ПІГМЕНТИ (ЧАСТИНА II) ПРОТИКОРОЗІЙНІ ПІГМЕНТИ
Одним із найпоширеніших методів захисту металів від корозії є використання протикорозійних покриттів. Роль інгібіторів корозії у цих покриттях виконують пігменти.
Однією з основних властивостей протикорозійного пігменту, що визначають його дію, є розчинність у воді та рН однієї витяжки, оскільки від цих показників залежить здатність ігменту генерувати покриття іони, що забезпечують перехід металу підкладки в пасивний стан.
Високе значення рН водної витяжки свідчить про здатність ігменту пригнічувати катодний процес. Вища одорастворимость забезпечує протикорозійну дію покриття у початковий період його експлуатації. Малорозчинні ігменти сприяють збереженню протикорозійної дії покриття при його тривалій експлуатації. Тому на практиці зазвичай використовують суміш протикорозійних пігментів.
До протикорозійних пігментів відносять:
- Хромати цинку, барію, свинцю, калію, кальцію, стронцію (крона) - Свинецьвмісні пігменти - свинцеві білила, оксиди свинцю, плюмбати калію та барію, ціанамід свинцю, силікохромат свинцю - Фосфати цинку , алюмінію, магнію, барію - Порошки металів - цинку, свинцю, алюмінію, магнію, титану - Феррит цинку та кальцію - Фосфіти та фосфіди цинку та ін.
1.2.1 Фосфат цинку
Фосфат цинку являє собою кристалогідрат фосфатуцинку Zn3(PO4)2•nH2O. Пігмент білого кольору, малорозчинний у воді, легко розчинний у кислотах. Фосфат цинку, завдяки низькій токсичності та невисокій вартості, є одним з найпоширеніших протикорозійних пігментів, призначених для водо- та органорозчинних лакофарбових матеріалів.
Фосфат цинку ZP-M – це антикоррозійний пігмент, що добре себе зарекомендував, призначений для використання в різних видах протикорозійних матеріалів. Білий колір фосфату цинку ZP-M та його нейтральність роблять цей продукт відповідним вимогам технології виробництва сучасних фарб. За механізмом дії фосфат цинку відноситься до комплексоутворюючого типу.
Фосфат цинку нетоксичний і не вимагає будь-яких спеціальних запобіжних заходів при роботі з ним. При поводженні з пігментами слід завжди дотримуватися звичайних правил промислової гігієни. Фосфат цинку фірми WAARDALS відповідає специфікаціям міжнародних стандартів.
1.2.2 Борат цинку
Антикорозійна дія борату цинку FR 300 обумовлена його лужністю та природою самого продукту. Борат цинку FR 300 широко застосовується в системах на водній основі, він надає покриттям також стійкості до дії плісняви та бактерій. Борат цинку FR 300 часто використовується у поєднанні з фосфатами цинку, кальцію, алюмінію під час виробництва перетворювачів іржі. Борат цинку FR 300 є ефективним антипіреном та димоподавлювачем при внесенні в рецептуру синтетичних гум та таких полімерів, як поліолефіни, ПВХ, ППУ та ін. Вміст борату цинку в рецептурі залежить від типу полімеру. Борат цинку FR 300, що вноситься в обсязі 20-40% у жорсткі ППУ, забезпечує суттєве збільшення значення кисневого індексу.
Вогнегасні властивості борату цинку ZB FR 300здебільшого є наслідком його здатності утворювати міцне вугільне покриття після початкового вивільнення кристалізаційної води, що міститься в ньому.
Окремий клас сполук являють собою пігменти Wacor - високоефективні нетоксичні антикорозійні пігменти. Всі ці пігменти білого кольору та нейтральні за природою. Пігменти асортименту Wacor, в силу своєї нейтральності, придатні для використання в багатьох типах антикорозійних матеріалах, таких як ґрунтовки по металу загального призначення, фарби для автомобілів, суднові фарби. Боратсодержащіе продукти добре відомі також своїми фунгіцидними властивостями, здатними допомогти в тих випадках, коли корозія викликається діяльністю мікроорганізмів. Пігменти Wacor виробляються у мікронізованому вигляді, що значно полегшує диспергування. Боратно-модифікований фосфат цинку Wacor ZBP-M – нетоксична альтернатива цинкхроматним антикорозійним пігментам. Новий продукт для антикорозійних фарб Wacor ZBPM призначений для забезпечення контрольованої розчинності для досягнення тривалого захисту. Wacor ZBP-M успішно вводився у рецептури та перевірений у різних типах фарб, деякі з яких протягом п'яти років знаходилися на відкритому повітрі.
Модифіковані боратом і алюмінієм фосфати цинку Wacor ZBA і Wacor ZAP-М - продукти, що показали чудові результати випробувань в епоксидних матеріалах, як розчинники, що містять, так і на водній основі.
1.2.3 Хромати цинку
Як пігменти застосовується два типи хроматів цинку:
- малярний цинковий крон (хромат цинку) - ґрунтувальний цинковий крон (тетраоксихромат цинку)
Малярний цинковий крон (хромат цинку) – з'єднання основних хроматів цинку тахромата калію загального складу nZnO, xCrO3, x/4K2O, 3H2O, де х=4÷2,5.
Грунтувальний цинковий крон (тетраоксихромат цинку) відповідає формулі ZnCrO4 4Zn(OH)2.
Пігмент малорозчинний у воді, легко розчинний у кислотах та лугах. Пігмент жовтого кольору має невисокі пігментні властивості: велику маслоємність, низьку покриваність, знижену світлостійкість.
Цей пігмент звичайний для всіх видів ґрунтовок, включаючи алкідні та епоксидні системи.
Тетраоксихромат цинку Habicor ZTC відповідно до специфікації ISO 1249/1974 відповідає формулі ZnCrO4 • 4Zn(OH)2. Цей тип спеціально призначений для водних ґрунтовок, ґрунтовок на основі полівінілбутираль/фосфорної кислоти тощо.
Тетраоксихромат цинку Habicor ZTC (Австрія)
1.2.4 Стронцій хромат
Чудовий антикорозійний пігмент із широким спектром можливостей застосування та поєднання. За хімічним складом стронцій хромат (стронцієвий крон) є хроматом стронцію SrCrO4, пофарбований у лимонно-жовтий колір. Він має певну розчинність у воді, повністю розчиняється в органічних кислотах і розкладається лугами. По світлостійкості стронцієвий крон перевершує свинцевий та цинковий. Стійок до дії високих температур. Переваги стронцієвого крона полягають у його малій реакційній здатності та відсутності кристалічної води.
Застосування стронцієвого крона обмежено його невисокими пігментними властивостями, токсичністю та великою витратою хромових солей на його виготовлення. Застосовується для пігментування ґрунтовок, що використовуються для протикорозійного захисту виробів з легких сплавів, і для водорозбавних ґрунтовок. Останнє обумовлено тим, що на відміну від цинкового крона цей пігмент невзаємодіє з карбоксил- і гидроксилсодержащими водорозчинними плівкоутворювачами.
Стронцій хромат Habicor SR AT - чудовий антикорозійний пігмент із широким спектром можливостей застосування та поєднання. Пігмент містить 47.0% CrO3 та 50,0% SrO.
Стронцієвий хромат Habicor ZTC (Австрія) Habicor® SR AT
1.2.5 Фосфат хрому
Фосфат хрому являє собою кристалогідрат фосфату хрому CrPO4•nH2O. Пігмент зеленого кольору. Практично нерозчинний у воді та органічних розчинниках, стійок до кислот та лугів.
Застосовується переважно у сумішах із хроматними пігментами. Фосфат хрому – малотоксичний пігмент, що широко використовується для пігментування протикорозійних фосфатуючих ґрунтовок. Пігмент Habicor CP 4295 - антикорозійний пігмент, придатний для реактивної ґрунтовки, а також водних систем. Пігмент містить CrPO4 3 H2O c 25% Cr-(III); 46% PO4 3-
1.2.6 Цинковий пил
Є тонким блакитно-сірим порошком майже чистого цинку Zn (95-98%) з невеликими домішками оксиду цинку (2-4,5%) і незначними домішками свинцю, кадмію, заліза, кремнію та ряду інших елементів. Цинковий пил, отриманий розпиленням розплавленого металу, складається з частинок розміром 2-3 мкм і більше, максимальний розмір частинок деяких марок цинкового пилу становить 8-9 мкм.
Цинковий пил вводять у протекторні ЛКМ (ґрунти та фарби), що застосовуються для фарбування суден, мостів та інших споруд, що працюють у жорстких атмосферних умовах. Високонаповнені грунтовки, що містять 95-97% цинкового пилу, утворюють при попаданні води електропари, в яких цинк є анодом, а сталь, що покривається катодом, цинк переходить в іонний стан - кородує, а сталь не піддаєтьсякорозії. Іони цинку, відкладаючись на поверхні сталевого катода, утворюють солі, що додатково оберігають сталь від корозії. Хороші протикорозійні властивості мають покриття, у складі яких присутня суміш цинкового пилу і оксиду цинку і корейський цинковий пил.
Фосфат хрому Habicor ZTC (Австрія) Habicor® CP 4295
Цинковий пил UMICORE Zinc Chemicals (Норвегія)