Антикоррозийный состав для металла: Антикоррозийное покрытие металла, защитные, полимерное

Антикоррозийные краски – превосходная защита металлоконструкций

Антикоррозийные краски представляют собой сложные с химической точки зрения комбинации веществ, которые надежно предохраняют от влияния агрессивной внешней среды металлоконструкции. Кроме того, они эффективно нейтрализуют явления, связанные с окислением металлических поверхностей.

1 Особенности современных антикоррозионных составов

Интересующая нас краска по металлу при грамотном применении гарантирует длительную защиту трубопроводов, металлоконструкций, элементов всевозможных механизмов и производственных машин, а также деталей авто от ржавления. С ее помощью выполняется обработка сельскохозяйственной, строительной и промышленной техники, гидросооружений и автомобильных мостов, станочного оборудования.

Такие составы по металлу являются особенно востребованными промышленными предприятиями, на которых требуется защитить на длительное время от коррозии поверхности стальных и металлических конструкций различного назначения. Современные краски по металлу против ржавчины действуют за счет того, что они формируют на поверхности металлоконструкций и деталей авто особое покрытие, консервирующее металл и даже восстанавливающее его начальные свойства. Это существенно увеличивает эксплуатационный срок изделий.

При этом любая антикоррозийная композиция наших дней характеризуется и высоким уровнем декоративности. Окрашенные ею поверхности выглядят без преувеличения великолепно на протяжении долгого времени. Высококачественная краска по металлу с антикоррозионными свойствами обладает следующими особыми свойствами:

• Атмосферная и химическая стойкость. Нанесенный на металл или сталь состав исключает вероятность образования повторного ржавления, он эффективно противостоит любым неблагоприятным производственным и погодным воздействиям.
• Отличная технологичность. Любая антикоррозийная композиция очень легко наносится на обрабатываемую поверхность. Зачастую перед покраской даже не требуется специальной подготовки изделий. Кроме того, практически все антикоррозионные составы наносятся как механизированным, так и ручным способом, что значительно расширяет сферу их использования.
• Долговечность. Минимальный срок службы описываемых покрытий составляет 3–3,5 года. А некоторые производители выпускают и более долговечные краски.
• Эффективная нейтрализация процессов ржавления. В краски с антикоррозионным эффектом обязательно входят преобразователи и мощные подавители окисления металлов, а также специально подобранные химически активные соединения и отдельные компоненты.
• Отдельно отметим, что в большинстве своем антикоррозийные составы по металлу без проблем сочетаются с другими лакокрасочными композициями, которые изготавливают на самых разнообразных основах.

Указанные свойства интересующих нас специальных красок вполне оправдывают их достаточно высокую стоимость, ведь ни один «обычный» состав для покраски металлических поверхностей не обладает и десятой частью достоинств композиций, создаваемых специально для защиты металлоконструкций от коррозии. При подборе максимально эффективного состава для обработки изделий из стали и металла необходимо, прежде всего, проанализировать условия их эксплуатации.

Если металлические конструкции работают в агрессивных атмосферах, постоянно или периодически контактируют с химрастворами, солями, активными щелочами, их обработка должна выполняться красками, способными хорошо сопротивляться химическому воздействию. А вот краска для нанесения на элементы авто обычно подбирается так, чтобы она могла защитить поверхности транспортного средства от погодной «агрессии», и при этом имела привлекательные декоративные свойства.

2 Антикоррозионная защита металлоконструкций специальными красками

От ржавления изделия из металла и стали предохраняются комплексно по положениям Санитарных норм и правил 2.03.11 (их утвердили еще в 1985 году). Одним из важнейших этапов такой комплексной защиты является обработка металлоконструкций посредством их окрашивания специальными красящими композициями. И если раньше хорошая краска по металлу с антикоррозионными характеристиками была зачастую недоступна в нашей стране, то нынче ситуация кардинально изменилась.

На рынке имеется немало по-настоящему эффективных составов, выпускаемых известными зарубежными брендами и отечественными предприятиями.

Защита металлоконструкций красками по металлу выполняется по нескольким схемам. Базируются они на одном принципе – сначала выполняется обработка изделий грунтовкой, затем наносится краска либо специальная эмаль, обеспечивающая качественный и долговечный защитный слой. При эксплуатации металлоконструкций в химически неагрессивных или слабоагрессивных средах грунтовочная композиция наносится в один слой, в сильно- и среднеагрессивных – в два слоя. После этого используется краска против ржавления.

При ремонте металлоконструкций рассматриваемые антикоррозийные составы являются и вовсе незаменимыми. Нередко дробеструйное и пескоструйное оборудование не может полностью удалить старое покрытие. Приходится наносить новый лакокрасочный состав прямо на него. Это не всегда дает ожидаемые результаты – уровень защиты от коррозии получается очень и очень малым. А вот любая специальная краска по металлу может наноситься непосредственно на ржавчину, обеспечивая высочайшую степень противокоррозионной защиты.

3 Тонкости защиты от ржавчины элементов авто

Сейчас транспортные средства от коррозии предохраняют самыми разными методами. Хороший эффект дает гальванирование, пассивирование, электрохимический способ. Но все они обладают явным недостатком, заключающимся в дороговизне подобных методик. По этой причине многими собственниками авто используется краска по металлу (антикор) с особыми характеристиками, которая обеспечивает высококачественную защиту днища машины, ее кузова и других узлов.

Антикоры для автомобилей стоят сравнительно недорого, очень просто наносятся, имеют прекрасные декоративные параметры. Они играют роль изолятора металлических поверхностей авто от негативных влияний внешней среды. Подобные композиции бывают двух видов.

С помощью первых осуществляется обработка тех узлов транспортного средства, которые внешне не видны (их называют скрытыми). В данном случае используется краска на восковой либо масляной основе. Она нейтрализует уже имеющуюся ржавчину, а также не дает образовываться новой, проникая в мельчайшие трещинки на внутренних поверхностях элементов кузова транспортного средства, сделанных из металла. По консистенции красящие составы для скрытых частей авто являются достаточно-таки жидкими.

Вторые антикоры, предназначенные для защиты внешних металлических поверхностей автомобилей, называют антигравийными. Их задача – предохранять пороги, днище авто, колесные арки и другие аналогичные элементы от песка и камней из-под колес движущегося транспортного средства. Такие композиции более густые, наносить их лучше при помощи распылителя либо малярной кисти. Делают их на базе современных полимерных составов, каучуковых и битумных соединений и смол.

Мастики и краски для защиты разных деталей авто от коррозии имеют, как вы поняли, разный состав. Поэтому производители четко указывают, для каких именно частей машины предназначается тот или иной антикор. Так, например, колесные арки и днище оптимально обрабатывать составами на базе резинобитумных смесей. А вот сланцевые композиции больше подходят для открытых элементов кузова и внешних частей колесных арок. Битумно-каучуковые же составы идеальны для нанесения на крылья, пороги, капот и багажник (изнутри) авто.

Перед приобретением антикоррозийной композиции для обработки машины рекомендуется внимательно изучить инструкцию по ее применению, чтобы точно знать, для каких именно поверхностей она создана. Если есть возможность, стоит обязательно проконсультироваться со специалистами автодела по поводу целесообразности использования какого-либо конкретного противокоррозионного состава.

4 Небольшой обзор популярных красок по металлу

К востребованным композициям против ржавления металлоконструкций относят широкую гамму средств под торговой маркой КрасКо. Данная компания изготавливает следующие антикоррозионные лакокрасочные материалы:

• для цветмета, оцинкованного металла и «нержавейки» – Нержалюкс, Цикроль;
• преобразователь коррозии Фосфомет;
• спецэмали – Быстромет, Нержамет, Молотекс, Полимерон, Сереброл;
• защитные грунтовки – Фосфогрунт, Полиуретол, Цинконол;
• водная эмаль Акваметаллик для обработки авто и металлоконструкций.

Все указанные составы отличаются простотой нанесения и отличными антикоррозионными свойствами. Их активно применяют в промышленности (окрашивание конструкций из металла и углеродистой стали, железнодорожных цистерн, емкостей, работающих в контакте с агрессивными химическими соединениями, трубопроводов).

Популярны и специальные эмали «ЭП». Для обработки титановых, алюминиевых, магниевых сплавов, а также изделий из высоколегированных сталей рекомендована композиция «ЭП-140», состоящая из эпоксидной смолы, суспензий с особыми характеристиками, отвердителя и растворителей органического вида. «ЭП-140» применяется на предприятиях авиастроительной промышленности, в машиностроительной отрасли, так как отлично защищает металл от влияния бензина, нефтепродуктов, кислот, минеральных масел, щелочей и влаги.

Для антикоррозионной защиты стали и чугуна используется краска «ЭП-5287» – подобранная суспензия органических и неорганических наполнителей и пигментов, а также полиэтиленполиамина (играет роль мощного отвердителя). А вот защиту опор мостов, резервуаров для нефти и любых видов трубопроводов лучше производить при помощи композиции «ЭП-5116», которая причислена к составам высшего класса качества.

Эффективное предохранение элементов автомобилей от ржавления обеспечивается материалами для окраски под брендами:

• Футура;
• Кирье;
• Мовиль;
• Феррекс;
• Антикоррозит.

покраска оцинкованной стали и стальных конструкций защита стали

Антикоррозийная защита стали требует разностороннего подхода. Во время процесса горячей прокатки стали на поверхности формируется тонкий слой оксидов, который сразу же прилипает к основному металлу. При выветривании этот слой подвергается дальнейшему окислению. В итоге из хорошо держащегося голубого (чёрного) вещества этот слой превращается в жёлтый (рыжий) слой, обладающий слабой адгезией, что позволяет легко отделить его от поверхности. Именно по этой причине важно удалить этот слой оксидов, чтобы обеспечить долговечную защиту поверхностных покрытий.

Защита стальных конструкций от коррозии

В современном строительстве всё чаще применяются различные металлические конструкции. Это конструкции из оцинкованной стали, нержавеющей стали, алюминия, меди и других цветных металлов. И зачастую возникает естественный вопрос: «А надо ли окрашивать конструкции из цветного металла или оцинкованную сталь?».

Ответ прост и однозначен — конечно же, эти поверхности надо окрашивать. Причин для окраски подобных конструкций, как минимум, две:

• оцинкованная сталь, алюминий и медь всё же подвержены коррозии (пусть, и в гораздо меньших масштабах, чем обычная сталь).
• зачастую неокрашенный металл попросту не вписывается в архитектурное или конструкторское решение объекта.

 

Таким образом, первой целью окраски цветного металла или оцинкованной стали является обеспечение дополнительной антикоррозионной защиты конструкций. Второй целью окраски является придание конструкциям декоративного, или, что называется, законченного вида.

Антикоррозийная защита и окраска стали

В окраске оцинкованной стали и поверхностей из цветных металлов есть свои тонкости.

Во-первых, нужно помнить об особенностях подготовки поверхности перед окраской. Подобный металл нельзя подвергать обычной дробеструйной обработке, так как она нарушает естественную коррозионную стойкость данного металла. Поверхности такого рода обрабатывают с помощью специального абразивного агента — круглых частиц стекла, не разрушающих защитный слой цинка на поверхности.

Во-вторых, следует помнить, что адгезия к оцинкованной стали и цветным металлам у большинства лакокрасочных покрытий явно недостаточна. Подобные поверхности требуют применения специальных красок и эмалей, имеющих повышенную адгезию и обеспечивающих надёжное сцепление со сложной и проблемной для окраски поверхностью.

Поэтому, прежде чем приступить к окраске оцинкованной стальной конструкции, нужно выбрать защитное антикоррозийное покрытие. Перед окраской оцинкованной стали следует оценить следующие факторы:

• подготовка поверхности: струйная обработка, механическая или ручная очистка;
• место, где предполагается нанесение покрытия;
• условия окружающей среды и используемые методы нанесения.

 

Очень важным является выбор антикоррозийного грунта, так как именно грунт обеспечивает фундамент для всей системы защиты. Грунт наносится прямо на сталь, поэтому он должен быть совместим с методом подготовки поверхности. Кроме того, он должен быть главным антикоррозийным механизмом, также совместимым с поверхностным покрытием (в данном случае — оцинкованная сталь).

Резюмируя, можно вывести главные требования к антикоррозийной покраске оцинкованной стали. В целом, антикоррозийные покрытия для оцинкованной стали и цветного металла должны отвечать следующим требованиям:

• покрытия должны обладать повышенной адгезией (сцеплением) к поверхности;
• покрытия должны обеспечивать дополнительную антикоррозийную защиту металла;
• антикоррозийные покрытия должны иметь долгий срок службы;
• покрытия должны быть максимально простыми и удобными в работе;
• покрытия должны не только защищать, но и иметь привлекательный внешний вид.

Покраска оцинкованной стали

Компания КрасКо предлагает Вам несколько систем защиты стали: краски для металлических конструкций из оцинкованной стали, нержавеющего металла, алюминия и других цветных металлов.

Для окраски стальных конструкций, подвергающихся средним коррозионным нагрузкам, в частности, для покраски оцинкованных крыш, мы рекомендуем нанесение акриловой краски по оцинкованному металлу Цикроль или полиуретановой грунт-эмали по оцинковке Цинкомет. Это покрытие не нуждается в предварительном грунтовании поверхности, наносится в один слой, и позволяет производить окраску при отрицательных температурах.

Для окраски цветных металлов рекомендуется краска по алюминию Нержалюкс. Краска применяется для защитно-декоративной окраски поверхностей из алюминия, цинка, меди, титана, латуни, дюраля, свинца.

Антикоррозийные покрытия для защиты металла

Все антикоррозийные материалы, производимые Компанией КрасКо, в ходе многолетней эксплуатации доказали свою надежность и высочайшее качество. Лакокрасочные покрытия для защиты металла и оцинкованной стали, разработанные специалистами КрасКо, продемонстрировали свою способность обеспечивать надёжную антикоррозийную защиту в самых различных условиях эксплуатации.

Антикоррозийная защита стали — на сайте krasko.ru.

На сайте представлена полная информация о защите стальных конструкций (антикоррозийная защита стали, окраска стальных конструкций, краски и эмали для оцинкованной стали). Надеемся, разделы сайта помогут Вам осуществить правильный выбор системы защиты металла и выбор антикоррозийного покрытия.

Специалисты Компании КрасКо готовы внимательно выслушать все Ваши требования и подобрать оптимальный вариант системы защиты металла для Вашего объекта.

Защита металла от коррозии, антикоррозийная защита металла

Антикоррозийная защита металла Эластэкс

Мы предлагаем защитить металлоконструкции от коррозии полиуретановым покрытием. Стоимость работ по нанесению антикоррозионного покрытия составляет до 80-90% стоимости самого покрытия. Поэтому использование низкокачественных материалов приведёт к значительным тратам при ремонте и повторном нанесении защиты. Стоимость ремонта некачественного покрытия может стоить дороже первоначального нанесения, в связи с необходимостью демонтажных мероприятий. Большой срок эксплуатации наших материалов позволяет сэкономить значительные средства на ремонте и последующих нанесениях. При возникновении необходимости ремонта – полиуретановые покрытия легко и незатратно восстанавливаются.

Коррозия

Поверхностные слои стальных и чугунных изделий разрушаются под химическим и электрохимическим воздействием. Испорченный таким образом металл становится непригодным для дальнейшего использования.

В результате коррозии ухудшаются показатели герметичности, прочности, тепло- и электропроводности и других характеристик. Конструкции становятся непригодными к использованию. Разрушение стальных и чугунных конструкций – частая причина аварий. Современные технологии позволяют замедлить развитие коррозии и минимизировать её негативные последствия.

Использование полиуретана в качестве защитного материала основано на свойстве паропроницаемости, т.е. непроницаемости для молекул кислорода.

Нанесённые полиуретановые составы обеспечивают многолетнюю надёжную защиту металла. Использование напыления позволяет наносить защиту в самых труднодоступных местах. Благодаря создаваемому теплоизоляционному слою, влага не конденсируется, в том числе и на финишной поверхности.

Чем лучше обрабатывать?

Мы предлагаем несколько универсальных решений для защиты металла от коррозии:

• Мастики. Для облицовки/гидроизоляции, внутренней и наружной обработки кровель, емкостей, туннелей, труб, бассейнов, прудов.
• Грунтовки. Составы, под нанесение которых не требуется абразивная очистка крупных объектов, труднодоступных участков сборных конструкций.
• Композиции. Финишное покрытие для металла, ЖБ, бетона, цементных полов любых объемов.
• Гидроизоляция. Эластомеры для экстренного ремонта дефектов, трещин в ЖБ, ППУ, металлических основаниях, строительных конструкциях.

Преимущества полиуретана

Преимущества наших полиуретановых покрытий:

1. отработанная методика нанесения
2. легкий вес, минимальная нагрузка на основание, быстрый монтаж
3. прочность, износостойкость, долговечность — срок эксплуатации финишного покрытия составляет до 25–30 лет, без деформации и изменения структуры
4. бесшовность, полное повторение формы основания
5. экономичность — снижение затрат на эксплуатацию, минимизация теплопотерь
6. сокращение интенсивности коррозии в несколько раз
7. жаро- и морозоустойчивость
8. экологичность, нетоксичность
9. ремонтопригодность
10. широкая цветовая гамма

Где можно применять?

Использование полиуретанов, в зависимости от выбора вида и метода, решает несколько задач одновременно: коррозионная и теплозащита, коррозия металла, уже начавшего ржаветь.

Наши составы рекомендуется применять практически везде. Объекты применения противокоррозионных покрытий «Эласт-ПУ».

1. Внутренние поверхности
   • Резервуары для хранения и транспортировки нефти и нефтепродуктов, мазута, дизтоплива
   • Резервуары для жидкостей: воды, солевых, кислотных и щелочных растворов
   • Резервуары, бункеры для хранения и транспортировки сыпучих материалов
   • Создание антифрикционного слоя в трубопроводах.
2. Металлические конструкции в помещениях
   • Защитное покрытие для металлических полов
   • Защита от газоагрессивной среды.
   • Защита бетонной опалубки.
3. Металлические конструкции на открытом воздухе
   • Защита резервуаров снаружи.
   • Покрытие строительных и промышленных металлоконструкций.
   • Звукоизоляционные щиты.

Примечательно, что если вы наносите наши составы на поверхности, начавшие коррозировать, они не только осушают, но и максимально обезвоживают, пропитывают пористые участки, создают гидрозащитную пленку на всей поверхности металла.

Используя эффективную полиуретановую защиту металла от коррозии, вы обеспечиваете своим объектам долговечность и безопасность.

Антикоррозийная защита — Морозовский Химический Завод

Антикоррозийная защита металла.

В современном строительстве металлоконструкции играют значимую роль. У них выделено огромное количество преимуществ, и сейчас их используют в любом строительстве, даже незначительном. У металлоконструкций очень большой срок эксплуатации, но, как и у любого материала, у них также есть недостатки, и самый главный и ощутимый минус – это сильная подверженность коррозиям. Поэтому при строительстве главным аспектом выступает антикоррозийная защита или обработка металла. Способов обработки большое количество, и зависят они напрямую от факторов, которые обязательно учитываются в момент выбора материала:

1. Условия применения, здесь следует участь прямое влияние погодных условий и сейсмических факторов;

2. Сам тип конструкций и ее назначение при эксплуатации;

3. Размер области применения;

4. Воздействие внешних факторов.

Чтобы способ защиты был правильно подобран, нужно обязательно определить тип самого воздействия. В данном случае такая подборка позволит произвести качественную обработку и сможет гарантировать:

• Большой срок службы – более 50 лет;

• Эстетический вид металла, будет выглядеть гораздо лучше;

• Высокую безопасность.

Если антикоррозийная обработка была подобрана правильно, то после нее существенно улучшится внешний вид материала.

Способы защиты металлоконструкций от коррозии.

СеверСталь Эстакада газопровод

Защита металла от коррозии является неотъемлемой частью как в гражданском, так и в оборонном строительстве. Но, к сожалению, не все организации подрядчиков уделяют этому необходимое внимание, поэтому не обеспечивают необходимый уровень защиты изделиям из металла, в результате подвергая конструкции воздействиям окружающей среды. Металл постоянно подвергается коррозии, начиная с самого производства, и заканчивая перевозкой и хранением, а также при эксплуатации. Во время коррозии металл начинает терять свою массу, структура начинает разрушаться, все это приводит к ухудшению конструкций и сильной потере прочности и долговечности конструкции.

На сегодняшний день строительство применяет несколько способов защиты металла от коррозии;

1. Улучшается сам химический состав металла, что предотвращает коррозию;

2. Поверхность стали изолируется специальными материалами;

3. В месте осуществления строительства уменьшается агрессивность среды;

4. Накладывается внешний ток, это способствует образованию высоких показателей, электрозащиты метала.

Все это защищает металл от коррозии, как перед началом строительства, так и в последующей эксплуатации зданий.

Покраска металлических конструкций.

Самым распространенным способом защиты метала, является обработка специальными покрытиями. Такой метод быстро увеличивает максимальные показатели защиты, и сводят к минимуму риск образования коррозии. Катодная защита требует нанесения более толстых слоев материала, но в тоже время она увеличивает показатели твердости, и, конечно же, защищает металл. Все антикоррозийные покрытия можно разделить на несколько видов:

1. Термостойкие. Такое покрытие применяется для защиты трубопроводов, которые подвергаются нагреванию под воздействием высоких температур;

Например такие как:

• АРМОКОТ Т700 — Термо- и химически стойкий материал для защиты от сернокислой коррозии дымовых труб, газоходов и других металлических, бетонных и железобетонных конструкций.
• АРМОКОТ ТЕРМО — Термостойкое электроизоляционное покрытие для защиты металла от атмосферных воздействий, агрессивных воздушных сред. Используется при температуре до +700°С.

2. Цинконаполенные. Такие покрытия создают цинковую пленку, которая предотвращает развитие подпленочной коррозии;

Такие как :

• Армотанк^® Цинк
  Двухкомпонентный эпоксидный грунт протекторного типа с высоким содержанием цинка

3. Атмосфероустойчивые. Этим покрытием обрабатывается металл, который располагается под землей;

Такие как:

• Армотанк^® N700
  Двухкомпонентная полиуретановая атмосферостойкая эмаль, химстойкая
• Армокот^® Z650     Предназначен для промышленного применения с целью создания защитно-декоративного          покрытия для наружной поверхности металлоконструкций: резервуаров, технологического       оборудования, трубопроводов, конструкций и сооружений, эксплуатирующихся в условиях         промышленной атмосферы.

4. Кузнечные. Для обработки цветного металла;

Такие как:

5. Специальные. Обрабатываются конструкции, которые предназначены для перевозки агрессивных веществ.

Такие как:

• АРМОТАНК^® ОЙЛ — двухкомпонентная эпоксидная толстослойная грунт-эмаль, с высоким сухим остатком. Предназначена для защиты внутренней поверхности резервуаров для хранения сырой нефти, темных и светлых нефтепродуктов, загрязненной и подтоварной воды, с температурой эксплуатации до 60°С

Антикоррозийная защита металлических покрытий — АКТЕРМ

Причины разрушения металлических поверхностей

Антикоррозийная защита металлоконструкций – необходимое условие для использования металлических элементов в любых строениях. Изготовленные из металла ёмкости, трубопроводы, отдельные детали механизмов и транспорта могли бы служить вечно, если бы не реакции, вызывающие коррозию. Огромные строения из стали могут рухнуть в какой-то момент, нанося огромный ущерб и унося жизни людей, если не были обработаны специальным составом.

Коррозию вызывают:

• влага
• атмосферный воздух
• любой газ
• нефтепродукты
• микроорганизмы
• электролиты
• трение
• колебание температуры и другие факторы

Этот сложный процесс взаимодействия заканчивается разрушением металла. Бороться с ним сложно. Лучше предупредить реакцию. Для этого нужно нанести антикоррозийное покрытие, которое создаст защитную плёнку и оградит от вредного воздействия извне. Результат зависит от характеристик состава и качества его нанесения.

Защита для металла

Компания «АКТЕРМ», используя инновационные технологии, разработала несколько видов антикоррозийного покрытия. Чтобы гарантировать максимальную защиту металлических поверхностей, учитывались:

• условия эксплуатации изделия из металла;
• возможный способ нанесения средства;
• назначение конструкции;
• дополнительная внешняя обработка.

В результате вы можете предупредить, замедлить, остановить процесс распада металла.

У нас можете купить:

• Стеклоэмаль на основе диоксида кремния. Стеклообразная плёнка устойчива к агрессивной среде, выдерживает большой диапазон температур: от -50 до +350 °С. Нанесение требует термической обработки.
• Полиуретановые покрытия не только для защиты емкостей с питьевой водой, но и для защиты резервуаров и танкеров в целом с хранением различного вида топлива и ГСМ.
• Сверхтонкую теплоизоляцию с антикоррозийной защитой.
• Средство холодного цинкования для очень тонких (менее 1 мм) поверхностей.
• Быстросохнущую декоративную эмаль с возможностями преобразования и предупреждения появления ржавчины.

Антикоррозийная защита внутренней поверхности трубопроводов обеспечивается ингибиторами. Средство компании AKTERM максимально защищает от коррозии и охрупчивания оборудование нефтегазоперерабатывающих предприятий.

Сфера применения и характеристики

Мы сотрудничаем с большими и малыми предприятиями, производителями металлической продукции и потребителями. Владельцы автомобилей, гаражей, приусадебных водопроводов и даже велосипедов должны поспешить вовремя нанести современные средства защиты от разрушения металла.

Сделать это можно с помощью кисти, валика или методом распыления. Антикоррозийное покрытие AKTERM не только выполнит основное назначение, но и станет приятным декором, устойчивым к ультрафиолету. Глянцевая поверхность не скапливает воду. Превращаясь в капли, она стекает вниз.

Среди важных характеристик – хорошая агдезия с любой поверхностью. Предварительная очистка от ржавчины обычно не требуется. Средство ложится равномерно, не оставляя влаге шансов встретиться с металлом. На антикоррозийное покрытие AKTERM хорошо наносится декоративная краска.

В ассортименте нашего интернет-магазина вы найдёте защитные средства для всех видов металла и любого типа конструкций. Весь товар сертифицирован. Эмали и краски прошли тщательную проверку в собственной лаборатории «АКТЕРМ». Они огнестойкие, нетоксичные, устойчивые к перепадам температур и механическим воздействиям.

Услуги и обслуживание

Главный офис компании находится в Москве. Наши представительства есть во многих городах России. «АКТЕРМ» сотрудничает со всеми странами.

Заказ можно оформить на сайте или в любом из офисов. Мы организуем быструю отгрузку и проконтролируем доставку.

Антикоррозийная защита металлоконструкций. Покрытие и обработка конструкций из металла против ржавчины

Коррозия – это процесс разъедания (химического разрушения) различных металлов и сплавов при взаимодействии с окружающей средой. Разрушение материала имеет электрохимическую или химическую природу, и одинаково серьезно влияют на работу конструкции и срок ее эксплуатации.

В современном мире представлены всевозможные покрытия и методы защиты стальных конструкций. Шестьдесят лет назад антикоррозийная обработка металла не была так эффективна как сегодня, однако, современные методы защиты дают возможность конструкции эксплуатироваться без значительного коррозионного износа более 30 лет. Это стало возможно после изучения и создания новых связующих веществ и наполнителей.

Мы имеем возможность обработки от коррозии металлических объектов, различного назначения: резервуары для хранения нефти и нефтепродуктов или веществ с повышенной температурой, силосов, трубопроводных магистралей, металлических изделий со сложной геометрической формой и др.

К основным достоинствам антикоррозийной обработки металлоконструкций можно отнести:

• Значительное увеличение срока службы изделия;
• Работа по антикор обработке для металлоконструкций не занимает много времени;
• Доступность специальных вяжущих веществ;
• Уменьшение риска аварийных ситуаций в период эксплуатации изделия.

Виды коррозии

Коррозию выделяют двух видов: химическую и электрохимическую.

Химическая коррозия может быть в среде жидкостей и в среде газов (пар). Такой процесс протекает в среде, где не имеется возможности передавать электрический ток.

Газовая коррозия возникает из-за действия газа (пара) на поверхность металла, что вызывает повышение температуры.

Жидкостная, в свою очередь, возникает вследствие действия жидкости на поверхность металла, но не передает электрический ток. Именно такой вид коррозии чаще всего встречается в емкостях для хранения и транспортирования нефтепродуктов и нефти.

В двух вариантах процесс разъедания материала будет протекать со скоростью пропорциональной скорости химической реакции.

Как победить ржавчину: основные способы антикоррозийной защиты металла

К каждому изделия необходим индивидуальный подход, так как причина развития коррозии у каждого своя: обусловлена конкретными атмосферными и эксплуатационными факторами.

Специалисты нашего предприятия имеют обширный опыт с антикоррозийной обработкой металлоконструкций и помогают заказчикам в выборе необходимого вида и способа защиты.

Можно выделить основные способы антикоррозийной защиты металлический коснтрукций:

• Электрохимический;
• Химический;
• Снижение агрессивности среды;
• Нанесений покрытий (металлических и неметаллических).

Электрохимические способы защиты металлоконструкций от коррозии

Электрохимический способ защиты является наиболее распространенным, так как протекает в естественной среде и основным условием протекания является постоянный электрический ток.

Чтобы понимать суть, происходящих реакций, важно знать, что электрод – проводник электрического тока, имеющий положительный или отрицательный заряд.

Суть метода в том, что защищаемый материал соединяется с катодом (отрицательный электрод) внешнего источника тока и все изделие становится катодом. Анодом (положительный электрод), который вследствие реакции разрушается, может стать стальной электрод (любой стальной элемент).

Протекторная защита от коррозии

Одним из видов электрохимической защиты является защита с помощью протекторов. В качестве протекторов выступают более активные материалы, чем те, из которых состоит защищаемая металлическая конструкция. Суть метода, такая как при обычной электрохимической защите, отличие заключается только в том, что протектор служит анодом и в процессе реакции разрушается, предохраняя изделие от коррозии.

Защита от коррозии снижением агрессивности воздействия среды

Снижение агрессивности воздействия среды применяется при условии, что среда изолирована и замкнута. Суть заключается в удалении агрессивных компонентов из воздух помещений путем вентиляции или удаления агрессивного фактора из жидкой среды.

Защита от коррозии посредством специальных антикоррозийных составов для металла

Специальные антикоррозийные покрытия металлов имеют металлическую и неметаллическую природу.

Металлические антикоррозийные покрытия металлоконструкций

Металлические покрытия хорошо повышают износостойкость изделия, однако большинство методов их нанесения затруднительно для крупногабаритных конструкций (погружение в расплавленный металл, получения покрытия с помощью гидразина, нанесение расплавленного металла струей сжатого воздуха и др.) и конструкций, находящихся в особых условиях (в почве, под водой и пр.).

К металлическим покрытиям относят серебро, хром, алюминий, никель и др.)

Принцип защитного действия таких покрытий сводится к изоляции защищаемой поверхности от внешней среды. Такого рода покрытия хорошо защищают поверхность, пока целостность защитного покрытия не нарушена. Если целостность нарушается, то образуется гальванический элемент и начинается электрохимическая реакция, зависящая от характеристик защитного и защищаемого металла.

Неметаллическая антикоррозийная защита металлических конструкций

Неметаллические покрытия наиболее распространены в силу своей доступности и простоты нанесения. Их можно разделить на органические и неорганические .

К специальным антикоррозийным составам для металла относят:

• Неорганические эмали;
• Лакокрасочные покрытия.

Достоинства неметаллических покрытий в борьбы с коррозией:

• демократичность цен;
• не большое время высыхания;
• длительная защита строительных металлоконструкций после обработки;
• широкий ассортимент пигментов;
• огнеупорные свойства;
• простота и большой выбор способов нанесения состава;
• устойчивы к перепадам температуры и другим атмосферным явлениям.

Пленочная антикоррозионная защита металлоконструкций

К пленочной защиты относятся покрытия, при обработке которыми, на поверхности защищаемого изделия образуется устойчивая химическое соединение — пленка.

Основные способы образования пленочной защиты:

• Фосфатирование — образование фосфатных пленок, такая пленка оказывается химически связанной с металлом изделия;
• Оксидирование — образование оксидных пленок;
• Сульфидирование.

Подготовка поверхности к действию антикоррозийных составов

Перед нанесением защитного состава в обязательном порядке выполняется подготовка защищаемой поверхности для лучшей адгезии покрытия и металла. Чем тщательнее работники подойдут к подготовке поверхности изделия, тем дольше окажется будущий срок эксплуатации конструкции.

Подготовка поверхности заключается в очистке от накопившейся грязи, пыли и продуктах образования ржавчины. Поверхность зачищают, чтобы избежать образования окалин, бугров и других неровностей. Металл тщательно обезжиривают специальными растворами, вымывают мыльными составами, обрабатывают песком посредством специальных пескоструйных и гидроструйных установок. Подготовленной поверхности дается время на высушивание, этот процесс ускоряется с помощью применения промышленных пылесосов, калориферных или вентиляционных установок. После этого наносятся свои защитного покрытия.

Каждому нанесенному защитному слою дается время до полного высыхания, только после высушивания одного слоя, можно приступать к нанесению другого. Это делается для улучшения адгезии металла и защитного состава.

Цены ПО “ВЗРК” на услугу по защите металлоконструкций от коррозии

Цена для каждого объекта рассчитывается индивидуально для каждого заказчика.

Цена складывается в зависимости от начальных условий: размеров конструкции, выбранного защитного покрытия, состояния старого защитного покрытия и количества образовавшейся ржавчины, необходимого оборудования для выполнения работ и пр.

Преимущества заказа услуги по антикоррозийной обработке металлоконструкций у ВЗРК

Волгоградский завод резервуарных конструкций предоставляет свои услуги по антикоррозийной защите 10 лет. Мы предлагаем своим клиентам:

• гарантию на работы;
• достойное качество;
• опытных специалистов;
• качественные материалы для обработки;
• современное оборудование;
• короткие сроки исполнения.

Как заказать услугу

Для связи с нашими специалистами Вы можете заполнить онлайн-форму на сайте и мы сами свяжемся с Вами. Также Вы можете позвонить по указанным в верхушке сайта телефонам. Наши сотрудники ответят на все интересующие Вас вопросы, сориентируют по ценам и Вы сможете заказать у нас услугу по антикоррозийной защите металлоконструкций.

Антикоррозийное покрытие металла. Услуги по антикоррозийной обработке металла

Компания ООО «ФайерГард» предлагает услуги по антикоррозийной обработке металла. Эта мера значительно продлевает срок службы металлических конструкций, оборудования, техники, трубопроводов и резервуаров различного назначения.  

Большинство промышленных изделий из металла в процессе эксплуатации подвергаются воздействию агрессивных факторов внешней среды: повышенной влажности, высокой температуры, постоянному соприкосновению с водой, взаимодействию с частицами нефти или минеральных масел. В результате происходит окисление металла, постепенное его разрушение, ухудшение качественных характеристик и прочности, изменение его цвета и текстуры.

Коррозия наносит значительный ущерб промышленным предприятиям. Антикоррозийная обработка металла помогает существенно снизить затраты на ремонт и обслуживание металлических конструкций и механизмов. Она в разы продлевает срок эксплуатации изделий. Антикоррозийная обработка металла — это одна из самых действенных мер, способных защитить металлические поверхности от коррозионного напряжения и распространения ржавчины. 

Защита металла от коррозии

Эффективная антикоррозийная защита металла возможна благодаря разработке ряда инновационных средств, обладающих многокомпонентными составами — это специальные краски, эмали и грунты. Ими обрабатывают различные металлические конструкции, механизмы и оборудование:

• подпорки мостов,
• газо-, нефте и водопроводы,
• резервуары и цистерны,
• дымовые трубы,
• антенно-мачтовые конструкции,
• тоннели, эстакады,
• причалы, корпуса и трюмы судов,
• станки, сельскохозяйственное оборудование.

Антикоррозийная защита металла и ее нанесение требует соблюдения ряда требований.

• Следует правильно подбирать средство, краску или эмаль, состав которой соответствовал бы типу коррозии обрабатываемой металлической поверхности.  Оно должно быть морозо-, термо-, химо, износо-, масло-, атмосферо- и бензостойким, в зависимости от условий эксплуатации, обладать низкими показателями водопоглощения и грязеудержания.
• При работе с конструкциями, которые имеют сложный рельеф или большие габариты, лучше использовать лакокрасочную продукцию. С ее помощью легче обработать труднодоступные места и крупные металлические объекты.
• Нужно учитывать дополнительные требования при подготовке металлической поверхности во время нанесения антикоррозийного покрытия в условиях минусовых температур.

Антикоррозийная защита металла, нанесенная профессионалами, не только предохраняет металлические конструкции от коррозионного разрушения, но и придает им аккуратный внешний вид. 

Чтобы избежать таких катастрофических последствий специалисты ООО «ФайерГард» готовы оказать услуги по антикоррозийной обработке металла на Вашем объекте. Компания является членом СРО, обладает всеми необходимыми лицензиями и допусками, имеет собственный парк оборудования.

Как осуществляется антикоррозийное покрытие металла

Антикоррозийное покрытие металла необходимо наносить только на подготовленную поверхность. Для этого специалисты нашей компании проводят диагностику: определяют степень загрязненности объекта, объем необходимых работ и выбирают метод проведения зачистки: химический, термический или механический.

Затем происходит сам процесс зачистки:

• очистка металлической поверхности от ржавчины, пятен масла;
• удаление имеющихся царапин, через которые вода может просочиться внутрь объекта и разрушить его изнутри;
• обезжиривание поверхности специальными растворителями;
• обмывка водой;
• обдувка сухим воздухом с целью удаления пыли, в которой могут содержаться химические соединения, вызывающие коррозию;
• сушка поверхности объекта.

После зачистки выполняют грунтование, а затем финишное антикоррозийное покрытие металла выбранным средством. На этом этапе следует внимательно следовать указаниям и рекомендациям, данным производителем красок или эмалей в инструкции. Важно правильно определить толщину, количество слоев. Именно от этого фактора будет зависеть прочность и эффективность антикоррозийной обработки. Само антикоррозийное покрытие металла наносится различными методами:

• электрохимическим;
• газопламенным и плазменным;
• методом цинкования;
• электродуговой металлизацией.

В компании ООО «ФайерГард» вы можете заказать услуги антикоррозийного покрытия металла, огнезащитной обработки, а также купить материалы для огнезащиты металлических конструкций.  Мы занимается этой деятельностью с 2006 года. За все время накопили большой опыт, знания и заработали положительную репутацию. Оставьте заявку по телефону +7 (495) 641-84-44 или воспользуйтесь сервисом обратного звонка. 

Типы антикоррозионных покрытий и их применение

Введение

В этой главе рассматриваются основные типы покрытий, которые в настоящее время доступны для использования, и содержится общая информация о составе покрытий. Он предназначен для предоставления основной информации о покрытиях и не является исчерпывающим руководством по выбору антикоррозионных покрытий. Если требуется информация о конкретном продукте или покрытиях, подходящих для определенных областей, следует проконсультироваться с производителем покрытия.

Покрытия часто делятся на две большие категории:

1) продукты для применения в новостройках и;

2) продукты, подходящие для технического обслуживания и ремонта, которые будут включать как капитальный ремонт, так и обслуживание на борту (OBM).

Типы антикоррозионных покрытий, используемых для OBM, часто представляют собой однокомпонентные продукты, поскольку это позволяет избежать трудностей с измерением и смешиванием небольших количеств продуктов из двух упаковок, хотя небольшие количества продуктов из двух упаковок иногда доступны от производителей красок.Ремонт, выполняемый экипажем находящихся в эксплуатации судов, редко бывает успешным в долгосрочной перспективе из-за трудностей с подготовкой поверхностей к достаточно высоким стандартам.

Как правило, краски предназначены либо для определенных участков резервуаров и для определенных функций для достижения наилучших характеристик, либо доступны универсальные покрытия для всех областей с компромиссными характеристиками. Во всех случаях необходимо соблюдать баланс между стоимостью, производительностью и сложностью обслуживания. Например, антикоррозионные покрытия, используемые на внешней стороне жилого помещения, имеют другие требования к характеристикам, чем антикоррозионные краски, используемые в балластных цистернах морской воды, поскольку коррозионное напряжение, оказываемое на последние, намного выше.Балластные цистерны также намного труднее обслуживать из-за трудностей доступа, и поэтому использование высокоэффективного (и часто более дорогого) покрытия является предпочтительным для поддержания стали в хорошем состоянии.

Напротив, трюмы навалочных судов страдают от истирания из-за удара груза и повреждения захвата, что часто приводит к коррозии. Грузовые трюмы, используемые в качестве балластных цистерн в ненастную погоду, могут быть особенно подвержены коррозии в местах повреждения, и для этого грузового трюма иногда используется другое покрытие.Это также относится к грузовым танкам для нефтеналивных судов с обозначением класса «Чистые продукты», где любой грузовой танк может использоваться для тяжелого погодного балласта.

Состав краски

Краска может быть описана как жидкий материал, который можно наносить или растекать по твердой поверхности, на которой он впоследствии высыхает или затвердевает с образованием непрерывной липкой пленки. Краски в основном состоят из трех основных компонентов и множества добавок, которые включены в незначительных количествах. Основные компоненты:

• Связующее (также называемое наполнителем, средой, смолой, пленкой или полимером)

• Пигмент и наполнитель

• Растворитель

Из них , только первые два образуют окончательную сухую пленку краски. Растворитель необходим только для облегчения нанесения краски и начального образования пленки, но неизбежно, что на практике всегда остается некоторое количество растворителя в зависимости от уровня вентиляции.

Связующие

Связующие — это пленкообразующие компоненты краски, которые определяют основные характеристики покрытия, как физические, так и химические. Краски обычно называются по их связующему компоненту (например, эпоксидные краски, краски на основе хлорированного каучука, алкидные краски и т. Д.). Связующее образует прочную непрерывную пленку, которая отвечает за адгезию к поверхности и способствует общей стойкости покрытия к окружающей среде.Связующие, используемые при производстве красок, делятся на два класса: термореактивные и термопластичные. После высыхания термореактивное покрытие будет отличаться по химическому составу от краски в банке. После отверждения термоотверждаемые покрытия не подвержены воздействию растворителей.

В случае термопластичного покрытия сухая пленка и влажная краска различаются только содержанием растворителя и химически, они остаются практически одинаковыми. Если первоначально использованный растворитель наносится на термопластическое покрытие, оно размягчается и может быть повторно растворено в этом растворителе.

Сшитые (термореактивные) покрытия

Эти покрытия обычно поставляются в двух отдельных упаковках, которые смешиваются вместе непосредственно перед нанесением. В жидких красках, содержащих растворитель, сушка считается двухэтапным процессом. Обе стадии на самом деле происходят вместе, но с разной скоростью.

Этап первый: растворитель уходит из пленки в результате испарения, и пленка становится сухой на ощупь.

Этап второй: Пленка постепенно становится более химически сложной с помощью одного из следующих четырех методов:

1) Реакция с кислородом воздуха, известная как окисление.

2) Реакция с добавлением химического отвердителя.

3) Реакция с водой (влажность в атмосфере).

4) Искусственное отопление.

Это преобразование краски известно как высыхание или отверждение. Пленки, сформированные указанными выше способами, химически отличаются от исходных связующих и не будут повторно растворяться в исходном растворителе.

Эпоксидные смолы

Эти смолы особенно важны, и их разработка для использования в качестве связующих была одним из самых значительных достижений в технологии антикоррозионных покрытий.Скорость сшивания или отверждения зависит от температуры. При температуре ниже 5 ° C скорость отверждения стандартных эпоксидных смол значительно снижается, и для получения оптимальных свойств пленки необходимо полное отверждение. Эпоксидные смолы со специальными отвердителями затвердевают или затвердевают при температуре до –5 ° C. Важно строго соблюдать рекомендации производителя покрытия по температуре нанесения, чтобы покрытия были эффективными в эксплуатации.

Выбор отвердителя очень важен, так как в случае основы он определяет свойства пленки.Существует широкий выбор как смол, так и отвердителей, что позволяет создавать продукты, подходящие для большинства областей применения. Эпоксидные смолы используются как под водой, так и над водой и демонстрируют хорошую стойкость ко многим морским средам, включая катодную защиту с использованием цинка или других анодов, но они имеют тенденцию к мелу на солнечном свете. Этот процесс происходит, когда связующее разрушается ультрафиолетовым светом с образованием рыхлой и рыхлой поверхности с частицами пигмента, остающимися на поверхности.

Полиуретановые смолы

Это полимеры, образующиеся в результате реакции между гидроксильными соединениями и соединениями, содержащими изоцианаты. В двухкомпонентных системах специальная полиэфирная или полиэфирная смола со свободными гидроксильными группами взаимодействует с высокомолекулярным изоцианатным отвердителем. Возможная проблема с этими материалами заключается в их чувствительности к воде при хранении и применении. Транспортировка и хранение должны осуществляться в строгом соответствии с рекомендациями производителей.Из-за их плохих свойств отверждения при низких температурах при нанесении необходимо соблюдать рекомендации производителя.

Полиуретановые смолы обладают превосходной химической стойкостью и стойкостью к растворителям и превосходят стандартные эпоксидные смолы по кислотостойкости. Эпоксидные смолы более устойчивы к щелочам, чем полиуретаны. Финишные покрытия из полиуретана очень твердые, обладают очень хорошим блеском, сохраняют блеск и могут не желтеть. Однако в некоторых случаях на них может быть трудно нанести следующий слой после старения, и для достижения оптимальной адгезии требуются очень чистые поверхности.Изоцианатный отвердитель также представляет потенциальную опасность для здоровья при распылении, которую можно преодолеть с помощью соответствующих средств защиты.

Алкидные смолы Алкидные смолы образуются в результате реакции между специальной органической кислотой (например, фталевой кислотой), специальным спиртом (например, глицерином или пентаэритритом) и растительным маслом или его жирными кислотами. Конечные свойства алкидных масел зависят от процентного содержания масла (называемого «маслянистость»), а также от используемых спирта и органической кислоты.Алкиды не устойчивы к кислотам или щелочам, и многие из приведенных ниже модификаций направлены на улучшение этой слабости, однако ни одна из них не обеспечивает полной устойчивости. Алкидные смолы могут быть дополнительно модифицированы различными смолами для конкретных целей.

Неорганические смолы

Эти типы включают силикаты, которые почти всегда используются в сочетании с цинковой пылью. Существуют неорганические силикаты на водной основе на основе силиката лития, калия или натрия и неорганические силикаты на основе растворителей, обычно основанные на этилсиликате.Покрытия на основе этих смол очень твердые, коррозионно-стойкие и термостойкие. Они требуют хорошей подготовки поверхности и часто ремонтируются с использованием органических покрытий. Цинк в неорганических смолах может растворяться в кислотных или щелочных условиях, но покрытия хорошо работают при нейтральном pH и часто используются в качестве покрытий для резервуаров.

Термопластические покрытия

Эти типы связующих для красок представляют собой простые растворы различных смол или полимеров, растворенных в подходящих растворителях, и обычно поставляются в виде одной упаковки, что делает их особенно подходящими для работ по техническому обслуживанию.Сушка происходит просто за счет потери растворителя при испарении. Это называется физической сушкой, поскольку никаких химических изменений не происходит. Таким образом, полученная пленка всегда легко растворяется в исходном растворителе, а также может размягчаться при нагревании. Поскольку эти покрытия по определению требуют наличия значительного количества растворителя, они исчезают с рынков, где регулируется содержание летучих органических соединений, особенно в США и ЕС. Общие типы связующих в этой категории включают:

Смолы хлорированного каучука

Смолы хлорированного каучука обладают хорошей кислотостойкостью и водостойкостью на хорошо подготовленных поверхностях.Их температурная чувствительность может привести к различным дефектам пленки при использовании в очень жарком климате. Кроме того, белые и бледные цвета имеют ярко выраженную тенденцию к желтизне при воздействии яркого солнечного света. Краски на основе хлорированного каучука высыхают при низких температурах и обеспечивают хорошую межслойную адгезию как в свеженанесенных, так и в старых системах, что делает их пригодными для технического обслуживания.

Виниловые смолы

Виниловые смолы основаны на пленкообразующих полимерах, состоящих из поливинилхлорида, поливинилацетата и поливинилового спирта в различных соотношениях.Используемые типы пластификаторов — трикрезилфосфат или диоктилфталат. Твердые материалы большего объема могут быть получены путем смешивания виниловой смолы с другими материалами, такими как акриловые смолы. Обычно свойства пленки и погодоустойчивые характеристики также демонстрируют хорошие характеристики сушки при низких температурах и межслойной адгезии. Каменноугольная смола может быть добавлена ​​для повышения водостойкости.

Пигменты и наполнители

Пигменты и наполнители используются в красках в виде тонких порошков.Они диспергированы в связующем до размеров частиц примерно 5-10 микрон для отделочных красок и примерно 50 микрон для грунтовок.

Антикоррозионные пигменты

(1) Цинк

Металлический цинк широко используется в грунтовках, придающих коррозионную стойкость стали. Первоначальная защита осуществляется гальваническим воздействием. Однако, когда покрытие подвергается воздействию атмосферы, происходит постепенное накопление продуктов коррозии цинка, в результате чего образуется непроницаемый барьер с небольшой гальванической защитой или без нее.Для обеспечения хорошей гальванической и барьерной защиты требуется высокий уровень цинка, около 85% цинка в сухой пленке по весу. В качестве смол можно рассматривать эпоксидные смолы и силикаты. Очевидно, что для правильного функционирования цинк должен находиться в тесном контакте со стальной подложкой, и поэтому важна хорошая чистота поверхности перед нанесением.

(2) Алюминиевые пигменты

Металлические алюминиевые чешуйки обычно используются в качестве антикоррозийного пигмента и действуют как антикоррозийные средства, создавая обходной путь для воды и ионов вокруг пластинчатых чешуек, а также поглощая кислород для дают оксиды алюминия, которые блокируют поры в покрытии.Там, где алюминий находится в контакте со сталью, также будет работать ограниченный механизм катодной защиты, хотя при использовании на цистернах и продуктовозах содержание алюминия в сухой пленке не должно превышать 10 процентов, чтобы избежать возможных искр при скоплении горючих газов.

(3) Фосфат цинка

Это также широко используемый антикоррозионный пигмент, и считается, что при нормальных условиях воздействия защита обеспечивается за счет барьерного эффекта, поскольку для обеспечения адекватной защиты от коррозии необходимы высокие уровни пигментации. защита.Фосфат цинка может быть включен практически в любое связующее, и из-за его низкой непрозрачности или прозрачности можно производить краски любого цвета.

Барьерные пигменты

Наиболее распространенными типами этих пигментов являются алюминий (листовой алюминий) и слюдяной оксид железа (MIO). Оба имеют форму частиц, которые называются пластинчатыми (пластинчатыми). Эти материалы можно использовать в сочетании, при этом алюминий осветляет почти черный оттенок MIO. Пигментированные пленки MIO обладают долговечностью, но для этого необходимы высокие уровни MIO, порядка 80% от общего пигмента.Алюминий уже много лет используется в качестве основного пигмента в красках. Пластинчатая форма делает пленку более водонепроницаемой. Стеклянные хлопья также используются в качестве барьерного пигмента.

Красящие пигменты Эти пигменты обеспечивают как цвет, так и непрозрачность, и их можно разделить на неорганические и органические типы. Самый распространенный красящий пигмент — диоксид титана белого цвета. В краске все пигменты обычно диспергированы до очень мелких частиц, чтобы обеспечить максимальный цвет и непрозрачность (укрывистость).Традиционно яркие цвета получали с помощью свинцовых и хромовых пигментов. Однако из-за проблем со здоровьем и безопасностью они встречаются реже. Теперь вместо них используются органические пигменты, но непрозрачность этих продуктов не такая высокая.

Extender Pigments

Как следует из названия, они в основном регулируют или «расширяют» пигментацию краски до тех пор, пока не будет достигнута требуемая объемная концентрация пигмента (PVC). Пигменты-наполнители представляют собой неорганические порошки с различными формами и размерами частиц.Хотя они вносят незначительный вклад в непрозрачность цвета краски или не вносят ее вообще, они могут оказывать значительное влияние на физические свойства. К ним относятся текучесть, степень блеска, противоосадочные свойства, способность к распылению, водо- и химическая стойкость, механическая прочность, твердость и твердость (твердый объем, задерживающая тиксотропия). Смеси наполнителей часто используются для получения желаемых свойств. Они относительно недороги по сравнению со смолами, антикоррозийными пигментами и красящими пигментами.

Растворители

Растворители используются в красках в основном для облегчения нанесения. Их функция заключается в растворении связующего и снижении вязкости краски до уровня, подходящего для различных методов нанесения, таких как кисть, валик, обычное распыление, безвоздушное распыление и т. Д. После нанесения растворитель испаряется и не играет никакой роли. Дальнейшая часть в финальной лакокрасочной пленке. Жидкости, используемые в качестве растворителей в красках, можно описать одним из трех способов:

(1) Истинные растворители — жидкость, которая растворяет связующее и полностью с ним совместима.

(2) Скрытый растворитель — жидкость, которая не является настоящим растворителем. Однако при смешивании с настоящим растворителем смесь обладает более сильными растворяющими свойствами, чем один настоящий растворитель.

(3) Растворитель-разбавитель — жидкость, которая не является настоящим растворителем. Обычно используется в качестве смеси с истинным растворителем / смесями скрытого растворителя для снижения стоимости.

Связующие допускают только ограниченное количество разбавителя. В лакокрасочной промышленности используется множество растворителей, отчасти это связано с рядом различных свойств, которые необходимо учитывать при выборе растворителя или смеси растворителей.Помимо коммерческих факторов, таких как цена и доступность, свойства включают токсичность, летучесть, воспламеняемость, запах, совместимость и пригодность. В некоторых странах использование некоторых типов растворителей запрещено. Это особенно верно в США, где Закон об опасных веществах, загрязняющих воздух (HAPS) определяет сроки удаления многих растворителей и наполнителей с покрытий. При реализации этого закона, скорее всего, будут затронуты свойства нанесения, время высыхания и окна перекрытия.

Антикоррозийные краски

За некоторыми исключениями (например, противообрастающие краски, косметические эффекты, антипирены и т. Д.), Большинство покрытий, наносимых на сосуд, используется для защиты от коррозии. Существует много типов антикоррозионных покрытий, но эпоксидные краски обычно покрывают большую площадь на судне, особенно когда они используются в балластных цистернах морской воды. В последние годы ведутся споры о терминологии, используемой для эпоксидных покрытий, и обычно используются следующие термины:

(1) Чистая эпоксидная смола

Чистые эпоксидные покрытия обычно рассматриваются как краски, содержащие только эпоксидные полимеры, сшивающий агент, пигменты, наполнители и растворители.Покрытия содержат большое количество эпоксидного связующего, поэтому ожидается, что они обеспечат максимально возможные характеристики покрытия с точки зрения защиты от коррозии, длительного срока службы и низких эксплуатационных расходов. Кроме того, некоторые продукты также обладают устойчивостью к истиранию. К чистым эпоксидным покрытиям могут быть добавлены другие пигменты, такие как алюминий, для обеспечения дополнительных антикоррозионных свойств. Эпоксидно-фенольные покрытия могут использоваться в грузовых танках, где требуется высокий уровень дополнительной устойчивости груза, например, на нефтепродуктах и ​​химовозах.Особая осторожность требует подготовки поверхности; может потребоваться отверждение покрытия путем нагревания резервуаров. Производители покрытий сообщат конкретные требования для каждого резервуара.

(2) Модифицированная эпоксидная смола

Эта группа, также известная как эпоксидная мастика, не содержащая смол эпоксидная смола и отбеленная эпоксидная смола, охватывает широкий спектр продуктов и обеспечивает антикоррозионные свойства. В эксплуатации могут быть эффективны модифицированные эпоксидные смолы. Однако, поскольку существует множество возможных модифицированных составов эпоксидных смол, невозможно сделать обобщения об их антикоррозионных характеристиках.Модифицированные эпоксидные смолы могут содержать неэпоксидные материалы, которые способны образовывать поперечные связи в конечную пленку. Они также могут содержать инертные материалы, твердые или жидкие, которые не участвуют в образовании пленки, но остаются как пигменты или наполнители в конечном покрытии. Если эти материалы растворимы в воде (или в грузе), они могут вымываться в течение длительного периода времени, оставляя пористую или хрупкую пленку с пониженными антикоррозийными свойствами.

(3) Каменноугольная смола эпоксидная

Каменноугольная смола является продуктом природного происхождения.Угольные гудроны доступны в широком диапазоне типов от жидких до твердых. Включение каменноугольных смол в покрытие приводит к тому, что покрытие приобретает очень темно-коричневый или черный цвет, который можно немного осветлить, добавив пигмент в виде чешуек алюминия для более светлых красок. Однако маловероятно, что эпоксидные смолы каменноугольной смолы будут достаточно светлыми для использования в соответствии с требованиями IMO PSPC 4.4, таблица 1, пункт 1.2, для окончательного покрытия. Светлый верхний слой эпоксидной смолы без содержания смолы может быть использован поверх первого слоя на основе смолы.Однако «просачивание» смолы может обесцветить верхнее покрытие. Некоторые компоненты покрытия могут вымываться в течение длительного времени, в результате чего покрытие становится более хрупким и менее защищенным. Эпоксидные смолы каменноугольной смолы имеют долгую историю эксплуатации и в целом хорошо себя зарекомендовали. С 1990-х годов они были выведены из эксплуатации в балластных цистернах из-за проблем со здоровьем и безопасностью нанесения покрытий, а также из-за рекомендаций относительно светлых покрытий для облегчения инспекций балластных танков.

(4) Эпоксидная смола, не содержащая растворителей

Краски, не содержащие растворителей (иногда называемые твердыми веществами на 100%), как следует из названия, формулируются и наносятся без необходимости в дополнительных растворителях, тем самым преодолевая проблемы остатки растворителей в покрытии.Вязкость, необходимая для распыления краски, получается путем выбора низкомолекулярного сырья или путем нагревания и использования многокомпонентных систем. Типичные области применения включают балластные и грузовые танки. Иногда они используются там, где удаление летучих органических компонентов (ЛОС) затруднено из-за плохой вентиляции, хотя следует отметить, что ЛОС для систем без растворителей не обязательно равен нулю. Типичные области применения покрытий, не содержащих растворителей, включают внутреннюю часть трубопроводов, некоторые резервуары и другие области, где не может быть обеспечена соответствующая вентиляция, или для областей, где действуют строгие меры контроля ЛОС.

Покрытия, устойчивые к ударам и истиранию Этот тип покрытия обычно наносится на те участки судов, которые наиболее подвержены повреждениям, такие как крыша багажника и палуба, и иногда используется для трюмов навалочных судов. Области вокруг концов всасывающих труб и горловины раструба иногда покрываются износостойкими покрытиями, так как эти области могут быть повреждены из-за высоких расходов груза или балластной воды и могут пострадать от эрозии из-за присутствия песка или мелких частиц. мусора в балластной воде.Покрытия, которые описываются как устойчивые к истиранию или повреждениям, демонстрируют повышенную стойкость к повреждению груза, но не смогут противостоять серьезным ударам грейферов и удерживающего оборудования для очистки, что приводит к деформации самой стали.

МОРСКОЙ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ противозадирный и антикоррозионный состав Противозадирная технология

MARINE GRADE NON-METALLIC ™ Противозадирный и антикоррозионный состав разработан для обеспечения оптимальных характеристик в суровых морских условиях.Он был специально разработан, чтобы противостоять влажным, влажным условиям как в пресной, так и в соленой воде.

MARINE GRADE NON-METALLIC ™ защитит детали в условиях экстремального давления и высоких температур. Содержит запатентованную консистентную смазку, разработанную с использованием передовых ингибиторов ржавчины и коррозии, которые были выбраны за их способность работать во влажной среде и выдерживать воздействие соленой воды в течение длительных периодов времени.

MARINE GRADE NON-METALLIC ™ содержит нашу запатентованную гибридную смазку с высоким содержанием неметаллических твердых веществ, которые будут действовать как электрический изолятор между разнородными металлами, препятствуя гальванической коррозии.

Характеристики и преимущества:

• Защищает сборки во влажных влажных условиях
• Универсальный, работает на малых и больших сборках
• Уменьшает трение
• Скорости разборки
• Препятствует гальванической коррозии между разнородными металлами
• Высокая устойчивость к заеданию, истиранию и холодной сварке
• Высокая устойчивость к коррозии в соленой воде
• Совместимость со всеми типами металлов и большинством пластиков
• Незатвердевающая и не капающая
• Имеется аппликатор с кисточкой
• Отвечает требованиям к рабочим характеристикам MIL-PRF-907F спецификаций

Ограничения: Не для использования в кислородных системах или в качестве герметика для хлора или других сильно окисляющих материалов.

Диапазон температур: от -65º до 2400ºF (от -53º до 1315ºC)

Метод нанесения: Очистите все поверхности перед нанесением. Наносить кистью.

Применения: Анкерные тяги и штифты, болты и гайки, втулки, трюмные винты и трубопроводы, крепежные детали двигателя и корпуса, крышки люков, петли, монтажные винты, шпильки иллюминаторов, карданные валы, такелажные и подъемные тросы, лебедки для морских операций, обработка прокладок и фланцев водяных насосов, целлюлозно-бумажных комбинатов, очистных сооружений.

Anti-Corrosion — обзор | Темы ScienceDirect

Фенольные смолы в покрытиях

^{[2] [4] [25]}

Очень хорошие свойства и характеристики, которые делают фенольные смолы хорошими адгезивами и формовочными смесями, а также делают их очень хорошими защитными, Экологическое, высокотемпературное и антикоррозионное покрытие для различных материалов, таких как алюминий, бронза, железо и магний.

Фенольные смолы для покрытий обладают хорошими смачивающими и адгезионными свойствами, а также очень хорошей химической стойкостью и стойкостью к истиранию.Стадия обжига при производстве покрытия включает процесс сшивания. Сшивание делает покрытие нерастворимым, прочным и устойчивым к воздействию химикатов, растворителей (кроме щелочей) и горячей воды. Это также делает фенольные смолы для покрытий безвкусными и без запаха.

Фенольные смолы для покрытий являются хорошими электрическими изоляторами. Диэлектрическая прочность фенольных смол для покрытий составляет около 500 В / мм; коэффициент рассеяния и водопоглощение очень низкие.

Фенольные смолы для покрытий обладают хорошей термостойкостью при температуре непрерывного использования 145 ° C и могут выдерживать высокие температуры до 350 ° C в течение коротких периодов времени.

Фенольные смолы для покрытия проявляют гибкость и совместимость с другими смолами, такими как полиуретаны, эпоксидные смолы, алкиды и поливинилбутирил, и их можно легко модифицировать для соответствия различным областям применения. Кроме того, фенольные смолы можно стерилизовать и использовать в пищевых продуктах, где стерилизация является требованием Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

Основные области применения угля: защитные покрытия, грунтовки и грунтовки для автомобилей; металлические емкости и трубы; и промышленное оборудование.Примерами конкретных применений фенольных смол, таких как покрытия, являются теплообменники, трубопроводы, котельные трубы, реакционные сосуды, резервуары для хранения, резервуары для рассола, контейнеры для растворителей, контейнеры для пищевых продуктов, железнодорожные вагоны, резервуары для пива и вина, пивные банки, ведра и т. Д. футеровка барабана, бидоны для воды, роторы, нагнетательные вентиляторы и воздуховоды в системах отопления и кондиционирования воздуха, на лодках, кораблях, отделочные материалы для дерева и бумага.

Из-за своей универсальности фенольные смолы для покрытий можно наносить с помощью большинства доступных технологий нанесения покрытий, таких как нанесение покрытия погружением и распылением (пневматическим и электростатическим) в растворах, с высоким содержанием твердых частиц и порошковых формах.Georgia Pacific Resins, Inc. и другие компании по производству пластмасс предлагают различные сорта смол для покрытий. Конкретное применение угля может иметь более одного типа смолы, например, железнодорожный вагон может иметь эпоксидную грунтовку, модифицированную фенольную грунтовку и полиуретановую отделку.

Какие бывают виды антикоррозионных \ антикоррозионных покрытий?

Исследование, проведенное крупной отраслевой ассоциацией NACE (Национальная ассоциация инженеров по коррозии), показало, что ежегодные затраты на борьбу с коррозией в США составляют 279 миллиардов долларов.На тот момент, когда исследование было заказано Федеральным управлением шоссейных дорог, эта цифра составляла 2–3% ВВП США.

Исследователи определили, что до 30% этих затрат — около 83 миллиардов долларов — могут быть устранены, если будут реализованы установленные протоколы защиты от ржавчины и коррозии. С тех пор коррозия остается трудноразрешимой проблемой, но успехи в борьбе с ней были значительными.

Существует несколько различных промышленных покрытий с антикоррозийными свойствами.Многие также обладают другими эксплуатационными качествами, что делает их хорошими универсальными покрытиями для промышленных или коммерческих целей.

Очень важно, чтобы тип покрытия соответствовал основанию и рабочей среде, на которую оно будет наноситься. Имея это в виду, на большинстве рабочих мест потребуется несколько разных типов покрытий. Правильное покрытие снижает коррозию, продлевает срок службы и упрощает техническое обслуживание в будущем. Нередко использование этих покрытий в качестве основы перед нанесением других покрытий для защиты поверхности.

Во многих случаях на одну подложку наносят несколько покрытий или покрытия специально разрабатываются для решения поставленной задачи. Однако есть некоторые широко известные антикоррозионные покрытия, подходящие для ряда распространенных ситуаций.

Некоторые из лучших антикоррозионных покрытий включают:

Фторполимер

Фторполимер — это смесь высокоэффективных смол в сочетании с фторполимерными смазочными материалами. В их состав входит превосходная твердая пленочная смазка, которая контролирует истирание за счет значительного уменьшения трения.Фторполимер полезен в средах с очень высокими и очень низкими температурами.

Хотя фторполимер выбран в основном из-за коррозионной стойкости, он также устойчив к коррозионным химическим веществам. Он также обладает некоторым электрическим сопротивлением. Такое сочетание характеристик делает его пригодным для крепежа и компонентов OEM, продлевая срок их службы.

Эпоксидная

Эпоксидная смола — одно из самых распространенных промышленных покрытий. Это часто обсуждают с точки зрения систем напольных покрытий из эпоксидной смолы.Однако его можно использовать повсюду на производстве. Различные составы эпоксидной смолы имеют радикально разные свойства проводимости и термостойкости.

Существует два основных типа эпоксидного покрытия:

1. Эпоксидное покрытие, высушенное на воздухе

Воздушно-сухое эпоксидное покрытие применяется исключительно для металлических поверхностей. Обладает высокой антикоррозийной и антихимической стойкостью. Одинарный слой обеспечивает защиту от коррозии при толщине 4-6 миллиметров. Обычно он используется в двух- и трехслойных системах на объектах нефтегазовой отрасли.

2. Экспоксидное покрытие термического отверждения

Эпоксидные покрытия с термическим отверждением обеспечивают лучшую защиту от коррозии в сложных промышленных условиях. Высокая молекулярная масса означает сосуществование исключительной ударопрочности и стойкости к истиранию. Это популярное покрытие в отраслях промышленности, где используются щелочные и щелочные растворы.

Фосфат

Фосфат — это вид конверсионного покрытия для стали и других металлов. Он имеет кристаллическую структуру, сформированную на подложках из черных металлов.Используется для предварительной обработки перед нанесением покрытия или окраски промышленных поверхностей. Помимо защиты от коррозии, он улучшает фрикционные свойства скользящих компонентов. С соответствующим масляным верхним слоем он может препятствовать образованию ржавчины на резьбовых компонентах.

Цинк неорганический

Неорганический цинк — идеальная форма защиты от коррозии для металлических поверхностей, подвергнутых струйной очистке. Он обеспечивает лучшую защиту от коррозии на рынке и эффективен против погодных условий, солевого воздействия и растворителей.В прибрежных установках широко используются покрытия из неорганического цинка. Мы обнаружили, что многие морские суда использовали эту форму защиты.

Неорганический цинк имеет то преимущество, что он совместим с широким ассортиментом финишных покрытий, которые могут дополнительно усилить его защиту от коррозии. Он работает с эпоксидными смолами, фенольными смолами, акрилом, силиконом и многими другими. Это следует учитывать для химических заводов и нефтеперерабатывающих заводов, а также для силосов и промышленных резервуаров.

Это всего лишь образец антикоррозионных покрытий, доступных сегодня.Любой план покраски должен начинаться с комплексной оценки участка с подробным описанием окружающей среды и ее опасностей. Только помня об этом, покрытия можно использовать стратегически для оптимизации их эффектов и преимуществ.

Чтобы узнать больше или начать работу, запросите бесплатную смету проекта у Performance Painting Contractors.

Типы и советы по выбору рецептуры покрытия

TAGS : Ингибиторы коррозии в покрытиях

Хотя само покрытие играет важную роль в защите от коррозии, использование жидких ингибиторов коррозии помогает и значительно улучшает это свойство.

Эти агенты можно использовать отдельно, например, в прозрачных лаках, или в сочетании с различными антикоррозийными пигментами. Этот синергетический эффект улучшает коррозионную стойкость краски и даже позволяет:

• Уменьшить количество антикоррозионных пигментов
• Обеспечивает отличные результаты и является альтернативой вопросам снижения затрат и защиты окружающей среды.

Но, прежде чем переходить к ингибиторам коррозии, давайте сначала разберемся с явлением коррозии.

Коррозия покрытий

Коррозия — это окислительно-восстановительная реакция в присутствии электролита, приводящая к порче металла. Обычно для черных металлов, таких как железо и сталь, коррозия также называется «ржавчиной» .

Проводимость электролита имеет решающее значение: чем выше проводимость, тем быстрее коррозия

Вот почему в соленой воде ржавчина развивается быстрее, чем в чистой.

Коррозия металлической детали может:

• Изменение внешнего вида поверхности
• Ослабить его свойства
• Повреждение прилегающих частей

Помимо изменения цвета и внешнего вида, он может ослабить структуру / разрушить саму структуру .
В покрытиях преобладает электрохимическая коррозия . Это комбинация двух проводников (электродов) с водным раствором электролита. Металл с более отрицательным потенциалом будет анодом и подвергнется коррозии, тогда как металл с более положительным потенциалом будет катодом. Затем в растворе электролита происходит окислительно-восстановительная реакция.

Но коррозия также может происходить в той же металлической системе, где на поверхности существуют разности потенциалов. Эти различия в потенциале могут происходить из-за неоднородного химического состава, например:

• Различия в слое покрытия
• Загрязнение
• Царапины
• Точечные отверстия…

В чугуне коррозия возникает, когда различные части поверхности, образующие анод и катод, подвергаются воздействию раствора электролита.Без электролита коррозия сильно снижается. Другими словами, соленая атмосфера (как и морские условия) более агрессивна, чем незагрязненная. В чистой воде коррозии нет.
Помимо этой реакции коррозии, на коррозию покрытия могут влиять многие другие факторы, например:

• Качество поверхности : Неоднородная поверхность увеличивает риск коррозии. Обработанная поверхность предотвратит это. Перед нанесением покрытия поверхность должна быть очищена от загрязнений.


• Адгезия слоя покрытия : Покрытие образует защитный барьер на металлической поверхности. Отсутствие адгезии будет слабым местом с высоким риском развития коррозии. Требуется идеальная поверхность смачивание …
  »Ознакомьтесь с советами: адгезия в красках и покрытиях!


• Качество слоя покрытия : Проколы, кратеры и другие дефекты поверхности также ослабят защиту металла.

Когда возникает коррозия?

Риск коррозии присутствует на протяжении всего срока службы покрытия, от хранения самой жидкой краски (коррозия в банке) до нанесения (мгновенная ржавчина) и много лет спустя (долговременная коррозия):

Хранение Внутренняя коррозия. Критично для покрытий на водной основе.	Внутренняя коррозия Во время хранения краска непосредственно контактирует с железной банкой, вызывая коррозию.
Применение Вспышка ржавчины краской на водной основе. Кроме того, нанесение краски на поверхность, загрязненную ржавчиной, может стать источником коррозии.	Вспышка ржавчины Краска на водной основе наносится непосредственно на металл. Появляется вскоре после нанесения из-за миграции ржавчины через пленку.
Старение краски и основания Агрессивная среда, загрязнение, атмосферные воздействия могут ослабить пленку краски и увеличить риск развития коррозии.	Старение — долговременная коррозия Защитный барьер краски разрушается и появляются слабые места. Кроме того, незащищенные части подложки могут подвергнуться коррозии.

Стратегии контроля / снижения коррозии

Контроль коррозии включает естественные химические реакции между металлической подложкой и окружающей средой. Есть несколько решений для контроля и уменьшения развития коррозии:

• Изменение свойств металла : Предварительная обработка улучшает коррозионную стойкость металла.
• Переход на неметаллические материалы : Но это не может удовлетворить все требования к конечному продукту…
• Подайте электрический ток для питания электронов : Дорого и не всегда возможно!
• Используйте расходуемый анод. : Состав краски, богатый защитными пигментами на основе цинка.
• Используйте антикоррозионные пигменты. : Самый распространенный раствор, антикоррозионные пигменты, которые со временем химически пассивируют металлическую поверхность (особенно хроматы, фосфаты и молибдаты).И может действовать как жертвенный пигмент в сочетании с оксидом цинка, как ингибитор коррозии фосфат цинка. Но некоторые из этих пигментов вредны для окружающей среды.
• Используйте органический ингибитор коррозии. : На основе различных структур, таких как амин, кислота, полимеры, соли, эти продукты образуют защитный барьер на поверхности металла и нарушают химическую реакцию, предотвращая развитие ржавчины. Пассивирующий слой предотвращает окисление металла.

Понять, каков механизм работы органических ингибиторов коррозии, можно по рисунку ниже:

Как работают ингибиторы коррозии?

Ингибитор коррозии может образовывать защитный слой на поверхности металла за счет:

• Химическая адсорбция
• Ионная комбинация
• Окисление основного металла (особенно алюминием)

Ингибитор контроля коррозии может образовывать комплекс с потенциально коррозионным компонентом и нейтрализовать реакцию коррозии.

Мы можем обобщить риск коррозии и способы повышения коррозионной стойкости со стороны состава:

Риск коррозии		На основе растворителей	Водный
Контейнер для хранения	Паровая фаза	★	★ ★ ★
	Мокрая фаза	–	★ ★ ★
Применение Вспышка ржавчины		–	оо оо
Долговременная коррозия		★ ★ ★	оо оо

Раствор против коррозии		На основе растворителей	Водный
Контейнер для хранения	Паровая фаза	—	Ингибиторы мгновенной коррозии
	Мокрая фаза	–	Ингибиторы ржавчины
Применение Вспышка ржавчины		–	Ингибиторы ржавчины
Долговременная коррозия		Антикоррозийные пигменты Ингибиторы коррозии	Антикоррозийные пигменты Ингибиторы коррозии

Предварительная обработка основания для обеспечения антикоррозийных свойств

Когда покрытия используются как средство уменьшения коррозии, важно, чтобы покрытие очень плотно прилегало к поверхности.Для максимальной адгезии основание должно быть правильно подготовлено. Различные методы / типы включают:

Конверсионные покрытия

Конверсионное покрытие действует как отличная основа для красок и в то же время обеспечивает отличную защиту от коррозии. Конверсионное покрытие представляет собой слабокислый водный раствор (на водной основе) химикатов. Фосфаты железа или цинка являются наиболее распространенными химическими веществами в составе, хотя другие химические соли также добавляются для выполнения различных функций.Металл обычно погружают в емкость с раствором. При погружении металл очень немного растворяется, и фосфат фактически оседает на чистом металле.

Праймеры Wash

На поверхность перед нанесением покрытия наносятся грунтовки Wash:

• Для пассивирования поверхности и временного обеспечения коррозионной стойкости
• Для создания клеевой основы для следующего покрытия

Гальваническое покрытие (OEM-процесс)

При нанесении гальванических покрытий используется электрический ток для нанесения органического финишного покрытия, при котором на металлические поверхности равномерно наносятся тонкопленочные грунтовки и однослойные финишные покрытия.

Процесс нанесения гальванического покрытия включает четыре этапа:

1. Очистка подложки
2. Конверсионное покрытие
3. Уплотнение
4. Сушка и охлаждение

Основные грунтовки

Грунтовки используются для «запечатывания» поверхности, чтобы растворители или вода верхних покрытий могли испаряться, поскольку они были разработаны для защиты от кислорода, влаги и коррозионных соединений на поверхности металла.

Типы ингибиторов коррозии и критерии выбора

Ингибиторы ржавчины

Покрытия на водной основе более чувствительны к коррозии, поскольку в них участвует… вода.Кроме того, многие катионы металлов (такие как Fe ²⁺ , Железо II) растворимы в воде. Типичным примером является мгновенная ржавчина, быстрое развитие коррозии, которое проявляется только при нанесении покрытий на водной основе непосредственно на металл, когда слой краски еще влажный.

Покрытия на водной основе, наносимые на металл, когда слой краски еще влажный — типичная жертва мгновенной коррозии. Покрытия на водной основе при контакте с металлом создают высокий риск мгновенной коррозии и коррозии внутри банки. Следовательно, становится необходимым использовать ингибитор ржавчины .

Большинство ингибиторов ржавчины содержат нитрит натрия (токсичные ингибиторы коррозии) . Также доступны безнитритные ингибиторы. Их следует использовать в более высоких дозах (до 1,5% от общей рецептуры).

Более экологичные версии, не содержащие нитритов и боратов, заменяют водорастворимые / диспергируемые и основанные на нитритах натрия. Большинство продуктов, представленных на рынке, имеют уровень дозировки от 0,2% до 1,5% (форма доставки от общего состава), что оказывает значительное влияние на коррозию в банке и мгновенное ржавление.

ПРИМЕЧАНИЕ: Ингибитор коррозии на основе кальция обеспечивает лучшую совместимость с водой. Он может способствовать диспергированию пигмента при использовании на стадии измельчения пигмента. Хотя некоторые эмульсионные смолы могут быть чувствительны к Ca ²⁺ .

Ингибиторы / протекторы коррозии длительного действия

Помимо антикоррозионных пигментов , жидкие органические ингибиторы коррозии также обеспечивают долговременную защиту от коррозии с помощью ингибиторов . Жидкие ингибиторы коррозии работают совместно с антикоррозийными пигментами.

Поскольку реакция коррозии представляет собой химический процесс окисления и восстановления, требуемый вариант металла ингибитора коррозии может быть сначала выбран с использованием стандартного химического восстановительного потенциала. Эта шкала является первым подходом, поскольку значения основаны на измерениях в водном растворе при 25 ° C, что не является идеальным случаем для всех покрытий!

Тогда выбрать металлический вариант ингибиторов коррозии становится несложно:

• Первым выбором будет ингибитор коррозии на основе бария.
• В случае антикоррозионных пигментов на основе цинка: Ингибитор коррозии на основе цинка
• В случае новых и менее токсичных пигментов ингибиторов коррозии: Ингибитор коррозии на основе магния
• Ингибитор коррозии на основе аминов и полимеров для безметалловой альтернативы

При выборе долгосрочного ингибитора коррозии на тип и дозировку агента влияют:

• Тип защищаемого металла
• Эффективность защиты во времени при заданном условии
• Наличие и эффективность антикоррозионных пигментов
• Формулировка глобальной стоимости
• Ограничения по охране окружающей среды, здоровья и труда

Кроме того, существует множество пигментов с их антикоррозийными свойствами.Давайте посмотрим:

Барьерные пигменты

Многие пигменты действуют в основном за счет «пассивной защиты», усиливая барьерный эффект покрытия. Слюда, алюминий, стеклянные чешуйки и слюдяной оксид железа (MIO) широко используются. Их эффективность зависит от того факта, что они имеют пластинчатую, чешуйчатую форму и обычно выравниваются более или менее параллельно поверхности покрытия. Это снижает водопроницаемость и ионную проницаемость, заставляя ионы или молекулы воды проходить непрямой путь от поверхности к субстрату, как показано на рисунке ниже:
Пластинчатый расширитель (вверху) демонстрирует барьерный эффект, снижающий проникновение влаги,
с частицами, близкими к сферическим (внизу) для сравнения

• Тальк , обычно классифицируемый как «наполнитель», а не как первичный пигмент, также часто встречается в антикоррозионных красках, поскольку он одновременно очень инертен и имеет пластинчатую форму.
• MIO — высокоэффективный антикоррозионный пигмент. В настоящее время существует тенденция смешивать этот материал с неламеллярным MIO, который можно легко получить за десятую часть цены.
• Из других распространенных барьерных пигментов слюда почти полностью инертна. Алюминиевая чешуйка чувствительна к влаге и щелочам. Хлопья нержавеющей стали находят применение в некоторых случаях, но они относительно дороги. Стеклянные хлопья популярны в толстослойных покрытиях для тяжелых условий эксплуатации.

Активные защитные пигменты

Фосфат цинка занял прочную позицию в качестве активного пигмента в антикоррозионных грунтовках. Считается, что он имеет три защитных механизма:

• Формирование защитной анодной пленки
• Донорство фосфат-иона субстрату
• Образование антикоррозионных комплексов с некоторыми связующими

Модификации фосфата цинка включают, например: фосфат алюминия-цинка, фосфат молибдата цинка и гидрат силикофосфата цинка.

Модифицированные кальцием силикагели представляют собой экологически безопасные ингибиторы коррозии. Пигмент — это не содержащие тяжелых металлов, нетоксичные, микронизированные, аморфные частицы, которые предлагают альтернативу антикоррозийным средствам, не отвечающим требованиям государственных органов. Модифицированный кальцием силикагель является слабощелочным (pH 9-10) и производится посредством реакции ионного обмена на поверхности силикагеля между слабокислотными силанольными группами и гидроксидом кальция. Модифицированный кальцием силикагель представляет собой пористое твердое вещество, имеющее низкую плотность и большую площадь поверхности по сравнению с антикоррозийными пигментами на основе тяжелых металлов.

Следовательно, количество модифицированного кальцием силикагеля, необходимого для обеспечения противокоррозионной защиты, значительно меньше по сравнению с антикоррозийными агентами, содержащими тяжелые металлы. Модифицированный кальцием силикагель защищает металлические поверхности благодаря механизму диффузии ионов кальция и растворимых частиц кремнезема. И развить катодную и анодную площадки и подавить процесс коррозии. Модифицированный кальцием силикагель обычно используется для рулонных покрытий и тонкопленочных покрытий.

Фосфосиликат кальция-стронция — это относительно новый не содержащий цинка антикоррозионный пигмент, который считается более экологически чистым, чем ингибитор коррозии фосфат цинка.Обработка поверхности фосфосиликата кальция-стронция специально разработанными органическими соединениями улучшает смачивание и совместимость с различными составами покрытий. Более того, фосфосиликат кальция-стронция также можно использовать в широком спектре воды и Системы покрытий на основе растворителей .

Фосфат алюминия , используемый в качестве антикоррозионного пигмента, представляет собой триполифосфат алюминия (Al ₅ P ₃ O ₁₀ ). Триполифосфат алюминия считается экологически чистым пигментом и доступен для использования в качестве недорогого антикоррозийного пигмента с середины 1980-х годов.Триполифосфат алюминия может использоваться в широком спектре систем покрытий на основе растворителей, а также в покрытиях на водной основе. Также было обнаружено, что он полезен в термостойких покрытиях.

Перестановки и комбинации

Можно считать, что ряд элементов и соединений обладают некоторым защитным действием от коррозии. И это привело к развитию широкого спектра пигментов, которые, как выясняется при исследовании, содержат один и тот же относительно небольшой набор защитных материалов в различных комбинациях.Можно кратко упомянуть некоторые дополнительные примеры (обязательно неполные):

• Молибдаты эффективны, но дороги, и поэтому обычно встречаются в форме соединений, которые включают другие антикоррозионные элементы, такие как молибдат цинка, молибдат цинка и молибдат фосфат цинка. .


• Триполифосфат алюминия (также доступен в формах, модифицированных ионами цинка или силикатом) — ион триполифосфата способен хелатировать ионы железа в дополнение к защитному эффекту самого фосфата.


• Силикаты могут быть найдены в форме комбинаций, таких как боросиликат кальция, фосфосиликат кальция-бария, фосфосиликат кальция-стронция-цинка, фосфосиликат стронция, фосфосиликат бария.


• Оксиаминофосфатная соль магния продается коммерчески, но рекомендуется только для использования в грунтовках на основе растворителей. Имея относительно низкий удельный вес 2,2, его можно использовать с меньшим весом, чем пигменты на основе цинка.

Проводящие полимеры

По своей природе проводящие полимеры, из которых наиболее широко известен полианилин, представляют собой действительно современную разработку. И среди их многочисленных применений было обнаружено, что они обладают двойным антикоррозионным действием:

• Каталитическая реакция со сталью дает тонкий, плотный слой оксида Fe ₂ O ₃ , который имеет барьерный эффект, аналогичный тому, что слоя Al ₂ O ₃ , который образуется естественным образом на алюминии
• Механизм катодной защиты, аналогичный механизму, обеспечиваемому ингибитором коррозии цинком

Таким образом, полианилин должен находиться в прямом контакте с металлической подложкой, чтобы быть эффективным.Было показано, что он хорошо работает в качестве тонкопленочной предварительной обработки под другими антикоррозийными красками, и был коммерциализирован в виде грунтовок. Утверждается, что эти грунтовки превосходят грунтовки с высоким содержанием цинка при перекрытии эпоксидными смолами, будучи способными защищать поверхность даже тогда, когда повреждение покрытия распространяется до царапины шириной 2 мм.
Кроме того, в патенте заявлено, что этот уровень защиты может быть повышен за счет включения жертвенных анодных частиц металла или металлических сплавов вместе с собственно проводящими полимерами, такими как полианилин.Таким образом, в одном покрытии наносятся как барьерная, так и анодная система защиты.

Испытания ингибиторов коррозии

Для получения лучших результатов следует тестировать разные ингибиторы коррозии, используемые в разных дозировках. Конечно, стойкость и свойства краски не должны изменяться при использовании этого ингибитора коррозии.

Обычно до 3,0 — 4,0% от общего состава

Жидкие ингибиторы коррозии работают совместно с антикоррозийными пигментами.Они также улучшают долговременную коррозионную стойкость.

Чтобы обеспечить наилучшие характеристики, они должны быть идеально диспергированы:

• Предпочтительно добавлять на стадии диспергирования пигмента для обеспечения идеальной гомогенизации. В случае последующего добавления требуется достаточное перемешивание


• На водной основе может потребоваться предварительная смесь с нейтрализующим амином и / или коалесцирующим растворителем

Что касается основания, подготовка поверхности и особенно смачивание и адгезия жидкой краски имеют решающее значение.Загрязненная, грязная и пористая поверхность увеличивает чувствительность к коррозии. Шероховатая поверхность после шлифовки улучшит адгезию краски.

Для проведения лабораторных испытаний настоятельно рекомендуется использовать некоторые стандартизированные панели
для испытаний на коррозию.

После приготовления состава и полного отверждения краска должна быть протестирована с использованием другого метода коррозии, например:

Циклические испытания

1. Циклические испытания QUV
   • Конденсация QUV (ASTM G154)
     • Цикл-УФ-свет * -4 часа с последующим циклом конденсации-4 часа
     • Цикл-камера конденсации поддерживает 100% относительной влажности, 50 ° C * Флуоресцентные УФ-лампы
   
   
   • QUV Prohesion (ASTM G85 A5)
     • Циклический, воздействие панелей во влажный / сухой периоды
     • Циклическое испытание на коррозию, состоящее из одной недели в QUV и одной недели в цикле износостойкости *
     • УФ-облучение
   
   * Цикл протезирования — образцы, подвергшиеся воздействию раствора электролита (0.05% NaCl + 0,35% сульфата аммония) при 35 ° C в течение одного часа, затем сушат при 40 ° C в течение одного часа, цикл повторяется


2. Xenon Arc Exposure (ASTM D2568, G26)
   Имитирует полный спектр солнечного излучения — УФ, видимое и инфракрасное излучение.

Статические тесты

1. Испытание в солевом тумане (ASTM B-117)
   5% раствор хлорида натрия распыляется с помощью форсунки в закрытую камеру для образования статического тумана. Панели подвешиваются в нем на установленный период времени.Температура поддерживается постоянной (95 ° F). Слабая корреляция с ожидаемым сроком службы покрытия.


2. Испытание на контролируемую влажность (ASTM D2247)
   Оценивает влияние влаги на коррозию. Образцы подвергаются воздействию относительной влажности 100%.


3. Испытание на погружение (ASTM D870)
   Образцы погружают в ванну с деионизированной водой при 100 ° F.


4. Спектроскопия электрохимического импеданса (EIS)
   Сигнал малой амплитуды подается на ранее погруженную панель с краской в ​​диапазоне частот.EIS измеряет разрушение покрытия из-за воздействия электролита. Оценка скорости коррозии (от 30 минут до 24 часов после погружения) выполняется быстро.


5. Испытание на нитевидную коррозию (ASTM D2803)
   Панели с разметкой, помещенные в коррозионную атмосферу (солевой туман на 4-24 часа) или погруженные в солевой раствор Панели, подверженные воздействию влажности (77oF и относительная влажность 85%)

Другие методы тестирования

• Внешний вид
• Тест на влажность (ASTM D2247)

Могут быть выполнены другие испытания на коррозию, такие как ускоренное атмосферное воздействие с использованием определенных приборов или специальные испытания на распыление, чтобы воспроизвести состояние загрязненной атмосферы.

Цель достигается, когда уровень коррозии ниже предельного уровня по прошествии необходимого времени

Антикоррозионные преимущества органических-неорганических гибридных покрытий

Термин « гибридных покрытий » правильно используется в связи со многими различными системами, в которых присутствуют две (или более) системы связующих с различными свойствами и механизмами отверждения. Хотя существует множество таких систем, наибольший потенциал для повышения уровней характеристик покрытия — или достижения эффектов, которые не могут быть получены никаким другим способом — связан с крайним случаем гибридного покрытия.То, в котором органические и неорганические компоненты объединены на молекулярном уровне или на уровне тонко функционализированных наночастиц.

Некоторые из наиболее часто используемых гибридных покрытий включают:

1. Силикатные покрытия с высоким содержанием цинка
2. Эпоксидно-силоксановые гибридные покрытия
3. Золь-гель покрытие

Покрытия с высоким содержанием цинка — Классический пример — это силикатные покрытия с высоким содержанием цинка, содержащие небольшие количества органических связующих материалов (и, в частности, алкилсиликатного типа).Эта форма гибридного покрытия используется для обеспечения превосходной защиты от коррозии.

Органосилоксановые покрытия для тяжелых условий эксплуатации — Было обнаружено, что гибридные эпоксидно-силоксановые покрытия обеспечивают лучшую внешнюю долговечность, чем даже двухкомпонентные полиуретановые покрытия. Связующие могут быть составлены таким образом, чтобы обеспечивать очень низкую вязкость, что позволяет наносить покрытия с содержанием летучих органических соединений около 120 г / л и толщиной пленки до 200 мкм. Они также обладают высокой устойчивостью к граффити, инертны к большинству ядерных излучений, огнестойки и устойчивы к коррозии.

Золь-гелевые покрытия — Золь-гелевые покрытия из модифицированного уретаном полисилоксана обладают отличной адгезией к металлам, таким как алюминий. Кроме того, они эффективно противостоят химическому воздействию за счет образования плотно упакованной сшитой сети. Было обнаружено, что они полезны в качестве защитных покрытий на таких элементах, как теплообменники, которые имеют множество плотно упакованных металлических «ребер», на которые трудно нанести покрытие, и для которых желательны небольшие пленки.

Имеющиеся в продаже ингибиторы коррозии для покрытий

Самовосстанавливающиеся покрытия для защиты от коррозии

1.

Aïssa B, Therriault D, Haddad E, Jamroz W (2012) Adv Mater Sci Eng 2012: 1. DOI: 10.1155 / 2012/854203

Google Scholar

2.

Карпакам В., Камарадж К., Сатиянараянан С., Венкатачари Г., Раму С. (2011) Electrochim Acta 56: 2165. DOI: 10.1016 / j.electacta.2010.11.099

CAS Google Scholar

3.

Arefinia R, Shojaei A, Shariatpanahi H, Neshati J (2012) Prog Org Coat 75: 502.DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.06.003

CAS Google Scholar

4.

Акид Р., Гобара М., Ван Х. (2011) Electrochim Acta 56: 2483. DOI: 10.1016 / j.electacta.2010.12.032

CAS Google Scholar

5.

Ковальски Д., Уэда М., Оцука Т. (2010) J Mater Chem 20: 7630. DOI: 10.1039 / c0jm00866d

CAS Google Scholar

6.

Zhang Z, Hu Y, Liu Z, Guo T (2012) Полимер 53: 2979. DOI: 10.1016 / j.polymer.2012.04.048

CAS Google Scholar

7.

Da Conceicao TF, Scharnagl N, Dietzel W, Hoeche D, Kainer KU (2011) Corros Sci 53: 712. DOI: 10.1016 / j.corsci.2010.11.001

Google Scholar

8.

Айсса Б., Нечаче Р., Хаддад Е., Джамроз В., Мерл П.Г., Рози Ф. (2012) Appl Surf Sci 258: 9800.DOI: 10.1016 / j.apsusc.2012.06.032

Google Scholar

9.

Ябуки А., Окумура К. (2012) Corros Sci 59: 258. DOI: 10.1016 / j.corsci.2012.03.007

CAS Google Scholar

10.

Ябуки А., Урушихара В., Кинугаса Дж., Сугано К. (2011) Mater Corros 62: 907. DOI: 10.1002 / maco.201005756

CAS Google Scholar

11.

Григорьев Д.О., Кёлер К., Скорб Э., Щукин Д.Г., Мёвальд Х. (2009) Soft Matter 5: 1426. DOI: 10.1039 / b815147d

CAS Google Scholar

12.

Уильямс Г., Гири С., МакМюррей Х.Н. (2012) Corros Sci 57: 139. DOI: 10.1016 / j.corsci.2011.12.024

CAS Google Scholar

13.

Ябуки А., Нишисака Т. (2011) Corros Sci 53: 4118. DOI: 10.1016 / j.corsci.2011.08.022

CAS Google Scholar

14.

Карнейро Дж., Тедим Дж., Фернандес СКМ, Фрейре CRS, Сильвестр А.Д., Гандини А., Феррейра MGS, Желудкевич М.Л. (2012) Prog Org Coat 75: 8. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.02.012

CAS Google Scholar

15.

Юань Дж, Фанг X, Чжан Л., Хун Дж, Линь И, Чжэн Кью, Сюй Ю, Жуань Й, Вен В, Ся Х, Чен Дж (2012) J Mater Chem 22: 11515.DOI: 10.1039 / c2jm31347b

CAS Google Scholar

16.

Billiet S, Van Camp W, Hillewaere XKD, Rahier H, Du Prez FE (2012) Polymer 53: 2320. DOI: 10.1016 / j.polymer.2012.03.061

CAS Google Scholar

17.

Фенг В., Патель Ш., Янг М.Ю., Зунино JL III, Xanthos M (2007) Adv Polym Technol 26: 1. DOI: 10.1002 / нареч.

Google Scholar

18.

Чо Ш, Белый SR, Braun PV (2009) Adv Mater 21: 645. DOI: 10.1002 / adma.200802008

CAS Google Scholar

19.

Шива Т., Камарадж К., Карпакам В., Сатиянараянан С. (2013) Prog Org Coat 76: 581

CAS Google Scholar

20.

Ябуки А., Ямагами Х., Нойсики К. (2007) Mater Corros 58: 497. DOI: 10.1002 / maco.200604041

CAS Google Scholar

21.

Желудкевич М.Л., Тедим Дж., Фрейре CSR, Фернандес СКМ, Каллип С., Лисенков А., Гандини А., Феррейра MGS (2011) J Mater Chem 21: 4805. DOI: 10.1039 / c1jm10304k

CAS Google Scholar

22.

Андреева Д.В., Фикс Д., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2008) Adv Mater 20: 2789. DOI: 10.1002 / adma.200800705

CAS Google Scholar

23.

Андреева Д.В., Фикс Д., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2008) J Mater Chem 18: 1738.DOI: 10.1039 / b801314d

CAS Google Scholar

24.

Гарсия С.Дж., Фишер Х.Р., Уайт П., Мардел Дж., Гонсалес-Гарсиа И., Мол Дж.М.К., Хьюз А.Е. (2011) Prog Org Coat 70: 142. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.11.021

Google Scholar

25.

Williams G, Gabriel A, Cook HNM A (2006) J Electrochem Soc 153: B425

CAS Google Scholar

26.

Tüken T, Yazıcı B, Erbil M (2006) Appl Surf Sci 252: 2311. DOI: 10.1016 / j.apsusc.2005.04.004

Google Scholar

27.

Борисова Д., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2013) ACS Appl Mater & Interfaces 5:80. DOI: 10.1021 / am302141y

CAS Google Scholar

28.

Картсонакис И.А., Баласкас А.С., Кумулос Е.П., Харитидис КА, Кордас Г. (2012) Corros Sci 65: 481.DOI: 10.1016 / j.corsci.2012.08.052

CAS Google Scholar

29.

Эссер-Кан А.П., Одом С.А., Соттос Н.Р., Уайт С.Р., Мур Дж.С. (2011) Макромолекулы 44: 5539. DOI: 10.1021 / ma201014n

CAS Google Scholar

30.

Желудкевич М.Л., Тедим Дж., Феррейра МГС (2012) Electrochim Acta 82: 314. DOI: 10.1016 / j.electacta.2012.04.095

CAS Google Scholar

31.

Щукин Д.Г., Желудкевич М.Л., Möhwald H (2006) J Mater Chem 16: 4561. DOI: 10.1039 / b612547f

CAS Google Scholar

32.

Mauldin TC, Kessler MR (2010) Int Mater Rev 55: 317

CAS Google Scholar

33.

Нестерова Т., Дам-Йохансен К., Педерсен Л.Т., Кил С. (2012) Prog Org Coat 75: 309. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.08.002

CAS Google Scholar

34.

Селвакумар Н., Джеясубраманиан К., Шармила Р. (2012) Prog Org Coat 74: 461. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.01.011

CAS Google Scholar

35.

Лю Х, Чжан Х, Ван Дж, Ван З, Ван С. (2012) Surf Coat Technol 206: 4976. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2012.05.133

CAS Google Scholar

36.

Нестерова Т., Дам-Йохансен К., Кил С. (2011) Prog Org Coat 70: 342.DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.09.032

CAS Google Scholar

37.

Jadhav RS, Hundiwale DG, Mahulikar PP (2011) J Appl Polym Sci 119: 2911. DOI: 10.1002 / приложение

CAS Google Scholar

38.

Янг З., Вэй З., Ляо Л., Ван Х., Ли В. (2011) Физические процедуры 18: 216

Google Scholar

39.

Чжао Ю., Чжан В., Ляо Л., Ван С., Ли В. (2012) Appl Surf Sci 258: 1915. DOI: 10.1016 / j.apsusc.2011.06.154

CAS Google Scholar

40.

Хуанг М., Ян Дж. (2011) J Mater Chem 21: 11123. DOI: 10.1039 / c1jm10794a

CAS Google Scholar

41.

Чой Х, Сон Ю.К., Ким К.Й., Пак Дж.М. (2012) Surf Coat Technol 206: 2354. DOI: 10.1016 / j.покрытие для серфинга.2011.10.030

CAS Google Scholar

42.

Щукин Д.Г., Григорьев Д.О., Möhwald H (2010) Soft Matter 6: 720. DOI: 10.1039 / b

7f

CAS Google Scholar

43.

Щукин Д.Г., Мёвальд Х. (2011) Chem commun (Camb) 47: 8730. DOI: 10,1039 / c1cc13142g

CAS Google Scholar

44.

Пилбат А., Сабо Т., Телегди Л. Н. Дж. (2012) Prog Org Coat 75: 480. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.06.006

Google Scholar

45.

Монтемор М.Ф., Снихирова Д.В., Тарыба М.Г., Ламака С.В., Картсонакис И.А., Баласкас А.С., Кордас Г.К., Тедим Дж., Кузнецова А., Желудкевич М.Л., Феррейра МГС (2012) Electrochim Acta 60:31. DOI: 10.1016 / j.electacta.2011.10.078

CAS Google Scholar

46.

Тедим Дж, Позняк С.К., Кузнецова А., Рапс Д., Хак Т, Желудкевич М.Л., Феррейра МГС (2010) ACS Appl Mater & Interfaces 2: 1528. DOI: 10.1021 / am100174t

CAS Google Scholar

47.

Желудкевич М.Л., Позняк С.К., Родригес Л.М. и др. (2010) Corros Sci 52: 602. DOI: 10.1016 / j.corsci.2009.10.020

CAS Google Scholar

48.

Хаазе М.Ф., Григорьев Д.О., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2012) Adv Mater 24: 2429. DOI: 10.1002 / adma.201104687

CAS Google Scholar

49.

Майя Ф., Тедим Дж., Лисенков А.Д., Салак А.Н., Желудкевич М.Л., Феррейра MGS (2012) Nanoscale 4: 1287. DOI: 10.1039 / c2nr11536k

CAS Google Scholar

50.

Щукин Д.Г., Желудкевич М., Ясаков К., Ламака С., Феррейра М.Г.С., Мохвальд Х. (2006) Adv Mater 18: 1672.DOI: 10.1002 / adma.200502053

CAS Google Scholar

51.

Gröger H, Gyger F, Leidinger P, Zurmühl C, Feldmann C (2009) Adv Mater 21: 1586. DOI: 10.1002 / adma.200802972

Google Scholar

52.

Ламака С.В., Желудкевич М.Л., Ясаков К.А., Монтемор Ф.М., Сесилио П., Феррейра MGS (2006) Electrochem Commun 8: 421. DOI: 10.1016 / j.elecom.2005.12.019

CAS Google Scholar

53.

Баласкас А.С., Картсонакис И.А., Цивелека Л.А., Кордас Г.К. (2012) Prog Org Coat 74: 418. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.01.005

CAS Google Scholar

54.

Снихирова Д., Ламака С.В., Монтемор М.Ф. (2012) Electrochim Acta 83: 439. DOI: 10.1016 / j.electacta.2012.07.102

CAS Google Scholar

55.

Коухи М., Мохебби А., Мирзаи М. (2012) Res Chem Intermed 39: 2049. DOI: 10.1007 / s11164-012-0736-1

Google Scholar

56.

Li GL, Zheng Z, Möhwald H, Shchukin DG (2013) ACS Nano 7: 2470. DOI: 10.1021 / nn305814q

CAS Google Scholar

57.

Fix D, Андреева Д.В., Львов Ю.М., Щукин Д.Г., Möhwald H (2009) Adv Funct Mater 19: 1720.DOI: 10.1002 / adfm.200800946

CAS Google Scholar

58.

Тавандашти Н.П., Санджаби С. (2010) Prog Org Coat 69: 384. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.07.012

CAS Google Scholar

59.

Львов Ю.М., Щукин Д.Г., Möhwald H, Price RR (2008) J Nanosci Nanotechnol 2: 814

CAS Google Scholar

60.

Jiang X, Jiang Y-B, Liu N, Xu H, Rathod S, Shah P, Binker CF (2011) Journal of Nanomaterials 2011: 1. DOI: 10.1155 / 2011/760237

Google Scholar

61.

Желудкевич М., Серра Р., Монтемор М., Феррейра М. (2005) Electrochem Commun 7: 836. DOI: 10.1016 / j.elecom.2005.04.039

CAS Google Scholar

62.

Ламака С.В., Желудкевич М.Л., Ясаков К.А., Серра Р., Позняк С.К., Феррейра МГС (2007) Prog Org Coat 58: 127.DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2006.08.029

CAS Google Scholar

63.

Храмов А.Н., Воеводин Н.Н., Балбышев В.Н., Донли М.С. (2004) Тонкие твердые пленки 447–448: 549. DOI: 10.1016 / j.tsf.2003.07.016

Google Scholar

64.

Борисова Д., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2012) Appl Mater & Interfaces 4: 2931. DOI: 10.1021 / am300266t

CAS Google Scholar

65.

Латникова А, Григорьев Д.О., Хартманн Дж, Мёвальд Х, Щукин Д.Г. (2011) Soft Matter 7: 369. DOI: 10.1039 / c0sm00842g

CAS Google Scholar

66.

Сурьянараяна К., Рао К.С., Кумар Д. (2008) Prog Org Coat 63:72. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2008.04.008

CAS Google Scholar

67.

Fickert J, Wohnhaas C, Turshatov A, Landfester K, Crespy D (2013) Macromolecules 46: 573.DOI: 10.1021 / ma302013s

CAS Google Scholar

68.

Совант-Мойнот В., Гонсалес С., Киттель Дж. (2008) Prog Org Coat 63: 307. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2008.03.004

CAS Google Scholar

69.

Материя Э., Кожухаров С., Мачкова М. В. (2009). HAUCHHI TPUDOBE HA PUCEHCКИЯ УHИBEPCИTET 48:19

70.

Желудкевич М.Л., Щукин Д.Г., Ясаков К.А., Мохвальд Х., Феррейра MGS (2007) Chem Mater 19: 406

Google Scholar

71.

Tatiya PD, Hedaoo RK, Mahulikar PP, Gite VV (2013) Ind Eng Chem Res 52: 1562. DOI: 10.1021 / ie301813a

CAS Google Scholar

72.

Борисова Д., Мёвальд Х., Мёвальд Х., Щукин Д.Г. (2011) АСУ Нано 5 (3): 1939

CAS Google Scholar

73.

Moustafa EM, Dietz A, Hochsattel T (2013) Surf Coat Technol 216: 93. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2012.11,030

CAS Google Scholar

74.

Хавьер Э., Гарсия С.Дж., Мол JMC, Вермолен Ф.Дж., Вуйк С., ван дер Цвааг С. (2012) Prog Org Coat 75:20. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2012.03.002

CAS Google Scholar

75.

Самадзаде М., Бура С.Х., Пейкари М., Касириха С.М., Ашрафи А. (2010) Prog Org Coat 68: 159. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.01.006

CAS Google Scholar

76.

Кумар А., Стивенсон Л.Д., Мюррей Дж. Н. (2006) Prog Org Coat 55: 244. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2005.11.010

CAS Google Scholar

77.

Латникова А., Григорьев Д., Шендерлейн М., Мёвальд Х., Щукин Д. (2012) Soft Matter 8: 10837. DOI: 10.1039 / c2sm26100f

CAS Google Scholar

78.

Росеро-Наварро, Северная Каролина, Паусса Л., Андреатта Ф, Кастро Ю., Дюран А., Апарисио М., Федрицци Л. (2010) Prog Org Coat 69: 167. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.04.013

CAS Google Scholar

79.

Росеро-Наварро, NC, Pellice SA, Durán A, Aparicio M (2008) Corros Sci 50: 1283. DOI: 10.1016 / j.corsci.2008.01.031

CAS Google Scholar

80.

Andreatta F, Paussa L, Aldighieri P, Fedrizzi L Электрохимическое поведение ZrO ₂ золь-гель пленок, легированных ингибиторами коррозии, на алюминиевом сплаве AA2024. 262–278

81.

Монтемор М.Ф., Трабелси В., Ламака С.В., Ясаков К.А., Желудкевич М.Л., Бастос А.С., Феррейра MGS (2008) Electrochim Acta 53: 5913. DOI: 10.1016 / j.electacta.2008.03.069

CAS Google Scholar

82.

Montemor MF, Pinto R, Ferreira MGS (2009) Electrochim Acta 54: 5179

CAS Google Scholar

83.

Ву Л.К., Лю Л., Ли Дж., Ху Дж. М., Чжан Дж.К., Цао CN (2010) Surf Coat Technol 204: 3920. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2010.05.027

CAS Google Scholar

84.

Бардон Дж., Бур Дж., Обрие Х., Рух Д., Верхейд Б., Дамс Р., Паулюссен С., Рего Р., Вангенюгден Д. (2007) Полимер плазменных процессов 4: S445. DOI: 10.1002 / ppap.200731204

Google Scholar

85.

Паусса Л., Росеро-Наварро, Северная Каролина, Андреатта Ф, Кастро И., Дюран А., Апарисио М., Федриззи Л. (2010) Анальный интерфейс серфинга 42: 299. DOI: 10.1002 / sia.3198

CAS Google Scholar

86.

Пепе А., Апарисио М., Сере С., Дюран А. (2004) J Некристаллические твердые вещества 348: 162. DOI: 10.1016 / j.jnoncrysol.2004.08.141

CAS Google Scholar

87.

Пепе А., Апарисио М., Дуран А., Сере С. (2006) Ж. Sol-Gel Sci Technol 39: 131.DOI: 10.1007 / s10971-006-9173-1

CAS Google Scholar

88.

Andreatta F, Paussa L, Aldighieri P, Lanzutti A, Raps D, Fedrizzi L (2010) Prog Org Coat 69: 133. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2010.04.012

CAS Google Scholar

89.

Паусса Л., Росеро Наварро, Северная Каролина, Бравин Д., Андреатта Ф., Ланзутти А., Апарисио М., Дюран А., Федриззи Л. (2012) Prog Org Coat 74: 311.DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2011.08.017

CAS Google Scholar

90.

Росеро-Наварро, Северная Каролина, Куриони М., Кастро И, Апарисио М., Томпсон Г.Э., Дюран А (2011) Surf Coat Technol 206: 257. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2011.07.006

CAS Google Scholar

91.

Росеро-Наварро, Северная Каролина, Пелличе С.А., Дуран А, Сере С., Апарисио М (2009) Дж. Золь-гель Sci Technol 52:31.DOI: 10.1007 / s10971-009-2010-6

CAS Google Scholar

92.

Motte C, Poelman M, Roobroeck A, Fedel M, Deflorian F, Olivier MG (2012) Prog Org Coat 74: 326. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2011.12.001

CAS Google Scholar

93.

Collazo A, Covelo A, Nóvoa XR, Pérez C (2012) Prog Org Coat 74: 334. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2011.10,001

CAS Google Scholar

94.

Мадани С.М., Эхтешамзаде М., Рафсанджани Х. Х., Мансури СС (2009) Mater Corros 61: 318. DOI: 10.1002 / maco.2006

Google Scholar

95.

Хоссейни С.М., Джафари А.Х., Джамализаде Э. (2009) Electrochim Acta 54: 7207. DOI: 10.1016 / j.electacta.2009.07.002

CAS Google Scholar

96.

Трабелси В., Сесилио П., Феррейра MGS, Монтемор М.Ф. (2005) Prog Org Coat 54: 276. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2005.07.006

CAS Google Scholar

97.

Ясаков К.А., Желудкевич М.Л., Каравай О.В., Феррейра МГС (2008) Prog Org Coat 63: 352. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2007.12.002

CAS Google Scholar

98.

Zaharescua M, Predoana LA, Barau A, Raps D, Gammel F, Rosero-Navarro NC, Castro Y, Duran A, Aparicio M (2009) Corros Sci 51: 1998

Google Scholar

99.

Roussi E, Tsetsekou A, Tsiourvas D, Karantonis A (2011) Surf Coat Technol 205: 3235. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2010.11.037

CAS Google Scholar

100.

Palomino LM, Suegama PH, Aoki IV, Montemor FM, De Melo HG (2009) Corros Sci 51: 1238

CAS Google Scholar

101.

Монтемор М.Ф., Феррейра MGS (2008) Prog Org Coat 63: 330. DOI: 10.1016 / j.porgcoat.2007.11.008

CAS Google Scholar

102.

Li S, Fu J (2013) Corros Sci 68: 101. DOI: 10.1016 / j.corsci.2012.10.040

CAS Google Scholar

103.

Franquet A, Le Pen C, Terryn H, Vereecken J (2003) Electrochim Acta 48: 1245. DOI: 10.1016 / S0013-4686 (02) 00832-0

CAS Google Scholar

104.

Zhu D, van Ooij WJ (2003) Corros Sci 45: 2177. DOI: 10.1016 / S0010-938X (03) 00061-1

CAS Google Scholar

105.

Palanivel V, Huang Y, van Ooij WJ (2005) Prog Org Coat 53: 153

CAS Google Scholar

106.

Fedrizzi L, Fürbeth W, Montemor MF (2011) Самовосстанавливающиеся свойства новых обработок поверхности. Maney Publishing, Wakefield

Google Scholar

107.

Aramaki K (2003) Corros Sci 45: 2361

CAS Google Scholar

108.

Aramaki K (2003) Corros Sci 45: 199. DOI: 10.1016 / S0010-938X (02) 00086-0

Google Scholar

109.

Aramaki K (2003) Corros Sci 45: 1085

CAS Google Scholar

110.

Hamdy AS, Doench I, Möhwald H (2011) Thin Solid Films 520: 1668.DOI: 10.1016 / j.tsf.2011.05.080

CAS Google Scholar

111.

Hamdy AS, Doench I, Möhwald H (2012) Surf Coat Technol 206: 3686. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2012.03.025

CAS Google Scholar

112.

Рамезанзаде Б., Аттар М.М., Фарзам М. (2010) Surf Coat Technol 205: 874. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2010.08.028

CAS Google Scholar

113.

Юань М., Лу Дж., Конг Дж., Че С. (2011) Surf Coat Technol 205: 4507. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2011.03.088

CAS Google Scholar

114.

Hamdy AS, Doench I, Möhwald H (2011) Electrochim Acta 56: 2493. DOI: 10.1016 / j.electacta.2010.11.103

CAS Google Scholar

115.

Hamdy AS, Butt DP (2013) Electrochim Acta 97: 296.DOI: 10.1016 / j.electacta.2013.02.108

CAS Google Scholar

116.

Ябуки А., Канеда Р. (2009) Mater Corros 60: 444. DOI: 10.1002 / maco.200805100

CAS Google Scholar

117.

Колева Д.А., Бошков Н., Бачваров В., Жанн Х., де Вит JHW, ван Брейгель К. (2010) Surf Coat Technol 204: 3760. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2010.04.043

CAS Google Scholar

118.

Ябуки А., Сакаи М. (2011) Corros Sci 53: 829. DOI: 10.1016 / j.corsci.2010.11.021

CAS Google Scholar

119.

Ян Х. Дж., Пей Ю. Т., Рао Дж. К., Де Хоссон Дж. TM (2012) J Mater Chem 22: 8304. DOI: 10.1039 / c2jm16123k

CAS Google Scholar

120.

Гао Дж., Суо Дж. (2011) Surf Coat Technol 206: 1342. DOI: 10.1016 / j.surfcoat.2011.08.059

CAS Google Scholar

121.

Neema S, Selvaraj M, Raguraman J, Ramu S (2013) J Appl Polym Sci 127: 740. DOI: 10.1002 / app.37791

CAS Google Scholar

122.

Снихирова Д., Липхардт Л., Грундмайер Г., Монтемор Ф. (2013) Дж. Твердотельная электрохимия. DOI: 10.1007 / s10008-013-2078-3

Google Scholar

Зеленые ингибиторы коррозии металлов и сплавов: обзор

Контроль коррозии металлов имеет важное техническое, экономическое, экологическое и эстетическое значение.Использование ингибиторов — один из лучших вариантов защиты металлов и сплавов от коррозии. Экологическая токсичность органических ингибиторов коррозии подтолкнула к поиску зеленых ингибиторов коррозии, поскольку они биоразлагаемы, не содержат тяжелых металлов или других токсичных соединений. Растительные продукты не только являются экологически чистыми и экологически приемлемыми, но и недорогими, легкодоступными и возобновляемыми. Представляют интерес исследования антикоррозионных свойств дубильных веществ, алкалоидов, органических, аминокислот и органических красителей растительного происхождения.В последние годы золь-гель покрытия, легированные ингибиторами, показывают большие перспективы. Хотя существенные исследования были посвящены ингибированию коррозии растительными экстрактами, отчетов о подробных механизмах процесса адсорбции и идентификации активного ингредиента все еще мало. Разработка компьютерного моделирования, подкрепленного результатами влажных экспериментов, поможет заполнить эту пустоту и поможет понять механизм действия ингибитора, его характеристики адсорбции, взаимодействие ингибитора с поверхностью металла и поможет в разработке дизайнерских ингибиторов с пониманием времени, необходимого для высвобождение ингибиторов самовосстановления.Настоящая статья сознательно ограничивается в основном растительными материалами в качестве ингибиторов зеленой коррозии.

1. Введение

Коррозия — это разрушение металла в результате химического воздействия или реакции с окружающей средой. Это постоянная и постоянная проблема, которую часто трудно устранить полностью. Профилактика была бы более практичной и достижимой, чем полное устранение. Коррозионные процессы развиваются быстро после разрушения защитного барьера и сопровождаются рядом реакций, изменяющих состав и свойства как поверхности металла, так и окружающей среды, например, образование оксидов, диффузия катионов металлов в матрицу покрытия, местные изменения pH и электрохимический потенциал.Изучение коррозии низкоуглеродистой стали и чугуна является предметом огромного теоретического и практического интереса и поэтому вызывает значительный интерес. Кислотные растворы, широко используемые в промышленной кислотной очистке, кислотном удалении окалины, кислотном травлении и кислотной обработке нефтяных скважин, требуют использования ингибиторов коррозии, чтобы ограничить их коррозионное воздействие на металлические материалы.

2. Ингибиторы коррозии

За прошедшие годы были приложены значительные усилия для поиска подходящих ингибиторов коррозии органического происхождения в различных коррозионных средах [1–4].В кислых средах азотно-основные материалы и их производные, серосодержащие соединения, альдегиды, тиоальдегиды, ацетиленовые соединения и различные алкалоиды, например папаверин, стрихнин, хинин и никотин, используются в качестве ингибиторов. В нейтральной среде бензоат, нитрит, хромат и фосфат действуют как хорошие ингибиторы. Ингибиторы уменьшают или предотвращают реакцию металла со средой. Они снижают скорость коррозии за счет (i) адсорбции ионов / молекул на поверхности металла, (ii) увеличения или уменьшения анодной и / или катодной реакции, (iii) уменьшения скорости диффузии реагентов на поверхность металла, (iv) ) уменьшая электрическое сопротивление металлической поверхности.(v) ингибиторы, которые часто легко применять и имеют преимущество при применении in situ .

При выборе ингибитора необходимо учитывать несколько факторов, включая стоимость и количество, легкую доступность и, что наиболее важно, безопасность для окружающей среды и ее видов.

2.1. Органические ингибиторы

Органические ингибиторы обычно имеют гетероатомы. Установлено, что O, N и S имеют более высокую основность и электронную плотность и, таким образом, действуют как ингибитор коррозии. O, N и S — активные центры процесса адсорбции на поверхности металла.Эффективность ингибирования должна соответствовать последовательности O 2 , –NO ₂ , –CHO или –COOH), это улучшает ингибирование [4]. Электронная плотность в металле в точке присоединения изменяется, что приводит к замедлению катодных или анодных реакций.Электроны потребляются на катоде и поступают на анод. Таким образом замедляется коррозия. Были исследованы амины с прямой цепью, содержащие от трех до четырнадцати атомов углерода. Ингибирование увеличивается с увеличением числа атомов углерода в цепи примерно до 10 атомов углерода, но с более высокими членами происходит небольшое увеличение или уменьшение способности ингибировать коррозию. Это объясняется уменьшением растворимости в водном растворе с увеличением длины углеводородной цепи. Однако присутствие гидрофильной функциональной группы в молекуле увеличивает растворимость ингибиторов.

Эффективность органического ингибитора связана с химической структурой и физико-химическими свойствами соединения, такими как функциональные группы, электронной плотностью у донорного атома, р-орбитальным характером и электронной структурой молекулы. Ингибирование может быть связано с (i) адсорбцией молекул или их ионов на анодных и / или катодных сайтах, (ii) повышением катодного и / или анодного перенапряжения и (iii) образованием защитной барьерной пленки. Некоторыми факторами, которые способствуют действию ингибиторов, являются (i) длина цепи, (ii) размер молекулы, (iii) связывание, ароматическое соединение / конъюгат, (iv) сила связывания с субстратом, (v) способность к сшиванию. , (vi) растворимость в окружающей среде.

Роль ингибиторов заключается в формировании барьера из одного или нескольких молекулярных слоев против воздействия кислоты. Это защитное действие часто связано с химической и / или физической адсорбцией, включающей изменение заряда адсорбированного вещества и перенос заряда от одной фазы к другой. Сера и / или азотсодержащие гетероциклические соединения с различными заместителями считаются эффективными ингибиторами коррозии. Производные тиофена и гидразина обладают особым сродством к ингибированию коррозии металлов в кислых растворах.Неорганические вещества, такие как фосфаты, хроматы, дихроматы, силикаты, бораты, вольфраматы, молибдаты и арсенаты, оказались эффективными в качестве ингибиторов коррозии металлов. Считается, что пиррол и его производные обладают хорошей защитой от коррозии в кислой среде. Эти ингибиторы также нашли полезное применение в составе грунтовок и антикоррозионных покрытий, но основным недостатком является их токсичность, и поэтому их использование подверглось серьезной критике. Сообщалось, что среди альтернативных ингибиторов коррозии органические вещества, содержащие полярные функциональные группы с азотом, серой и / или кислородом в сопряженной системе, проявляют хорошие ингибирующие свойства.Ингибирующие характеристики таких соединений проистекают из адсорбционной способности их молекул, при этом полярная группа действует как реакционный центр для процесса адсорбции. Образовавшаяся адсорбированная пленка действует как барьер, отделяющий металл от корродирующего вещества, а эффективность ингибирования зависит от механических, структурных и химических характеристик адсорбционных слоев, сформированных в определенных условиях.

Ингибиторы часто добавляют в промышленных процессах для обеспечения растворения металлов из кислотных растворов.Стандартные антикоррозионные покрытия, разработанные до настоящего времени, пассивно предотвращают взаимодействие коррозионных веществ и металла. Известные опасные эффекты большинства синтетических органических ингибиторов и необходимость разработки дешевых, нетоксичных и экологически чистых процессов теперь побуждают исследователей сосредоточиться на использовании натуральных продуктов. Все чаще возникает необходимость в разработке сложных покрытий нового поколения для улучшения характеристик, особенно с учетом того, что Cr VI запрещен и отмечен как канцероген. Использование ингибиторов — один из лучших вариантов защиты металлов от коррозии.Некоторые используемые ингибиторы либо синтезируются из дешевого сырья, либо выбираются из соединений, имеющих гетероатомы в ароматической или длинноцепочечной углеродной системе. Однако большинство этих ингибиторов токсичны для окружающей среды. Это побудило к поиску зеленых ингибиторов коррозии.

3. Зеленые ингибиторы

Зеленые ингибиторы коррозии являются биоразлагаемыми и не содержат тяжелых металлов или других токсичных соединений. Некоторые исследовательские группы сообщили об успешном использовании веществ природного происхождения для подавления коррозии металлов в кислой и щелочной среде. Delonix regia Экстракты ингибировали коррозию алюминия в растворах соляной кислоты [5], листья розмарина были изучены в качестве ингибитора коррозии сплава Al + 2,5Mg в 3% растворе NaCl при 25 ° C [6], а также El-Etre исследовали натуральный мед как ингибитор коррозии меди [7] и исследовали экстракт опунции на алюминии [8]. Ингибирующее действие экстракта семян хиллаха ( Ammi visnaga ) на коррозию стали SX 316 в растворе HCl определяли с использованием измерений потери веса, а также потенциостатического метода.Механизм действия объясняется образованием нерастворимых комплексов в результате взаимодействия катионов железа с хеллином [9] и Ebenso et al. показали ингибирование коррозии спиртовым экстрактом африканского перца кустового ( Piper guinensis ) на мягкой стали [10]; Экстракт листьев Carica papaya [11]; экстракт листьев нима ( Azadirachta indica) на мягкой стали в H ₂ SO ₄ [12]. Цукки и Омар исследовали экстракты растений Papaia, Poinciana pulcherrima, Cassia occidentalis, и Datura stramonium семян и папайи, Calotropis procra B, Azadirachta indica, и Auforpio turkiale экстракты, за исключением экстрактов Auforpio turkiale и Azadirachta indica , уменьшили коррозию стали с эффективностью 88–96% в 1 н. HCl и с несколько меньшей эффективностью в 2 н. HCl.Они связывали эффект с продуктами гидролиза белкового состава этих растений [13]; Umoren et al. [14] изучали ингибирование коррозии мягкой стали в H ₂ SO ₄ в присутствии гуммиарабика (GA) (полимер природного происхождения) и полиэтиленгликоля (PEG) (синтетический полимер). Было обнаружено, что ПЭГ более эффективен, чем гуммиарабик.

Йи [15] определил ингибирующее действие органических соединений, а именно меда и Rosmarinus officinalis L, на четыре разных металла — алюминий, медь, железо и цинк, каждый из которых поляризован в двух разных растворах, а именно хлорид натрия и сульфат натрия. .В экспериментальном подходе использовался метод потенциодинамической поляризации. Наилучший ингибирующий эффект был получен, когда цинк поляризовался как в растворах хлорида натрия с добавлением меда, так и в растворах сульфата натрия. Экстракты розмарина показали некоторое катодное ингибирование, когда металл поляризовался в растворе хлорида натрия. Однако это органическое соединение проявляет меньшее анодное ингибирование по сравнению с медом. Основные химические компоненты розмарина включают борнеол, борнилацетат, камфору, цинеол, камфен и альфа-пинен.Chalchat et al. [16] сообщили, что масла розмарина богаты 1,8-цинеолом, камфарой, борнилацетатом и большим количеством углеводородов. В последнее время большое внимание уделяется использованию Rosmarinus officinalis L в качестве ингибитора коррозии Al-Mg в растворе хлорида [6]. Считается, что фракция катехина, присутствующая в экстрактах розмарина, способствует ингибирующим свойствам, которые действуют на сплав. Уариачи и др. [17] также сообщили об ингибирующем действии масла Rosmarinus officinalis в качестве ингибиторов зеленой коррозии на сталь C38 в 0.5 M H ₂ SO _4.

Odiongenyi et al. [18] сообщили, что этанольный экстракт Vernonia amygdalina , по-видимому, является хорошим ингибитором коррозии мягкой стали в H ₂ SO ₄ и действует в соответствии с классической изотермой адсорбции Ленгмюра.

Эффект добавления галогенидов (KCl, KBr и KI) был также изучен, и полученные результаты показали, что повышение эффективности произошло за счет синергизма [13]. Umoren et al.также исследовали коррозионные свойства экссудатов смеси камеди Raphia hookeri и галогенидов алюминия на коррозию алюминия в кислой среде [16]. Raphia hookeri экссудат жевательной резинки подчиняется изотермам адсорбции Фрейндлиха, Ленгмюра и Темкина. Предложен феномен физической адсорбции. Абдаллах также проверил влияние гуаровой камеди на углеродистую сталь. Предполагается, что он действует как ингибитор смешанного типа [14]. Механизм действия C-стали на гуаровую камедь обусловлен адсорбцией на границе раздела электрод / раствор.Гуаровая камедь представляет собой полисахаридное соединение, содержащее повторяющийся гетероциклический пирановый фрагмент, как показано на схеме 1. Присутствие гетероатома кислорода в структуре делает возможной его адсорбцию за счет связи координационного типа за счет переноса неподеленных пар электронов атомов кислорода на поверхность стали, давая стабильное хелатное пятичленное кольцо с ионами двухвалентного железа. Хелатирование между O1 и O2 с Fe ++ кажется невозможным из-за фактора близости, представленного на схеме 1:

Одновременная адсорбция атомов кислорода вынуждает молекулу гуаровой камеди горизонтально ориентироваться на поверхности металла, что привело к увеличению покрытия поверхности и, как следствие, эффективности защиты даже в случае низких концентраций ингибитора.

Окафор и др. . изучили экстракты лука ( Allium sativum ), экстрактов папайи Carica , Garcinia kola, и Phyllanthus amarus [19–22]. Эль-Этре, Абдалла М. использовал натуральный мед в качестве ингибитора коррозии металлов и сплавов. II C-сталь в сильно засоленной воде [23]. Масло жожоба также было оценено [24]. Масло полыни было исследовано на его антикоррозионные свойства [25]. Огузие с соавторами оценили экстракты Telfaria occidentalis , Occinum viridis , Azadirachta indica и Sanseviera trifasciata [26–29].Benda-hou et al. Изучили использование экстрактов розмарина в стали [27], а Сетураман изучил Datura [30]. Недавно некоторые исследователи сообщили об исследованиях использования некоторых лекарств в качестве ингибиторов коррозии [31, 32]. Большинство этих лекарств являются гетероциклическими соединениями и оказались безвредными для окружающей среды, следовательно, они имеют большой потенциал конкуренции с растительными экстрактами. По словам Эдди и соавт. Лекарства безвредны для окружающей среды, поскольку не содержат тяжелых металлов или других токсичных соединений.Ввиду этой адсорбционной и ингибирующей эффективности ACPDQC (5-амино-1-циклопропил-7 — [(3 R , 5 S ) 3,5-диметилпиперазин-1-YL] -6,8-дифтор- 4-оксо-уинолин-3-карбоновая кислота) на коррозию мягкой стали были изучены и оказались эффективными.

Эдди и др. [33] изучали ингибирование коррозии мягкой стали этанольным экстрактом кожуры Musa разновидностей , используя выделение водорода и термометрические методы мониторинга коррозии. Было обнаружено, что эффективность ингибирования экстракта зависит от концентрации, температуры, периода погружения, pH и электродных потенциалов.Адсорбция экстракта видов Musa на поверхности мягкой стали была спонтанной и происходила в соответствии с изотермами адсорбции Ленгмюра и Фрумкина, а также физической адсорбцией. Дипа Рани и Сельварадж [34] сообщают об эффективности ингибирования экстракта Punica granatum коррозии латуни в 1 н. HCl, оцененной путем измерения потери массы при различном времени и температуре. Изотермы адсорбции Ленгмюра и Фрумкина представляют собой механизм адсорбции, основанный на значениях энергии активации, свободной энергии адсорбции.Немногие исследователи суммировали влияние растительных экстрактов на коррозию [35–38].

Усилия по поиску природных органических веществ или биоразлагаемых органических материалов для использования в качестве ингибиторов коррозии на протяжении многих лет были усилены. Имеется несколько отчетов о различных натуральных продуктах, используемых в качестве ингибиторов зеленого цвета, как показано в таблицах 1 и 2. Низкосортная мука граммов, натуральный мед, лук, картофель, желатин, корни растений, листья, семена и смолы цветов были зарегистрированы как хорошие ингибиторы.Однако большинство из них было испытано на стальных и никелевых листах. Хотя некоторые исследования были выполнены на алюминиевых листах, эффект коррозии наблюдается в очень слабых кислых или основных растворах (миллимолярные растворы).

30 4)8 Низкоуглеродистая сталь Protekia34 9044 34 9044 гидролиз Сталь Sl. нет. Металл Источник ингибитора Активный ингредиент Каталожные номера (1) Сталь Тамаринд [39] 21 Сталь Чайный лист [40] (3) Сталь Гранатовый сок и кожура [41] Сталь Emblica officinalis [42] (5) Сталь Терминалия bellerica21 (6) Сталь Эвкалиптовое масло Мономтрен 1,8-цин eole [44] (7) Розмари [45] сталь, сталь 905 Экстракт лавсонии (хна) Lawsone (2-гидрокси-1, 4-нафтохиноновая смола и танин, кумарин, галловая кислота и стерины) [46] (9) (9) 90 Мягкая сталь Экссудат камеди Гексуроновая кислота, нейтральные остатки сахаров, летучие монотерпены, канаровая и родственные тритерпеновые кислоты, редуцирующие и невосстанавливающие сахара [47] 5 5 Mild сталь Musa sapientum пилинги (банановые пилинги) [48] (11) Углеродистая сталь Природные аминокислоты — аланин, г лицин и лейцин [48] (12) Сталь Природные аминокислоты [15] Гарциния кола семена Первичные и вторичные амины Ненасыщенные жирные кислоты и бифлавнон [49] (14) [50] (15) Сталь Azydracta indica Гидролиз белка [51] 0 Листья алоэ [52] (17 ) Сталь Кожура манго / апельсина [53] (18) Сталь Hibiscus sabdariffa (экстракт SO4487 1 958 M 9095) и 2 M растворы HCl, Stock 10–50% Молекулярные протонированные органические частицы в экстракте.Аскорбиновая кислота, аминокислоты, флавоноиды, пигменты и каротин [54]

34 Al Горький лист)15 05 936 из хелатов Zn 9 61] 6453057 9205 Sl. нет. Металл Источник ингибитора Активный ингредиент Каталожные номера (1) Al CeCl 3 и меркаптобензотиазол (2) Al, сталь Водный экстракт табака и его частей Никотин [56] (3) Al [57] (4) Al-Mg сплав Водный экстракт Rosmarinus officinalis —Нейтральная фенольная субфракция водного экстракта Катат (5) Al Сульфаты / молибдаты и дихроматы в качестве пассиваторов 9052 1 [59] (6) Al Аминокислоты и полиаминокислоты — аспарагиновая кислота [6] 920 30 920 30 Пиридин и его отдельные производные (симметричный коллидин и 2,5-дибромпиридин) [60] (8) Al 612034 6120521 (9) Fe, Al Бензойная кислота [62] (10) Alce 63] (11) Al Патент США 5951747 (12) Аl Полибутадионовая кислота [64] (13) Al и Zn Сахариды — манноза и фруктоза [65] 0 [65] 0 Al, Al-6061 и Al-Cu Нейтральные растворы с использованием сульфатов, молибдатов и дихроматов [66] (15) Alygalonia Alygalonia [67] (16) Al Prosopis — cineraria (khejari) [60] Al Танин свекла [68] (18) Al Сапонин [69] (19) Al Acacia concianna [70] Сахариды [71] (21) Al Опунция (модифицированные стебли кладодес) Полисахарид (слизь и пектин (22) Сплав Al-Mg Rosmarinus officinalis [8] (23) Цитриновая кислота Цитрикосодержащая кислота (24) Zn Луковый сок S-содержащие кислоты (глутамилпептиды) S- (1-про пенил) L-цистеинсульфоксид и S-2-карбоксипропилглутатион [63] (25) Sn Натуральный мед (каштан акации) (26) Sn Редис черный 120 [8]

3.1. Механизм действия зеленых ингибиторов

Некоторые исследователи выдвинули множество теорий для обоснования механизма действия этих зеленых ингибиторов. Манн предположил, что органические вещества, которые образуют ионы ония в кислых растворах, адсорбируются на катодных участках поверхности металла и мешают катодной реакции.

Были предложены различные механизмы действия свойств ингибирования коррозии натуральных продуктов.

Аргемона Мексикана
Это загрязнитель семян горчицы, содержащий алкалоид берберин, который имеет длинную цепь ароматических колец, атом N в кольце, и в нескольких местах атомы H, присоединенные к C, заменены группами, –CH, –OCH ₃ и –O.Свободные электроны на атомах O и N образуют связи с электронами на поверхности металла. Берберин в воде ионизируется, высвобождая протон, таким образом, теперь отрицательно заряженный атом O помогает освободить электрон на атоме N и образует более прочную связь с металлическими электронами. Эти свойства придают Argemone mexicana хорошие ингибирующие свойства (схема 2).

Чеснок
Он содержит аллилпропилдисульфид.Вероятно, эти S-содержащие ненасыщенные соединения влияют на потенциальный катодный процесс стали.

Морковь
Он содержит пирролидин в водной среде, пирролидин ионизируется, а атом N приобретает отрицательный заряд, а свободные электроны на N обладают еще более высоким зарядом, что приводит к образованию более сильной связи в N. Морковь не ионизируется в кислой среде и, следовательно, не защищает в кислоты (схема 3).

Колесное семя
Они содержат алкалоид рицинин.Атом N находится в кольцевом присоединении –OCH ₃ (схема 4).

Черный перец
Quraishi et al. [73] изучали ингибирование коррозии мягкой стали в соляном растворе экстрактом черного перца ( Piper nigrum family: Piperaceae ) с помощью измерений потери массы, потенциодинамической поляризации и спектроскопии электрохимического импеданса (EIS). Экстракт черного перца показал максимальную эффективность ингибирования (98%) при 120 ppm при 35 ° C для мягкой стали в среде соляной кислоты.Электрохимическая оценка показала, что это ингибитор смешанного типа, и перенос заряда контролирует процесс коррозии. Свойство ингибирования коррозии было приписано алкалоиду «пиперин».

3.1.1. Fennel Seeds

Эфирное масло из фенхеля (Foeniculum vulgare) (FM) было протестировано в качестве ингибитора коррозии углеродистой стали в 1 M HCl с использованием спектроскопии электрохимического импеданса (EIS), методов поляризации Тафеля и измерений потери веса [74]. Увеличение сопротивления переносу заряда () с концентрацией масла поддерживает адсорбцию молекул масла на металлической поверхности.Графики поляризации показывают, что добавление натурального масла сдвигает катодную и анодную ветви в сторону более низких токов, что указывает на ингибитор смешанного типа. Анализ масла FM, полученного гидродистилляцией, с использованием газовой хроматографии (ГХ) и газовой хроматографии / масс-спектрометрии (ГХ / МС) показал, что основными компонентами были лимонен (20,8%) и пинен (17,8%). Интересно, что состав масла FM варьировался в зависимости от района сбора урожая и стадии развития. Проведенный анализ позволил идентифицировать 21 компонент, из которых 96.6% от общего веса. Основными составляющими были лимонен (20,8%) и пинен (17,8%), затем мирцен (15%) и фенхон (12,5%). Адсорбция этих молекул могла происходить за счет взаимодействия с вакантными d-орбиталями атомов железа (хемосорбция). Логично предположить, что такая адсорбция в основном отвечает за хорошие защитные свойства за счет синергетического действия различных молекул [74–76].

3.1.2.

Гарциния мангустана

Винод Кумар и др.[77] изучали ингибирование коррозии кислотным экстрактом околоплодника плодов G. mangostana на мягкой стали в среде соляной кислоты. G. Mangostana, , в просторечии известное как «мангустин», — вечнозеленое тропическое дерево. Плод мангустана (рис. 1) при созревании меняет цвет с зеленого на фиолетовый.

Экстракт околоплодника G. mangostana содержит оксигенированные пренилированные ксантоны, 8-гидроксикудраксантон G и мангостингон [7-метокси-2- (3-метил-2-бутенил) -8- (3-метил-2- оксо-3-бутенил) -1,3,6-тригидроксиксантон, наряду с другими ксантонами, такими как кадраксантон G, 8-дезоксигартанин, гарцимангозон B, гарцинон D, гарцинон E, гартанин, 1-изомангостин, ά -мангостин, -мангостин γ -мангостин, мангостинон, сметксантон А и товофиллин А [77, 78].Электрохимические параметры, такие как Ecorr, и, указывают на смешанный режим ингибирования, но преимущественно катодный. ИК-анализ и исследования импеданса показывают, что адсорбция на поверхности металла обусловлена ​​гетероатомами, присутствующими в органических компонентах экстракта G. mangostana .

3.1.3.

Ipomea invcrata

Obot et al. [79] изучали эффективность ингибирования коррозии экстракта листьев Ipomoea Invcrata (IP) (семейство Convolulaceae) на алюминии.Это обычная декоративная лоза с ярко-бело-розовыми или пурпурными цветами в форме сердца, которая имеет долгую историю использования в центральной и южной Мексике. Было показано, что растение содержит в основном амид d-лизергиновой кислоты (LSA) (рис. 2) и небольшое количество других алкалоидов, а именно, ханоклавин, элимоклавин и эргометрин, а также амид d-изолизергиновой кислоты [79]. Амид D-лизергиновой кислоты (LSA) (рис. 2) содержит в своей структуре N и O, включая π -электронов, которые необходимы для ингибирования коррозии.Вероятно, ханоклавин, элимоклавин, эргометрин, амид d-изолизергиновой кислоты и другие ингредиенты растительных экстрактов синергетически увеличивают прочность слоя, образованного амидом d-лизергиновой кислоты (LSA). Таким образом, образование прочного физадсорбированного слоя между поверхностью металла и фитокомпонентами экстракта растений могло быть причиной ингибирующего действия. Вышеупомянутые авторы также сообщили, что Chromolaena odorata является отличным ингибитором коррозии алюминия [80].Экологически чистый ингибитор может найти возможное применение при анодировании металлических поверхностей и нанесении покрытий на поверхности в промышленности.

3.1.4. Соевые бобы

Он богат белками, которые часто являются хорошими ингибиторами в кислой среде.

Большинство натуральных экстрактов состоят из кислородных и азотсодержащих соединений. Большинство кислородсодержащих компонентов экстрактов представляют собой гидроксиароматические соединения, например дубильные вещества, пектины, флавоноиды, стероиды и гликозиды.Считается, что дубильные вещества образуют пассивирующий слой дубильных веществ на металлической поверхности. Точно так же постулируется, что ряд групп ОН вокруг молекулы соблазняет их, чтобы они образовали прочные связи с водородом и образовали комплексы с металлами. Образованные таким образом комплексы вызывают блокировку микроанодов и / или микроанодов, которые образуются на металлических поверхностях при контакте с электролитами, и, следовательно, замедляют последующее растворение металла.

3.1.5.

Terminalia catappa

Ингибирующие и адсорбционные свойства этанольного экстракта Terminalia catappa для коррозии мягкой стали в H ₂ SO ₄ были исследованы с использованием потери веса, выделения водорода и инфракрасных методов мониторинга коррозии.Потенциал ингибирования этанольного экстракта T. catappa объясняется присутствием в экстракте сапонина, танина, флобатина, антрахинона, сердечных гликозидов, флаваноидов, терпена и алкалоидов. Адсорбция ингибитора на поверхности из мягкой стали является экзотермической, спонтанной и лучше всего описывается моделью адсорбции Ленгмюра [81]. Подобные результаты были получены для Gnetum Africana [82].

Caffeic Acid
de Соуза и Спинелли [83] изучали ингибирующее действие кофейной кислоты как ингибитора зеленой коррозии для низкоуглеродистой стали.Ингибирующее действие естественной биологической молекулы кофейной кислоты на коррозию мягкой стали в 0,1 М H ₂ SO ₄ исследовали с помощью потери веса, потенциодинамической поляризации, электрохимического импеданса и рамановской спектроскопии. Различные методы подтвердили адсорбцию кофейной кислоты на поверхности мягкой стали и, следовательно, ингибирование процесса коррозии. Кофеиновая кислота действует, уменьшая доступную площадь катодной реакции и изменяя энергию активации анодной реакции.

3.1.6.

Gossypium hirsutum

Свойства ингибирования коррозии экстрактов листьев Gossypium hirsutum L (GLE) и экстрактов семян (GSE) в 2 М растворах гидроксида натрия (NaOH) изучали химическим методом. Экстракты госсипия ингибируют коррозию алюминия в растворе NaOH. Эффективность ингибирования возрастала с увеличением концентрации экстрактов. Экстракт листьев (GLE) оказался более эффективным, чем экстракт семян (GSE).GLE давал 97% эффективность ингибирования, тогда как GSE давал 94% при наивысшей концентрации [83].

Установлено, что этанольный экстракт кожуры M. sapientum (банана) может быть использован в качестве ингибитора коррозии мягкой стали. Ингибитор действует путем адсорбции на поверхности мягкой стали в соответствии с классическими моделями адсорбции изотерм адсорбции Ленгмюра и Фрумкина. Адсорбционные характеристики ингибитора зависят от механизма физической адсорбции. Установлено, что температура, pH, период погружения, электродный потенциал и концентрация ингибитора в основном контролируют ингибирующее действие M.sapientum пилинги.

3.1.7. Кармин и быстрые зеленые красители

Сообщалось об использовании красителей, таких как азосоединения, метиловый желтый, метиловый красный и метиловый оранжевый [84] в качестве ингибиторов для мягкой стали [85–87]. Ингибирующее действие карминовых и быстрых зеленых красителей на коррозию мягкой стали в 0,5 М HCl было исследовано с использованием методов потери массы, поляризации и электрохимического импеданса (EIS). Быстрый зеленый цвет показал эффективность ингибирования 98%, а кармин — 92%. Ингибиторы действуют смешанного типа с преобладающим катодным действием.

Ингибирование коррозии мягкой стали в кислотном растворе молекулами красителя можно объяснить на основе адсорбции на поверхности металла из-за донорно-акцепторного взаимодействия между π электронов донорных атомов N, O и ароматических колец ингибиторов , и вакантные d-орбитали поверхностных атомов железа [88, 89]. Быстрые зеленые молекулы обладают электроактивными атомами азота, кислорода и ароматическими кольцами, способствуя адсорбции, в то время как молекулы кармина обладают электроактивными атомами кислорода и богатыми электронами парахинаноидными ароматическими кольцами.Кроме того, большая и плоская структура молекул занимает большую площадь подложки и, таким образом, образует защитное покрытие. Ингибиторы адсорбировались на поверхности мягкой стали в соответствии с изотермой адсорбции Темкина (рис. 3).

Торрес и др. [90] изучали влияние водных экстрактов отработанной кофейной гущи на коррозию углеродистой стали в 1 моль л ^-1 HCl. Были изучены два метода экстракции: отвар и настой. Эффективность ингибирования C-стали в 1 моль л ^-1 HCl увеличивалась по мере увеличения концентрации экстракта и температуры.Экстракты кофе действовали как ингибитор смешанного типа с преобладающей катодной эффективностью. В этом исследовании процесс адсорбции компонентов экстрактов отработанной кофейной гущи подчинялся изотерме адсорбции Ленгмюра. Выделенные хлорогеновые кислоты не являются активным ингредиентом.

3.2. Биокоррозия и ее предотвращение с помощью ингибиторов зеленого

Биокоррозия связана с присутствием микроорганизмов, которые прилипают к различным промышленным поверхностям и повреждают металл. Бактериальные клетки заключают себя в гидратированную матрицу полисахаридов и белка и образуют слизистый слой, известный как биопленка.Биопленка представляет собой гель, состоящий примерно на 95% из воды, продуктов микробного метаболизма, таких как ферменты, внеклеточные полимерные вещества, органические и неорганические кислоты, а также летучие соединения, такие как аммиак или сероводород, и неорганический детрит [90–92]. Внеклеточные полимерные вещества играют решающую роль в развитии биопленок. Подавление образования биопленок — самый простой способ предотвращения биокоррозии. Использование природных соединений, таких как экстракты растений, может быть использовано в качестве эффективных биоцидов [34].

4. Золь-гелевые покрытия

В последние годы золь-гелевые покрытия, легированные ингибиторами, разработанные для замены конверсионных покрытий из хромата, выглядят очень многообещающими [93]. Результаты показывают, что коррозионная стойкость золь-гелевых покрытий, содержащих CeCl ₃ , оказывается лучше, чем у чистых золь-гель-покрытий с добавлением МБТ, полученными электрохимическими методами. Однако, в отличие от хрома, золь-гелевые покрытия на основе силана в основном действуют как физический барьер, а не образуют химическую связь с подложкой.Ингибиторы необходимы для высвобождения в пленке покрытия, чтобы замедлить процесс коррозии за счет эффекта самовосстановления [57, 89, 94–96]. Среди ингибиторов редкоземельные элементы обычно считаются эффективными и нетоксичными в золь-гелевых покрытиях. Кроме того, некоторые органические ингибиторы, особенно гетероциклические соединения, эффективны как медленно высвобождающиеся ингибиторы в золь-гелевом покрытии [97, 98]. Андреева и др. предложены самовосстанавливающиеся антикоррозионные покрытия на основе pH [99, 100]. Подход к предотвращению распространения коррозии на металлических поверхностях с достижением эффекта самовосстановления основан на подавлении сопутствующих физико-химических реакций.Процессы коррозии сопровождаются изменением значения pH в коррозионной зоне и деградацией металла. Самовосстановление или самоотверждение участков, поврежденных коррозией, может происходить по трем механизмам: нейтрализация pH, пассивация поврежденной поверхности металла ингибиторами, находящимися между слоями полиэлектролита, и ремонт покрытия. Ингибитор коррозии, входящий в состав послойной пленки защитного покрытия, обеспечивает наиболее эффективный механизм подавления коррозии.Хинолины — это экологически безопасные ингибиторы коррозии, которые привлекают все больше внимания в качестве альтернативы вредным хроматам.

Недавнее осознание способности танинов, алкалоидов, органических и аминокислот, а также органических красителей ингибировать коррозию привело к устойчивому интересу к свойствам природных продуктов растительного происхождения по ингибированию коррозии. Такое исследование имеет большое значение, потому что, помимо того, что они являются экологически чистыми и экологически приемлемыми, растительные продукты являются недорогими, легкодоступными и возобновляемыми источниками материалов.Хотя ряд содержательных статей был посвящен ингибированию коррозии растительными экстрактами, отчетов о подробных механизмах процесса адсорбции все еще мало. Недостатком большинства сообщений о растительных экстрактах как ингибиторах коррозии является то, что активный ингредиент не был идентифицирован.

В последние годы золь-гель покрытия, легированные зелеными ингибиторами, показали реальные перспективы для защиты от коррозии различных металлов и сплавов.

5. Вычислительное моделирование коррозии

Моделирование — это прогностический вычислительный инструмент для решения сложных научных и инженерных задач.Простейшие методы моделирования использовались в течение десятилетий, но с увеличением вычислительной памяти и скорости моделирования стали преобладающим инструментом анализа [101–103]. Моделирование превращает вероятностные модели в статистические задачи, результаты которых можно анализировать с помощью стандартных статистических методов. Задача моделирования — реализовать процедуру, которая эффективно фиксирует желаемые характеристики модели. Часто целью вероятностных вычислений является оценка высокой надежности.Фактически, вычисление высокой надежности само по себе является предметом постоянных исследований. Следовательно, нет единого способа выполнить вычисления. Моделирование методом Монте-Карло является традиционным и мощным методом, если вычислительная сложность и время не ограничивают. Также хорошо известен метод Бокса-Мюллера. Были разработаны различные методы, позволяющие сократить количество симуляций без ущерба для точности.

Изучение коррозии включает изучение химических, физических, металлургических и механических свойств материалов, поскольку это синергетическое явление, в котором окружающая среда так же важна, как и вовлеченные материалы.Методы компьютерного моделирования позволяют изучать сложные системы, такие как коррозия, и, таким образом, являются подходящими и мощными инструментами для изучения механизма действия коррозии и ее ингибиторов.

В недавнем прошлом методы компьютерного моделирования успешно применялись для решения проблем коррозии, о чем говорится в обзорных статьях Zamani et al. [104] и Манн [105]. Применение методов компьютерного моделирования к коррозионным системам требует понимания физического явления коррозии и математических расчетов, которые управляют процессом коррозии.Кроме того, знание численных процедур, которые лежат в основе методов компьютерного моделирования, необходимо для точного вычислительного анализа. Кроме того, обязательна проверка результатов компьютерного анализа экспериментальными данными. Без достаточно точного описания процесса повреждения в масштабе, соответствующем желаемому применению, вероятностные вычисления имеют минимальную ценность для прогноза и оценки жизненного цикла.

Для моделирования коррозии характеристики материалов зависят от ориентации материала.Рис. 4 представляет собой композицию из трех оптических микрофотографий перпендикулярных граней типичного образца алюминиевого сплава 7075-Т6, где LT, LS и TS — прокатная, длинная-поперечная и коротко-поперечная плоскости соответственно. Визуально есть разница в трех поверхностях, и различие в расположении, размере и плотности частиц очевидно. Таким образом, например, при моделировании крыльев самолета, поверхность LS является наиболее важной поверхностью для характеристики, потому что это поверхность в отверстиях для крепежа, подвергающаяся нагрузке с высоким напряжением.

5.1. Некоторые примеры компьютерного моделирования ингибирования коррозии

5.1.1. Триптофан

Согласно описанию теории пограничных орбиталей, HOMO часто ассоциируется с электронодонорной способностью молекулы ингибитора. Высокие значения EHOMO указывают на то, что молекула имеет тенденцию отдавать электроны металлу с незанятыми орбиталями молекулы. ELUMO указывает на способность молекул принимать электроны. Более низкое значение ELUMO облегчает прием электронов с поверхности металла.Разрыв между уровнями энергии LUMO и HOMO молекул ингибитора является еще одним важным показателем, а низкие абсолютные значения ширины запрещенной зоны (DE = ELUMO — EHOMO) означают хорошую эффективность ингибирования. Исследования показали, что L-триптофан имеет высокое значение EHOMO и низкое значение ELUMO с низкоэнергетической запрещенной зоной. Энергия адсорбции, рассчитанная для адсорбции L-триптофана на поверхности Fe в присутствии молекул воды, равна -29,5 кДж, что означает сильное взаимодействие между молекулой L-триптофана и поверхностью Fe [105, 106].Результаты моделирования динамики молекул показали, что молекулы L-триптофана имеют почти плоскую ориентацию по отношению к поверхности Fe (1 1 0). Расчетная энергия адсорбции между молекулой L-триптофана и поверхностью Fe составляет -29,5 кДж.

Оптимизированная структура молекулы, самые высокие занятые орбитали молекулы, самые низкие незанятые орбитали молекулы и распределение заряда молекулы L-триптофана с использованием функционала DFT (B3LYP / 6-311 * G) показаны на рисунке 5. Рисунок показывает, что в молекуле L-триптофана C5, C12, C13, C14, C15, N7, N10, O2 и O4 несут больше отрицательных зарядов, в то время как C8 и C6 несут больше положительных зарядов.

Это означает, что C5, C12, C13, C14, C15, N7, N10, O2 и O4 являются центрами отрицательного заряда, которые могут предлагать электроны атомам Fe для образования координационной связи, а C8 и C6 — положительный заряд. центры, которые могут принимать электроны с орбитали атомов Fe, образуя обратную связь. Оптимизированная структура соответствует тому факту, что отличные ингибиторы коррозии не только предлагают электроны на незанятую орбиталь металла, но также принимают свободные электроны от металла. Следовательно, можно сделать вывод, что атомы индольного кольца, азота и кислорода являются возможными активными центрами адсорбции.

Пресуэл-Морено и др. [107] смоделировали химическую разбрасывающую способность металлического покрытия Al-Co-Ce под тонкими пленками электролита, характерными для атмосферных условий. Покрытие из сплава Al-Co-Ce было разработано для подложки AA2024-T3, которая может служить барьером, расходуемым анодом и резервуаром для подачи растворимых ионов ингибитора для защиты любых участков дефектов или имитированных царапин, обнажающих подложку. Модель рассчитывает время, необходимое для накопления ингибиторов Ce +3 и Co +2 на царапине при высвобождении из покрытия Al-Co-Ce в различных условиях, таких как pH-зависимая скорость пассивного растворения сплава Al-Co-Ce до определить поток высвобождения ингибитора.Рассматривался перенос как за счет электромиграции, так и за счет диффузии. Было изучено влияние размера царапины, начального pH, концентрации хлоридов и электрохимической кинетики задействованного материала. Исследования показали, что достаточное накопление высвободившегося ингибитора (т. Е. Концентрация Ce +3 превышает критическую концентрацию ингибитора по царапинам AA2024-T3) достигается в течение нескольких часов (например, ~ 4 ч для царапин S = 1500 мкм. м), когда исходный pH раствора составлял 6 и покрытие находилось рядом с AA2024-T3.

Прадип и Рай [108] смоделировали дизайн ингибиторов коррозии на основе фосфоновой кислоты, используя подход силового поля.

5.1.2. Пиперидин и производные

Халед и Амин [109] изучали адсорбцию и ингибирование коррозии четырех выбранных производных пиперидина, а именно пиперидина (pip), 2-метилпиперидина (2mp), 3-метилпиперидина (3mp) и 4-метилпиперидина (4mp) на никеле в 1,0 M HNO ₃ расчетным путем с помощью моделирования молекулярной динамики и квантово-химических расчетов, а также электрохимически с помощью методов Тафеля и импеданса.Моделирование молекулярной динамики (МД) выполняли с использованием коммерческого программного обеспечения MS Modeling от Accelrys с использованием модуля аморфных ячеек для создания пиперидиновых ячеек на никелевой подложке. Поведение ингибиторов на поверхности изучали с использованием моделирования молекулярной динамики, а молекулярные потенциалы, оптимизированные для конденсированной фазы, для исследований с атомистическим моделированием (КОМПАС), силового поля. КОМПАС — это ab initio мощное силовое поле, которое поддерживает атомистическое моделирование материалов конденсированной фазы [102].Исследования молекулярного моделирования были применены для оптимизации адсорбционных структур производных пиперидина. Границы раздела никель / ингибитор / растворитель были смоделированы, и заряды на молекулах ингибитора, а также их структурные параметры были рассчитаны в присутствии эффектов растворителя. Квантово-химические расчеты, основанные на методе ab initio, были выполнены для определения взаимосвязи между молекулярной структурой пиперидинов и их эффективностью ингибирования. Результаты, полученные с помощью тафелевского и импедансного методов, хорошо согласуются и подтверждают теоретические исследования.

Халед и Амин [110] также провели исследования по моделированию молекулярной динамики ингибирования коррозии алюминия в молярной соляной кислоте с использованием некоторых производных имидазола. Они также адаптировали метод моделирования Монте-Карло, включающий молекулярную механику и динамику, для моделирования адсорбции производных метионина, а именно, L-метионина, сульфоксида L-метионина и сульфона L-метионина на поверхности железа (110) в 0,5 M серной кислоте. Результаты показывают, что производные метионина обладают очень хорошим ингибирующим действием на коррозию мягкой стали в 0.5 М раствор серной кислоты.

5.1.3. Анилин и его производные

Ингибирующее действие анилина и его производных на коррозию меди в соляной кислоте исследовали Henriquez et al.

No related posts.