. Продукты атмосферной коррозии железа и окраска по ржавчине. Рига: Зинатне, 1980. 163 с.
38. КузнецовЮ.И. // Защита металлов. 2000. Т. 36. № 2. С. 150.
39. Кузнецов Ю.И., Исаев В.А., Олейник С.В., Степанова В.Ф. // Коррозия: материалы, защита. 2003. № 4. С. 30.
40. Улиг Г., Реви Р. Коррозия и борьба с ней: введение в коррозионную науку и технику / пер. с англ. А.М. Сухотина [и др.]. Л., 1989. 454 с.
41. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Тагаев Н.С. Защита от коррозии и эксплуатация долговечных строительных конструкций и оборудования // Вузовская наука и производство. Шымкент: КазАТиК, 2005.
42. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Накипбекова Г. Комплексное использование отходов микробиологической промышленности Южного Казахстана // Матер. 3 регион. студенч. науч. конф. Тараз: ТарГУ, 2005. С. 109-110.
43. Лукомский Ю.Я., Гамбург Ю.Д. Физико-химические основы электрохимии: учебник. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 424 с.
44. Ягунова Л.К Влияние некоторых классов органических соединений на процесс коррозии стали в нейтральной и кислой средах // Коррозия металлов и защита от коррозии с помощью органических соединений. Охрана окружающей среды: сб. науч. тр. Калининград: КГУ, 2002. С. 9-12.
45. Торопынин С.И., Медведев М.С. Методы определения внутренних напряжений при нанесении лакокрасочных покрытий // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». Красноярск, 2007. С. 40-41.
46. Медведев М.С., Торопынин С.И. Восстановление противокоррозионных покрытий тонколистных конструкций сельскохозяйственных машин // Молодежь и наука в третье тысячелетие: сб. материалов межвуз. науч. фестиваля студентов, аспирантов и молодых ученых. Красноярск, 2003. С. 94-95.
47. Абзалова Д.А., Клюжин Д.В., Бабаян Э.А. Рациональное использование природных ресурсов Южного Казахстана // Химия и химическая технология в XXI в. Томск: ТПУ, 2005.
Поступила в редакцию 11 июня 2014 г.
Balybin D.V., Kostyakova A.A., Popova E.D., Kudryavtse-va N.M. USE OF CORROSION MODIFIER CONVERSION METHOD ON THE SURFACE CORROSION PRODUCTS METAL PRODUCTS
The history of the discovery, classification and application of rust converters and their analogues are describes. They are a universal remedy metal in industrial environments from atmos-
pheric corrosion. Their use is not necessary to remove corrosion products from the metal surface. Rust on the metal surface reacts with the products of corrosion by forming a film of the insoluble compounds, which protects the metal against corrosion and provides a good basis for applying coating materials.
Key words: converter; corrosion; coatings; rust modifier; metal products; phosphate.
Балыбин Дмитрий Викторович, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, кандидат химических наук, старший преподаватель кафедры аналитической и неорганической химии, e-mail: omen044@rambler.ru
Balybin Dmitriy Viktorovich, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Candidate of Chemistry, Associate Professor of Analytical and Inorganic Chemistry Department, e-mail: omen044@rambler.ru
Костякова Анна Алексеевна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, студентка специальности «Химия», e-mail: anya.kostyakova2014@yandex.ru
Kostyakova Anna Alekseevna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Student of «Chemistry» Specialty, e-mail: anya.kostyakova2014@yandex.ru
Попова Екатерина Дмитриевна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, студентка специальности «Химия», e-mail: Katyavrach1992@mail.ru
Popova Ekaterina Dmitriyevna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Student of «Chemistry» Specialty, e-mail: Katyavrach1992@mail.ru
Кудрявцева Наталия Михайловна, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, студентка специальности «Химия», e-mail: demetra092@yandex.ru
Kudryavtseva Nataliya Mikhailovna, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Student of «Chemistry» Specialty, e-mail: demetra092@yandex.ru
Преобразователь ржавчины
Появление коррозии – одна из основных проблем стали. Этот процесс приводит к потере прочности металлоконструкции, сокращает длительность ее использования.
Проще и выгоднее сразу позаботиться о борьбе с коррозией, чем тратить деньги на замену металлоконструкций.
Проблему призваны решить преобразователи ржавчины. Так называют соединения, которые входят в химическую реакцию с коррозией, помогают нейтрализовать ее распространение и превратить в защитную пленку на поверхности металла.
Рассмотрим, как использовать преобразователи ржавчины, какими бывают эти соединения, в чем их достоинства и недостатки.
Особенности использования и состава
Составы встречаются и под другим названием – модификаторы.
В зависимости от состава и предполагаемого метода использования, выпускаются в трех вариантах:
- Раствор.
- Эмульсия.
- Суспензия.
Сразу как средство переносится на поверхность металла, запускается реакция. На металле возникает пленка, через которую не удается пробиться воде, кислороду и другим факторам, провоцирующим начало окисления.
Вне зависимости от типа состава и варианта поставки, большинство веществ отличаются хорошей адгезией. При правильной подготовке поверхности, обработанный металл можно будет даже окрашивать.
Лакокрасочное покрытие закрепляется на поверхности и не откалывается со временем.
Особенности состава
Большое влияние на качество результата и уровень защиты оказывает основа преобразователя. Ею бывают:
- Таннин.
- Пленкообразующие вещества.
- Оксикарбоновые многоосновные кислоты.
И это – только часть самых распространенных вариантов. Кроме основы в состав входят пигменты, ингибиторы, биоциды, гидрофобизаторы. Они сильно меняют свойство покрытия.
Так пигмент позволяет понять, насколько качественно прокрашен металл, а гидрофобизатор помогает отталкивать воду – один из главных катализаторов окислительного процесса и ржавения.
Особенности нанесения и использования
Однозначного ответа на вопрос о том, как работает преобразователь ржавчины дать нельзя, нужно разбирать каждый состав отдельно.
При подборе состава, учитывайте его свойства, степень вязкости. Перед покупкой определите, с каким типом поверхности предстоит работать, есть ли уклон, требуется ли обрабатывать труднодоступные места.
Чтобы действие преобразователя ржавчины активировалось, нужно перенести его на поверхность материала. Работа ведется по следующему алгоритму:
- Подготовка поверхности. Чтобы металл был подготовлен для нанесения преобразователя, с его поверхности удаляют продукты коррозии, которые отслаиваются, осыпаются, слишком рыхлые. Пластовые слои коррозии могут быть удалены стандартными механическими средствами. Главное – не допустить повреждения защитного цинкового покрытия.
- Нанесение специального состава. Используют распыление, обмазывание при помощи кисти.
- Просушка. Сколько сохнет преобразователь ржавчины? Все зависит от типа конкретного состава. Оптимальным вариантом остается естественная просушка. Потому важно чтобы обработка проводилась в сухом помещении, без рассеянных в воздухе частиц, представляющих угрозу загрязнения.
Важно внимательно ознакомиться с инструкцией по применению состава. В инструкции будет прописано, в каких условиях проводят обработку, есть ли дополнительные требования.
Требования по нанесению состава
Перед тем, как начинать обработку, проверяют, в каком состоянии металл.
Три ограничения – ситуации, в которых проводить обработку нельзя:
- Большое количество окалины. Когда окалиной покрывается более 30% поверхности материала, наносить модификаторы будет нельзя. Причина в том, что при большом количестве окалины не будет никакого результата, а наносить дополнительное покрытие сверху будет бесполезно из-за некачественной адгезии.
- Слишком сильно поврежденная поверхность. Материал сильно поврежден, есть значительное утончение, единственным выходом будет замена металлического изделия на новое.
- Определенный тип источника ржавчины. Коррозия формируется в разных условиях. Когда порче металла способствует контакт с сернистым газом, сероводородом, аммиаком и многими другими видами агрессивных средств.
Средство будет действовать во всех перечисленных ситуациях, но сам ответ на вопрос о том, что делает преобразователь ржавчины, будет заметно меняться в зависимости от состояния металла.
Виды средств и особенности их работы
Как выбрать самый эффективный преобразователь ржавчины? Обращайте внимание на состав продукта, степень его вязкости, метод нанесения и дополнительные функции – гидрофобность, пигментированность, специальные средства защиты.
При заказе определенного типа продукта, стоит сразу понимать, чем отличается преобразователь ржавчины от нейтрализатора.
Первый состав создает специальный защитный слой, в то время как второй необходим для уничтожения продуктов окисления и предотвращения дальнейшего разрушения металла.
Продаются следующие виды составов:
Фосфатирующие преобразователи ржавчины
Такой тип составов направлен на работу с алюминием и черными металлами. Свое название они получили в силу главного активного компонента – здесь в его роли выступает ортофосфорная кислота.
Особенно хорошо средство показывает себя при использовании металла в средах с высоким уровнем кислотности.
Среди конкретных составов рекомендуем «Фосфомет». Это водный раствор, в который входит не только активное вещество, но и ингибитор. Показывает себя с оцинкованными изделиями, чугуном, алюминием.
Также стоит обратить внимание на «Фосфомет-Зима». Состав создан специально для использования в российском климате на открытом воздухе
Сам принцип действия сравнительно прост. Ортофосфорная кислота активирует создание пленки. Слой будет инертным химически.
Исследования показывают, что в составе такой пленки преобладает железо, цинк и соли марганца. Обеспечивается отличный уровень адгезии, пленку будет очень сложно повредить.
Такой тип средств наносят любым удобным для вас методом. Производитель указывает на то, что можно обрабатывать такими способами только те места на материале, которые действительно были затронуты коррозией.
Кислота негативно влияет на цинк – оцинкованные места могут быть испорчены из-за случайного попадания на поверхность.
Сверху на состав можно наносить лакокрасочное покрытие только после того, как поверхность будет высушена. В среднем, не это тратится до двух суток.
В пользу выбора такой категории составов, говорит ее универсальность. Можно использовать средство как летом, так и зимой. Требования к обработке поверхности минимальные – можно обойтись без ее промывания.
При использовании состава стоит помнить о том, что в нем есть кислота. Потому нельзя забывать о применении специальных средств индивидуальной защиты. Не допускать попадания средства в глаза и на кожу.
Если это все-таки произошло, пораженное место нужно будет как можно скорее промыть проточной водой. При попадании в глаза нужно срочно обратиться к врачу, чтобы не дать появиться химическому ожогу.
Нейтральные преобразователи ржавчины
Главное преимущество нейтрального состава заключается в том, что в него не входят кислоты.
Это делает раствор намного менее опасным для человека и не позволяет повредить материал при использовании.
Большинство типов нейтральных модификаторов коррозии, создаются на основе танина. Это натуральный природный компонент.
Среди конкретных примеров таких типов нейтрализаторов, стоит обратить внимание на «Армасил».
Состав предназначен специально для нанесения на металлопрокат, арматуру и другие виды чермета.
На поверхности будет создаваться стойкая пленка толщиной до 150 мкм.
Принцип действия такого типа средства достаточно простой.
Оксиды металла начинают переводиться в коррозийно-неактивные соединения.
При этом само покрытие окажется максимально стойким.
Сама ржавчина может поменять оттенок, сделаться черной.
Процесс нанесения максимально упрощен – можно будет напылять состав на металл или обмазывать его кистью или валиком.
Также возможна обработка методом окунания в ванну с раствором. На высыхание тратится не более трех часов.
В пользу выбора такого типа состава, говорит возможность окрашивания металла. Это поможет понять, какие области металла были обработаны, а каким нужна дополнительная пропитка.
Допускается нанесение в несколько слоев. Пленка держится достаточно дольше – 16-18 дней.
Составы на основе танина вы сможете использовать на открытом воздухе.
Состав безопасен для здоровья, потому что в нем не содержится кислот и других агрессивных веществ, способных нанести реальный вред организму.
Несмотря на это, при обработке нужно будет использовать средства индивидуальной защиты, а при попадании состава в глаза нужно обратиться к врачу.
Ощутите выгоду от использования преобразователей
Использование качественных преобразователей, помогает значительно продлить срок эксплуатации металлических изделий разного назначения.
При выборе стоит учитывать несколько основных параметров и ответить на следующие вопросы:
- С каким типом металла нужно будет работать. Определите, насколько сильно он поражен, а также какие катализаторы привели к возникновению коррозии.
- Как вы будете наносить покрытие на материал. Можно использовать разные методы, в том числе, распылитель, валик, кисть.
- В каких условиях будет выполняться работа. Особенно важно учитывать температуру в помещении и уровень влажности в нем.
- Где будет применяться обработанный металл. Для внутреннего использования и установленных на открытом воздухе конструкций есть разные составы.
- Какой объем потребуется для обработки поверхности. Производители указывают для своих средств нормы расходы и другие ключевые показатели.
При учете перечисленных вопросов, вы получите гарантию того, что состав будет работать как надо. Представленные в продаже варианты растворов позволяют обеспечить создание стойкого, качественного покрытия, отличающегося хорошим уровнем адгезии.
Можно выбрать вариант, как для черного, так и для цветного металла, разных типов металлопроката.
Преобразователь ржавчины в бытовых целях
Открыв для себя эту автохимию, забрёл в местный автомагазин в надежде купить что-то подобное для своей малютки. К моему сожалению не оказалось ничего, кроме этого:
Стоимость составила 140 деревянных. Нанёс на пороги и, о чудо, средство сработало, но сейчас не об этом.
На радостях пришёл домой и, за ужином, рассказал жене про приобретение. Супруга, сходу поинтересовалась о возможности применения его в быту, на что ответом была фраза в стиле Пушного: «Эээксперименты!»
Далее, просто фото до и фото после:
Стоит отметить, что первое фото — результат уборки «кометом», применяя не малую физическую силу.
А второе — результат простого нанесения спреем и ожидания 30 минут.
Да, пост действительно получился слегка рекламным, но, считаю, вполне заслуженно, учитывая его стоимость и трудозатраты на очистку.
В бытовых магазинах, лично я, такого не встречал.
1.6K постов 12.3K подписчиков
Подписаться Добавить пост
Правила сообщества
Старайтесь выбирать качественный контент и не ставьте теги моё на копипасты
Посты с просьбой решения домашнего задания переносятся в общую ленту
1. Оскорблять пользователей.
2. Постить материал далеко не по теме и непотребный контент (в остальном грамотно используйте теги)
3. Рекламировать сомнительные сайты и услуги коммерческого характера
3 года назад
Если средства типа Комета использовались раньше, то эмали по-любому трындец и любая грязь будет моментально въедаться и очень плохо отчищаться. Это я к тому, что этой ванне уже ничего не страшно, а неубитую я бы кислотой чистить не стал.
раскрыть ветку
3 года назад
На самом деле очень многие средства для автомобиля помогают в быту, вот к примеру попробуйте спреем анти-дождь обработать зеркало над раковиной или стекло аквариума, да и просто зеркала в квартире где угодно и даже внешнюю сторону окон. Подтеки, от брызг, капельки воды, капли дождя просто сразу исчезают, пыль не прилипает и мыть приходится реже
раскрыть ветку
3 года назад
Преобразователь никогда не использовали, но когда дети пролили на диван неустановленную жидкость ( предположительно краситель из фломастера) очень помог автомобильный Профоам (Profoam) фирмы Кенгуру. У них там целая линейка от очистителя обивки до адовой штуки которая на съемной квартире у друзей вернула первозданную чистоту прокуренному потолку крашеному эмалью еще при советах (ремонт делать хозяева запрещали, а всякие кометы и прочие антижиры не брали). Запах есть, перчатки нужны, но любое (из пока встречавшихся) загрязнений влет отмывает. С пластиком только не очень дружит- обесцвечивает, а некоторые виды растворяет. Ванну (брали б\у на дачу) тоже отмыло враз. Так же опрыскали густо и через 20 минут смыли из шланга.
3 года назад
Реклама. Лан шучу. Я работаю там где это продают. Ну по чеснаку эта фирма бюджет вариант а делает вещи точно стоищие своих денег, но вот среди преобразователь LAVR тоже с цинком, отзывы людей с сервисов что лучше. А будешь мотор раскоксовывать бери «SHUMMA» от митсубиси тема ��
раскрыть ветку
3 года назад
«Преобразователь ржавчины» — это обычная ортофосфорная кислота.
Но так ванну засрать — это талант нужен
раскрыть ветку
Похожие посты
19 дней назад
Ответ на пост «Выжить в лесу- да как два пальца. »
Как-то наткнулся на реконструкторов видео, тут он пол года прожил в условиях приближеных к древней Руси. Весьма занимательно.
Ингибитор коррозии
Преобразователи ржавчины предназначены для видоизменения и удаления коррозионных разрушений на металлических поверхностях. Данную смесь можно использовать в разных сферах промышленности и хозяйстве. Нейтральный преобразователь — это натуральный ингибитор коррозии на основе природных активных компонентов.
Характеристики нейтрального преобразователя
Это жидкость коричневого цвета на основе танинов и замедлителей коррозионных разрушений. Танины растительного происхождения вступают в реакцию с ржавчиной и преобразовывают ее в особые соединения, которые качественно сцепляются с металлическими поверхностями. Замедлители (ингибиторы) останавливают процессы разрушения, а особые присадки обеспечивают пропитывание всех слоев ржавчины в арматуре.
Преимущества использования преобразователя ржавчины
- позволяет отказаться от промывания изделий перед нанесением специального покрытия, используемого для составов с высокой кислотностью;
- безопасен и доступен среди кислотных средств;
- преобразователь можно использовать как самостоятельное покрытие при высокой влажности;
- экономичен и удобен в применении;
- не отличается горючестью, не имеет в составе токсинов и едких веществ и не нуждается в проведении специальных мер по безопасности.
Порядок применения средства для удаления ржавчины
Перед нанесением преобразователя нужно убрать рыхлую ржавчину и загрязнения. Далее ингибитор коррозии размешивают до однородной массы и наносят на обрабатываемую поверхность кистью или распыляют. Об успешном растворении ржавчины говорит перемена цвета обрабатываемой поверхности с грязно-оранжевого на черный. В зависимости от толщины ржавчины применяют повторное нанесение препарата от двух до четырех раз. Спустя четверть часа после обработки и при наличии на металле грязно-оранжевых рыхлых пятен, Вы можете нанести повторный слой, не дожидаясь, пока конструкция полностью просохнет. После того как все манипуляции завершены, нужно дождаться полного высыхания обрабатываемой поверхности. Работы проводятся при температуре выше +4°С. На заметку: среди кислотных преобразователей разработан зимний ингибитор коррозии, который способен сохранять свойства при минусовой температуре.
Обратите внимание на меры безопасности: хотя нейтральный ингибитор коррозии имеет природный состав, нужно использовать средства индивидуальной защиты и работать в перчатках. Если вещество попало на кожу или слизистую оболочку глаз, то нужно тщательно промыть это место водой и проконсультироваться с врачом. Во время работы обязательно следуйте инструкции по применению. Нейтральный преобразователь ржавчины имеет сертификат соответствия и пользуется большим спросом у потребителей благодаря высокому качеству, оперативному выполнению своего назначения и доступной цене.