Файл: Ингибиторы коррозии металлов сборник трудов..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

\ Защита изделий от внешних разрушающих воздействий является 'одной из важнейших функций, которую должны выполнять покрьГ- т.ия. Поэтому для оценки их защитного действия Дюльшой интерес -Представляют те свойства' покрытий, которые непосредственно свя: £аны с «экраппрованирм» изделия, защищаемого покрытием от аг­ рессивных веществ, а ;пменно проницаемость пли непроницаемость

пленок.

i

!

1[

Паропронпцаемость свободных пленок определяли весовым ме­

тодом «стаканчика» при температуре 25±1 °С.

|

 

ь Данные,

по паропроипцаемост'и неингибированных

и| ингибиро­

ванных покрытий на основе смолы ЭД-5, лаков УР-231| и ЛК-546

приведены |в табл;

2.

!

!

.

т

 

.

■' .

 

 

 

!

i

 

1

 

■л .

 

 

!

Таблица 2

 

 

 

!

 

0

 

 

 

 

 

 

Паропроницаемость {покрытий на основе ЭД—5, УР—231

и АК—546

 

 

1

 

"

'1

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

-------------- Г “

 

 

 

 

1

 

 

 

1

1

 

Г[арсш!Р'Оницает

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

УТолщина пленк,й,

43остав покрытия ;

 

М’ость,

! ■

паронрепицае- -

 

 

i

\

г-i\м/см2-час Юг5

МОСТИ, Г к

7

 

1

ю-2

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

t

j

 

 

-г/см-час ТО7 -

...

 

 

t

 

 

 

 

_________ L

__Д__1

 

 

 

1

!

 

. ^

 

i'

 

л ~

 

'

 

 

УР-231

|

;

 

1,615

 

3,84

 

 

 

 

 

2,38

 

ЭД-5 f

 

 

0,34

 

1,53

 

 

 

 

 

4,51

 

АК-'546

'

 

 

0,703

 

0,116

 

;

,

 

1,63

ifС*с. ■'

АК-546

с ингибиторцм

 

0,685

 

0;163 -

 

 

: ■

2,38

 

 

 

 

 

*

 

 

БТА,

 

|

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г-

 

 

 

 

 

 

 

Все покрытия!на основе исследованных плепкообразутдщпх обла­

дают j незначительной 1паропронпцаемостью, особенно

 

покрытия на

основе акрилового лака марки АК-546, коэффициент паропроницаемости для которого составляет 03 14-0,46-10~7 г/см-час. \

Для изучения влияния неингибированных и ингибированных по­ крытий на основе ЛК-546 на кинетику электродных ..процессов на стальном электроде были сняты {поляризационные кривые. Кривые снимали гальваностатическим методом в 0,5 н. растворе NaCl.

Для снятия поляризационных|кривых однослойные покрытия на­ носили окунанием электрода в раствор соответствующего состава при комнатной температуре. После нанесения пленки образцы вы­

держивали в течение

7 суток на ,воздухе

для

формирования

ста­

бильной пленки.

'

j '

'

л

J

ианё-.

Как видно из анализа поляризационных кривых (рис) 1),

тление покрытия на поверхность" стального" электрода смещает ста­ ционарный потенциал коррозии.в сторону,положительных значений на 50—70 мв. Наличие полимерного покрытия на поверхности Met талла резко увеличивает перенапряжение катодной реакции. Анод­ ная поляризуемость возрастает в меньшей степени. ---/ А и '^-л7

сПри введении ингибитора коррозии БТА катодная итанодная гпо:

ляризуемость соответственно ув^личи.вается.'<-.ПС ы г . л о ... j л :. : * ТО iГ, V;.

•202


ij Полученные данные позволяют предположить, что исследуемые покрытия 'преимущественно влияют на катодный процесс потому, что пленка на поверхности металла является как барьером для -диффузий'деполяризатора, так и препятствием для выхода электро­

нов со стороньрметалла.

. : i '

Рис. 1. Поляризационные кривые, полученные на?стальных об­ разцах (кривые 3,3') и образцах с покрытием (неингйбированкым— кривые |1Д'; ингибированным— кривые 2,2') на основе акриловой смолы в 0,5 н. растворе NaCl

'О'' - . „

Торможение анодного процесса связано с экранирующим дейст­ вием покрытия, вследствие чего затрудпяется^дйффузия ионов же­ леза в объем электролита. Для ингибированных покрытии анодная

поляризуемость усиливается под влйянием БТА.

/

В ы в о д ы

\<■

г•

При исследовании защитных и

некоторых физико-химических

свойств неснимаемых покрытий на .основе эпоксидных, эпоксиполп-

уретановых и акриловых с в я з у ю щ и х

установлено, что:

203

1. Введение ингибиторов коррозии металлов улучшает защитные свойства покрытий па основе эпоксидной смолы ЭД—5 и эпоксиполиуретанового лака УР—231;

2. Лучшими антикоррозионными свойствами и меньшей паропроницаемостью обладают покрытия на основе акрилового лака АК—546.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Электроизоляционные материалы на основе эпоксидных смол. Госэнергоиздат,

Л1-Л., 1959 г., стр. 115—120.

2.Электроизоляционные материалы в США, Информэлектро, М., 1970 г., стр. 35—39.

3.Справочник по электротехническим материалам, Госэнергоиздат, М.-Л., 1958 г.

4.С. В. Якубович, В. А. ЗубчуК' О. Г. Курбатова, «Лакокрасочные материалы и

их применение». Л? 1, 12— 16, (1962).

5. Л. Ф. Моисеев. «Лакокрасочные материалы и их применение», Х» 2, 88—92,

М. я. РЪ'ТТЕН, II. г. ключников

КАТОДНОЕ ПОВЕДЕНИЕ СТАЛИ В 3-%ном РАСТВОРЕ ХЛОРИДА НАТРИЯ С ОРГАНИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

Изучение катодного поведения сталей в растворах различных солей представляет интерес в связи с тем, что для борьбы с корро­ зией подземных металлических сооружений в настоящее время ши­ роко применяется их катодная защита внешним током. С увеличе­ нием агрессивности среды плотность защитного тока возрастает [1]. Снизить плотность катодно-полярпзующего тока можно, применив ингибиторы, которые повысили бы поляризуемость металла подзем­ ных сооружений. Решение этой задачи могло бы дать экономиче­ ский эффект.

В работе использовались образцы стали 3 в виде дисков с рабо­ чей поверхностью 0,5024 см2, запрессованные в боковую грань ку­ бика из оргстекла. Перед опытом образцы зачищали шлифоваль­ ной бумагой и обезжиривали ацетоном и спиртом. В качестве элек­ тролитов использовали растворы 3% хлорида натрия с добавкой катапнна Б —300, с содержанием основного вещества 87,7%, мол. весом 420, катапина бактерицидного с содержанием воды не менее 20%, активного вещества 74%, средний мол. вес 438, каптакса (меркаптобензтиазола). Поляризационные измерения 'Проводили па по тенциостате П—5827 потенциодинамическим методом. Скорость из­ менения потенциала составляла 0,2 в;мин. Начало измерений от Ф— 1,3 в. Электродом сравнения был хлорсеребряный электрод с насыщенным раствором хлорида калия.

204


На рис. 1 представлена зависимость скорости растворения стали з растворах хлорида натрия с органическими добавками и без них. Кривая имеет общий вид ABCDE.

Рис. 1. Погенциостатичеокие катодные кривые, по­ лученные на стали 3 в 3% растворах хлорида нат­ рия с органическими добавками и без них при ес­ тественной аэрации и разделении анодного и катод­ ного пространства, при 23±0,5°С:

1—3%

раств ор

х л о р и д а н а т р и я без

д о б а в о к ;

2 —0,5 г,'л

к а -

т а п и н а

Б-300;

3—0,2 г/л

к а п т а к с а ;

4— 1,5

г/л к а т а п и н а

Б-300;

 

5 — 0,5 г/л к а т а п и н а

б а к т е р и ц и д н о г о

и 0,2 г/л

к а п -

 

 

 

 

т а к с а

 

 

 

205

1 -На участке'АВ пгаблюдается уменьшение скорости восстанови е* иия воды до водорода, вероятно, за счет защелачивания среды.. При сдвиге потенциала в положительную.сторону, в областшВС, ка­ тодный ток уменьшается. Максимальное уменьшение тока наблюда­ ется при добавке к хлориду натрия 0,2 г/л каптакса (кривая 3) и смеси каптакса с катапином бактерицидным (кривая о). В области CD ток практически отсутствует. Дорацление вышеуказанных;ор»га.-- ниче^кпх веществ расширяет/эту/ббласть за счет увеличения перенапряжения катодного процесса. В области DE наблюдается рост растворения стали, который снижается при добавлении | органиче­ ских добавок, особенно 0,5 и 1,5 г/л катапина Б—300 (кривые 4,2) Рассматривая область потенцггалов, при которых осуществляется: катодная защита внешним током от ф — 1,2 до ф — 0,8 в (нрэ), вид­ но, что катодный ток при наличии добавдк начикает уменьшаться; при потенциалах отрицательнее 0,85 в/Дапрпмер, упри J ^ — 1,2 в: (нвэ) (кривые 5,1) примерно в 2,5 раза. \ j v

Отдельные эксперименты показали, что введение ■•хмеаси катапина с каптаксом дает хорошие результаты другие |растворах хлорида натрия, например NaCl 0,9 г/л + СаСЬ 0,1 г/лДта)бл. 1).

 

 

 

 

 

 

Д

аблииа 1

Снижение плотности катодного

тока

в растворе NaCl (0,9

г/л) 4-

Са(С12

(0,1 г/л)

с органическими добавками

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Снижение катодного тока (ра£)

 

 

 

Ф в. (НВ Э)

 

 

ДО-ба;ВКИ

J

 

1----------------

 

 

 

 

»

 

катанин

Б-300,

0,1 г!л

катадин Б-300- 1 гЫ Я- каптакс

 

ОД г/л|

 

 

 

 

 

V!

1 \

 

—1.2

9 2

 

 

2.5

 

 

—1Л

 

 

 

4.0

 

 

< 1 о

ш

 

 

7.0

 

 

 

— 0,9

4,7

 

 

$,3

 

 

-^0,8

2;6

 

 

4.5

 

 

 

Вы в о д ы

1.Введение в 3% раствор хлорида натрия катапина Б—300, ка­ тапина бактерицидного, каптакса или их смесей приводит к увели­ чению перенапряжения катодного яроцессаД-к снижению плотности катодного тока при потенциалах фгД1,278 —Д —0,85 в и при потен­

циалах положительнее ф — 0,3 в (нвэ) .V," • : Д Д :ДД--

2. Наибольшее перенапряжение катодного процесса в 3% рас­ творе хлорида натрия в зоне ф—1,2 — ф,—10,95‘ дает добавка 0,2 г/л каптакса и 0,2 г/л каптакса с 0,5 г/л катапина/бактерицидного.

206


ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.И. П. Жук. Курс коррозии и защиты металлов, Изд. «Металлургия», Мц

1968 г., стр. 52.

4

Т. А. КОЗЛЕНКОМ С. Г. ЕНИШЕРЛОВА, Р. У. ЗАГИРОВА,

И. 5И. КРЫЖЛНО,ВСКИИ, В. Б, РАТИНОВ

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ КОРРОЗИИ АРМАТУРНОЙ СТАЛИ В БЕТОНАХ С ЗАМЕДЛИТЕЛЯМИ КОРРОЗИИ

Эффективным способом торможения коррозии арматурной стали является введение в бетон комплексной добавки, т представляющей собой смесь нитрита и нитрата кальция в соотношении 1 : 1 (ННК).. ННК может использоваться в присутствии хлористых солей, напри1' мер хлорида кальция (ННХК). В опубликованных ранее работах по использованию этих добавок сообщалось, что одним из важный

.условий успешного применения их, является .получение плотного*, бездефектного защитного слоя бетона над арматуройтолщиной н£

менее 1,5—2 см J1, 2].

Ограничения были

введены потому, что,

действие этих добавок

отождествлялось с действием, хорошо ■изле­

ченного нитрита натрия

[3]. Дальнейшими

исследованиями было,

установлено, что действие НИК и ННХК на бетон существенно от-

личается от действия нитрита натрия [4].

Л

Задачей настоящего исследования явилось изучение

влияния-

ННК и ННХК на структуру бетона, в частности на его проницаем мость. В связи, с этим возникла необходимость изучить вопрос о до»-

пустимой толщине защитного

слоя бетона над

арматурой.

1

( Поровая структура бетона

определялась по

кинетике водонасьн.

щения [5]. Этот метод предусматривает непрерывное гидростатиче-. ское взвешивание, осуществляемое на автоматической самопишу1-- щей установке, состоящей из квандрантных весов с оптической шкаг лой тцпа ВЛТК—500 и потенциометра с масштабным устройством;

типа АСД.

г

ч

1

~^

Параметры, характеризующие

пористость бетонных

образцов':

w M— максимальное

водонасыщение, К— характеристика

среднего,

размера пор, а — характеристика

однородности пор, определялись

по методике Бруссера х помощью заранее построенной номограм­ мы путем решения уравнения:

wt ~ wM(1 — e~u i),

где wt— насыщение в момент времени t.

! Наследовались

бетонные образцы в'.виде

балочек 4x4X16 см

следующего состава: цемент,: песок, .щебень,

вода с соотношением-

207-


компонентов 1 : 1,5 : 3,3 : 0,525. Добавки НМ1\ и ЫПХК вводились с водой затворения в количестве 3% от массы цемента. Результаты измерений и расчетов приводятся в табл. 1.

 

 

 

 

 

Таблица 1

'

 

Характеристика пор.

^ м

X

а

Д обатака в бетон

" -——

 

 

 

Нет

ННК

 

3,75

1,72

0.5

3%

 

4,70

0,786

0,7

3%

ННХК

 

4 89

0,51

0,7

Данные таблицы 1 свидетельствуют о положительном влиянии НН'К и ННХК на пористость бетона; средний арифметический раз­

мер пор (л) при введении Н4Ж уменьшается более, чем в 2 раза, а в присутствии ННХК более, чем в 3 раза. Дисперсия размеров пор при введении добавок также резко уменьшается.

Таким образом, добавки ННК и ННХК уплотняют бетон, увели­ чивают долю диффузионного контроля за коррозионным процессом стали в бетоне. Это, в свою очередь, дает возможность уменьшить минимально допустимую толщину защитного слоя бетона над ар­ матурой. Для проверки этого были проведены коррозионные испы­ тания арматуры, которые предусматривали изменения концентра­ ции ННК и ННХК * от 0,1 до 4% к массе вяжущего, а также изме­ нения толщины защитного слоя от 0,5 до 3 см.

Образцы готовились следующим образом: металлические пла­ стинки из стали марки Ст. 3, размером 2,5Х'5Х0,3 см, одна плос­ кость которых и торцы изолировались эпоксидной смолой, помеща­ лись в цементно-песчаные кубы размером 10x10x40 см, состава: цемент, песок, пода при соотношении компонентов 1:3: 0,5, таким образом, чтобы над шлифованной, неизолированной поверхностью пластинок находился защитный слой бетона определенной толщи­ ны. Образцы вибрнровались. Для того, чтобы пластинки строго фиксировались в образцах их прикрепляли к предварительно при­ готовленным подставкам из песчаного бетона того же состава, что и образец. Образцы хранились при переменном смачивании (1 сут­ ки) и последующем высушивании (6 суток) в течение одного года. Затем кубы разбивались, пластйнки извлекались и измерялась пло­ щадь и глубина коррозии. Для получения статистических данных глубина коррозии измерялась по определенному плану (всего 250 измерений с одной пластинки).

* Н Н Х К водилась с таким расчетам, чтобы концентрация хлорида кальция составила 2% от массы вяжущего, а дозировка Н Н К в этой добавке составляла

по отношению к CaCl 1 : 20; 1:4; 1:2; 1 : 1; 2 : 1.

208