Преобразователь ржавчины

 

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно, к модификаторам ржавчины, которые используются для покрытия металлических поверхностей без предварительной очистки их от ржавчины. Предлагаемый препарат содержит в своем составе ортофосфорную кислоту и одну из модификаций углерода, например, каменной уголь, графит или сажу. Причем каменный уголь и графит предварительно размельчают до размера частиц 0,110-0,130 мм. Указанные компоненты берут при следующем соотношении (в вес.%): модификация углерода - 35-62, ортофосфорная кислота - 38-65. Преобразователь ржавчины получают путем смешения одной из модификаций углерода с ортофосфорной кислотой. 1 табл.

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно, к модификаторам ржавчины, используемым для покрытия металлических поверхностей без предварительной очистки изделий от ржавчины.

Известен модификатор ржавчины, содержащий (в мас.) гидролизный лигнин - 14-16, ортофосфорную кислоту 16-20, соапсток 1,5-3,0, этаноламин - 1,5-2,5, натуральную олифу 2-3 и воду остальное [1] Недостатком этого модификатора является невозможность использования его при температуре выше 110^oC, так как входящий в его состав гидролизный лигнин при этой температуре разрушается и препарат теряет свои свойства.

Известен также модификатор ржавчины, содержащий ортофосфорную кислоту, каолин, графит и воду [2] Недостатком этого модификатора ржавчины является низкая преобразующая способность и невозможность использования его при температурах выше 125^oC.

Это объясняется тем, что ортофосфорной кислоты в данном модификаторе оказывается недостаточно для преобразования ржавчины толщиной более 150 мкм и включения в свою полимерную структуру все входящие в его состав компоненты с образованием прочного соединения. При нагревании покрытия из данного модификатора ржавчины до температуры выше 100^oC структура его становится еще менее прочной, потому что входящая в состав модификатора вода испаряется с образованием в покрытии пор.

Задача изобретения состоит в создании надежной защиты от коррозии металлических поверхностей. Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого преобразователя ржавчины, расширение температурного диапазона эксплуатации в сторону ее повышения и увеличение преобразующей способности.

Для достижения этого преобразователь ржавчины кроме ортофосфорной кислоты и одной из модификаций углерода графита содержит другие модификации углерода, например, каменный уголь, предварительно раздробленный до частиц размера 0,110-0,130 мм, или сажу при следующих соотношениях компонентов (в вес.): модификация углерода (каменный уголь, графит, сажа) 35-62; ортофосфорная кислота 38-65.

Преобразователь ржавчины, содержащий одну из модификаций углерода с размером частиц 0,110-0,130 мм, установленным экспериментально, и ортофосфорную кислоту обеспечивает повышение термостойкости и преобразующейся способности. Это позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "изобретательский уровень".

Преобразователь ржавчины получают следующим образом. Предварительно раздробленный в ступке или лабораторной мельнице и просеянной через сито с диаметром отверстий 0,125 мм каменный уголь или графит, или просеянную через такое же сито смешивают с 85% ортофосфорной кислотой марки "ч" ГОСТ 6552-80. Перемешивание производят до получения маслянистой однородной массы черного цвета с плотностью 1,589-1,594 г/см³.

Для проведения испытаний был взят известный преобразователь и приготовлены 9 составов предлагаемого преобразователя ржавчины. Полученный состав наносят кистью или распылителем на стальные ржавые пластины размером 50 х 100 мм с толщиной ржавчины 300-350 мкм. Просушенные при температуре 18-20^oC они подвергаются испытанию на термостойкость. Для этого образца помещают в сушильный шкаф, в котором температуру повышают до следующих величин: 100, 200, 300, 400, 500, 550^oC. При каждой из этих температур образцы выдерживают в течение 1 ч, по истечении которого их подвергают визуальному осмотру для определения состояния покрытия.

Покрытие из известного преобразователя ржавчины начинает разрушаться уже при температуре 115-125^oС, покрытие же на образцах из предлагаемого препарата начинает разрушаться при температурах 500-520^oC.

Повышение прочности покрытия из предлагаемого состава объясняет необратимыми химическими и структурными изменениями, происходящими в нем при увеличении температуры от 100 до 520^oC.

При использовании для получения преобразователя ржавчины модификации углерода частиц больше 0,130 мм происходит уменьшение его пластичности и ухудшение адгезионных свойств.

Уменьшение частиц модификации углерода до 0,110 мм свойств препарата не изменяет.

При содержании в преобразователе ржавчины одной из модификаций углерода ниже 35% понижается его вязкость, в результате чего наблюдается его растекание при нанесении на ржавую поверхность.

При содержании в преобразователе ржавчины одной из модификаций углерода вше 62% снижается его преобразующая способность до 150-170 мкм. Кроме того, за счет возрастания вязкости препарат теряет свою пластичность, затрудняется его равномерно нанесение на поверхность, ухудшаются его адгезионные свойства.

При содержании ортофосфорной кислоты в преобразователе ржавчины ниже 38% уменьшается его преобразующая способность до 150-170 мкм, снижается его пластичность и адгезия к поверхности металла.

Увеличение содержания ортофосфорной кислоты выше 65% не приводит к увеличению его преобразующих свойств и ведет только к ее нецелесообразному расходу.

Результаты сравнительных испытаний предлагаемого препарата и известного приведены в таблице.

Кроме термостойких свойств и более высокой преобразующей способности предлагаемый препарат обладает и другими положительными качествами: ингибирующей способностью, т.е. препятствует дальнейшему процессу коррозионного разрушения металла, при применении данного препарата в условиях повышенных температур 125-520^oC отпадает необходимость в его перекрытии лакокрасочным материалом.

Данный препарат может применятся для нанесения на ржавые поверхности, эксплуатирующиеся как при нормальных, так и при высокотемпературных режимах в различных отраслях народного хозяйства.

Формула изобретения

Преобразователь ржавчины, включающий ортофосфорную кислоту и модификацию углерода, отличающийся тем, что преобразователь ржавчины в качестве модификации углерода содержит графит или каменный уголь, предварительно раздробленный до размера частиц 0,110 0,130 мм, или сажу при следующем соотношении компонентов, мас.

Модификация углерода 35 62 Ортофосфорная кислота 38 65е

РИСУНКИ

Рисунок 1