Crearea de acoperiri decorative și de protecție pe suprafețe metalice cu rugină densă și scară.
După cum se știe, metalele feroase (care includ fier și unele dintre aliajele sale) sunt instabile termodinamic și destul de ușor oxidat în prezența apei și a oxigenului, apare rapid familiar rugina. Chiar mai repede acest proces are loc într-un mediu poluat - substanțe chimice diferite, într-un fel sau altul, sunt prezente în aer și apă, a accelera acest proces.
Uneori, într-o chestiune de un an sau doi, sau chiar mai puțin, s-ar părea, „noile“ din oțel, echipamente, mașini, ansambluri și mecanismele sunt acoperite de un strat de rugina. Imaginea este familiar pentru multe!
Valoarea totală a daunelor, care a fost adus, ca urmare a coroziunii metalelor în țările industrializate, până la 5% din venitul național.
Din păcate, în astfel de cazuri, utilizarea metodelor tradiționale de a proteja metalele cu o curățare de rugină, pasivare compoziții speciale de suprafață de tratament, priming și aplicarea ulterioară a vopselelor (materiale de acoperire) nu este întotdeauna posibil (din motive economice, de mediu, și, uneori, pur și simplu practice). Într-adevăr, nu au întotdeauna posibilitatea de a pune pe repararea podului, pe care zi și noapte este trafic intens, pentru a pune „pus în sus“ vehicule opriți pentru o lungă perioadă de timp, echipamente, utilaje, în mod constant angajate în procesul de fabricație. Și costul lucrărilor pe pregătirea suprafeței, împreună cu îndepărtarea ruginii grele și de scară, ajungând în unele cazuri până la 80% din costul total al vopselei.
În această situație, puteți încerca (și acest lucru se face uneori) pentru a pune o vopsea obișnuită direct pe suprafața ruginită, fără tratare prealabilă. Cu toate acestea, o astfel de metodă „operațională“ de protecție împotriva coroziunii metalului se transformă noi probleme și costuri, t. K. A acoperiri tradiționale (chiar organice pe bază) nu asigură izolarea completă a suprafeței. Umezeala va pătrunde mai devreme sau mai târziu, dezvoltarea filmului de vopsea și coroziune, mai ales în prezența de rugină și de scară existente, va avea loc foarte repede.
În literatura de specialitate este descris un număr destul de acoperiri speciale, care pot fi aplicate „direct la rugină.“ Cel mai mare număr de astfel de materiale se referă în principal la o dispersie apoasă (pe bază de apă) Grunduri și vopsele primer, conținând în acid fosforic compoziția sa, care se leagă în mod chimic (convertiți) rugina și filmul polimeric format izolează suprafața metalică de sub influența mediului.
De asemenea, cunoscut suportate două ambalaje formulări (bază + întăritor), care conțin inhibitori de coroziune și aditivi dorite în rășini epoxidice (EP-0199, un smalț sol „Gremirust“) sau suplimentat cu aceeași rășină epoxi în soluție de clorură organică a copolimerului cu acetat de vinil (CH -500).
În ciuda faptului că formulările pe bază de apă sunt mai ecologice și mai puțin costisitoare, utilizarea lor ca suprafață termină posibilă numai în cazurile în care acestea nu au fost prezentate la cele mai înalte cerințe decorative sau atunci când acestea sunt utilizate în medii corozive relativ scăzute. Acoperirile formate prin acoperiri speciale sunt de obicei dispersate opac, acestea au gamă largă de culori și au o porozitate relativ ridicată. Pe lângă utilizarea lor este limitată la un interval de temperatură destul de îngustă (de obicei, nu sub 8 ° C) și o umiditate de cel mult 75%. Cea mai bună utilizare a acestor materiale - pentru amorsarea (Trecerile de suprafață), urmată de aplicarea organo-LMB.
Pentru a termina aplicarea „rugina“ a acestor acoperiri pentru acoperiri, având simultan ambele proprietăți de protecție (t. H. agresivitate crescută condiții medii) și decoratii mai mari, ar trebui să includă două componente toxiinfecție-acoperiri utilizând rășini epoxidice. Prin doar LMB date dezavantaj (pentru potențialul de extindere a gamei de culori) pot fi atribuite lor cu două componente, care nu este întotdeauna mulțumit de consumator, datorită viabilității scurt a acestor formulări după amestecare. Mai ales această deficiență se manifestă în nevoia de lucrări de reparații la scară largă de pictură.
Acest lucru ridică urgența contraprestației oferite în prezent pe piața internă a acoperirilor de protecție și decorative-un singur pachet-suportate speciale.
Fier și proprietățile sale. Coroziunea fierului.
Înainte de a trece la o discuție mai detaliată cu astfel de compoziții într-un pachet, pentru a evalua performanța lor pe problema suprafețelor metalice, este necesar să ne amintim, și să analizeze ce coroziune din nou, și modul în care se dezvoltă în mod direct de fier și de ce țunder și rugina sunt pe suprafața de fier , accelerarea procesului de coroziune.
Deci: coroziune - o distrugere spontană a metalului, care are loc sub influența mediului chimic.
Din definiția de coroziune trebuie să fie că, pentru a preveni, este necesar ca metalul din care mediul poate fi izolat mai eficient.
De aici necesitatea de a utiliza vopsele care formează acoperiri stabile (LPC), pentru a asigura o izolare maximă a suprafeței metalului din mediul exterior.
În acest context, trebuie să ne amintim că nu există acoperiri ideale care asigură izolare 100%, în special în film subțire (80-120 um) acoperiri, acoperiri formate. Gradul de izolare pentru diverse acoperiri poate fi doar mai mult sau mai puțin se apropie de idealul. Aici rolul lipsit de importanță, nu numai tipul de formator de film utilizat, dar selecția rațională a pigmenti speciali, care sunt capabile să creeze o anumită barieră suplimentară la umiditate penetrare la suprafața metalică.
Pentru o înțelegere mai detaliată a problemei de coroziune de fier, este necesar să locuiască pe ea unii, în Vol. H. Proprietățile chimice.
Fier - argintiu metalic ductil, se pretează bine la forjare, laminare și alte tipuri de prelucrare ..
Iron are o afinitate mai mare pentru oxigen. Cu aer uscat fier compact începe să reacționeze doar semnificativ peste 150 ° C, Calcinarea în aer, dă un Fe3O4 oxid intermediar (din punct de vedere chimic care reprezintă un amestec de FeO și oxizi Fe2O3), care este de asemenea format prin forjare și laminare la cald din fier (țunder). Zgură are un potențial mai pozitiv de electrod în soluții apoase în comparație cu potențialul de fier, astfel încât apa într-o atmosferă umedă, în soluții de sare în prezența scară (în locuri dezechilibrată) observate la coroziune intensivă a oțelului.
Același efect de fier accelerat apare coroziunea la discontinuitate acoperiri cu catod: fier cositorit, fier acoperit cu nichel, cupru sau alte metale mai nobile, deoarece, în acest caz, ca și în cazul scară, în care rezultă (în prezența umidității) electrochimic .. abur, fier, executarea funcției de anod, este oxidat (corodat) rapid.
Zgură destul de ferm angajată cu metalul, iar îndepărtarea acestuia este cea mai operațiune consumatoare de timp.
Fier, așa cum sa menționat deja, se referă la un grup de metale a crescut instabilitate termodinamică astfel încât valoarea electrodului potențial mai mic decât potențialul unui electrod de hidrogen la pH = 7 (-0.412 V). Cu toate acestea, apa nu conține aer, cu greu reacționează cu fierul, ca pe suprafața sa un strat dens de hidroxizi albe de fier bivalent [Fe (OH) 2], care are o acțiune de protecție chiar și atunci când o grosime foarte mică. În prezența aerului, dimpotrivă, un hidroxid feric brun dens [Fe (OH) 3], care este baza ruginii și coroziunii progresează rapid. Chimia procesului, în acest caz, este după cum urmează:
Fe + 2H2O → Fe (OH) 2 + H2 (în absența oxigenului)
2Fe + 3H2O + 3 / 2O2 → 2Fe (OH) 3 (în prezența oxigenului)
2Fe (OH) 2 + ½O2 + H2O → Fe (OH) 3
Formarea de proces se produce rugina prin etapa de acumulare în stratul superficial al Fe3 + ioni și ioni de hidroxid, și după depășirea concentrației de mai sus critice - suprasaturarea (având un produs solubilitate de Fe (OH) 3) solid cristalizează pe suprafața de fier.
Având rugina deja disponibil are un efect catalitic asupra dezvoltării accelerate de coroziune datorită prezenței mai energic favorabile (suprafața curată a fierului) nucleaŃie, creând un transfer accelerat de aer dizolvat (oxigen) la fier din cauza reacțiilor redox care au loc între ionii Fe3 +, fier și dizolvate oxigen:
2Fe3 + + Fe0 → 3Fe2 +
2Fe2 + + ½O2 + H2O → 2Fe2 + + 2 (OH)¯
Rezultă că cea mai bună utilizare a acoperirilor, care atunci când sunt aplicate la rugina ar putea schimba compoziția chimică - modificată.
Modificarea rugina existente încetinește procesul de coroziune, în cazul de penetrare a umidității prin acoperire, cu toate acestea, nu elimină complet posibilitatea dezvoltării sale podplenochnogo. În acest ligatură este necesar să se ia în considerare un alt mecanism posibil de protecție a metalelor feroase, datorită prezenței în inhibitorii de coroziune de acoperire.
Ca un exemplu, rămâne pe acțiunea de fosfat de zinc - Zn3 (PO4) 2nH2O, care datorită toxicității sale reduse și costuri reduse, este unul dintre cele mai utilizate, inclusiv în străinătate, pigmenți anticorozivi destinați multe organo și acoperiri pe bază de apă .. .
Mecanismul de acțiune al anticoroziv fosfat de zinc cuprinde fosfat disociativ cu apa (umezeala) să penetreze în vopsea, pentru a forma un acid complex:
Zn3 (PO4) 2 4nH2O ↔ [Zn3 (PO4) 2 (OH) 2 (H2O) 2] 2¯ + 2H +,
Acid Complex (sau complexele sale cu peliculogeni) reacționează cu ionii de fier pentru site-uri anodice pentru a forma un inhibitori stabil, în siguranță deținute integrate de coroziune:
[Zn3 (PO4) 2 (OH) 2 (H2O) 2] Fe sau [Zn3 (PO4) 2 (H2O) 2 (OH) (COOH)] Fe
Cerințe minime pentru vopsea „pe rugina“ și capacitățile lor maxime.
Rezumând cele de mai sus, rezultă că, pentru a crea acoperiri decorative și de protecție, simultan pe o suprafață metalică, cu rugină densă și scara (îndepărtarea preliminară a friabil) rugină (vrac (și alți contaminanți mecanice), în orice caz, este necesar, deoarece împiedică aderența acoperirilor și ea îmbunătățește pătrunderea apei în folie osmotic datorită prezenței în ea a produselor solubile) acoperiri speciale trebuie să aibă cel puțin prima dintre cele trei proprietăți enumerate mai jos:
formând un maxim de acoperire izolatoare suprafețele metalice din apa (umezeala) și este posibil, mai multe substanțe agresive de sosire (găsite în atmosferă oxizi urbane și industriale de sulf și de azot condensează cu umezeala, coroda ionii metalici și de clor prezente în apă de mare și zonele de coastă atmosferă, adsorbiți pe suprafața fierului, prevenind formarea de straturi de protecție pe aceasta, a accelera dezvoltarea de coroziune) menținând în același timp o rezistență suficientă la condițiile pe termen lung în apropiere mediul ei, în cazul în care este planificată exploatarea acestora;
posibilitatea de a schimba compoziția chimică a ruginii - modifica;
este posibil să conțină în componentele sale structura suplimentare (inclusiv inhibitori de coroziune) capabile pentru acoperirea de viață planificat maximal exclude dezvoltarea podplenochnoy coroziune.
Tabelul din tabelul următor pagini (ca exemplu) specificațiile de bază ale speciale acoperiri un pachet-suportate care oferă producătorilor de vopsele (având una sau mai multe dintre proprietățile de mai sus), care, aplicat pe o suprafață metalică cu o rugina densă și sub formă scară ornamentale și la acoperirile protectoare același timp. Acolo sunt date tehnicile de bază și recomandări pentru pregătirea suprafeței și de acoperire.
La evaluarea și selectarea consumatorului a unui material disponibil pe piață astăzi pentru aplicarea „rugina“, în plus față de decorativ, este necesar să se acorde o atenție deosebită acestor caracteristici, ca un mecanism pentru efectul protector al acoperirile formate, condiții și proiectate calendarul de funcționare (punctele 4, 10 12 în tabel), iar debitul de material (punctul 6), pentru a obține grosimea dorită a acoperirii uscate.
Revenind la acoperirile indicate în tabel, trebuie remarcat faptul că, în ciuda faptului că acestea (cu excepția lac poliuretan) sunt disponibile într-o gama larga de culori, proprietăți de protecție ridicate sunt cele în care un pigment este utilizat ca pulbere de aluminiu. În plus față de a conferi LPC îmbunătățită capacitatea de izolare și de înaltă opacitate caracteristică decorative (luciu metalic), pulbere de aluminiu îmbunătățește capacitatea acoperirilor reflectorizante pentru toate tipurile de radiație (lumina vizibilă, termică, radiație UV) și reducerea temperaturii obiectelor vopsite la 5-10 °, oferind astfel, mai multe condiții de funcționare „blânde“ ale acoperirii în sine.
Pe avantajele.
Utilizarea de acoperiri speciale „la rugină“, în voi. H. Și pentru vopsirea noi suprafețe metalice, în ciuda costului lor relativ ridicat în comparație cu vopselele tradiționale, elimină numărul de consumatoare de timp și procedura de costisitoare pentru îndepărtarea ruginii grele și la scară, pasivare și amorsarea suprafețelor metalice. Acest lucru simplifică foarte mult și reduce costul întregii tehnologii de acoperire anti-coroziune, iar în unele cazuri, poate fi aproape singura cale de a efectua reparația de muncă vopsea.
Astăzi, enumerate în vopselele de articole au fost folosite cu succes în practică în diferite domenii, și mai ales în lucrări pe scară largă pentru protecția împotriva coroziunii a structurilor de construcții din oțel - structuri, poduri, suporturi, grile, părți de mașini și mecanisme, instalații sanitare de gaze, conducte și multe altele. și colab.
Caracteristici tehnice ale acoperiri speciale care oferă producătorilor de materiale de acoperire pentru vopsirea suprafețelor metalice de protecție și decorative cu rugină bine-și păstreze scară.
Emalii PF-5000 «HammerRus»
BARIERA DE PROTECȚIE EFICIENTĂ constând în mod izolat mecanic de suprafața vopsită datorită umezelii incluse în compoziția de cerneală microparticulelor sticloase transparente de pulbere de aluminiu și siliconi care furnizează proprietăți hidrofobe.
Compoziția smalț conține în plus un inhibitor organic special, care împiedică dezvoltarea podplenochnoy coroziunii în cazul oricărei încălcări a integrității mecanice a acoperirii.
Pasivarea suprafeței prin interacțiunea dintre metal și rugina cu aditivi organici și anorganici speciali, sunt membri ai smalțului, pentru a forma la „metal smalț“, „email rugina“ este menținută ferm inhibitori cuprinzătoare de coroziune pentru a preveni dezvoltarea podplenochnoy coroziunii în cazul oricărei încălcarea mecanică a integrității acoperirii. barieră de protecție este asigurată pigmenții izolante eficiente și aditivi speciali hidrofuge.
EFICIENTĂ BARIERA DE PROTECȚIE efectuat datorită rășinii poliuretanice întărită având o rezistență chimică ridicată, permeabilitate redusă și un grad ridicat de aderență (adeziune) la o suprafață metalică. Când este aplicat UR-108 (Zn), se realizează prin mărirea barierei datorită „porilor înfundarea“ în stratul de acoperire a produșilor de oxidare a zincului metalic. TRANSFORMARE (TSEMENTIRVOANIE) RUST apare ca rezultat al polimer chimic rugină umiditate poliuretanică interacțiune hidrat.
Stabil la degradarea chimică slabă ca urmare a fumului și fum și stropi de acizi diluați și alcalii (maximum 10% soluție), benzină, motorină și alte substanțe utilizate în construcție.
Stabil în contact permanent cu următoarele medii corozive: soluții saline, alcaline, acizi, alcooli; ulei, păcură, motorină, benzină; uleiuri minerale și sintetice; grăsimi animale și vegetale; săruri, îngrășăminte minerale și altele.
Temperatura de operare: