Пассивирующих пигментов

- введение в коррозионную среду окислителей (пассивирующих ингибиторов);

Так как окислитель расходуется, следует его концентрацию поддерживать на требуемом уровне. В качестве пассивирующих ингибиторов используют кислород воздуха, соли FeJ\ нитраты, хроматы, бихроматы и др.

ствовать в формировании этого слоя, но обычно их присутствия в нем не обнаруживается. В случае органических пассивирующих ингибиторов существенную роль играет их адсорбция, которая, обычно, является одной из первых стадий перевода металла в пассивное состояние.

Из сказанного следует, что действие пассивирующих ингибиторов, применяемых обычно в нейтральных средах, нельзя свести к какому-либо одному определенному механизму. Механизм действия ингибиторов зависит от их химического состава и строения. Можно

При использовании пассивирующих ингибиторов необходимо учитывать две особенности присущего им механизма защиты. Первая из них заключается в том, что защитная пленка («фильм»— по Кис-тяковскому) очень часто не бывает сплошной. Причины нарушения сплошности не вполне ясны. Считается, что они связаны с наличием на поверхности металла различного рода неоднородностей, в первую очередь, неметаллических включений [89; 137], а также структурных и структурно-химических дефектов, резко выраженных границ зерен с повышенной сегрегацией примесей и т. д. В местах нарушения сплошности — в просветах или в порах металл оказывается обнаженным и, контактируя со средой, корродирует.В присутствии ингибитора общая коррозия переходит в местную, сосредоточенную на отдельных, относительно небольших участках. Это явление наблюдается либо при недостатке ингибитора, либо в результате пробоя пленки в присутствии активных анионов, чаще всего хлоридов. В последнем случае говорят о достижении потенциала перепассивации или потенциала питтингообразования. Условием такой локали-

Вторая особенность пассивирующих ингибиторов состоит в том, что почти для всех типов этих ингибиторов защитный эффект может проявляться лишь в том случае, если взаимодействие компонентов ингибитора и продуктов коррозии происходит у поверхности корродирующего металла или на ней и приводит к осаждению образующихся труднорастворимых соединений непосредственно на металле. Это условие может не соблюдаться, и тогда взаимодействие продуктов коррозии и компонентов ингибитора происходит на некотором расстоянии от границы раздела и образующийся осадок только частично попадает на металл. Но при этом он недостаточно прочно сцеп-

20.3.3.Защита при помощи пассивирующих ингибиторов . . 39'

Различают три возможности анодной защиты: применение анодного тока от внешнего источника, формирование локальных катодов и применение пассивирующих ингибиторов. При способе с наложением тока от внешнего источника сначала должны быть определены области защитных потенциалов путем исследования зависимости показателей коррозии от потенциала (см. соответствующие данные в разделах 2.3 и

20.3.3. Защита при помощи пассивирующих ингибиторов

Рис. 4. Поляризационная диаграмма, поясняющая механизм действия пассивирующих ингибиторов.

- введение в коррозионную среду окислителей (пассивирующих ингибиторов).

Основную долю сопротивления составляет поляризационное, которое, в основном, и определяет защитные свойства покрытий. Поэтому при проектировании защитных покрытий основное внимание должно быть обращено не на повышение удельного электрического сопротивления (увеличением толщины покрытия), а на изменение кинетики электрохимических реакций, например, включением в состав покрытия пассивирующих пигментов или металлических наполнителей ( Z«, Al ), электрохимически защищающих метапл от коррозии, или ингибиторов коррозии, влияющих на поляризационное сопротивление коррозионной системы.

Традиционные лакокрасочные материалы защищают -лишь за счет барьерного и адгезионного факторов, которые не в состоянии обеспечить надежную и длительную защиту, так как полимерные пленки не могут быть абсолютно непроницаемыми для молекул воды и небольших агрессивных ионов, например ионов хлора 'и фтора. Уже довольно давно было предложено повышать защитные свойства лакокрасочных покрытий путем введения в них так называемых пассивирующих пигментов — таких твердых минеральных порошкообразных веществ, частая цы которых при контакте с поверхностью металла облагораживают его потенциал и тем самым делают металл более устойчивым к коррозии. Однако у пассивирующих пигментов есть ряд недостатков. Важнейшие из них следующие.

Рассматривается механизм коррозии металлов (без покрытий и защищенных лакокрасочными покрытиями) в агрессивных средах. Подробно описываются механизм действия пассивирующих пигментов и ингибиторов коррозии в лакокрасочных покрытиях на основе различных пленкообразующих, а также свойства и применение ингибированных лакокрасочных покрытий для защиты металлов от коррозии в нейтральных и агрессивных средах. Рассмотрены ускоренные методы коррозионных испытаний металлов.

Хроматы цинка применяются в качестве пассивирующих пигментов в антикоррозионных грунтовках для защиты черных и цветных металлов. Торможение коррозионного процесса при использовании хроматов цинка зависит как от растворимости пигмента, так и от конкретных катионов, присутствующих в растворе. Пигмент с высокой растворимостью может обеспечить

Металлы с нанесенными на них лакокрасочными пленками приобретают более положительный потенциал, чем неокрашенный металл. Если пленки не содержат пассивирующих пигментов, механизм возникновения на металле более по-

Сравнивая это количество с тем, которое обычно диффундирует через полимерные покрытия, легко прийти к выводу, что последние не представляют серьезного препятствия для диффузии реагентов, необходимых для развития коррозионного процесса. Количество проникающих воды и кислорода через полимерные пленки таково, что его вполне было бы достаточно для развития коррозии с той же скоростью, что и на чистом металле. Однако этого не происходит вследствие того, что отвод продуктов анодной реакции затруднен, как было показано выше, из-за малой ионной проводимости полимерных покрытий. Защитные свойства покрытий повышаются также благодаря введению пассивирующих пигментов или ингибиторов, способствующих пассивации металла.

Наряду с традиционными противокоррозионными грунтовками на основе пассивирующих пигментов применение находят также покрытия, содержащие в качестве пигментов металлические порошки: цинк, сплавы цинка с магнием, свинец, алюминий и др. [20].

Традиционно повышение защитных свойств лакокрасочных покрытий достигалось введением пассивирующих пигментов, которые обеспечивали сохранность металла и в случае проникновения коррозионно-активных реагентов через полимерную пленку. Перспективным является и введение ингибиторов в покрытие.

пассивирующие — обладают свойством поддерживать поверхность металла под пленкой грунта в пассивном состоянии за счет пассивирующих пигментов (хроматы цинка, стронция, калий—барий и некоторые др.);

Исследования пассивирующей способности большого числа пигментов в пленкообразующих электрохимическими методами [1] показали, что пигменты являются пассиваторами в том случае, если они обладают окислительными или основными свойствами (например, окислы свинца, хроматы свинца, цинка, калия, бария). Введение в лакокрасочный материал пассивирующих пигментов способствует сдвигу стационарного потенциала окрашенного железа в положительную сторону, уменьшению анодного тока и саморастворения, количественно зависящего как от рН в приэлектродном пространстве, в котором происходит взаимодействие пигмента с электролитом, так и от вида электролита.

Известно, что взаимодействие частиц пигментов в внсокодис-пергивованном состоянии определяет стабильность лакокрасочных материалов при хранении и в процессе эксплуатации, а также свойства полученных покрытий. Кроме того обнаружено, что при смешивании порошков различных труднорастворимых пассивирующих пигментов в водной среде проявляется синергитический эффект ингибирования, сопровождающийся "аномальным" повышением концентрации ингибирую-ших ионов, не согласующимся с произведениями растворимости смешиваемых порошков. При исследовании уйомянутых явлений было установлено:

пассивирующие — обладают свойством поддерживать поверхность металла под пленкой грунта в пассивном состоянии за счет пассивирующих пигментов (хроматы цинка, стронция, калий—барий и некоторые др.);