Структура и технология нанокомпозиционных покрытий автомобильных агрегатов

 

По полученным результатам, из всех рассматриваемых  образцов самый большой балл – 3 получило покрытие с содержанием кремня 2.5%, и с толщиной покрытия 18 мкм. Этот образец не прошел оценку на адгезию, так как проходными баллами являются 1 и 2. Для сравнения представлен образец с трепелом в таком же  процентном соотношении.

 

                

      Трепел 2.5%,                                                           Кремень 2.5%,

  Рис.4. Характерный вид ЛКП  на основе эмали ЭП-1267, с содержанием  наполнителя:

а – трепел, с 2,5 мас.%; б – кремень, с содержанием 2,5 мас.% 

 

 

 

 

4. Оценка стойкости  покрытий к коррозионному воздействию

 

На основании  ГОСТ 9.308 – 85, описанном в методической части, образцы находились под действием нейтрального соляного тумана 48 часов. В основном коррозионному воздействию подверглись торцы пластинок и неокрашенные участки, так как они были без защитного покрытия. Меньшему коррозионному воздействию подверглось покрытие, наполненное  трепелом. Степень его  поражения в процентах, на порядок меньше, чем кремния и исходной композиции. Степень поражения  в процентах занесена в таблицу 4. На рисунках представлен характерный вид  образцов до коррозионного воздействия и после.

                  

                                              

                                          

                                                                                                  Таблица 4

Эмаль ЭП-1267		Степень поражения, %
Исход композиция		17
Кремень, в %	0.5	10
	1	11
	1.5	20
	2	7
	2.5	5.5
	3	3
Трепел, в %	0.5	2
	1	2
	1.5	3
	2	2.5
	2.5	2
	3	2

 

 

 

 

                                  

                                                     

                        

                         

 

 

 

 

 

                        а) б) в)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                          г  д)    е)

 

Рис.4. Характерный внешний вид покрытий при  проведении испытаний на коррозионную стойкость:

- исходный  образец  до коррозионного  воздействия (а) и после ( г);

- ЛКП с 1,5%  трепела, до (б) и после (д) воздействия;

-  ЛКП с 1,5%  кременя: (в) - до воздействия, (е) – после.

 

 

Заключение

 

В ходе выполнения курсовой работы были изучены вопросы  состава рецептур ЛКМ, компоненты, влияющие на служебные характеристики состава, способы формирования лакокрасочных  покрытий.

Кроме того, в литературном обзоре и при проведении патентного поиска особое внимание было уделено роли наполнителей на физико-механические свойства ЛКП, составу и способу  введения наполнителей на стадии приготовления  лакокрасочных композиций.

В работе рассмотрены современные тенденции  в получении покрытий с уникальными  свойствами: «эффект лотоса», самовосстанавливающиеся  и самозаживляющиеся покрытия и  т.д.

В главе 4 дается обзор методик для оценки служебных характеристик ЛКМ  и покрытий. Используя знания изученных  методик была проведена серия экспериментов по оценке реологических характеристик ЛКМ, по исследованию прочности покрытий к действию ударных нагрузок,  по оценке адгезионного воздействия, а также по исследованию стойкости покрытия к воздействию нейтрального соляного тумана.

По результатам  проведенной работы необходимо отметить неодинаковое влияние минеральных  наполнителей на реологические характеристики. Модифицирование трепелом (не более 3 мас.%) приводит к уменьшению условной вязкости, а кремень – к увеличению. Полученные результаты могут быть объяснены возможным влиянием природы самого наполнителя.

При ударном  воздействии, все образцы с покрытиями подвергались ударным нагрузкам  с высоты 50 см, при этом образцы как с исходным составам, так и модифицированные кремнем и трепелом, показали хорошие характеристики.

Адгезионная прочность покрытий, модифицированных кремнем в количестве более 2 мас. % уменьшается, а при модифицировании  наполнителем – трепелом (не более 3 мас.%) сохраняется в пределах 1 балла (ГОСТ 15140-70).

В рамках курсовой работы дана предварительная  оценка коррозионной стойкости модифицируемых лакокрасочных покрытий. Стойкость  покрытий к коррозионному воздействию в нейтральном соляном тумане в течение 48 часов, на порядок выше у покрытия, модифицированного трепелом (до 3 мас.%) чем у покрытия, где в качестве модификатора добавлялся кремень (до 3 мас.%).

Таким образом, модифицирование трепелом является целесообразным и полученные результаты лягут в основу дальнейших исследований.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Краски, покрытия и растворители.  Д. Стойе, В. Фрейтаг (ред.); пер. с англ. Под ред. Э. Ф. Ицко. – СПб: Профессия, 2007.
2. Коррозия и защита материалов изделий от коррозионного повреждения:  Учеб. Пособие В.А. Струк [и др.]. – Гродно : ГрГУ,  2005. -195с.
3. Розенфельд Антикоррозионные грунтовки и ингибированные лакокрасочные покрытия
4. Лакокрасочные покрытия в машиностроении. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. Под ред. канд. техн. наук М.М.Гольдберга. М., Машиностроение, 1974, 576 с.
5. Рейбман А. М. Защитные лакокрасочные покрытия/ А. М. Рейбман.- М.:Профессия, 2007. -540 с.
6. Павлихин С. Е. и др. Оценка износостойкости лакокрасочных покрытий, применяемых для окраски деталей автомобилей. Самара: СамГТУ,1999

Интернет источники:

7. http://popnano.ru
8. http://4nano.ru
9. http://www.nanonewsnet.ru
10. http://steer.ru
11. Патент Российской Федерации –№94026083/26. Автор: Майкл Бэмбер, Джон Ричард Кольер и др.
12. Патент Российской Федерации –№ 2007137833. Автор: Гончар Г. И.
13. Патент Российской Федерации –№ 2312874. Автор: Меркулов С.С. т др.
14. Патент Российской Федерации  –№ 99121087. Автор: Кондрашов Э. К. и др.
15. Патент Российской Федерации –№ 2228346. Автор: Войчишена О.Н. и др.
16. Патент Российской Федерации  –№ 2292369. Автор: Натрусов В.И. и др.
17. Геологический словарь Дарье.
18. Брэгг Л., Кларингбул Г.Ф. Кристаллическая структура минералов Изд-во Мир–Москва: - 1967. –390 с.
19. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию. ГОСТ 9.402 – 2004

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                   Приложения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА  ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,  ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ	(19)	RU		(11)	94026083	(13)	A1
	(51)  МПК 6     C09C1/00
(12) ЗАЯВКА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ По данным на 04.06.2010 состояние делопроизводства: Нет данных
(21), (22) Заявка: 94026083/26, 18.07.2000 (43) Дата публикации заявки: 27.07.2000			(71) Заявитель(и):  Олбрайт энд Вильсон Юк Лимитед (GB) (72) Автор(ы):  Майкл Бэмбер[GB],  Джон Ричард Кольер[GB],  Бернард Пол Коннэрти[GB],  Вилльям Хендерсон[GB],  Кеннет Армстон Холкер[GB],  Томас Джерард Лэффи[GB],  Роберт Джон Ньютон[GB]

(54) АНТИКОРРОЗИОННЫЕ ПИГМЕНТЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ, КОМПОЗИЦИЯ НА ИХ ОСНОВЕ И СПОСОБ ПОДГОТОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

(57) Реферат:

Антикоррозионные пигменты, образованные из солей металла и фосфорной или фосфоновой кислоты. Металлами являются такие, которые образуют водонерастворимые соли кислот, например магний, кальций, стронций, барий, алюминий, олово, титан, цирконий, ванадий, железо, кобальт и цинк. Описываются также пигментные композиции, содержащие указанные пигменты.

Настоящее изобретение касается антикоррозионных пигментов и пигментных композиций, адгезионных композиций и других защитных покрытий и композиций предварительной обработки, включающих указанные пигменты.

Многие из используемых в  настоящее время антикоррозионных пигментов имеют глубокие цветовые тона, и это вызывает необходимость увеличения толщины и числа отделочных покрытий, которые должны наноситься на подвергаемую защите поверхность. Более того, некоторые из известных антикоррозионных пигментов, особенно пигментов на основе свинца и хрома, токсичны и следовательно неприемлемы в экологическом отношении.

Предлагались некоторые  типы слабо окрашенных нетоксичных  пигментов, включая фосфат цинка, молибдат цинка и метаборат бария, но они  имеют недостатки по сравнению с  пигментами, образованными с использованием свинца и хрома.

Защитные покрытия, содержащие антикоррозионные пигменты, используются для ингибирования образования ржавчины, для ингибирования потери металла за счет коррозии и для ингибирования образования коррозионных продуктов на подвергаемой защите поверхности, и следовательно, для улучшения адгезии красителя и для улучшения адгезии композиции предварительной обработки и защищаемой поверхности.

Было обнаружено, что пигменты, образованные с использованием некоторых  фосфороорганических кислот и органических фосфоновых кислот, дают улучшенное ингибирование  коррозии при использовании их в  красящих композициях и адгезивных композициях.

В частности, авторами обнаружено, что особенно полезными в качестве коррозионно стойких пигментов  являются соли фосфинокарбоновых кислот многовалентных металлов, которые практически  нерастворимы в воде.

Водорастворимые соли фосфонокарбоновых  кислот, как уже известно, особенно полезны для получения агентов  водной обработки, которые ингибируют образование окалины и/или коррозию металла, например, железа, водными  системами, такими как вода паровых  котлов, и эффективны при наличии  их в низких концентрациях, например от 0,1 до 100 ч/млн.

Такие агенты, ввиду минимальных  концентраций, необходимых для эффективного действия, известны как пороговые  агенты. Пороговые уровни обычно намного  ниже, чем те, которые требуются  для обеспечения полезной защиты стехиометрическим реагентом, таким  как классический хелатирующий агент.

К одной такой группе соединений, которые, как сообщалось, обладают низкой способностью ингибировать окалину  и коррозию, относятся водорастворимые  соли фосфиноянтарной кислоты. Однако, они недостаточно эффективны для  того, чтобы обеспечить значительный коммерческий успех.

Особенно полезным пороговым  ингибитором окалины является натриевая  соль 2-фосфоно-1,2,4-трикарбоксибутана (далее  по тексту ФТКБ). Она эффективна особенно в низкой концентрации и полезна  для обработки некоторых вызывающих проблемы водных систем, которые не могут быть эффективно обработаны другими  ингибиторами окалины. Однако, ФТКБ обычно не используется как коммерческий продукт в качестве ингибитора коррозии.

Пороговый ингибитор коррозии в современном применении является натриевой солью 2-окси-2-фосфоноуксусной  кислоты (HO)₂PO СНОН.СООН (далее по тексту ОФК). ОФК имеет существенные недостатки как пороговый ингибитор коррозии в том отношении, что он относительно неэффективен в присутствии цинка, который широко используется в водной обработке и в хлорированных водных системах.