УНІВЕРСИТЕТ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовано мету та основні завдання досліджень, показано наукову новизну і практичне значення роботи, наведено відомості про апробацію роботи, структуру та зміст дисертації.

Перший розділ дисертації “Теоретичні основи формування та оцінювання якості інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів для захисту виробів із металів від корозії” присвячений аналітичному огляду наукових праць, опублікованих у зарубіжній та вітчизняній літературі, з проблемних питань формування та оцінювання якості інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів на основі полімерів, мастил, масел та порошкових покриттів, внаслідок якого обрано методологічну основу та визначено напрями їх дослідження. Висвітлені питання застосування інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів як заходів і засобів захисту від атмосферної корозії виробів із металів, ефективного використання летких інгібіторів атмосферної корозії, вимоги до матеріалів тимчасового протикорозійного захисту, наведено характеристику їх функціональних властивостей, часових змін структури та фізико-хімічних показників. Проведено огляд досліджень щодо впливу технологічних та експлуатаційних чинників на процеси структуроутворення у консерваційно-пакувальних матеріалах. Наведено спектральні та фізико-хімічні характеристики відомих модифікованих консерваційно-пакувальних матеріалів, що містять інгібітор та пластифікатор.

Показано, що захист поверхні виробів із металів від корозії реалізується у двох основних напрямах - ізоляції агресивного середовища від металевої поверхні та наданні поверхні антикорозійних властивостей. Найбільш ефективна захисна дія матеріалів виявляється за поєднання цих двох методів. Однак при цьому виникає проблема сумісності матеріалів, що використовуються для ізоляції поверхні, з матеріалами, які сповільнюють корозію. Тому найвищу протикорозійну здатність виявляють модифіковані консерваційно-пакувальні матеріали, до складу яких вводять інгібітори атмосферної корозії металів та інші інгредієнти, які сприяють збільшенню терміну ефективного використання матеріалу. Важливим чинником, що обумовлює підсилювальну дію інгібіторів корозії, є гальмування структурних перетворень у полімерній матриці, які спричиняють збільшення дефектності та запобігають зростанню пористості плівки.

У другому розділі „Методологія досліджень, об'єкти та методи” представлено програму досліджень, окреслено організаційні та експериментальні напрями її реалізації (рис.1). Обґрунтовано вибір об'єктів та методів дослідження, наведено вихідні фізико-хімічні показники використаних полімерних матеріалів, інгібіторів, пластифікаторів та наповнювачів.

Як об'єкти досліджень обрано термопластичні полімерні матеріали, масла та мастила. Як полімерну основу застосовували поліетилен високого (ПЕВТ) і низького тиску (ПЕНТ) (ГОСТ 16337-77, марки 10802-020, 15803-020 та ГОСТ 16338-77, марки 20606-12, 15303-003 ГОСТ 25951-83). Полістирол ПСМД (ГОСТ 20282-86) та поліетилентерефталат (ПЕТФ) використовували як бар'єрний матеріал у багатошарових плівках.

Фторопласт ФТ (марки ФП-30П та Ф-3М) застосовували як основу під час створення інгібіторомістких покриттів, що не знімаються під час експлуатації. Полігліцидилметакрилат (ГМА) використовувався як модельний розплав під час створення полімерних електропровідних композицій для порівняння з властивостями провідних полімерних покриттів на основі поліетилену.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.1. Програма досліджень

У роботі були використані такі інгібітори: циклогексиламінбензоат (ЦГАБ); дициклогексиламін бензоат (ДГАБ); циклогексиламоній вуглекислий (КЦА); циклогексиламоній хромовокислий (ХЦА). Вплив інгібіторів на структуру та властивості полімерної матриці та ефективність дії порівнювались із інгібіторами атмосферної корозії - метанітробензоатом гексаметилендіаміну (Г-2), диалкіламінопропіонітрилом (ІФХАНГАЗ), а також нітритом дициклогексиламіну (НДА). З метою полегшення переробки і сприяння суміщенню інгібіторів з основою до складу полімерної матриці вводилися пластифікатори: диоктилсебацинат (ДОС), дибутилсебацинат (ДБС), ди-2-етилгексилфталат (ДЕГФ), дибутилфталат (ДБФ), диоктилфталат (ДОФ).

Для досліджень використано технічний вазелін (ВТВ) та трансформаторне масло (ТМ), модифіковані інгібіторами атмосферної корозії металів, пластифікаторами. Як наповнювачі використано оксид алюмінію, діоксид титану, оксид хрому.

У роботі використано комплекс фізико-хімічних методів експериментальних досліджень:

- термогравіметрія та диференціальний термічний аналіз плівок (дериватограф Q-1500D);

- полярографічний метод контролю складу полімерних композиційних матеріалів;

- ІЧ-спектроскопічний аналіз полімерних матеріалів;

- методи гравіметрії та кисневої деполяризації для визначення паро- та киснепроникності захисних полімерних матеріалів;

- електронно-мікроскопічні структури полімерних плівок та металографічні дослідження стану поверхні виробів із металів.

Описано методи підготовки металевих поверхонь та методи досліджень протикорозійної стійкості металевих поверхонь.

У третьому розділі “Вплив технологічних чинників формування та процесу старіння на якість інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів” наведено результати досліджень основних фізико-хімічних властивостей захисних консерваційно-пакувальних матеріалів, що визначають якість і надійність протикорозійного захисту поверхні виробів із металів.

Розроблення номенклатури споживних властивостей інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів дало можливість згрупувати найбільш важливі показники для всіх груп консерваційно-пакувальних матеріалів (інгібованих полімерних плівок, знімних інгібованих полімерних покриттів, порошкових полімерних покриттів, консерваційних масел і мастил, плівкоутворювальних нафтових складів, незнімних інгібованих полімерних покриттів) незалежно від їх відмінних ознак.

Основними вимогами до споживних властивостей консерваційно-пакувальних матеріалів є збереження їх захисної здатності в процесі експлуатації - під час транспортування та зберігання упакованих виробів із металів у складських умовах. При цьому захисні матеріали піддаються впливу багатьох агресивних чинників: температури, вологості, кисню, комплексної дії атмосферних факторів. Тому для формування якості інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів необхідно володіти інформацією про зміну їх фізико-хімічних властивостей під дією наведених факторів протягом тривалого періоду часу - в умовах природного старіння.

Використовуючи метод ДТА, встановлено вплив модифікувальних речовин на температуру фазових переходів плівок поліетилену (ПЕ) як полімерної основи захисних матеріалів. Знайдено, що введення інгібіторів корозії у полімерну матрицю сприяє підвищенню термічної стабільності матеріалу (табл. 1), про що свідчить підвищення температур плавлення та початку термоокиснювальної деструкції, а також зменшення втрат маси модифікованих матеріалів. Зокрема, для полімерної плівки термічний розклад починається в області 498 К, тоді коли наявність інгібіторів (0,5 - 2,0 ваг. %) зміщує його на 10-20 К в бік вищих температур.

Таблиця 1. Вплив інгібіторів на термічну стійкість модифікованих поліетиленових плівок р 0,05

За дериватограмами модифікованих плівок встановлено, що наявність інгібіторів ДЦГАБ, ЦГАБ, НДА, КЦА, Г-2 підвищує стійкість полімерної основи до термоокиснювальної деструкції. Це підтверджує зміщення екзотермічного піку, який пов'язують з розкладанням полімерної плівки, в область вищих температур.

Підвищення вмісту інгібіторів корозії спричиняє позитивний ефект на термічну стійкість полімерного матеріалу. Для всіх поліетиленових інгібованих плівок простежується зменшення втрат маси за температур 523 К та 543 К, що можливо є результатом комплексної дії структуроутворення та гальмування процесів окиснення за наявності інгібіторів.

В разі введення інгібіторів у полімерну матрицю показники паропроникності Q понижуються на 10 -15% порівняно з плівками без інгібіторів. Час переходу до стаціонарної дифузії для всіх одношарових інгібованих та неінгібованих плівок практично однаковий і становить біля 30 днів. Дифузійні характеристики інгібованих матеріалів значно зростають після перших 3 - 4 років складування. Показник Q для зразків із значним вмістом інгібітору (понад 2 ваг. %) зростає у 3 - 3,5 раза та перевищує середні показники паропроникності для неінгібованих плівок. Для плівок, які підлягали природному старінню у складських умовах протягом 10 років, Q зростає значно інтенсивніше порівняно з неінгібованими матеріалами.

Використання для модифікації інгібітора ЦГАБ інтенсифікує деструктивні процеси у полімерному матеріалі вже на другому році зберігання плівки, що приводить до експоненційного зростання Q. Збільшення кількості інгібітора до 10 ваг. % практично не приводить до значних змін коефіцієнта паропроникності, часова залежність перебігу дифузійних процесів крізь матеріал зберігається.

Еволюція змін дифузійних процесів під час введення в полімерну матрицю інгібітора ДЦГАБ дещо відмінна порівняно з матрицями, до яких вводили інші сповільнювачі атмосферної корозії металів. Так, введення у полімерний матеріал під час екструзії до 2 ваг. % ДЦГАБ початково зменшує показник паропроникності матеріалу і на відміну від інгібітора ЦГАБ не призводить до підвищення дифузії водяної пари крізь плівку протягом чотирьох років, в наступні п'ять років зберігається низькі значення Q = 0,12 - 0,23 мг/м²с. Додавання до інгібованих поліетиленових матеріалів пластифікаторів (ДОФ, ДБФ) понижує початкову паропроникність інгібованих зразків поліетиленових плівок на відміну від плівок без інгібітора, де паропроникливість підвищується. Довготривале зберігання у складських умовах модифікованих зразків не приводить до різкого зростання паропроникності матеріалу. Показник Q для пластифікованих та інгібованих (0,5 - 5 ваг. %) зразків фактично не залежить від кількості введеного пластифікатора за вмісту останнього в межах 0,5 - 10 ваг. %.

Одним з найбільш активних та небезпечних для виробів із металів дифузійних процесів, що протікають в захисних матеріалах, крім проникнення водяної пари, є проникнення кисню крізь полімерну плівку та подальша адсорбція О₂ на металевій поверхні.

Початкова киснепроникність (Р) неінгібованих плівок становить 1,00710^-14 м³м/м²с Па, для інгібованих Р = 0,9336 - 0,99110^-14 м³м/м²с Па. Отже, введення інгібітора ДЦГАБ суттєво знижує початкову величину показника киснепроникності. Виняток становлять плівки з інгібітором ЦГАБ, киснепроникність яких є вищою.

Залежність коефіцієнтів Р досліджуваних плівок від їхньої товщини (h) незначна. Особливістю часових залежностей киснепроникності таких плівок є зростання активності проходження дифузійних процесів крізь матеріал на 5 - 7 році експлуатації, що пов'язане із структурними змінами в матриці.

Вимірюванням електропровідних характеристик полімерних матеріалів встановлено їхню залежність від технологічних параметрів отримання. Електропровідність чистих поліетиленових плівок надзвичайно низька і без застосування спеціальних методів вимірювання фіксується як поверхнева в межах _v =(1,5 - 3,1)10¹¹ Ом·м (при Т = 293 К). Технологічні параметри (показники з витягування, кратність роздування та умови отримання полімерної плівки - перепад температур під час виходу з головки екструдера, тривалість УФ-опромінення при полімеризації тощо) значно впливають на величину та температурну залежність електропровідності, оскільки змінюють кількість полярних груп (-С=О, -О-Н ), ступінь кристалічності матеріалу або додатково посилюють дефектність полімерної матриці.

Збільшення вмісту інгібітора та пластифікатора (від 1 ваг. % до 10 ваг. %) в складі поліетиленової плівки призводить до незначного зменшення питомого об'ємного електроопору.

Невеликі додатки інгібітора більш ефективно зменшують поверхневий та об'ємний початковий електроопір (за кімнатної температури), порівняно з аналогічними концентраціями пластифікатора.

Під час старіння плівок з незначними додатками інгібітора спостерігається збільшення електроопору, що пов'язується з активізацією деструкційних процесів у матриці. У пластифікованих зразках показники електропровідності стабілізуються відповідно до незначних структурних змін у полімері.

Вимірюваннями питомого електричного опору поліетиленових плівок можна контролювати процеси старіння та зміни структури, що мають місце в захисних матеріалах під час експлуатації. Запропонована модель електропровідності передбачає можливість утворення кількох каналів проходження носіїв, кожен з яких характеризується своїми параметрами перенесення заряду. Постійний перерозподіл носіїв по каналах провідності враховувався під час визначення коефіцієнтів ефективності k_n, та радіуса перколяції r_c, які визначалися експериментально.

Розрахована величина електропровідності поліетилену та інших полімерних матеріалів згідно із запропонованою моделлю добре узгоджується з результатами вимірювань та довідниковими даними.

Під час вибору величин r та t враховувалися як результати структурних досліджень, так і дані робіт , відповідно до яких номінальна величина показника t визначена як 0,9479. Так, для поліетиленової плівки без наповнювача за r = 0,810^-10 - 4,510^-10 та t = = 2,2 - 4,7 величина провідності становить 10^-21 Ом^-1 м^-1.

Розрахунок електропровідності композитних плівок дає результати, найбільш наближені до даних практичних вимірювань під час врахування виду наповнювача та ефективності переносу носіїв по центрах і вузлах. При цьому електропровідність композиту може зростати не тільки за рахунок введення електропровідних компонент, але й зміни характеристик самої полімерної матриці під час її модифікації (підвищення показника k_n.)

У четвертому розділі “Дослідження структури модифікованих консерваційно-пакувальних матеріалів у процесах формування та експлуатації” подано результати досліджень молекулярної та надмолекулярної структури полімерних захисних матеріалів під впливом рецептурних, технологічних чинників та в умовах тривалого зберігання.

Для визначення часових змін хімічної структури поліетиленових плівок використовували метод ІЧ-спектроскопії. Інтенсивні смуги поглинання, за якими можна фіксувати зміни стану матеріалу на основі поліетилену, спостерігаються за 1378 см^-1 та 1720 см^-1.

На основі аналізу смуги поглинання 1378 см^-1 з використанням технологічних методів компенсації спектрів було встановлено, що у вихідних зразках поліетиленових немодифікованих плівок кількість -СН₃-груп становить 15 на 100 атомів вуглецю. У модифікованих амінними інгібіторами полімерних плівках виявлено збільшення кількості метильних груп у два рази - з 15 до 36. Однак наявність інгібітора корозії у плівці загальмовує процеси окиснення поліетилену під час виготовлення плівки та на початкових етапах експлуатації - в спектрах поглинання модифікованих матеріалів не спостерігалося валентних коливань зв'язку С=О за 1720 см^-1.

Збільшення терміну експлуатації консерваційно-пакувальних матеріалів у закритих складських приміщеннях протягом року приводить до більш чіткого виявлення двох механізмів деструкції: окиснення у неінгібованих матеріалах, що виявляється у зростанні кількості карбонільних груп, та початковій деструкції модифікованих матеріалів, яка супроводжується зміною фізичних характеристик. Це відповідає появі в ІЧ-спектрах смуг, які відповідають карбонільним групам.

Дослідження структури плівок, які експлуатували протягом року на відкритих майданчиках, вказує на підвищену деструкцію матеріалів - неінгібованих за рахунок підсилення процесів окиснення і фотоокиснення, та інгібованих - за рахунок зростання дефектності на межі розділу аморфної та кристалічної фаз. Ініційоване введенням амінного інгібітору зростання кількості коротколанцюгових відгалужень за загального збільшення ступеня кристалічності полімерної матриці, приводить до збільшення кількості дрібнокристалічних утворень у модифікованих плівках. Збільшення кристалічності плівок пригальмовує початкові етапи окиснювальної деструкції, оскільки кристаліти можуть відігравати роль “пасток” вільних радикалів.

Використання в захисних плівках інгібіторів на основі амінів поліпшує захисні характеристики початкового етапу зберігання, проте може призводити до активізації деструкційних процесів, що обмежує термін експлуатації матеріалу до 5 років. Спектроскопічними дослідженнями інгібованих матеріалів встановлено характер зміни молекулярної структури полімеру в процесі старіння: на початковому етапі сповільнюється окиснення поліетиленової плівки (не спостерігаються валентні коливання зв'язку С=О за 1720 см^-1), а в разі збільшення тривалості експлуатації до 3 років - починається руйнування плівки (виходячи з вимірювань смуги 1378 см^-1, кількість метильних груп в матеріалі зростає). Саме у цей період відбувається початкова кристалізація інгібованого полімеру, виникають напруження на межі розділу аморфної та кристалічної фаз, що призводить до порушення цілості матеріалу.

Введення до складу інгібованої плівки незначної кількості пластифікаторів (від 0,5 до 2 ваг. % ДОФ або ДБФ) збільшує термін експлуатації матеріалу. Інгібовані пластифіковані матеріали характеризуються незначним зростанням кількості метильних груп навіть за експлуатації матеріалу терміном понад 6 років. Це може свідчити про такі зміни надмолекулярної структури, які сприяють початковому (при формуванні плівки) інтенсивному утворенню кристалічних осередків в аморфній матриці та стабілізації співвідношення фаз.

У матеріалах з додатками пластифікатора активні деструкційні процеси відбуваються у значно пізніший період порівняно з плівками без пластифікаторів - через 5 років. У спектрах плівок з додатками пластифікатора на основі фталатів, які піддали природному старінню терміном 6 - 8 років, виявлено видозміну піків 1720 і 1280 см^-1 за зменшення інтерференційності спектра, що може трактуватися як додаткове структуроутворення та виокремлення модифікувальних компонентів на поверхню матеріалу.

Аналогічні результати були отримані і у випадку спектроскопічних досліджень плівок як складників багатошарових захисних матеріалів. Процеси окиснення у внутрішній інгібованій поліетиленовій плівці протікають сповільнено, хоча, виходячи із вимірювань смуги 1378 см^-1, кількість метильних груп у матеріалі зростає. Зовнішня полістирольна або поліетилентерефталатна плівка також має кращі спектральні характеристики і, відповідно, початкові експлуатаційні показники порівняно із одношаровими.

Електронномікроскопічними та рентгеноструктурними дослідженнями виявлено значну аморфність вихідних немодифікованих зразків. Окремі поверхневі утворення мають лінійні розміри ? =(5- 9) 10^-9 м. Під час старіння немодифікованих полімерних плівок відбувається зміна їх структури та ріст кристалічної фази, у більшості випадків сферолітної. Переорієнтація за допомогою витяжки або витяжка під час кристалізації з розплаву спричиняє утворення волокнистих або фібрилярних структур. Такі структури притаманні полімерним матеріалам за довготривалої експлуатації в умовах закритого складування. Однак в останньому випадку поряд з фібрилярною структурою спостерігаються інші надмолекулярні утворення, в тому числі сфероліти.

Додавання інгібіторів приводить до зміни умов формування аморфної фази. Встановлено, що в аморфних інгібованих поліетиленових плівках наявна значна кількість центрів кристалізації (з лінійними розмірами ? =2-3 10^-8 м), а під час самої кристалізації таких плівок утворюються дрібнокристалічні утворення, що зростаються між собою. Виявлено залежність між морфологією поверхні полімерних плівок та видом і кількістю додатків-інгібіторів полімерної матриці. Інгібітори класу амінів, введені у полімерну матрицю, виступають ініціаторами надмолекулярних утворень, які залежно від властивостей додатку і його кількості можуть призводити до виникнення структур різної форми. Відбувається формування як окремих монокристалів, так і великих об'ємних утворень (? =3-5 10^-8 м) при загального збільшення ступеня кристалічності полімерної матриці. Модифікація полімерних плівок інгібіторами корозії приводить до більш активних змін надмолекулярної структури і супроводжується змінами морфології поверхні під час старіння.

Залежно від кількості пластифікатора в полімерній матриці та режимів екструзії ці структури виявляються у вигляді поодиноких вкраплень у матрицю, а також колоній, що закріплюються біля структурних дефектів матриці або нашарувань на поверхні. Під час складування продукції на відкритих майданчиках на вищеописані процеси накладаються фотоокиснювальна деструкція, розрив полімерних ланок та вимивання інгібітора.

Структурні зміни під час природного старіння пластифікованих поліетиленових плівок відбуваються за іншими схемами порівняно з непластифікованими. Найвищу початкову дефектність (мікротріщини, пори та інші наскрізні канали), яка порушує цілісність матеріалу, виявлено у вихідних немодифікованих зразках після 5 років, а в інгібованих плівках - після 3 - 4 років експлуатації. Поверхня пластифікованих зразків залишалася без видимих структурних вад.

У плівках, що експлуатувалися понад 3 роки, виявлено два типи характерних дефектів залежно від умов отримання плівки та концентрації інгібітора. Утворення великої “магістральної” тріщини (розміром l ~ 610^-5 м) з дотичними до неї дрібнішими тріщинами є характерним дефектом під час старіння плівок з амінним інгібітором, які отримували з великими коефіцієнтами кратності витягування та роздування.

Іншим утворенням, що призводило до пошкодження матеріалу, було нагромадження монокристалічних блоків з локальними розривами субстрату, що характерно для полімерних плівок з концентрацією інгібітора, більшою за 3 ваг. %.

Особливістю кристалізації в разі довготривалого старіння матеріалу (понад 4 роки) є ріст монокристалічних утворень ромбовидної форми з аморфної матриці, початкові дрібнокристалічні формування мають розміри l 3 810^-6 м.

Наступний етап кристалізації полімеру характеризується утворенням групи монокристалічних блоків, які утворюють орієнтовані (в обмеженому просторі матриці) кристалічні нашарування. Орієнтація, кількість та просторове розміщення кристалічних утворень в межах одного матеріалу визначаються здебільшого, умовами отримання, складом модифікаторів та умовами зберігання (експлуатації) плівки.

У пластифікованих інгібованих поліетиленових матеріалах початкові етапи кристалізації під час природного старіння відбуваються з невеликою затримкою (до 0,5 року) з характерними структуроутвореннями - великою кількістю дрібних сферолітів (l 210^-7 м). При цьому у всіх модифікованих інгібіторами та пластифікаторами поліетиленових плівках спостерігається значно менша дефектність (протягом трьох років не виявлено значних наскрізних пошкоджень). Поверхня таких плівок характеризується рівномірним розподілом дрібносферолітних структур, а в деяких місцях (в основному на межі розділу фаз) відбувається самовиділення та накопичення пластифікатора.

Максимальний лінійний розмір тріщин l ~ 7,510^-6 м, ширина тріщин є меншою порівняно з дефектами непластифікованих плівок і становить l ~ 0,510^-6 м.

Активні деструкційні процеси в пластифікованих зразках розпочинаються лише на 6 - 7 рік старіння. При цьому виявлено утворення тріщин вздовж границі розділу фаз, які локалізують кристалічну область і сприяють появі пор D 410^-7 м. У деяких пластифікованих матеріалах спостерігається конгломератний ріст нової структури на утвореннях старої або по межі розділу фаз (D 10^-6 м).

Модифікування поліетиленових плівок лише одним компонентом - інгібітором атмосферної корозії, безперечно, поліпшує умови зберігання металевих виробів на короткі терміни - до трьох років. Подальше використання таких пакувань є проблематичним внаслідок прискореного пороутворення в полімерній матриці і вимагає додаткових технічних удосконалень. Пластифікація плівок з інгібітором гальмує пороутворення, що дозволяє використовувати такі матеріали для довготривалого складування та консервації металовиробів.

Ґрунтовне вивчення змін структури та властивостей тонкоплівкових полімерних шарів, які містили різну кількість різноманітних наповнювачів та компонент, дало змогу з'ясувати механізм дії модифікувальних елементів, їх взаємодію та встановити їхній сумарний вплив на процес довготривалого старіння. Проведення пластифікації інгібованих (0,5 - 5 ваг. % НДА, ДЦГАБ, ЦГАБ) полімерних плівок незначною кількістю пластифікатора дає змогу отримати матеріал, структура та властивості якого незначною мірою відрізняються від вихідного на початковому етапі експлуатації. Це пов'язане, головним чином, з гальмуванням процесів окиснювальної деструкції поліолефінів на початковому етапі експлуатації (вплив інгібітора), збільшенням гнучкості полімерних ланцюгів та збереженням аморфної структури матеріалу (вплив пластифікатора). Наявність незначної кількості пластифікатора в інгібованому полімерному матеріалі пригальмовує активне формування великоблочних кристалів і, як наслідок, дефектоутворення по межі розділу фаз сповільнене і не таке масштабне, як у випадку непластифікованих матеріалів. Можливо, в межах певних концентрацій можна припустити синергізм дії пластифікатора та інгібітора корозії в матеріалі захисного матеріалу.

У п'ятому розділі “Дослідження захисної дії інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів на основі аналізу стану поверхонь виробів із металів” розглянуто особливості впливу інгібіторомістких консерваційно-пакувальних матеріалів та умов зберігання на стан металевих поверхонь виробів. Ефективне використання летких інгібіторів корозії на основі амінів можливе за умови їх розчинення в матриці-основі на базі органічних синтетичних матеріалів (вазелін, трансформаторні масла, пластикати на основі полівінілхлориду та фторопласту тощо). Дослідженнями зразків виробів із металів в умовах закритого складування встановлено, що ефективна дія консистентних мастил на основі технічного вазеліну, до складу яких включені інгібітори атмосферної корозії, значно підвищується. Поява перших поодиноких корозійних уражень на поверхні пластинчатих зразків сталі Ст10кп, які зберігали в умовах закритого складування, обмежувалася 2 місяцями, в разі нанесення на їх поверхню мастил - 5 місяцями, з інгібованими мастилами - 10 місяцями. За відкритого складування виробів із металів, оброблених інгібованими мастилами, перші корозійні осередки виникають у 5 - 7 разів повільніше за сприятливих погодних умов (літній період) та у 7 - 10 разів повільніше в осінньо-зимовий період порівняно з необробленими зразками.

Нанесення одношарового захисного тимчасового модифікованого вазелінового покриття товщиною 30-100 мкм підвищує стійкість сталі до дії атмосферних факторів у 5 разів.

Застосування при цьому додаткових чохлів, які створюють внутрішню, насичену парами інгібітора, атмосферу і сприяють герметизації, не виступає обов'язковим в умовах закритого складування. У випадку повторного нанесення на виріб захисного мастила того ж складу гарантійний термін захисту в умовах закритого складування підвищується ще в 3 рази.

Металографічні дослідження стану поверхонь виробів із металів, які перебували під шаром консерваційних трансформаторних масел, показали, що інгібувальні додатки незначно підвищують корозійну стійкість сталі. На зразках, вкритих рідкими модифікованими захисними маслами, осередки корозії були виявлені значно раніше, ніж на зразках з консистентними захисними мастилами. За відсутності інгібіторів у складі захисних матеріалів спостерігається значне корозійне руйнування поверхні сталі, глибина якого залежить від структурної неоднорідності, хімічного складу окремих ділянок, інтенсивності впливу зовнішніх факторів.

На поверхні контрольних незахищених зразків виявлено корозійні лунки, кратери і крупнозернисті продукти корозії, а глибина корозійних уражень в 2-3 рази більша, ніж на поверхні зразків сталі, яка оброблена захисними інгібованими мастилами або маслами. Інгібітори активно адсорбуються на межі зерен і блоків (на виходах дислокацій) і продукти, що утворюються, стають складовою частиною пасивувального шару. Сліди корозії не спостерігаються в разі забезпечення достатньої концентрації парів інгібітора безпосередньо біля поверхні металу, що досягається використанням додаткових пакувальних матеріалів, що створюють герметичний об'єм.

Експериментально доведено, що використання інгібіторів атмосферної корозії у складі порошкових полімерних покриттів, призначених для тимчасового захисту поверхонь металів, особливо ефективне за невеликих термінів зберігання (до 1 року). Порошки наносилися на поверхню невеликого обладнання в електростатичному полі, після чого відпалювалися за температур, нижчих за необхідні для формування суцільної високоадгезійної плівки. Кількість осередків корозії, виявлених протягом року на 1 м² зразків сталі Ст1кп, не перевищувала 40. Під час закритого складського зберігання понад 18 місяців спостерігалося збільшення глибини корозії за незмінних площ її осередків. Отримані результати стосовно тимчасових порошкових покриттів дали змогу розробити склад електроізоляційного порошкового покриття на основі фторопласту та інгібітора, під яким процеси внутрішньої корозії загальмовані.