Page 44 - Zmist-n5-2015

Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 5. – Physicochemical Mechanics of Materials

УДК 620.197
ІНГІБУВАННЯ КОРОЗІЇ АЛЮМІНІЄВОГО СПЛАВУ
КОМПОЗИЦІЄЮ ІОНООБМІННИХ ПІГМЕНТІВ

В. І. ПОХМУРСЬКИЙ, Л. М. БІЛИЙ, Я. І. ЗІНЬ, М. П. ВОЛОШИН
Фізико-механічний інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України, Львів
Встановлено, що природний цеоліт клиноптилолітового типу, модифікований катіо-
нами цинку, є ефективним інгібітором корозії алюмінієвого сплаву в середовищі
слабокислих атмосферних опадів. Поєднання Zn-цеоліту з полістиролдивінілбен-
зольною смолою, модифікованою фосфат-аніонами, посилює його захисну дію внас-
лідок формування на поверхні сплаву корозійностійкої плівки. Модифікований цин-
ком цеоліт та його композиція з фосфатовмісною аніонообмінною смолою – пер-
спективні інгібувальні пігменти для лакофарбових покривів на алюмінієвих сплавах.
Ключові слова: модифікація, алюмінієвий сплав, цеоліти, інгібувальні пігменти,
фосфатовмісна смола, катіони цинку.
Інгібувальні пігменти відіграють важливу роль у забезпеченні довговічності
лакофарбових покривів, що застосовуються для захисту металів від атмосферної
корозії. Вони особливо важливі для ґрунтувальних покривів конструкцій з тер-
мічно зміцнюваних алюмінієвих сплавів, які схильні до локальної корозії в околі
інтерметалічних включень. Найефективнішими інгібувальними пігментами є солі
шестивалентного хрому, які однак токсичні та екологічно небезпечні. Для заміни
хроматів у лакофарбових покривах розроблено іонообмінні пігменти під торго-
вою маркою Shieldex [1] і досліджено їх композиції з фосфатом цинку [2, 3]. Ці
пігменти складаються з аморфного оксиду кремнію, з яким зв’язані катіони
+
кальцію [1, 4]. Іони H , що з’явилися внаслідок корозії металу, проникають у ла-
2+
кофарбову плівку та обмінюються на катіони Ca , які є у кремній оксидному
пігменті. Вивільнені іони кальцію та розчинна за певних умов основа пігменту
SiO 2 беруть участь в утворенні на поверхні металу захисної плівки.
Подібні іонообмінні протикорозійні пігменти можна одержати на основі де-
шевих природних цеолітів вітчизняного походження. Ці мінерали належать до
групи водних алюмосилікатів лужних і лужноземельних металів з тетраедричним
структурним каркасом, який містить пустоти, зайняті катіонами калію, натрію,
кальцію й магнію або молекулами води [5]. Катіони та молекули води слабо зв’я-
зані з каркасом і можуть частково або повністю заміщуватися шляхом іонного
обміну без руйнування цеолітного каркасу. Здатність цеолітів до іонного обміну
уможливлює одержання на їх основі інгібувальних пігментів для лакофарбових
ґрунтувальних покривів [6]. Однак на відміну від пігментів Shieldex алюмосилі-
катна основа цеолітів не розчиняється, залишається в об’ємі покриву, а в середо-
вище переходять лише інгібітори-катіони, що за відсутності в розчині ефектив-
них інгібіторів-аніонів не забезпечує достатнього протикорозійного ефекту. Тому
пошук композицій модифікованих цеолітів з іншими інгібіторними сполуками є
важливим для підвищення їх захисних властивостей.
Раніше виявлено синергічний захисний ефект композиції на основі Ca-вміс-
ного цеоліту та цинку фосфату стосовно корозії алюмінієвого сплаву Д16Т в сла-

Контактна особа: Л. М. БІЛИЙ, e-mail: bill@ipm.lviv.ua
43