Патент на изобретение №2330054
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АНТИКОРРОЗИОННЫЙ ПИГМЕНТ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области защиты металла от коррозии лакокрасочными покрытиями. Задачей изобретения является изыскание малотоксичного высокоэффективного антикоррозионного пигмента. Поставленная задача решается применением гидроксиэтилидендифосфоната кальция формулы СН3(ОН)С(РО3)2Са2 в качестве антикоррозионного пигмента, обладающего по сравнению с прототипом – протонированным гидроксиэтилидендифосфонатом цинка и контрольным образцом – тетраоксихроматом цинка более высокой антикоррозионной эффективностью. 1 табл.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии лакокрасочными покрытиями. Способность лакокрасочных покрытий защищать металлы от коррозии в значительной степени определяется антикоррозионной эффективностью входящих в состав покрытий пигментов. К наиболее эффективным антикоррозионным пигментам относятся высокодисперсные вещества, содержащие хром в высшей степени окисления, см. книгу Ермилов П.И., Индейкин Е.А., Толмачев И.А. Пигменты и пигметированные лакокрасочные материалы. – Л.: Химия, 1987. – 200 с. Однако токсичность соединений Cr (VI) делает неизбежным исключение пигментов этого типа из состава лакокрасочных композиций в ближайшем будущем. Как альтернатива хром(VI)-содержащим пигментам часто рассматриваются фосфаты цинка и др. металлов. В качестве фосфатсодержащих пигментов в основном используются фосфаты цинка Zn3(PO4)·nH2O и хрома Cr(PO4)·nH2О, которые представляют собой нетоксичные кристаллогидраты, см. книгу Корсунский Л.Ф., Калинская Т.В., Степин С.Н. Неорганические пигменты. Справ, изд. – СПб.: Химия, 1992. – 336 с. Фосфат хрома используется в пигментных композициях в сочетании с хроматными пигментами. В настоящее время для защиты металлов от коррозии известно использование конденсированных фосфатов металлов – дифосфатов меди Cu2Р2O7, кальция Са2Р2O7, магния Mn2Р2O7; полифосфатов кальция Са3(Р3О10)2·1,5Н2O, цинка Zn3(Р3О10)2·Н2O, алюминия Al3(Р3О10)2·2Н2O; циклотетрафосфатов железа Fe2P4O12, меди Cu2P4O12, никеля Ni2P4O12, цинка Zn2P4O12, магния Mg2P4O12, кальция Ca2P4O12 и марганца Mn2Р4O12 Наиболее близким по структуре к предлагаемому изобретению является протонированный фосфонат цинка формулы СН3(ОН)С(РО3Н2)(РО3)Zn, используемый в качестве ингибирующей и комплексообразующей добавки к водным грунтовкам преобразователям ржавчины, см. книгу А.С.Дринберг, Э.Ф. Ицко, Т.В.Калинская Антикоррозионные грунтовки, СПб.: ООО «НИПРОИНС ЛКМ и П с ОП», 2006. – с.90. Недостатками указанного фосфоната цинка с точки зрения возможности его использования в качестве антикоррозионного пигмента является низкая противокоррозионная эффективность и растворимость в воде, которая приводит к ухудшению изолирующих свойств антикоррозионных покрытий. Задачей изобретения является изыскание малотоксичного высокоэффективного антикоррозионного пигмента. Техническая задача решается применением гидроксиэтилидендифосфоната кальция формулы СН3(ОН)С(РО3)2Са2 в качестве антикоррозионного пигмента. Решение технической задачи позволяет применить гидроксиэтилидендифосфоната кальция формулы СН3(ОН)С(РО3)2Са2 в качестве высокоэффективного антикоррозионного пигмента. Гидроксиэтилидендифосфонат кальция получают осаждением из водной среды при взаимодействии гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты и ионов Са2+, образующихся в результате диссоциации водорастворимой соли кальция, при мольном соотношении кислота:соль кальция, равном 1:2, см. кн. Н.М.Дятлова, В.Я.Темкина, К.И.Попов. Комплексоны и комплексонаты металлов. М.: Химия, 1988, с.211. В качестве водорастворимых солей кальция используют нитрат или хлорид. Полученный продукт ранее не использовался и представляет собой белый высокодисперсный порошок нерастворимый в воде. Для доказательства антикоррозионных свойств гидроксиэтилидендифосфоната кальция исследуют пассивирующее действие его водных вытяжек на сталь. В качестве контрольного образца используют хромсодержащий тетраоксихромат цинка (ГОСТ 16763-79), относящийся к наиболее широко используемым на практике антикоррозионным пигментам. Подготовку поверхности образцов кузовной стали 08кп перед антикоррозионными испытаниями осуществляют путем абразивной обработки и последующего обезжиривания уайт-спиритом и ацетоном. Водные вытяжки гидроксиэтилидендифосфоната кальция и тетраоксихромата цинка готовят в соответствие с методикой, описанной в книге И.А.Горловский, А.А.Индейкин, И.А.Толмачев. Лабораторный практикум по пигментам и пигментированным лакокрасочным материалам, Л.: Химия, 1990, с.188. В химический стакан вместимостью 150-300 мл помещают 15 г пигмента, приливают цилиндром 50 мл дистиллированной воды, нагревают до кипения и кипятят в течение 30 мин. Суспензию охлаждают, фильтрат заливают в цилиндр и доводят его объем до 50 мл дистиллированной водой, после чего смешивают с равным объемом 6%-ного раствора хлорида натрия. Полученную водную вытяжку используют для испытаний через сутки после приготовления. Для оценки антикоррозионных свойств протонированного гидроксиэтилидендифосфоната цинка формулы СН3(ОН)С(РО3Н2)(РО3)Zn готовят его водный раствор с концентрацией, равной содержанию водорастворимых веществ в водной вытяжке гидроксиэтилидендифосфоната кальция формулы СН3(ОН)С(РО3)2Са2. Результаты экспериментов приведены в таблице.
Проведенные испытания показали, что гидроксиэтилидендифосфонат кальция по антикоррозионным свойствам превосходит прототип и токсичный тетраоксихромат цинка, что подтверждает возможность его применения в качестве высокоэффективного антикоррозионного пигмента.
Формула изобретения
Применение гидроксиэтилидендифосфоната кальция формулы СН3(ОН)С(РО3)2Са2 в качестве антикоррозионного пигмента.
|
||||||||||||||||||||||||||
