АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ НОВОЙ КОМПОЗИЦИИ МОДИФИКАТОРА РЖАВЧИНЫ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ РЕГИОНА ЮЖНОГО КАЗАХСТАНА

 

 

Д.А. Абзалова,  Г.Б.Накипбекова, Д.В. Клюжин

 

Шымкентский институт Международного Казахско-Турецкого Университета имени  Х.А.Ясави, г.Шымкент, Республика Казахстан

 

 

    При существующей тенденции развития химической промышленности эффективное снижение стоимости оборудования, затрат на противокоррозионную защиту и эксплуатационных затрат при высокой степени надежности работ и необходимой  долговечности оборудования является важнейшей народнохозяйственной задачей.

    Решение этой задачи во многом   зависит от осуществления ряда мероприятий, одним из которых является создание эффективных защитных покрытий. Долговечность и эффективность защиты металлов покрытиями в значительной степени определяется качеством подготовки поверхности перед окрашиванием.

    Анализ зарубежных и отечественных работ в области создания рецептур грунтовок-модификаторов ржавчины свидетельствует о том, что наиболее перспективными   являются:

-       разработка и освоение выпуска составов, эффективных при нанесении на прокорродировавший металл;

-       использование новых " малых" добавок, обеспечивающих как более активное взаимодействие с продуктами коррозии, так и торможение коррозионного процесса в целом;

-     использование пленкообразователей и модифицирующих добавок на основе отходов различных производств.

    Одним из путей решения этих проблем по поиску методов окраски металла непосредственно по ржавой поверхности - использование модификаторов ржавчины-вещества, вступающие в химическое взаимодействие с продуктами коррозии и превращающие их слой, который прочно удерживается на поверхности металла, тормозит процесс коррозии и обеспечивает хорошее сцепление с лаками и красками.

    В последнее время разработано значительное количество различных модификаторов ржавчины, отличающихся между собой по составу и механизму их взаимодействия с продуктами коррозии металла: за рубежом, такие как Кураст, Формула Е /Великобритания/, Корролес, Корролит, Олдорит /Германия/ и др.

    В отечественной практике для подготовки поверхности с помощью модификаторов ржавчины наибольшее применение получили модификаторы ржавчины ЭВА-0112, ЭВА-01 ГИСИ, П-1Т, № 444, ПРЛ-сх и др. Однако их выпуск в основном осуществляется на опытно-промышленных участках. Наращиванию мощностей также препятствует дефицитность многих составляющих и специфичность применения  модификаторов.

    В связи с возрастающей потребностью промышленных предприятий в модификаторах ржавчины и из-за дефицитности и дороговизны составляющих, ранее известных ПРЛ-сх /аммонизированный лигнин, ворвань, этилсиликатная смолка /1-2/,нами разработан новый лигниновый преобразователь продуктов коррозии /3-5,7/

    Модификатор ржавчины является интересным и перспективным в том отношении, что он является новым материалом и средством защиты путем комплексного использования сырья и побочных продуктов.

    Модификатор ржавчины изготовлен из дешевых и доступных материалов. Таким материалом служит гидролизный лигнин, являющийся крупнотоннажным отходов гидролизных заводов, полученным гидролизом сельскохозяйственных отходов в объеме 50 тыс. тонн в год, соапсток /отход АО “Шымкентмай” / в объеме 30 тыс. тонн в год.

    Гидролизный лигнин выбран как основной компонент модификатора  ржавчины продуктов коррозия по той причине, что макромолекула этого природного полимера обладает многофункциональностью, а сырьевая база неограниченна. Теоретической базой создания модификатора  ржавчины продуктов коррозии на основе гидролизного лигнина является его способность образовывать комплексные соединения с металлами и в частности,  с оксидами железа и его соединениями. Максимум способности к комплексообразованию совпадает   в нахождении элементов в 8 группе периодической системы Д. И. Менделеева. Учитывая многофункциональность макромолекулы гидролизного лигнина и ее трехмерную сетчатую и неупорядоченную структуру, следует ожидать образования внутренних комплексных солей - хелатных соединений.

    В состав модификатора ржавчины входят гидролизный лигнин, ортофосфорная кислота, олифа, соапсток, моноэтаноламин и вода.

Модификатор ржавчины представляет собой однокомпонентную, маслянистую массу темно-коричневого цвета.                                       

    Техническая характеристика свойств модификатора ржавчины  коррозии в сравнении с ПРЛ-сх приведены в таблице 1.

                                                                                                      Таблица 1

Технические свойства модификатора ржавчины

 

п/п

Наименование показателей

Нормы

МР

ПРЛ-сх

1

2

3

4

1

Цвет

Маслянистая жидкость темно-коричневого цвета.

Маслянистая жидкость темно-коричневого цвета.

2

Внешний вид

После высыхания пленка должна быть ровной, однородной, от светлого до темно-коричневого цвета

 

3

Условная вязкость при /20 ±0,5/ 0 С по визкозиметру ВЗ-4, с, не менее

12

25

4

Массовая доля нелетучих веществ, %, не менее

18-25

20-25

5

Плотность при /20±2/ 0С, г/см3

1,98

-

6

Массовая доля орто-фосфорной кислоты, % не более

7-14

8-14

7

Степень перетира, мкм, не более

30

30

8

Время высыхания до степени 3 при /20±2/ 0С, не более

50-60

-

10

Преобразующая способность /толщина преобразовавшегося слоя/ мкм в пределах/

80-120

80-100

  

    Модификатор ржавчины применяют для обработки поверхностей, покрытых сплошным слоем ржавчины толщиною до 80-120 мкм.

    Процесс преобразования при нормальной температуре происходит    в течение 10-16 часов, при температуре 100-110°С в течение 10-15 минут.

    По истечении указанного времени на поверхность модифицированной ржавчины можно наносить защитное лакокрасочное покрытие.    

    Модификатор ржавчины не рекомендуется наносить на чистый металл, не имеющий ржавчины, а также на ржавую поверхность с участками окалины или чистого металла, образовавшимися в результате механической зачистки ржавчины. Применение модификатора ржавчины в различных отраслях народного хозяйства упрощает технологию подготовки поверхности металла под окраску, увеличивает срок службы металлоконструкции, сокращает трудозатраты и расход лакокрасочного материала.

 

Литература

1.     Д.В.Клюжин., Д. А. Абзалова., К. Сырманова., Г. Накипбекова: “Исследование антикоррозионных свойств покрытий на основе ЭНБС Ксилитана” «Наука и образование Южного Казахстана», 2005, серия: химия, химическая технология, №7 (47), С. 90-92. Шымкент ЮКГУ

2.     Д.В. Клюжин, Д. А. Абзалова, Ж.Н. Ибраева: Защитные свойства ЭНБС ксилитана. Труды международный научно-практической конференции, с.249. Шымкент, ШИ МКТУ, 2006г.

3.     Д.В.Клюжин., Е. Бабаян, Д.А.Абзалова: “Разработка нового состава лигнинового преобразователя ржавчин на основе отходов Шымкентского гидролизного завода” Материалы ІІІ региональной студенческой научной конференции, с.106. Тараз ТарГУ год издания 2005

4.     Д.В.Клюжин,А.В.Шимелков.,Д.А.Абзалова: “Высокоэффективные грунтовки модификатора ржавчины на основе отходов производства” Тезисы докладов ХІІІ научно-студенческой конференции, с. 26-27 Шымкент ШИ МКТУ год издания 2005

5.     Д.В.Клюжин, Е. Бабаян, Д.А.Абзалова: “Рациональное использование природных ресурсов Южного Казахстана” ТД VI Всероссийская СНПК «Химия и химическая технология в ХХІ  в.», с. Томск. Россия ТПУ год издания 2005

6.     Д.В.Клюжин., Н.С. Тагаев., Д.А.Абзалова: “Защита от коррозии и эксплуатация долговечных строительных конструкций и оборудований” «Вузовская наука и производство» -2005, Шымкент КазАТиК год издания 2005

7.     Д.В. Клюжин., Г. Накипбекова, Д.А. Абзалова: “Комплексное использование отходов микробиологической промышленности Южного Казахстана” Материалы ІІІ региональной студенческой научной конференции, с.109 -110. Тараз ТарГУ, год издания 2005