RU2737693C1 - Антикоррозионный состав для покрытий - Google Patents
Антикоррозионный состав для покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737693C1 RU2737693C1 RU2019145766A RU2019145766A RU2737693C1 RU 2737693 C1 RU2737693 C1 RU 2737693C1 RU 2019145766 A RU2019145766 A RU 2019145766A RU 2019145766 A RU2019145766 A RU 2019145766A RU 2737693 C1 RU2737693 C1 RU 2737693C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- polyaniline
- coatings
- aniline
- poly
- zinc
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
Abstract
Изобретение относится к полимерным антикоррозионным цинкосодержащим лакокрасочным материалам для защиты от коррозии оборудования, изделий и стальных конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды. Задачей изобретения является устранение большинства присущих известным техническим решениям недостатков: сложность аппаратурного оформления, низкая коррозионная стойкость покрытий, низкая растворимость полианилина, использование смеси различных растворителей. Поставленная задача решается использованием антикоррозионного состава для покрытий, содержащего эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, порошок металлического цинка, растворитель - толуол и электропроводящий полимер, в качестве которого выступают производные полианилина, при следующем соотношении компонентов, мас.%: эпоксидный олигомер - 10,2; полиэтиленполиамин - 2,5: порошок металлического цинка - 70-80; полианилин - 5-15; толуол – остальное. В качестве производных полианилина выступают: поли-о-толуидин; поли-о-анизидин; сополимер на основе анилина и 2-[(2Е)-1-метил-2-бутен-1-ил] анилина. Данное изобретение позволяет снизить энергоемкость при приготовлении антикоррозионного состава для покрытий, повысить устойчивость стали к коррозии путем снижения электрохимического потенциала, а также за счет большей растворимости используемых компонентов достичь лучшей однородности покрытия и увеличить срок его службы. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 12 пр.
Description
Изобретение относится к полимерным антикоррозионным цинкосодержащим лакокрасочным материалам для защиты от коррозии оборудования, изделий и стальных конструкций, эксплуатирующихся в условиях агрессивной среды.
Применение цинкнаполненных композиций способно обеспечить долговечность стальных конструкций за счет протекторного механизма защиты, который основан на понижении электрохимического потенциала в анодную область (-400 мВ у железа, -760 мВ у цинка). Формируется коррозионная пара, в которой цинк выступает в качестве анода, который постепенно растворяется, тем самым снижая потенциал основного металла -железа до значения, когда анодная реакция полностью подавляется, такой механизм защиты называется протекторным. Тем не менее, большое содержание цинка приводит к высокой пористости покрытия, что снижает эффективность барьерной защиты и является следствием снижения многих эксплуатационных характеристик (адгезия, механическая прочность и др.). В области практики и теории защиты металлов от коррозии в последнее время появились новые направления, такие как использование углеродных наполнителей, серосодержащих пигментов покрытых полимерной оболочкой, композитов на основе оксидов металлов и т.д. Одним из перспективных направлений является создание и исследование электропроводящих полимеров (ЭПП), ингибирующих коррозию многих металлов, в том числе и железа. Они могут снижать скорость коррозии в 104 раз. Перспективными представителями ЭПП являются производные полианилина (ПАНИ): поли-о-толуидин; поли-о-анизидин; сополимер на основе анилина и 2-[(2Е)-1-метил-2-бутен-1-ил] анилина. Ограничением для применения на практике незамещенного полианилина является его низкая растворимость. Однако этот недостаток полимера может быть преодолен его функциональной модификацией. Изменяя степень и условия допирования, тип допанта или модифицируя основную цепь ПАНИ, можно управлять не только его растворимостью, но и рядом других свойств, таких как проводимость, электроактивность, термоустойчивость и др.
Известен состав [RU 2318851] лакокрасочного материала для антикоррозионной защиты металлических конструкций с большим сроком эксплуатации, содержащий электропроводящий пленкообразующий компонент (электропроводный полиэтилен) и углеродные нанотрубки от 10 до 80% объема лакокрасочного материала, увеличивающие электропроводность и стойкость к агрессивной среде, и механическую прочность конструкции. Данный материал получают путем нагрева электропроводящих пленкообразующих веществ до температуры плавления, последующего добавления в них углеродных нанотрубок и тщательного перемешивания полученной смеси. Затем полученный материал наносят на зачищенную и обезжиренную поверхность защищаемого объекта.
К недостаткам данного известного изобретения можно отнести высокую стоимость компонентов, выраженную неоднородность покрытия за счет большого содержания углеродных нанотрубок.
Известен антикоррозионный состав для покрытий, содержащий эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, цинковый порошок, растворитель
- смесь ксилола с бутанолом в массовом соотношении 1:1, и целевую добавку, в качестве которой используют полианилин в количестве 0,3 мас.%. Покрытие получают с содержанием цинка 60% [Armelina Е., Martia М, Liesab F., Iribarrena J.I., Alemana С., Partial replacement of metallic zinc dust in heavy duty protective coatings by conducting polymer // Progress in Organic Coatings. 2010. - V. 69. - Р.26-30].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является антикоррозионный состав для покрытий [RU 2545302], содержащий эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, цинковый порошок, растворитель - смесь ксилола с бутанолом в массовом соотношении 1:1, целевую добавку, в качестве целевой добавки он содержит глицидоксипропилтриметоксисилан, и полианилин, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксидный олигомер | 25,7 |
полиэтиленполиамин | 2,3 |
цинковый порошок | 42 |
указанная смесь ксилола с бутанолом | 29,79-29,84 |
глицидоксипропилтриметоксисилан | 0,16-0,21 |
полианилин | 0,3 |
Использование данного покрытия приводит к снижению потенциала рабочего электрода с (-0,548) до (-0,578), (-0,592)В.
Недостатком этих составов является многокомпонентность, плохая растворимость полианилина в смеси ксилола с бутанолом, которая приводит к неоднородности покрытия, следствием которого является низкая коррозионная стойкость. Следует отметить, что значение потенциала рабочего электрода -0.592 В является пограничным значением для протекания катодной реакции, в результате которой будет наблюдается растворение железа, т.е. коррозия поверхности.
Задачей изобретения является устранение большинства присущих известным техническим решениям недостатков: сложность аппаратурного оформления, низкая коррозионная стойкость покрытий, низкая растворимость полианилина, использование смеси различных растворителей.
Поставленная задача решается использованием антикоррозионного состава для покрытий, содержащего эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, порошок металлического цинка, растворитель - толуол и электропроводящий полимер, в качестве которого выступают производные полианилина, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эпоксидный олигомер | 10,2 |
полиэтиленполиамин | 2,5 |
порошок металлического цинка | 70-80 |
полианилин | 5-15 |
толуол | остальное |
В качестве производных полианилина выступают: поли-о-толуидин; поли-о-анизидин; сополимер на основе анилина и 2-[(2Е)-1-метил-2-бутен-1-ил] анилина.
Суть изобретения иллюстрируется следующими примерами
Пример 1 (контрольный).
Раствор полианилина с концентрацией 30 г/л в толуоле получают путем диспергирования в ультразвуковой ванне в течение 10 минут. Полученный раствор добавляют в предварительно приготовленный эпоксидный состав в количестве 5% по массе, содержащий эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин и порошок металлического цинка. Приготовленную композицию тщательно перемешивают перед нанесением антикоррозионного состава на поверхность стальной пластины марки Ст10сп. После формирования покрытия приводят ее в контакт с коррозионно-активной средой, в качестве которой используют 3%-ный раствор NaCl. После 48 часов измеряют электрохимический потенциал стали с покрытием с помощью потенциостата/гальваностата фирмы Elinse P-30JM относительно хлорсеребряного электрода. В качестве стандартного образца использовали металлическую пластину, покрытую эпоксидным составом без применения электропроводящего полимера. Среднее значение потенциала электрода составляет -608.65 мВ (относительно Ag/AgCl).
Пример 2-12.
Получение антикоррозионного состава для покрытий осуществляют аналогично методике примера 1. Соотношение компонентов антикоррозионного состава и свойства покрытий по примерам 1-12 указаны в таблице 1.
При содержании электропроводящего полимера менее 5% значительных изменений электрохимического потенциала не происходит, а при содержании более 15% наблюдается изменение структуры покрытия, поверхность теряет свою однородность, приобретает шероховатость. Как следствие, увеличение содержания электропроводящего полимера в композиции свыше 15% не целесообразно.
Как следует из данных, приведенных в таблице, покрытия, содержащие производные полианилина, позволяют снизить электрохимический потенциал исследуемых образцов, тем самым обеспечить коррозионную стойкость.
Данное изобретение позволяет снизить энергоемкость при приготовлении антикоррозионного состава для покрытий, повысить устойчивость стали к коррозии путем снижения электрохимического потенциала, а также за счет большей растворимости используемых компонентов достичь лучшей однородности покрытия и увеличить срок его службы.
Claims (5)
1. Антикоррозионный состав для покрытий, содержащий эпоксидный олигомер, полиэтиленполиамин, порошок металлического цинка, растворитель и электропроводящий полимер, отличающийся тем, что содержит в качестве электропроводящего полимера, производные полианилина, в качестве растворителя - толуол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Антикоррозионный состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве производного полианилина используется поли-о-толуидин.
3. Антикоррозионный состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве производного полианилина используется поли-о-анизидин.
4. Антикоррозионный состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве производного полианилина используется сополимер на основе анилина и 2-[(2Е)-1-метил-2-бутен-1-ил] анилина.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145766A RU2737693C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Антикоррозионный состав для покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019145766A RU2737693C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Антикоррозионный состав для покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2737693C1 true RU2737693C1 (ru) | 2020-12-02 |
Family
ID=73792722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019145766A RU2737693C1 (ru) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | Антикоррозионный состав для покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2737693C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001072919A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-03-21 | Toray Ind Inc | 塗料用樹脂組成物および塗料 |
RU2290421C1 (ru) * | 2005-08-01 | 2006-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Состав для защитного покрытия |
RU2335521C1 (ru) * | 2007-07-04 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Состав для покрытия |
RU2545302C1 (ru) * | 2013-11-28 | 2015-03-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Спектр" | Антикоррозионный состав для покрытий |
RU2574512C1 (ru) * | 2014-11-10 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Композиция для антикоррозионного покрытия |
-
2019
- 2019-12-31 RU RU2019145766A patent/RU2737693C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001072919A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-03-21 | Toray Ind Inc | 塗料用樹脂組成物および塗料 |
RU2290421C1 (ru) * | 2005-08-01 | 2006-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Состав для защитного покрытия |
RU2335521C1 (ru) * | 2007-07-04 | 2008-10-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Состав для покрытия |
RU2545302C1 (ru) * | 2013-11-28 | 2015-03-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Спектр" | Антикоррозионный состав для покрытий |
RU2574512C1 (ru) * | 2014-11-10 | 2016-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Композиция для антикоррозионного покрытия |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mengoli et al. | Anodic synthesis of polyaniline coatings onto Fe sheets | |
Sakhri et al. | Chlorinated rubber paints for corrosion prevention of mild steel: A comparison between zinc phosphate and polyaniline pigments | |
Shabani-Nooshabadi et al. | Electropolymerized polyaniline coatings on aluminum alloy 3004 and their corrosion protection performance | |
Abaci et al. | Characterization and corrosion protection properties of composite material (PANI+ TiO 2) coatings on A304 stainless steel | |
EP3127970A1 (en) | Nano-coating material, method for manufacturing same, coating agent, functional material, and method for manufacturing same | |
DE60108864T2 (de) | Korrosionsbeständige beschichtungen | |
US20040020784A1 (en) | Anodically formed intrinsically conductive polymer-aluminum oxide composite as a coating on aluminum | |
Bhandari et al. | Conducting polymer nanocomposites for anticorrosive and antistatic applications | |
JPH08500770A (ja) | 腐食保護された金属材料の製造方法及びこの方法によって得られる材料 | |
CN101362918A (zh) | 聚苯胺金属防腐水性工业涂料 | |
Herrasti et al. | Electroactive polymer films for stainless steel corrosion protection | |
Wang et al. | A mechanistic study of corrosion of graphene and low zinc-rich epoxy coatings on carbon steel in salt environment | |
RU2737693C1 (ru) | Антикоррозионный состав для покрытий | |
Huerta-Vilca et al. | Electrosynthesized polyaniline for the corrosion protection of aluminum alloy 2024-T3 | |
Shabani-Nooshabadi et al. | Electrosynthesis of poly (ortho-phenetidine) coatings on steel and investigation of their corrosion protection properties | |
Ghosh et al. | Chloride-free biodegradable organic acid hydrolyzed zinc silicate coating | |
RU2318851C2 (ru) | Электропроводный лакокрасочный материал для антикоррозионной защиты металлических конструкций | |
Shokry | Corrosion protection of mild steel electrode by electrochemical polymerization of acrylamide | |
Shahhosseini et al. | Corrosion protective properties of poly (4-(2-Thienyl) benzenamine) coating doped by dodecyl benzene sulphonate | |
WO2014127752A1 (en) | Static conductive anticorrosive coating composition | |
CN100567427C (zh) | 含苯胺共聚物的防腐涂料及其制备方法和应用 | |
Huerta-Vilca et al. | Pani as prospective replacement of chromium conversion coating in the protection of steels and aluminum alloys | |
Kashif et al. | Electrochemical corrosion resistance performance of sustainable resource-based nanoconducting polymer composites in alkaline medium | |
RU2545302C1 (ru) | Антикоррозионный состав для покрытий | |
Alsingery | Polypyrrole as a perfect corrosion inhibitor for mild steel in hydrochloric acid solution |