модификатор коррозии

Формула изобретения

Модификатор коррозии, включающий связующее вещество, 70%-ную ортофосфорную термическую кислоту и воду, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит лигнин гидролизный и масло ПОД - побочный продукт производства капролактама при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Лигнин гидролизный	19-23
Масло ПОД	5-10
70%-ная ортофосфорная
термическая кислота	17-26
Вода	Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лакокрасочной промышленности, а именно к модификаторам коррозии, используемым для покрытия поверхности металлических изделий без предварительной очистки их от продуктов коррозии.

Известен модификатор коррозии, включающий гидролизный лигнин, соапсток, ортофосфорную кислоту, эталамин, натуральную олифу и воду (см. Авторское свидетельство СССР №1595864, кл. C 09 D 5/12).

Известный модификатор имеет сложный состав и технологию приготовления и может быть использован только для обработки черных металлов.

Известен модификатор ПРЛ-2, включающий аммонизированный гидролизный лигнин 45-50%, ортофосфорную кислоту (85%-ную) - 10-13%, воду 37-40% (см. Модификатор ржавчины ПРЛ-2 ТУ 6-15-913-75).

Известный модификатор не обеспечивает эффективной защиты от коррозионно-механических разрушений.

Наиболее близким является модификатор ржавчины (см. патент RU 2055847, C 09 D 19 7/02, C 09 D 5/12), включающий, мас.%: лигнин гидролизный 21-25, ортофосфорная кислота термическая 70% - 17-26, вода остальное.

Прототип имеет следующие недостатки: недостаточную толщину обработки корродированного металла, осыпание защитного покрытия в процессе высыхания и невысокую адгезию к наносимым в дальнейшем лакокрасочным покрытиям по обработанной поверхности.

Нестабильность состава лигнина гидролизного, обусловленного зависимостью от вида и качества древесины, а также от способов варки приводит к нестабильности качеств модификатора на его основе и приводит к ухудшению получаемого модификатора. В частности, повышение минеральных веществ и/или содержание сахаров, а также преобладание низкомолекулярных фракций приводит к снижению сцепления с модифицированной поверхностью. Нестабильность свойств гидролизного лигнина может быть обусловлена и нестабильностью самой системы кислота-лигнин, проявляющая в коагуляции частиц и выпадению с течением времени осадка.

Целью изобретения является создание прочного водонепроницаемого защитного комплекса на поверхности цветных и черных металлов без предварительной зачистки ее от ржавчины, увеличение толщины обработки прокорродированого металла, снижение осыпания защитного покрытия и увеличение адгезии лакокрасочных материалов, наносимых на обработанную поверхность.

В композиции используется необработанный гидролизный лигнин (древесный или растительный) - отход гидролизного производства.

В качестве дополнительного компонента в композиции применяют масло "ПОД" - побочный продукт производства капролактама. Побочный продукт производства капролактама образуется в процессе производства капролактама на стадии дегидрирования продукта окисления циклогексанола и на стадии ректификации продуктов окисления циклогексана.

Из-за маслообразного внешнего вида побочный продукт производства капролактама получил наименование масло "ПОД" и содержит следующие ингредиенты, мас.%:

циклогексиловые эфиры	20-30
циклогексанол	30-40
натриевые соли моно- и декарбоновых кислот	7-12
продукты полимеризации и поликонденсации	3-8
капролактам	0,004-0,006

Термическая ортофосфорная 70%-ная кислота по ГОСТ 10678-76 содержит 0,2% микродобавок восстанавливающих веществ в пересчете на Н₃PO₄.

Основные свойства гидролизного лигнина: зольность - 0,5-9,3%; кислотность в пересчете на серную кислоту 0,6-1,3%; неотмытые редуцирующие вещества 0,1-8,5%, труднорастворимые полисахариды 3,0-45,0%, собственно лигнин - 38,9-87,3. При этом влажность композиции 83%.

Рецептуры составов модификаторов коррозии проведены в таблице 1, физико-механические показатели в табл.2-3.

Таблица 1
Состав		Компонент, масс.%
		Лигнин гидролизный		Масло "ПОД"		Термическая ортофосфорная кислота			Вода
Прототип Патент RU 2055847		23		-		21,5			остальное
1		18		4		16			62
2		19		5		17			59
3 оптимальный		21		7,5		21,5			50
4		23		10		26			41
5		24		11		27			38
Таблица 2
№	Основные свойства		Физико-механические свойства
			Прототип		Составы модификатора
			2055847		1	2	3	4		5
1	Твердость
	покрытия по М-3Ю
	усл.ед.		0,85		0,86	0,87	0,88	0,87		0,86
	При 100°С		0,7		0,74	0,75	0,77	0,76		0,72
	При 18°С
2	Изгиб покрытия		1		1,5	1,6	2,0	2,0		1,6
	мм, не более
3	Водопоглощение,		0,65		0,6	0,5	0,45	0,45		0,49
	сутки
4	Адгезия пленки,		2		2	3	3	3		2
	балл
5	Толщина		130		140	150	160	150		130
	обрабатываемого
	слоя коррозии, мм
6	Осыпание после сушки		местами		частичное	отсутствует	отсутствует	отсутствует		отсутствует

Таблица 3
Наименование материала, наносимого на обработанную поверхность	Адгезия, кгс/см2
	Чистый металл	прототип	Предложенным способом	Грунт ГФ-020
Грунт ГФ-020	0,6-0,8	0,7-0,8	0,8-1,2	-
Эмаль ХВ-113	0,06-0,10	0,8-1,2	1,4-1,8	0,2-0,4
Эмаль НЦ-132		0,1-0,12	0,15-0,17	0,10-0,12
Эмаль НЦ-25		0,09-0,12	0,12-0,22	0,09-0,11
Эмаль ВН-30	0,5-0,56	0,5-0,5	0,5-0,6	-
ЭмальХС-717	0,12-0,23	0,3-0,5	0,5-0,8	-

Способ получения модификатора коррозии состоит в следующем: гидролизный лигнин (растительный или древесный) влажный подвергают грубому предварительному помолу до размера частиц не более 2 мм, затем его смешивают с водой и осуществляют мокрый перетир до получения частиц с размером не более 100 мкм, затем добавляют масло "ПОД" и продолжают перетир до получение частиц не более 90 мкм, а затем добавляют термическую 70%-ную ортофосфорную кислоту и воду. Получают состав сметанообразной консистенции светло-коричневого цвета.

Готовый модификатор коррозии наносят на металлические поверхности (со слоем ржавчины до 160 мкм) с помощью распылителя или кисти.

Состав с поверхности легко смывается вместе с модифицированными продуктами коррозии. Модификатор в силу своей универсальности может быть использован и для преобразования ржавчины черных металлов в защитное покрытие.

Обоснованием выбранных пределов количественных признаков композиции является следующее.

Если масло "ПОД" взято в композиции более 10%, то происходит уменьшение адгезии композиции к поверхности, что снижает эффект модифицирования поверхности.

Если масло ПОД взято менее 5%, то не достигает необходимого эффекта пластичности, не удается изготовить однородную композицию.

Содержание компонентов в составе оптимально. При содержании лигнина менее 19% масло "ПОД" менее 5%, а ортофосфорной кислоты менее 17%, на поверхности металла не образуется однородное защитное покрытие.

Содержание в составе лигнина более 23%, а ортофосфорной кислоты более 26% и масла "ПОД" более 10% не приводит к улучшению защитных свойств покрытия.

Анализ результатов испытаний, приведенных в таблицах 2 и 3, показывает, что в случае применения в антикоррозионной композиции модификатора побочного продукта производства капролактама масло (масло "ПОД") происходят следующие процессы:

- в пленках покрытия модификатора наблюдается сополимеризация ненасыщенных олигомеров (в составе масло "ПОД") с другими компонентами композиции;

- происходит замедление процессов осыпания модификатора за счет добавки в композицию пластификатора (масла "ПОД");

- улучшается размол композиции модификатора при его приготовлении;

- введение в состав композиции циклоалифатических соединений (масло "ПОД") повышает защитные свойства обработанной поверхности за счет образования в композиции соединений, обладающих ингибирующим свойством;

- значительно увеличивается адгезия наносимых лакокрасочных материалов после обработки ржавой поверхности модификатором ржавчины за счет интенсивного и более глубокого проникновения в каверны и поры материала;

Кроме того, использование побочного продукта производства капролактама является утилизацией отходов производства.

Доказательством соответствия заявляемого изобретения требованию промышленной применимости следует следующее.

Модификатор наносится на металл с неочищенной от слоя ржавчины толщиной до 160 мкм.

Предлагаемый модификатор при его изготовлении и применении способен обеспечить достижение технического результата, выражающегося в получении композиции, преобразующую ржавчину с толщиной слоя до 160 мкм.

Применение модификатора позволяет значительно увеличить адгезию наносимых лакокрасочных материалов после обработки ржавой поверхности предложенным модификатором ржавчины.

Состав с поверхности легко смывается с модифицированными продуктами коррозии и закрепляет поверхностный слой.

Модификатор в силу своей универсальности может быть использован и для преобразования ржавчины.

Таким образом, заявляемое изобретение соответствует требованию промышленной применимости.