Антикорозійний наповнювач для лакофарбових покриттів

1. Антикорозійний наповнювач для лакофарбових покриттів, який містить основу із здерев'янілих відходів рослинної сировини, подрібненої до порошкоподібного стану, і аміновмісну добавку, який відрізняється тим, що як здерев'янілі відходи рослинної сировини містить кісточки фруктів і/або шкаралупу горіхів або композиції зазначених компонентів з кісточками 3 порошок кори евкаліпта з вологістю не більше 12-14% 75-80 аміновміщуюча добавка 5-15 вода решта. Недоліком відомого технічного рішення є порівняно низька антикорозійна ефективність, зумовлена слабкими властивостями до інгібування корозійних процесів під час перетворення іржі внаслідок незначного вмісту високомолекулярних (С14-С22) жирних кислот в екстрактивній частині кори евкаліпта. Відомий антикорозійний наповнювач для лакофарбових покриттів [див. патент України №37536 A, C09D5/08, 5/12, дата публікації 15.01.2001p.], що містить основу із здерев'янілих відходів рослинної сировини, в якості якої використовують виноградні кісточки, подрібнені до порошкоподібного стану, аміновміщуючий компонент - моноетаноламін і воду питну при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: порошок виноградних кісточок 75-80 аміновміщуюча добавка 5-13 вода питна решта. Недоліком зазначеного технічного рішення є невисока здібність до гальмування корозійних процесів (пасивації), що відбуваються на металевій поверхні з шаром іржі під плівкою лакофарбового покриття при його експлуатації, що приводить до появи пузирів і відшаровування покриття. Низькі інгібуючі властивості наповнювача по [патенту №37536 А] зв'язані з тим, що екстрактивна частина наповнювача на основі виноградних кісточок містить тільки низькомолекулярні (до C8-С10) жирні кислоти, які є агресивними і здібні тільки до розчинення продуктів корозії. Ці властивості даного наповнювача обмежують область його застосування виключно для металевих поверхонь з шаром іржі не менш 40-50мкм. Окрім цього, до складу даної композиції, як і у аналога, входить такий компонент, як вода, що викликає необхідність в додатковій операції по сушінню кінцевого продукту і, таким чином, здорожчує вартість наповнювача і ускладнює процес його виготовлення. В основу винаходу поставлена задача створення такого універсального антикорозійного наповнювача для лакофарбових покриттів на основі здерев'янілих відходів рослинної сировини, в якому за рахунок використовування інших рослинних компонентів і їх співвідношення між собою забезпечується збільшення терміну служби (протикорозійної стійкості) лакофарбового покриття внаслідок підвищення інгібуючих властивостей наповнювача при одночасному збереженні його перетворюючих іржу властивостей. При цьому, композиція, що заявляється, не вимагає операції сушіння кінцевого продукту - антикорозійного наповнювача, що спрощує процес його виготовлення і здешевшує вартість. Поставлена задача вирішується тим, що в антикорозійному наповнювачі для лакофарбових покриттів, що містить основу із здерев'янілих відходів рослинної сировини, подрібненої до 81095 4 порошкоподібного стану, і аміновміщуючу добавку, згідно винаходу як здерев'янілі відходи рослинної сировини використовують кісточки фруктів і/або шкаралупу горіхів або композиції зазначених компонентів з кісточками ягід при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: основа (подрібнені здерев'янілі відходи рослинної сировини: кісточки фруктів і/або шкаралупа горіхів або композиції зазначених компонентів з кісточками ягід) 90-97 аміновміщуюча добавка решта. Як кісточки фруктів використовують, наприклад, кісточки абрикос і/або кісточки персиків і/або кісточки вишень і/або кісточки слив. Як шкаралупу горіхів використовують, наприклад, шкаралупу волоських горіхів і/або шкаралупу мигдалевих горіхів і/або шкаралупу горіхів фісташок і/або шкаралупу арахісу і/або шкаралупу кокосових горіхів і/або шкаралупу кедрових горіхів. Як кісточки ягід використовують, наприклад, кісточки винограду і/або кісточки граната і/або кісточки кизилу. Місткість кісточок ягід в композиції складає не більше 90%. Як основу використовують здерев'янілі відходи рослинної сировини, подрібнені до фракції 540мкм. Як аміновміщуючу добавку використовують моноетаноламін або триетаноламін. Використовування в якості основи пропонованого складу, наприклад, подрібнених кісточок фруктів і/або шкаралупи горіхів, за рахунок наявності в їх екстрактивній частині 515мас. % аніонів високомолекулярних жирних кислот при одночасній присутності також і низькомолекулярних жирних кислот, забезпечує більш повільну деградацію лакофарбового покриття в процесі його експлуатації шляхом блокування шару іржі і, отже, припинення її зростання. Механізм даного явища базується на екстрагуванні хімічно активних компонентів з наповнювача і хімічній взаємодії її з продуктами атмосферної корозії на поверхні метала. При цьому волога, що проникає через лакофарбову плівку, насичує, в першу чергу, частинки наповнювача, який є сорбентом вологи, і екстрагує хімічно активні речовини, що містяться в ньому. Досягаючи поверхні шару іржі, волога перетворюється на екстракт, який сприяє інертизації продуктів корозії і перетворює їх на нерозчинні сполуки. Використання у якості основи композиції із зазначених компонентів в поєднанні з кісточками ягід дозволяє зберегти перетворюючі іржу властивості наповнювача при одночасному підвищенні його протикорозійних властивостей. Таким чином, композиція, що заявляється, дозволяє отримати універсальний антикорозійний наповнювач, який можна використовувати в лакофарбових покриттях, призначених як для підготовленої металевої поверхні (за відсутності продуктів корозії), так і для прокородованої з шарами іржі до 100мкм. Крім того, наповнювач пропонованого складу не вимагає операції 5 сушіння, що значно спрощує процес його виготовлення і здешевлює вартість. Запропонований антикорозійний наповнювач для лакофарбових покриттів готують таким чином. Вихідні здерев'янілі відходи рослинної сировини або їх композиції в заданому співвідношенні попередньо подрібнюють, наприклад, в кульовому млині або іншому подрібнювальному устаткуванні до порошкоподібного стану з фракцією 5-40мкм. В отриманий порошок додають розрахункову кількість аміновміщуючої добавки - етаноламіна або триетаноламіна і продовжують помел в кульовому млині протягом 0,5-1,0год. В результаті одержують кінцевий продукт - антикорозійний наповнювач. Характеристика кінцевого продукту: зовнішній вигляд - порошок від бежевого кольору до темнокоричневого (залежно від компонентів); запах слабоаміачний або без запаху; дисперсність - не більше 5-40мкм; рН 10% водної витяжки - від 5 до 8 умовних одиниць; розчинність у воді - від 3 до 10%. В таблиці 1 наведені приклади складів антикорозійних наповнювачів залежно від компонентів здерев'янілих відходів рослинної сировини, що використовується. 81095 6 наповнювачем, який являє собою композицію, що вміщує до 80-90мас. % порошку кісточок ягід. Із зменшенням товщини шару продуктів корозії для покриття використовуються наповнювачі із композицією, в основі якої переважають кісточки фруктів і шкаралупа горіхів (60-80мас. %). За відсутності шару продуктів корозії рекомендується використовувати наповнювач, що містить тільки кісточки фруктів і шкаралупу горіхів. Наведені в Таблиці 1 приклади антикорозійного наповнювача не є єдино можливими для досягнення вищезазначеного технічного результату і не виключають інших варіантів композицій, що містять сукупність ознак, включених у формулу винаходу. В таблиці 2 наведені приклади наповнювача залежно від вмісту в ньому основи і аміновміщуючої добавки. Компоненти наповнювача Основа (подрібнені здерев'янілі відходи рослинної сировини: кісточки фруктів і/або шкаралупа горіхів або композиції зазначених компонентів з кісточками ягід) Аміновміщуюча добавка (етаноламін або триетаноламін) Таблиця 1 Використання антикорозійного наповнювача Основа, мас. % здійснюється таким чином. кісточки фруктів шкаралупа горіхів в кількостікісточки ягід додають до Наповнювач до 8мас. % (волоських, зв'язуючого, наприклад, у фарбу МА-15, оліфу, фундука, емаль ПФ-115, епоксидну шпаклівку ЕП-0010 і Приклади мигдалевих,диспергують. Отриману композицію ретельно складів фісташок, наносять методом розпилення або щіткою на абрикос персиків вишень слив винограду кизилу граната арахісу, поверхню металу. Час повної полімеризації кокосових, покриття - 10-15 діб при температурі 20°С. кедрових або їх 3 наведені результати випробувань В таблиці композиція) пропонованого антикорозійного наповнювача 1 30 70 порівняно з наповнювачем-аналогом у - складі 2 50 50 лакофарбового покриття. 3 20 10 20 50 4 10 90 5 зо 70 6 зо 30 10 30 Властивості лакофарбового покриття, 40 містить що 7 20 20 20 заявляємий наповнювач 8 10 20 20 20 30 9 _ 30 20 50 Швидкість корозії Ст3 із шаром іржі (30мкм) в 10%-них 10 30 – зо 20 20 екстрактах наповнювачів, яка визначена за методом 11 20 20 10 10 20 10 10 поляризаційного опору, мм/рік 12 100 Ступінь захисту (інгібування) від корозії, % 13 100 Міцність на удар по У-1 А оцінена після випробування 14 _ 100 покриттів протягом 25 діб в термогідрокамері, см 15 100 Омічний опір визначений після експонування протягом 16 100 .- 2 25 діб в 3% розчині хлористого натрію, Ом см Ступінь ураження (%) покриття після 25 діб Вибір складу основи зумовлений експонування в термогідрокамері при температурі 45°С, основним призначенням наповнювача в відносній вологості 95%. лакофарбовому покритті і товщиною шару продуктів корозії на оброблюваній металевій Випробування антикорозійного наповнювача поверхні. Для антикорозійного захисту металевої проведено у складі системи лакофарбового поверхні з товстими шарами іржі (90-120мкм) покриття (1 шар лакофарбового ґрунту ГФ-0119, потрібен ґрунтовий лакофарбовий матеріал з Вміст ко приклад 90 10 приклад 1 15,4 75 38 6900 15 7 до складу якого додано 7% наповнювача, та 1 шар емалі ПФ-115). Загальна товщина лакофарбового покриття становить 80мкм. Товщина шару модельної іржі на металі становить 50мкм. Оцінка швидкості корозії Ст3 із шаром іржі (30мкм) в 10% екстрактах наповнювачів здійснена за методом поляризаційного опору у відповідності до ДСТУ 3895-99 (ГОСТ 9.514-99) Інгібітори корозії металів для водних систем. Електрохімічний метод визначення захисної здатності. Зміну швидкості корозії реєстрували поляризаційним методом на індикаторі поляризаційного опору Р5126. Продукти корозії на зразках отримували у відповідності до розробленої власної методики швидкого отримання рівномірного шару іржі шляхом травлення металевих зразків протягом 10 хвилин в 10% соляній кислоті з температурою 4050°С з подальшим експонуванням по 15 хвилин в дистильованій воді при постійній інтенсивній аерації і витримкою на повітрі (не менше 3 разів). Така обробка призводить до утворення на поверхні металу шару іржі, що складається, згідно результатів рентгеноструктурного аналізу (проведеного на ДРОН-3, при Со-Кα випромінюванні), головним чином, з γ-FeOOH і αFeOOH. Міцність на удар по У-1 А оцінена після випробування покриттів протягом 25 діб в термогідрокамері. Оцінка міцності на удар є стандартним показником якості покриття, проведена згідно з ГОСТ 4765-73 на установці Константа У-1 А. Омічний опір лакофарбового покриття визначений після експонування протягом 25 діб в 3% розчині хлористого натрію. Оцінка омічного опору проведена згідно ДСТУ 3895-99 (ГОСТ 30662-99) Перетворювачі іржі. Методи випробувань захисних властивостей лакофарбових покриттів. Ступінь ураження (%) покриття оцінена після експонування в термогідрокамері при температурі 45°С, відносній вологості 95% - згідно ДСТУ 389599 (ГОСТ 30662-99) Перетворювачі іржі. Методи випробувань захисних властивостей лакофарбових покриттів. Оцінка захисних властивостей покриттів проведена згідно із ГОСТ 9.407-84. Результати випробувань, що наведені в таблиці 3, показують, що заявляємий антикорозійний наповнювач володіє як високими протикорозійними (інгібуючими) властивостями, так і властивостями перетворювача іржі. Ці властивості забезпечують значне підвищення терміну стійкості лакофарбового покриття. При цьому композиція дозволяє одержати універсальний антикорозійний наповнювач, який можливо використовувати як в традиційних лакофарбових покриттях, так і в ґрунтахперетворювачах іржі. Вартість зазначеного наповнювача знижена за рахунок зменшення енерговитрат на сушіння і спрощення технології синтезу. 81095 8