Предприятие «Научно-исследовательский комплекс «РЕИЗОС»

Национальная металлургическая академия Украины

 

 

 

                 О разрушительной силе коррозии человек начал складывать свои знания с момента изготовления первых металлических орудий труда и охоты. В процессе эволюции человечества изделия из металлов и их сплавов занимают все более значимое место. Одновременно с этим проблемы коррозии становятся очевиднее, угрожающе расширяясь в масштабе и требуя профессионального подхода к их решению. Высокие темпы организации хозяйственной деятельности общества, основой которой является производство, рост потребности людей и развитие промышленности явились причинами зарождения отдельного направления в науке, занимающегося развитием и расширением знаний о повышении надежности и стойкости конструкционных материалов и совершенствовании методов их защиты.

                 Результаты исследования проблем коррозии в промышленности, анализ статистических данных и объединение опыта профессионалов позволяет с уверенностью заявить, что своевременная реновация металлических изделий, оборудования и конструкций с применением эффективных технологий защиты от коррозии позволяет не только продлить их остаточный ресурс, но и в значительной мере снизить затраты на дальнейшую эксплуатацию.

 

                    Особенности подготовки поверхности к окраске

 

                 При получении защитных покрытий на металлах особое внимание уделяется подготовке поверхности к окраске. Некачественная очистка поверхности от продуктов коррозии, инородных частиц и жировых загрязнений становится главной причиной быстрого разрушения покрытия. Нанесение высококачественных лакокрасочных материалов на плохо обработанную поверхность дает меньший защитный эффект, чем окраска материалами сомнительного происхождения идеально подготовленного к грунтованию изделия.

              Наряду с данным фактом проведение мероприятий по ремонту и защите от коррозии крупногабаритных металлических конструкций и сооружений (особенно в полевых и производственных условиях) в большинстве случаев не может опираться на использование сложных технических и химических методов подготовки поверхности к окраске. Нередко возникают и определенные ограничения в отношении подготовительных работ (в частности, в отношении дробеструйной, пескоструйной, гидроабразивной и термоабразивной обработки). При выполнении высотных антикоррозионных работ традиционные методы подготовки поверхности, помимо повышения трудоемкости и сложности, еще и экономически нецелесообразны. В отдельных случаях имеет место выявление коррозионных процессов на поверхности металла после его очистки (в высоко влажных средах, а также при длительном временном интервале между обработкой поверхности и нанесением грунтовочного покрытия).

              На практике в ситуациях, приведенных выше, становятся незаменимы лакокрасочные материалы со специальными свойствами – грунты-преобразователи ржавчины, позволяющие производить окрасочные работы без тщательного удаления продуктов коррозии.

 

                Преобразователи ржавчины – экскурс в историю

 

            Вряд ли кого-то удивит, что первые средства для удаления ржавчины с металлических изделий были весьма примитивны и трудоемки в применении. Типичными примерами могут служить рекомендации справочников по домоводству конца XIX века:

     · погружение ржавого изделия в раствор хлористой окиси олова с последующей промывкой в воде, затем в аммиачном растворе, завершаемое быстрой сушкой;

     · смачивание ржавой поверхности смесью керосина и парафина с выдержкой на сутки и дальнейшим обтиранием насухо шерстяной ветошью;

     · обработка заржавленных мест мелко измолотым порошком трепела и серного цвета, смешанных в равном количестве с оливковым или льняным маслом;

      · промывка прокорродировавшей поверхности чистым винным спиртом, сушка изделия и тщательная обработка деревянными опилками.

          По мере совершенствования технологий защиты от коррозии на смену устаревшим материалам разрабатывались более перспективные и надежные препараты. Первые промышленно выпускаемые преобразователи ржавчины представляли собой грунтовки на основе различных пленкообразователей, а также водные, спиртовые, водно-спиртовые или водно-ацетоновые растворы кислот (ортофосфорная, салициловая, щавелевая). Ассортимент был представлен следующими материалами: составы-преобразователи № 3, № 444, П-1Т, грунтовки СПГ-1, ГСК-1, ВА-01 ГИСИ, ВД-ВА-0112, ФПР-2, МС-0152, ВД-КЧ-0184, ВД-КЧ-0251.

            Подобные кислотные преобразователи ржавчины не всегда обеспечивали надежную защиту прокорродировавшего металла, а в ряде случаев происходило и ускорение разрушения создаваемых покрытий. Нестабильный преобразующий эффект данных материалов был связан с несоответствием количества кислоты и продуктов коррозии на поверхности защищаемого металла. При малой толщине слоя ржавчины избыток кислотности преобразующих составов приводил к преждевременному вспучиванию и выходу покрытий из строя. Эту проблему решали различными путями, в том числе введением таннина, ингибиторов коррозии, цинковой пудры и других веществ. Кроме того, кислотные преобразователи ржавчины имели и ряд других существенных недостатков: при их применении увеличивалась трудоемкость окрасочных работ; большинство составов требовали обязательной промывки поверхности водой после нанесения (что практически невозможно в случае проведения работ в полевых условиях); являясь достаточно токсичными, эти препараты требовали определенных мер безопасности.

           Недостатки кислотных преобразователей ржавчины явились основополагающими причинами создания принципиально нового класса современных лакокрасочных материалов – грунтов и грунт-эмалей для окраски прокорродировавших поверхностей. Эти материалы получили название грунтов-преобразователей (модификаторов) ржавчины.

   

           Современные грунты-преобразователи ржавчины

 

        Технологии изготовления наиболее эффективных и известных в Украине грунтов-преобразователей ржавчины основаны на применении лигниновых антикоррозионных порошковых наполнителей (порошковых преобразователей ржавчины).

        Грунты и грунт-эмали по ржавчине предназначены для грунтования в комплексных покрытиях и самостоятельной защиты прокорродировавших поверхностей черных металлов со слоем ржавчины до 100 мкм. Эффективным является применение этих композиций в качестве самостоятельного покрытия для временной защиты металлических изделий от коррозии на период монтажа, транспортирования, хранения и эксплуатации.

        Грунты-преобразователи ржавчины обеспечивают высокую адгезионную прочность лакокрасочных покрытий, способствуя замедлению и прекращению коррозионных процессов и предотвращая их развитие на протяжении срока эксплуатации защитного покрытия (локализируя активные центры в случаях механических повреждений).

       Механизм антикоррозионного действия грунтов-преобразователей ржавчины представляет собой сложный физико-химиче­ский процесс взаимодействия входящих в их состав реакционно-способных компонентов с продуктами коррозии и непосредственно ме­таллической подложкой, ведущий к изменению природы поверхности металла и формированию покрытия, обладающего высокими комплексными защитными свойствами.

      Современные грунтовочные материалы с преобразующими свойствами обладают рядом преимущественных характеристик. При нанесении их в качестве первого грунтовочного слоя тщательной подготовки поверхности, кроме предварительного снятия рыхлых и отслаивающихся слоев ржавчины, не требуется, что ведет к упрощению и сокращению технологического цикла окраски. Обращение при работе с грунтами-преобразователями ржавчины аналогично обращению с традиционными лакокрасочными материалами. В большинстве случаев стоимость грунтов-преобразователей ржавчины не превышает стоимости работ по очистке металла с использованием сложных технических и химических методов (из расчета на 1 м2 окрашиваемой поверхности), что позволяет уменьшить затраты на подготовку и грунтование поверхности. Грунтовочные покрытия с преобразующими свойствами дают возможность обеспечить эффективную защиту металла в труднодоступных для механической очистки местах.

       Благодаря высокой эффективности и практичности современные грунты-преобразова­тели ржавчины являются сегодня активно востребованными и успешно применяются на предприятиях различных отраслей промыш­ленности и в быту.

 

            Развитие и состояние внутреннего рынка

 

           Производство грунтов-преобразователей ржавчины в Украине началось сравнительно недавно. До 2000 года на внутреннем рынке были представлены в основном материалы, разработанные и изготавливаемые в Российской Федерации (грунтовки ЭП-0199, ЭП-0180, ЭП-0277, «ГРЭМИРУСТ», ВАК-02-ПР, «Колормастер», грунт-эмали ПФ-0131, ХВ-0278, «КОРНИКА», «ДЕКОР», «ДЕКОР М», «ФАСТ-10», «Акрокор» и др.).

           Первыми препаратами нового класса, разработанными и выпускаемыми украинскими предприятиями, стали грунты-преобразователи ржавчины марок «Фолиокс®», «Феррокор®», грунтовки ПФ-010М, ГФ-021 и ГФ-0119 по ржавчине. Новизна предлагаемой технологии, несовершенство руководящей отраслевой документации по применению антикоррозионных лакокрасочных материалов и консерватизм инженерного персонала предприятий-потребителей в отношении преобразователей ржавчины как таковых требовали определенного времени для оценки перспективности этих материалов и их дальнейшего продвижения.

           За последние четыре года на рынке лакокрасочных материалов отмечен активный рост общего объема производства отечественных грунтов-преобразователей ржавчины (практически на 40 % ежегодно), при этом количество производителей с каждым годом увеличивается вдвое, а ассортимент продукции расширился до 50 наименований.

         Несмотря на столь впечатляющую динамику, потребность промышленного сектора Украины в подобных материалах удовлетворяется менее чем на 20 %. В первую очередь это объясняется все тем же консерватизмом действующих специалистов. Второй серьезной проблемой является недостаточное финансирование наиболее металлоемких отраслей промышленности целевыми средствами на проведение антикоррозионных мероприятий. Следует также отметить наличие на рынке производителей, сориентированных на низкое качество продукции, что значительно затрудняет популяризацию новой технологии в целом.

 

           В качестве заключения

 

         Активно растущий потребительский спрос на современные грунты-преобразователи ржавчины, массовое промышленное освоение новой продукции и значительное расширение ассортимента этих материалов способствуют прогрессивному вытеснению с рынка морально устаревших преобразователей ржавчины на кислотной основе.

       Очевидная эффективность и практичность грунтовочных композиций нового класса обеспечили их перспективность и востребованность в современных технологиях антикоррозионной защиты и ремонтно-восстановительных работ.

       Подведение итогов лакокрасочного сезона 2004 года позволит более детально исследовать положение грунтов-преобразователей ржавчины на рынке защитных лакокрасочных материалов и выявить наиболее прогрессивные позиции производителей.

 

           Авторы

 

   1. Пилипченко Иван Иванович