Файл: Коган, З. А. Консервация и упаковка машиностроительной продукции.pdf

На основе проведенных исследований ВНИИЭКИТУ были рекомендованы для внедрения в промышленность три восковых состава для пропитки, покрытия й дублиро­ вания материалов [83].

Состав (в % по массе) и стоимость этих смесей приведены в табл. 21.

В 1970—1971 гг. ВНИИЭКИТУ разработаны улуч­ шенные составы с микрокристаллическими восками для картона и бумаги: ЦПНС-30-5 •— для покрытия бумаги и картона, а также герметизации картонных коробок мето­ дом окунания; ЦПН-10-Б-З — для покрытия картона; ЦППВ-30-1,5 — для покрытия бумаги; ЦПВС-30-3 — для покрытия бумаги.

Г л а в а VII

КОНСЕРВАЦИЯ ДЛЯ ДЛИТЕЛЬНОГО ХРАНЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ИНГИБИТОРОВ

В настоящее время находят широкое применение спо­ собы консервации для длительного хранения машинострои­ тельной продукции с использованием ингибиторов атмо­ сферной коррозии.

Эти способы консервации наиболее эффективны в со­ четании с внутренней упаковкой, которая имеет высокие защитные свойства.

Ингибиторы подразделяются по характеру действия на две группы: летучие и нелетучие, которые, в свою очередь, подразделяются на контактные и ползучие. К контакт­ ным ингибиторам относятся неорганические, применяе­ мые в нейтральных водных растворах, а также соли органических кислот и оснований, не обладающие по­ верхностной активностью. К ползучим ингибиторам отно­ сятся нелетучие соли, содержащие ионы поверхностноактивной органической кислоты или основания, вслед­ ствие чего соль быстро расползается по поверхности пленки влаги на металле. Это объясняется тем, что в ме­

ее натяжение. Под действием сил поверхностного натя­ жения происходит оттягивание жидкости вместе с раство­ ренным ингибитором в сторону других соседних участков пленки. Поэтому ингибитор быстро расползается по пленке влаги.

К летучим ингибиторам относятся:

1. Вещества, не являющиеся окислителями — аммиак, различные аммониевые основания, а также аналоги аммо­ ниевых оснований. Эти летучие органические и неорга­ нические основания оказывают защитное действие путем создания щелочной среды в пленке влаги на поверхности металла. К ним относятся:

летучие слабые органические и неорганические осно­ вания, способные образовывать на поверхности ме­ талла нерастворимые соединения; летучие соли органиче­ ских и неорганических оснований с веществами, облада­

2.Вещества с окислительными свойствами — органи­ ческие эфиры азотистой кислоты, тионитриты, нитроамины, алифатические нитросоединения, нитросоединения, нитрофенолы, нитрогетероциклические соединения, ги­ дроперекиси.

3.Летучие соли и комплексные соединения органиче­

ные соединения алкиламинов с алифатическими нитросоединениями, нитрофеноляты органических и неорга­ нических оснований, комплексные соединения летучих органических и неорганических оснований с перекисями.

4. Вещества или смеси веществ, выделяющие пары летучих ингибиторов в результате химических реакций — смеси нитрита натрия с ацетамидом, бензоата натрия

сфосфорнокислым аммонием.

5.Комбинированные ингибиторы, представляющие со­ бой смеси ингибиторов различных групп — смеси фосфата аммония, нитрита натрия и бикарбоната натрия и бензоата натрия.

Наиболее сильными защитными свойствами обладает группа летучих ингибиторов из летучих солей и комплекс­ ных соединений с азотистой кислотой и другими окисли­ телями.

Процесс действия летучих ингибиторов состоит из следующих стадий: испарение при соприкосновении инги­ битора с воздухом; распространение ингибитора в воздухе путем конвекции или диффузии; насыщение замкнутого пространства упаковки парами ингибитора и прекращение процесса испарения; адсорбция ингибитора на поверхности металла вместе с парами воды; воздействие влаги с раство­ ренными в ней ингибиторами на поверхность металла, смещение электродного его потенциала в положительную сторону и пассивирование металла.

Особенностью летучих ингибиторов является то, что они способны защищать металлы, находясь в газовой или паровой фазе, поэтому их часто называют парофазными

84

замедлителями коррозии. Летучие ингибиторы коррозии должны иметь свойства, обусловливающие их действие, а именно: определенную упругость паров, поверхностную активность, наличие полярных групп, растворимость в воде.

Летучие ингибиторы коррозии блокируют защищаемую поверхность металла от внешнего воздействия, адсорбируясь на поверхности металла. Они не вступают в хими­ ческое соединение с металлом и не образуют на его по­ верхности фазовых пленок. Адсорбция летучих ингиби­ торов на поверхности металла является обратимой, и поэтому защита металла от коррозии осуществляется в условиях непрерывного контакта ингибитора с металлом. Действие летучих ингибиторов сводится не только к фи­ зической адсорбции на поверхности металла или растворе ингибиторов в пленке воды, здесь имеет место также хемосорбция или специфическая адсорбция.

В настоящее время исследовано свыше сотни различ­ ных органических соединений в качестве ингибиторов.

(VP 1-260), дихан, НДА, препарат-3 (нитрит дииопропиламина) или VPI-220, карбонат дициклогексиламин (СНС), карбонат моноэтаноламин (МЭАК), бензоат моноэтаноламин (БМЭА) и др.

Механизм действия ингибиторов не изменяется при введении их в парообразной или газообразной фазе в растворы, в смазки, бумаги.

Защитное действие летучих ингибиторов объясняется непрерывным и непосредственным контактом его частиц или паров с поверхностью защищаемого металла. Есте­ ственно, что для длительного хранения создание постоян­ ного контакта может быть обеспечено только в том случае, если изделие вместе с ингибитором заключено в герметич­ ную оболочку с достаточно высокими защитными свой­ ствами, препятствующими улетучиванию паров, ингиби­ тора, а также проникновению влаги и агрессивных эле­ ментов из окружающего воздуха [8, 22, 24].

Консервацию ингибиторами можно осуществлять сле­ дующими методами: распылением порошка; распылением спиртовых, спиртоводных, водных и других растворов ингибитора под давлением; протиркой и окунанием в спир­ товые растворы; втиранием порошков ингибитора в за­ щищаемые поверхности; завертыванием изделий в бумагу,

85

пропитанную ингибитором; подвешиванием вблизи защи­ щенных поверхностей мешочков с порошкообразным инги­ битором [24].

Рассмотрим основные характеристики и свойства ле­ тучих ингибиторов.

Ингибитор НДА — нитрит дициклогексиламина. Это белый кристаллический порошок, растворяющийся в воде,

от температуры окружающего воздуха. При температуре 20° С упругость паров НДА равна 0,0001, при 45° С — 0,0014, при 60° — 0,007 мм рт. ст.; рН 1%-ного водного раствора ингибитора равно 7—8.

Ингибитор НДА предохраняет от атмосферной корро­ зии сталь, алюминий и его сплавы, никель, хром, кобальт и стальные фосфатированные и оксидированные поверх­ ности. Он пригоден для длительного хранения сроком до 10 лет, но имеет следующие недостатки:

1) не защищает от коррозии чугун, медь и его сплавы

ивсе другие цветные металлы;

2)защитное его действие начинается после некоторого промежутка времени из-за небольшой летучести инги­ битора;

3)действие его эффективно только на близком расстоя­ нии от поверхности защищаемого металла. Не рекомен­ дуется применять НДА для изделий с электроконтактами высокой чувствительности. Ингибитор НДА разрушает нитролаки и хлор-каучук, безвреден для глифталевых эмалей, натуральной резины и пластмасс.

Защитное действие паров НДА проявляется не сразу из-за медленного насыщения парами защищаемого объема, поэтому для более быстрого насыщения пространства вокруг изделия можно использовать в сочетании с НДА ингибитор КЦА. Благодаря большой упругости паров ингибитор КЦА быстро испаряется и сразу же обеспечи­ вает защиту металла, а НДА обеспечивает более длитель­ ную защиту. Рекомендуется смешивать одну весовую часть КЦА с тремя весовыми частями НДА.

При консервации на длительное хранение рекомен­ дуются следующие методы и способы распыление по-

86

раствора во внутренние полости изделия с последующей

тиловом спиртах. Упругость его паров при температуре +25° С составляет 0,394 мм рт. ст.

Благодаря большой упругости паров ингибитор КЦА защищает от коррозии изделия из черных металлов при температуре ниже 0° С. Ингибитор КЦА защищает от коррозии те же материалы, что и НДА, сроком до 5 лет. Его применяют для защиты трубопроводов и различных емкостей путем распыления его воздушной струей сублиматорной установки.

Ингибитор ХЦА — хромат циклогексиламина. Это жел­ тый кристаллический порошок. Рекомендуется для за­ щиты стали, чугуна, меди и ее сплавов, никеля, олова, алюминия и его сплавов. Однако он слабо защищает от коррозии цинк и кадмий. Наиболее эффективная защита достигается при использовании ингибиторной бумаги

образом: обертывают изделия в ингибированную бумагу, размещают ее в механизмах и приборах в свободных пространствах между деталями, затем изделия упаковы­ вают в герметично закрываемые чехлы, ящики, контей­ неры и т. п.

Основным недостатком ингибиторов НДА, КЦА, ХЦА является то, что они не универсальны, т. е. пригодны для защиты только черных металлов и не пригодны для защиты цветных металлов.

Кроме ингибитора ХЦА, пригодного для защиты черных и некоторых цветных металлов, являются перспек­ тивными разработанные Институтом физической химии Академии наук СССР (ИФХ) универсальные ингибиторы. Технические характеристики универсальных ингибито­ ров приведены в табл. 22 [79].

87