УДК 667.637.2:667.613

Толстошеева С.И., Вахин А.В., Степин С.Н.

ПОВЕРХНОСТНАЯ МОДИФИКАЦИЯ СИЛАНОМ ЧАСТИЦ ЦИНКА В ПРОТЕКТОРНЫХ ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЯХ

Казанский национальный исследовательский технологический университет 

Investigated epoxy coatings with different mass content of zinc powder modified with silane.

Keywords: zinc powder, silane, protector coating.

Исследованы эпоксидные покрытия с различным массовым наполнением цинковым порошком, модифицированным силаном.

Ключевые слова: цинковый порошок, силан, протекторные покрытия.

Цинкнаполненные грунтовки широко используются для защиты стальных конструкций в жестких условиях коррозионного воздействия. Учитывая высокую стоимость цинкового порошка актуальны работы, направленные на снижение содержания цинка в покрытиях без изменения их способности к гальванической защите. Одним из вариантов решения этой задачи может быть частичная лиофилизация поверхности частиц цинка, способствующая их выстраиванию в виде беспорядочных цепочек в объеме покрытия.

Установлено [1], что эпоксидные олигомеры обладают рядом преимуществ  для использования в качестве связующего для цинкнаполненных грунтовок. В данной работе исследованы покрытия на основе эпоксидного олигомера Э-40 отверждаемого полиэтиленполиамином с различным уровнем наполнения цинковым порошком. В качестве лиофилизующего агента – Силан 6040, содержащий эпоксидную группу, добавляемый на стадии приготовления композиции в количестве от 0,1 до 1,5% на массу цинкового порошка. Для оценки критического уровня наполнения покрытий цинковым порошком, при различном содержании силана, использовали физико-механические свойства покрытий.

Использование силана приводит к повышению ударной прочности покрытий. Наиболее значительный эффект наблюдается при содержании модификатора в интервале 0,5-0,7%. Значение ударной прочности сохраняется на максимальном уровне до содержания цинкового порошка в покрытии 90%.

Повышается также эластичность по Эриксену. Малое содержание силана заметно улучшает эластичность на всем диапазоне наполнений, более высокое его содержание приводит к резкому возрастанию рассматриваемого параметра при высоком уровне пигментирования цинковым порошком.

Хронопотенциометрия образцов стали с покрытиями, содержащими 0,2% силана в расчете на массу цинкового порошка, показала, что введение  в состав лакокрасочной пленки небольших количеств лиофилизующего агента способствует снижению склонности частиц цинка к образованию  цепочечных структур. В результате устойчивая катодная защита стала возможной только при 90%-ном содержании цинка в  покрытии.  При содержании модификатора в количестве 0,5% к массе  цинкового  пигмента потенциал для образцов с наполнением 90-70% стабилизируется в области соответствующей катодной защите. Образец с наполнением 60% стабилизируется в пограничной зоне. Дальнейшее увеличение содержания  силана приводит к ухудшению условий для обеспечения катодного механизма защиты.

В результате проделанных экспериментов показана возможность уменьшения содержания цинка в эпоксидных составах холодного цинкования и улучшения комплекса эксплуатационных свойств покрытий на их основе за счет дозированной поверхностной модификации частиц пигмента.

Литература

1. Степин С.Н., Толстошеева С.И., Давыдова М.С., Вахин А.В. Влияние связующего на защитные свойства цинкнаполненных покрытий и электрохимическое поведение окрашенной стали // Практика противокоррозионной защиты. – 2011, – №2 (60). С. 66-70.