применение мелкодисперсного аморфного кремнезема в качестве коллектора веществ, образующих покрытие, защищающее конструкционный материал от коррозии

Формула изобретения

Применение мелкодисперсного аморфного кремнезема в качестве коллектора веществ, образующих покрытие, защищающее конструкционный материал от коррозии.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам защиты поверхности конструкционных материалов от коррозии.

Известно применение в качестве защитных материалов пигментов на основе хромата цинка и стронция, сурика, глета, свинцовых белил ([1] Зобачев Ю.Е., Соминская Э.В. Защита судов от коррозии и обрастания, Москва, Транспорт, 1984, стр.40, 43). Недостатком всех вышеприведенных пигментов является высокая токсичность, ограничивающая их применение.

Также в качестве защитных пигментов используют цинковую и алюминиевую пыль ([1], стр.40, 43). Вследствие высокой удельной плотности эти пигменты обладают более низкой адгезией к поверхности конструкционного материала.

Задача изобретения - снизить расход дорогостоящих реагентов в процессе получения защитного пигмента, уменьшить токсичность полученных на их основе материалов, упростить технологию получения пигментов, увеличить адгезию полученных на их основе материалов к поверхности конструкции за счет совмещения в одном реагенте свойств пигмента и наполнителя.

Известно применение различных форм аморфного кремнезема (производимых под марками хайсил, аэросил, белая сажа, другие названия) при производстве изделий из резины (см. Айлер Р. Химия кремнезема, Мир, Москва, 1982, ч.2, 712 с.) в качестве пигмента лакокрасочной промышленности. Предлагается применять аморфный кремнезем по новому назначению - в качестве коллектора веществ, образующих покрытие, защищающее конструкционный материал от коррозии.

Технологическая функция аморфного кремнезема определяется сочетаемостью таких его свойств как: 1. Высокая пористость и температурная устойчивость 2. Хорошие адгезионные свойства материалов, изготовленных на основе аморфного кремнезема.

Технология заключается в последовательной пропитке мелкодисперсного аморфного кремнезема реагентами, образующими на его поверхности слой реагентов, способных выступать в качестве защитного пигмента конструкционного материала (фосфат цинка, метаборат бария, силикат натрия и др.), либо в пропитке аморфного кремнезема раствором реагента, содержащего соль металла, с последующим восстановлением металла (Zn, Cr и др.) действием соответствующего восстановителя (Н₂, СО, природный газ и др.).

Для защиты стальных (железных, чугунных) конструкционных материалов могут использоваться нанесенные на аморфный кремнезем (в качестве коллектора) следующие пигменты: оксиды свинца (PbO, Pb₂ О₃), свинцовые белила (PbCO₃), плюмбат Са, Ва, цинковые белила (ZnO), хроматы Zn, Ва, Pb, K, Са, Sr, фосфаты Zn, Cr, Al, Са, Mg, Ва. и др. В качестве защитных покрытий могут выступать также металлы, стоящие левее (анодная защита) и правее (за счет большей химической устойчивости покрытия) в электрохимическом ряду напряжений металлов.

В качестве примера применения мелкодисперсного аморфного кремнезема в качестве коллектора веществ, образующих покрытие, защищающее конструкционный материал от коррозии, можно привести применение мелкодисперсного кремнезема (мелкораздробленный гейзерит) в качестве коллектора веществ (Ag), защищающего конструкционный материал (стальная полоса) от коррозии. Получение защитного покрытия включало следующие последовательные стадии: пропитка гейзерита (с пористостью 53,5%) 2% раствором AgNO₃ , высушивание полученного продукта, химическое восстановление Ag раствором восстановителя, повторное высушивание полученного продукта, смешивание полученного продукта с акриловым лаком PROFILUX (изготовитель ООО «Предприятие ВГТ»), нанесение защитного покрытия на стальную пластину (Фиг.3). Одновременно проводились контрольные эксперименты с лаковым покрытием (Фиг.2) и без защитного покрытия (Фиг.1). Изучалась коррозия стальных полос в 5% растворе HCI.

Как видно на фотографии, за счет химической инертности сформировавшегося покрытия (Ag) на очищаемой от защитной пленки поверхности стальной полосы (Фиг.6, 7), в отличие от контрольных экспериментов (Фиг.4, 5), наблюдается отсутствие следов коррозии.

Полученный материал может быть использован в качестве пигмента красок, грунтовок и иных защитных покрытий конструкционных материалов в строительстве, автомобилестроении, других отраслях народного хозяйства.