Технологія протикорозійного захисту кремнійорганічними лакофарбовими покриттями

Размещено на http://www.allbest.ru

Луцький національний технічний університет

Технологія протикорозійного захисту кремнійорганічними лакофарбовими покриттями

А. О. Зорич - ст. гр. ПМс-11

В статті проведено аналіз існуючих технологій протикорозійного захисту металів, запропоновано технологічну схему захисту кремнійорганічними лакофарбовими покриттями.

Постановка проблеми у загальному вигляді та її зв'язок із важливими науковими чи практичними завданнями. Лакофарбові покриття є одним з найважливіших видів антикорозійних покриттів, особливо у виробництві автомобілів, літаків, сільськогосподарських машин, вагонів, трамваїв. Лакофарбові покриття застосовують як декоративні, для захисту металевих поверхонь від корозії і дерев'яних від вологи і загнивання. В даний час у машинобудуванні, на автомобільних заводах і в ряді інших галузей промисловості успішно працюють високопродуктивні автоматичні лінії фарбування, що поєднують в єдиному циклі виконання підготовчих операцій по очищенню поверхні з процесами нанесення лакофарбових покриттів і їх сушіння [1].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Використання кремнійорганічних полімерів (поліорганосилоксанів) як основи (матриці) композицій протикорозійного призначення дозволяє отримувати покриття з високими фізико-механічними властивостями, термостабільністю, хімічною та біологічною тривкістю, атмосферостійкістю, електроізоляційними і захисними параметрами [2-3].

Кремнійорганічним полімерам притаманні мала залежність в'язкості від температури, збереження експлуатаційних властивостей як при високих (300...500 °С і більше) і низьких (до - 100 °С) температурах,стійкість до термоокиснювальної деструкції, грибкової цвілі тощо. Силіційполімери мало чутливі до дії води. Водостійкість силіційорганічних сполук зростає із збільшенням органічного радикалу, який входить в склад молекул. Висока гідрофобність і хімічна стійкість полісилоксанів загалом визначається слабкою полярністю молекул.

Оскільки протикорозійні композиції є складними композиційними системами, які включають в себе ряд компонентів (полімерна основа, модифікатори, наповнювачі, затверджувачі), то існують широкі перспективи отримання нових ефективних матеріалів. Цьому в значній мірі сприяє широка можливість удосконалення і регулювання технологічних режимів і прийомів їх приготування, нанесення на металеві поверхні, формування покриттів і т. д. [4].

Як модифікатори силіційорганічних матеріалів широко використовуються епоксидні полімери, які характеризуються міцністю, твердістю, високою адгезією до металевих і неметалевих поверхонь, хімічною тривкістю, підвищеними ізоляційними і протикорозійними властивостями [2].

Мета дослідження - розробити технологічну схему протикорозійного захистукремнійорганічними лакофарбовими покриттями.

Результати дослідження. Процес нанесення лакофарбових покриттів складається з наступних операцій: підготовки поверхні,

приготування робочих складів, нанесення покриттів, сушіння та перевірки якості. Підготовка поверхні полягає в очищенні її від бруду і пилу, плям масла, цементного розчину, залишків старої фарби, застиглих бризок металу, а також у видаленні або перетворенні продуктів корозії.

Способи підготовки поверхні поділяються на три основні групи: механічні, хімічні і термічні. Найбільшого поширення набув механічний спосіб очищення, який проводиться піскоструминними, дробоструминними і дробометними апаратами або ручним механізованим інструментом. Підготовка поверхні включає її очищення, вирівнювання, грунтовку і шпаклівку з подальшим шліфуванням. Очищення проводять хімічним або механічним (піскоструминної обробкою, шліфуванням переносними машинами і сталевими приводними щітками) впливом. Для видалення слідів

масла деталі промивають в мийних агрегатах в знежирюючих розчинах або нагрівають (якщо припустимо) до 250...300 оС. Поверхні великих деталей очищають органічними розчинами.

Для того, щоб захисні покриття ефективно виконували свої функції, вони повинні відповідати низці вимог, основними з яких є: стійкістьдо дії ґрунтових мікроорганізмів і хімічних реагентів, високий електроопір, механічна та адгезійна міцність, довговічність, стійкість до УФ-та теплового старіння, легкість нанесення тощо [5].

Ізоляційні покриття повинні забезпечувати виконання своїх функцій в широкому інтервалітемператур будівництва і експлуатації трубопроводів, забезпечуючи їх захист від корозії намаксимально тривалий термін їх експлуатації.

Система протикорозійного захисту конструкцій повинна враховувативимоги згідно з ДСТУ ISO 9001 до забезпечення якості матеріалів, виробів іконструкцій, скорочення корозійних втрат, використання ефективнихпротикорозійних технологій, можливість контролю

експлуатаційних властивостейоб'єктів на підставі методів діагностики та корозійного моніторингу.

Вимоги щодо надійності конструкцій в корозійних середовищах, щовключаються в технічне завдання, визначають на стадії техніко- економічногообґрунтування проекту шляхом виконання наступних робіт:

аналізу вимог замовника, призначення, умов експлуатації конструкцій(проектних аналогів), обмежень щодо конструктивних рішень, матеріалів ітехнологій захисту, експлуатаційних витрат;

відпрацювання та узгодження з замовником ступеня агресивності впливусередовища, показників якості заходів захисту від корозії;

вибору методу контролю якості, системи технічного обслуговування таремонтів з урахуванням рівня корозійної небезпеки конструкцій.

Основною вимогою до проектування системи протикорозійного захистуконструкцій є визначення рівня корозійної небезпеки для обґрунтування виборузаходів первинного та вторинного захисту від корозії.

Захист конструкцій потрібно здійснювати застосуванням корозійностійких дляданого середовища матеріалів та виконанням конструктивних вимог (первиннийзахист), нанесенням на поверхні конструкцій металевих, оксидних, лакофарбових, металізаційно- лакофарбових і мастикових покриттів, мастил, плівкових, облицювальних та інших матеріалів (вторинний захист), а також застосуванням електрохімічних засобів. При проектуванні захисту конструкцій від корозії виробництв, пов'язаних ізвиготовленням і застосуванням харчових продуктів, кормів для тварин, а також приміщень для перебування людей і тварин, потрібно враховувати санітарно-гігієнічні вимоги до захисних матеріалів.

Процес нанесення і формування силіційорганічних покриттів складається з наступних стадій:

очистка поверхні металу шротоструминним способом;

нанесення грунтувальної композиції методом безповітряного розпилення;

нанесення покривних шарів методом безповітряного розпилення (інтервал між кожним шаром - 2 год.);

"холодне" сушіння покриття (процеси структурування завершуються на протязі 72 год.); протикорозійний захист кремнійорганічний

контроль якості отриманого покриття.

Висновки

Конструкція силіційорганічних протикорозійних покриттів складається з 1 шару грунту і 2-3 шарів покривної композиції. Грунт містить епоксидні компоненти, що підвищують адгезію до металевої поверхні. Технологічний процес нанесення композицій в базових або трасових умовах полягає в шрото- або піскоструминній очистці сухої металевої поверхні (труб, резервуарів, металоконструкцій тощо) до ступеня Sa 2 1/2 за ISO 8501. Для їх нанесення найдоцільніше застосовувати

установки безповітряного розпилення типу "Вільгельм -Вагнер" (Німеччина). Суттєвою перевагою композицій і покриттів є здатність затверджуватись на "холоді", тобто при температурах 20.. .25 оС.

Грунти і композиції силіційорганічні рекомендується застосовувати для протикорозійного захисту труб магістральних і промислових нафтогазопроводів; магістральних водоводів і водорозподілюючих мереж, а також комунального водопостачання; трубопроводів, технологічного обладнання і сталевих конструкцій підприємств харчової промисловості.

Використані джерела

Степова, О. В. Техногенна безпека експлуатації магістральних нафтопроводів [Текст] / О. В. Степова // Збірник наукових праць. Галузеве машинобудування, будівництво. - 2011. - Вип. 2 (30). - С. 266-269.

Стухляк П.Д. Епоксидно-діанові композити: технологія формування, фізико-механічні і теплофізичні властивості: монографія. / П.Д Стухляк , А.В. Букетов, О.І. Редько.-Тернопіль: Крок, 2011. - 165 с.

Merezhko N.V. Protective properties of the siliceous organic covers on the base of lime /N.V. Merezhko, N.K.Kislyak.// Materialy II Miedzynarodowa konferencija “Ekologia wyrobow” 17-18 maja 2000, Krakow. - Krakow, 2000. - P. 446-449.

Просторово і наноструктуровані силіційорганічними модифікаторами поліуретанові ін'єкційні матеріали для протикорозійного захисту залізобетонних споруд / В. Маруха, І. Галань, Н. Ласковенко та ін. // Фіз.-хім. механіка матеріалів. - 2012. - Спецвип . № 9. - C. 550-555.

Serednicki Ja. Termoutrwardzalne krzemoorganiczne powloki na

rurociagi/ Ja. Serednicki, O. Gulaj // Ochrona przed korozja. - 2001.- N 3.- S. 54-64.

Размещено на Allbest.ru