RU2841747C1 - Преобразователь ржавчины - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к химическим средствам, используемым для обработки металлических поверхностей и для подготовки поверхности металла к покраске. Преобразователь ржавчины содержит в качестве основы оксикислоту в виде ортофосфорной или щавелевой кислоты и дополнительно органический растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды в соотношении 1:0,2, ингибитор коррозии – инертные ингибиторы на основе пяти- и/или шестичленных азотсодержащих гетероциклов, поверхностно-активные вещества (ПАВ), преимущественно неионогенные, и оксид цинка. Компоненты перемешивают при комнатной температуре и выдерживают в течение 2 ч, при следующем соотношении, мас.%: оксикислота 32,5-38,5; растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды 63,4-55,8; ПАВ 0,5-1,0; ингибитор коррозии 0,3-0,9; оксид цинка 3,3-3,8. Преобразователь ржавчины позволяет подготовить обрабатываемую поверхность к покраске, при этом его достаточно смыть водой или произвести сухую чистку и через 30 минут наносить лакокрасочные покрытия. Изобретение позволяет уменьшить трудозатраты на подготовку металлических поверхностей к нанесению лакокрасочных покрытий и обеспечивает сокращение времени сушки поверхности металла перед покраской. 2 табл., 16 пр.

Description

Изобретение относится к химическим средствам, а именно химическим веществам, которые могут быть использованы для обработки металлических поверхностей и для подготовки поверхности металла к покраске.

Известен ингибированный модификатор ржавчины, содержащий в своем составе ортофосфорную кислоту, оксид цинка, метасиликат натрия, гексаметафосфат натрия, гипофосфит кальция, таннин, желтую кровяную соль, красную кровяную соль, поливинилацетатную дисперсию и дистиллированную воду (патент BY 16127, С 23F 11/173, С 23F 11/18). Данное вещество предназначено для подготовки к окраске поверхностей черных металлов, поврежденных коррозией, способствуя увеличению срока службы лакокрасочных и полимерных покрытий.

Недостатком данного модификатора ржавчины является сложный состав из исходных компонентов, а также возможность применения данного вещества на изделиях только из черных металлов. При этом в некоторых случаях недостаточно однократного применения модификатора ржавчины, из-за чего необходимо повторное его применение для удаления ржавчины и нанесение лакокрасочных покрытий на поверхность металла через 24 часа.

Известен преобразователь ржавчины, содержащий в качестве активной основы ортофосфорную кислоту, крахмал и воду (патент RU, C23F 1/14, C23G 1/02, 2009). Предлагаемое средство предназначено для удаления продуктов коррозии с поверхности черных и цветных металлов.

Недостатком данного изобретения является сложная технология подготовки исходного состава преобразователя ржавчины.

Известен преобразователь ржавчины «Промкор», выбранный нами за прототип, представляющий собой состав на основе ортофосфорной кислоты и комплекса преобразователей (ТУ №2388-018-59423693-2014). Химический состав предназначен для прочного связывания частиц подверженного коррозии металла толщиной не более 100 мкм.

Недостатком заявленного преобразователя ржавчины является то, что его применение связано с трудозатратной подготовкой поверхности металла, где сначала поверхность необходимо обезжирить, затем произвести механическую очистку от пыли, грязи и продуктов коррозии. А также длительный срок сушки и нанесение лакокрасочных покрытий только через 24 часа после восстановления металла.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка эффективного состава преобразователя ржавчины с достижением следующего технического результата: уменьшение трудозатрат на подготовку металлических поверхностей к нанесению лакокрасочных покрытий и сокращение времени сушки перед их нанесением. Данное средство позволяет подготовить обрабатываемую поверхность к покраске, достаточно смыв водой или произведя сухую чистку (например, кисточкой, тампоном) и наносить лакокрасочные покрытия уже через 30 минут.

Указанный технический результат достигается тем, что преобразователь ржавчины содержит в качестве основы ортофосфорную кислоту или щавелевую кислоту и дополнительно водорастворимый органический растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды, в качестве ингибитора коррозии - инертные ингибиторы на основе пяти- и (или) шестичленных азотсодержащих гетероциклов, преимущественно неионогенные поверхностно-активные вещества (ПАВ), оксид цинка, полученный перемешиванием оксикислоты, оксида цинка, ПАВ и ингибитора коррозии в водорастворимом органическом растворителе или смеси водорастворимого органического растворителя и воды в соотношении 1: 0,2 при комнатной температуре и выдержкой смеси в течение 2 ч при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксикислота 32,5 - 38,5; растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды 63,4 - 55,8; ПАВ 0,5 - 1,0; ингибитор коррозии 0,3 - 0,9; оксид цинка 3,3 - 3,8.

В качестве основного действующего компонента преобразователя ржавчины используются оксикислоты - ортофосфорная кислота (85%) или щавелевая кислота, растворитель представляет собой водорастворимый органический растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды, в качестве ингибитора коррозии - инертные ингибиторы на основе пяти- и (или) шестичленных азотсодержащих гетероциклов. В большинстве вариантов ПАВ - неионогенные поверхностно-активные вещества, а также возможно применение ПАВ, проявляющих ингибирующую способность, что дает возможность заменить добавление ПАВ и ингибитора коррозии.

Преобразователь ржавчины получают следующим образом.

В колбу, снабженную механической мешалкой, загружаются исходные реактивы в расчетном количестве и растворитель. Интенсивно перемешивают при комнатной температуре и готовую массу можно наносить на обрабатываемую поверхность. Заявленный преобразователь ржавчины можно смывать водой или проводить сухую чистку и наносить лакокрасочные покрытия уже через 30 минут.

Примеры осуществления изобретения.

Пример 1 (по изобретению). Исходные компоненты: ортофосфорную кислоту (36,5 мас.%), оксид цинка (3,8 мас.%), - лигносульфонат (работает как ПАВ и ингибитор коррозии) в количестве 0,5 мас.% в ацетоне (59,2 мас.%) перемешивают при комнатной температуре, смесь выдерживают 2 часа при комнатной температуре, и используют по назначению.

Примеры 2. Повторяют пример 1, используют щавелевую кислоту вместо ортофосфорной кислоты.

Пример 3. Повторяют пример 1, применяют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (ацетон) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 4. Повторяют пример 2, используют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (ацетон) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 5. Исходные компоненты: ортофосфорную кислоту (34,5 мас.%), оксид цинка (3,3 мас.%), поверхностно-активное вещество - неонол (0,2 мас.%) и ингибитор производное имидазолина-4 (0,5 мас.%) в метаноле (61,5 мас.%) перемешивают при комнатной температуре. Смесь выдерживают 2 часа и используют по назначению.

Примеры 6. Повторяют пример 5, используют щавелевую кислоту вместо ортофосфорной кислоты.

Пример 7. Повторяют пример 5, применяют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (метанол) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 8. Повторяют пример 6, используют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (метанол) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 9. Исходные компоненты: ортофосфорную кислоту (36,5 мас.%), оксид цинка (3,8 мас.%), поверхностно-активное вещество - неонол (0,5 мас.%) и ингибитор - производное несимметричного триазина (0,5 мас.%) в изопропаноле (58,7 мас.%) перемешивают при комнатной температуре, смесь выдерживают 2 часа и используют по назначению.

Примеры 10. Повторяют пример 9, используют щавелевую кислоту вместо ортофосфорной кислоты.

Пример 11. Повторяют пример 9, применяют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (изопропанол) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 12. Повторяют пример 10, используют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (изопропанол) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 13. Исходные компоненты: ортофосфорную кислоту (32,5 мас.%), оксид цинка (3,8 мас.%), поверхностно-активное вещество - ОС-20 (0,5 мас.%) и ингибитор производное имидазолина-4 (0,5 мас.%) в ацетоне (62,7, мас.%) перемешивают, смесь выдерживают 2 часа при комнатной температуре и используют по назначению

Пример 14. Повторяют пример 13, используют щавелевую кислоту вместо ортофосфорной кислоты.

Пример 15. Повторяют пример 13, применяют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (ацетон) и воды в соотношении 1: 0,2.

Пример 16. Повторяют пример 13, используют в качестве растворителя смесь водорастворимого органического растворителя (изопропанол) и воды в соотношении 1: 0,2.

Испытания заявленного преобразователя ржавчины.

Для получения сравнительной оценки эффективности заявленных образцов преобразователей ржавчины, а именно в соответствии с ГОСТ 15140-78 проводили коррозионную стойкость и контроль прочности металлических поверхностей в модельных растворах. Использовали метод решетчатых надрезов.

Заявленным образцом преобразователя ржавчины обрабатывали 2 пластины размером 70x150x1,5 мм из стали Ст-20 (ГОСТ 16523-70). Слой ржавчины был 50 - 90 мкм. После обработки заявленным образцом преобразователя ржавчины металлические пластины выдерживали в модельной среде (ГОСТ 30662-99) 120 и 240 часов. Результаты замеров приведены в таблицах 1,2.

Для определения времени осушки проводили визуальное определение по качеству очищенной поверхности и оптимальным времени оказалось не более 30 минут.

Таким образом, заявленные соединения обладают защитной способностью, и полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования преобразователей ржавчины.

Claims (1)

1. Преобразователь ржавчины, характеризующийся тем, что содержит в качестве основы ортофосфорную кислоту или щавелевую кислоту и дополнительно водорастворимый органический растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды, в качестве ингибитора коррозии - инертные ингибиторы на основе пяти- и/или шестичленных азотсодержащих гетероциклов, поверхностно-активные вещества (ПАВ), преимущественно неионогенные, и оксид цинка, при этом он получен перемешиванием упомянутой оксикислоты, оксида цинка, ПАВ и ингибитора коррозии в водорастворимом органическом растворителе или смеси водорастворимого органического растворителя и воды в соотношении 1:0,2 при комнатной температуре и выдержке смеси в течение 2 ч, при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксикислота 32,5-38,5; растворитель или смесь водорастворимого органического растворителя и воды 63,4-55,8; ПАВ 0,5-1,0; ингибитор коррозии 0,3-0,9; оксид цинка 3,3-3,8.