Что такое ортофосфорная грунтовка

Проблема ассортимента и качества антикоррозионных грунтовок (А КГ) является одной из наиболее серьезных в российской лакокрасочной промышленности. Излишне напоминать, что в результате атмосферной коррозии страна ежегодно теряет миллионы тонн черных и цветных металлов. Тем не менее производство А КГ промышленного и бытового назначения практически прекращено лакокрасочными заводами.

Выпускаемый ассортимент АКТ ограничивается грунтом ГФ-021, в рецептуре которого практически отсутствуют антикоррозионные пигменты. В незначительных количествах выпускают ГФ-0163 — по сути, аналог ГФ-021, масляно-фенольный грунт ФЛ-ОЗК, грунты для цветных метталлов ВЛ-02, ВЛ-023, АК-070. Для автомобильной промышленности некоторые заводы производят анафорезные, катафорезные и промежуточные эпоксидные грунтовки. О явно недостаточном для решения проблемы коррозии производстве АКТ можно судить по объемам потребления антикоррозионных пигментов, которые в США составляет более 20 тыс. т, а в России — менее 1 тыс. т.

Ортофосфорная кислота и Эпоксидный грунт

Очевидно, что рынок современных высококачественных АКТ обеспечен в основном импортными материалами. Одной из причин этого, по нашему мнению, является недостаточная информированность большинства производителей о достижениях отечественной науки и принципах разработки рецептур в зависимости от механизма антикоррозионной защиты.

В отличие от рецептур основного ассортимента Л КМ главным компонентом в составе грунтовок являются неорганические пигменты. В основном АКГ и входящие в их состав неорганические пигменты представлены тремя группами.

Ингибирующие грунты. В их составе антикоррозионные пигменты химически взаимодействует непосредственно или в виде комплексов с пленкообразователем с металлической подложкой, снижая скорость коррозии. Взаимодействие пигмента-ингибитора с поверхностью металла приводит к пассивации последнего, что снижает активность железа. Примером эффективной пассивации является образование оксида алюминия на его поверхности. К сожалению, ржавчина не образует пассивной пленки, а, наоборот, катализирует окисление.

Эффективность ингибирующих пигментов в значительной степени определяется их растворимостью в воде. Наилучшей является ограниченная растворимость пигмента, так как при высокой растворимости его антикоррозионная активность будет исчерпана в первые несколько месяцев эксплуатации лакокрасочного покрытия (Пк).

Растворенная часть пигмента реагирует с поверхностью металла, образуя защитные пленки, ингибирующие коррозию. Например, хромсодержащие пигменты формируют на поверхности металла комплексы хроматов железа, пассивирующие поверхность железа и снижающие его электрохимическую активность |1|.

Основные свойства антикоррозионных пигментов, используемых в рецептурах ингибирующих грунтов, приведены в табл. 1 [2]. Кроме перечисленных, находят применение фосфаты и молибдаты цинка и кальция, метаборат бария, хромат и плюмбат кальция, различные модификации фосфата цинка.

Перспективными заменителями традиционных антикоррозионных пигментов являются ионообменные пигменты, действие которых основано на высвобождении из пигмента ингибирующего иона в обмен на коррозионноактивный, например сульфат-ион [2].

Наиболее широкое применение в ингибирующих грунтах, благодаря относительно низкой стоимости и достаточной универсальности, нашли хроматы цинка. Эти пигменты характеризуются относительно высокой растворимостью в воде (1,1 г/л в пересчете на СгО3). Механизм ингибирующего действия заключается в образовании на защищаемой поверхности плотных смешанных слоев оксидов железа и хрома в резульате реакции:

Fe Fe2+ + 2е ; Сг6+ +3е Сг3+

На основе этого пигмента разработаны и выпускаются промышленностью, к сожалению в ограниченных количествах, грунты ГФ-0119, ФЛ-ОЗК, эпоксидные грунты типа ЭП-0199.

Основным недостатком хромата цинка-калия является его токсичность из-за содержания шестивалентного хрома, а также желтый цвет, лимитирующий его использование в рецептурах ЛКМ раз¬личных цветов.

В России хроматы цинка-калия производят Челябинское ЗАО ПФ «Оксид» и Первоуральский ОАО «Хромпик».

Тетраоксихромат цинка используется в рецептурах различных фосфатирующих грунтов на основе поливинилбутираля (ВЛ-02, ВЛ-023). Одним из компонентов этих грунтов является фосфорная кислота, добавляемая для травления поверхности металла с целью улучшения адге¬зии Пк. Производителями тетраоксихромата цинка в России являются Челябинское ЗАО ПФ «Оксид», АО «Антикоррозионные пигменты» (С.-Петербург), ООО «Новохром»( Новотроицк).

Основной силикохромат свинца эффективен в материалах на основе практически всех пленкообразователей, а также в анафорезных грунтовках. Механизм его антикоррозионного действия состоит в ингибировании хромат-ионами или образовании свинцовых мыл в маслах. Этот пигмент значительно эффективнее свинцового сурика благодаря более низкой плотности, менее интенсивной окраске и наличию хромат-ионов.

Хромат стронция применяется в основном в акриловых грунтах (АК-069, АК-070) для алюминиевых подложек, а также в водоэмульсионных и катафорезных грунтах. Его преимуществом в сравнении с хроматом цинкаболее низкая растворимость в воде, что увеличивает срок ингибирующего действия и, соответственно, службы защитного Пк. Основные недостатки хромата стронция и силикохромата свинца — высокая цена и канцерогенные свойства пигментов.

В наибольшей степени современным требованиям по универсальности применения, экологической чистоте, технологическим свойствам и ингибирующей активности отвечают пигменты различной модификации на основе фосфата цинка.

Механизм ингибирующего действия фосфата цинка заключается в осаждении фосфат-ионов в дефектных точках, образуемых при разрушении защитного слоя γ-Fe2O3

В отличие от других ингибирующих пигментов частицы фосфата цинка имеют форму чешуек, грунтовки на его основе обладают наряду с ингибирующим и барьерным эффектом.

На основе фосфата цинка разработан и выпускается промышленностью широкий ассортимент грунтов и грунт-эмалей, в том числе быстросохнущий (до 4 ч) маслобензостойкий грунт для ремонтной окраски автомобилей, грунт-эмали для наружной окраски железнодорожных цистерн и газгольдеров, грунт для металла и др.

В России производство фосфата цинка организовано на Челябинском ЗАО ПФ «Оксид» и АО «Антикоррозионные пигменты» (С.-Петербург).

Протекторные грунты. Другим распространенным способом защиты металлических конструкций от коррозии является использование так называемых гальванических анодов, представляющих собой металлы или их сплавы с более высокой электрохимической активностью, чем защищаемый металл, находящийся в электрическом контакте с анодом. При этом коррозионному воздействию подвергается анод, который постепенно расходуется.

Разрушающийся анод можно получить на поверхности железа гальваническим нанесением цинка либо цинксодержащего Пк.

В качестве антикоррозионного пигмента в таких Пк используют цинковую пыль или порошок, выпускаемые в Екатеринбурге предприятиями ЗАО НПП «ВМП» и ФГУП «УНИХИМ» и ООО «Матек» (Москва). Цинковая пыль имеет ряд преимуществ перед порошком: содержитболее мелкие частицы, позволяющие получить тонкослойное Пк, более дешевая.

Пластинчатый пигмент
Барьерный эффект, создаваемый пластинчатыми пигментами

Протекторные грунты, содержащие цинковый по¬рошок, могут быть изготовлены на основе различных пленкообразователей. Основное требование к ним — обеспечение высокой щелочестойкости Пк, так как при расходовании цинкового порошка в процессе коррозионного разрушения образуются комплексы гидроксидов цинка, разрушающие некоторые пленкообразователи, например алкидные или масляные.

Первоначально цинкпротекторные грунты выпускали главным образом на основе хлоркаучука, обладающего очень высокой щелочестойкостью. В последние годы наибольшее распространение получили протекторные грунты на основе эпоксидных смол. Типичным представителем таких материалов является грунт ЭП-057, обладающий хорошей адгезией и образующий Пк с высокими антикоррозионными свойствами, механической прочностью и твердостью. Несмотря на такой недостаток эпоксидных двухупаковочных составов, как ограниченная жизнеспособность, другие пленкообразователи для производства протекторных грунтов используются в незначительных объемах.

Известно о разработке и выпуске в промышленных объемах ООО «Матек» (Москва) одноупаковочного протекторного грунта на основе акриловых смол, но описания его свойств весьма противоречивы и носят скорее рекламный характер, чем объективную техническую оценку (см. «Технические характеристики. Руководящий материал фирмы ООО «Матек» на грунт-протектор «Жидкий цинк» АК-100, ГОСТ Р 51693).

За рубежом широкое распространение и ускоренное развитие получило производство неорганических протекторных грунтов, в которых в качестве связующих используют силикаты, пигментов — цинковую пыль, а растворителя — воду. Для ускорения отверждения таких Пк применяют смесь силикатов натрия, калия и лития, а также дибутиламинофосфат.

Одним из перспективных исследований в области протекторных грунтов является изучение возможности использования в их рецептуре наночастиц цинка вместо частиц цинкового порошка. Это позволяет значительно снизить толщину и улучшить механические свойства Пк. Одним из результатов этого исследования явилось получение пленок на основе эпоксидных смол, модифицированных наночастицами цинка, обладающих достаточно высокой электропроводимостью.

Изолирующие грунты. Антикоррозионные свойства этих грунтов обеспечены в основномфизическими характеристиками входящих в их состав пигментов. Частицы этих пигментов имеют форму пластинок или чешуек.

Пластинки пигментов, непроницаемые для воды, растворов электролита и кислорода воздуха, создают барьерный эффект, затрудняющий проникновение разрушающих агентов к поверхности металла. Известно [3], что Пк толщиной 15—20 мкм, содержащее 15% алюминиевой пудры, оказывает такое же защитное действие, как непигментированное толщиной 90 мкм. Основные свойства антикоррозионных пигментов, применяемых для изолирующих Пк, приведены в табл. 2 |4].

Изолирующие Пк производятся на основе алюминиевой пудры и стального порошка. Промышленностью выпускается всплывающая алюминиевая пудра, обработанная стеариновой кислотой, и невсплывающая. Всплывающая пудра обладает пониженной смачиваемостью, в результате чего всплывает на поверхность лакокрасочной пленки, образуя непроницаемый поверхностный слой.

К сожалению, при этом снижается адгезия Л КМ к последующим слоям, поэтому она используется в основном для однослойных Пк. Алюминиевая пудра легко взаимодействует с водой, выделяя водород, поэтому ЛКМ, содержащие воду, рекомендуется производить двухупаковочными. Кроме барьерного эффекта, алюминиевая пудра отлично защищает от действия светового облучения: пигмент способен отражать 100% УФ-, 80% И К- и 75% излучения в видимой области спектра.

Стальной порошок является хорошей альтернативой алюминиевой пудре при получении Пк, стойких к истиранию.

Все остальные изолирующие пигменты применяют, как правило, в сочетании с ингибирующими. Например, масляная грунтовка, содержащая железную слюдку и хромат цинка, использовалась для защиты конструкций Эйфелевой башни.

Применение слюды в сочетании с фосфатом цинка в качестве наполнителей взамен талька и мела позволяет значительно повысить антикоррозионные свойства Пк.

Некоторым барьерным эффектом обладают и другие пигменты и наполнители. Среди них следует отметить красный оксид железа благодаря доступности, низкой стоимости и высокой укрывистости. Барьерное действие железооксидных пигментов объясняют их достаточно прочной связью с пленкообразователем. Однако это свойство не позволяет считать оксид железа антикоррозионным пигментом. Основным достоинством Пк, его содержащих, является способность скрывать пятна ржавчины, что делает коррозию менее заметной.

При разработке рецептур антикоррозионных Пк особое внимание следует обратить на выбор наполнителей. Так, карбонат кальция (мел) нельзя применять в изолирующих Пк вследствие его высокой реакционной способности, но с успехом можно использовать в ингибирующих Пк, так как он способен нейтрализовать кислоты, находящиеся в промышленной атмосфере, с образованием нейтрального малорастворимого сульфата кальция.

Силикат магния (тальк) благодаря высокой гидрофобности широко применяется в рецептурах антикоррозионных Л КМ. Пластинчатая форма частиц талька снижает водопроницаемость Пк, волокнистая — повышает устойчивость к образованию пузырей при формировании Пк, а также седиментационную устойчивость, что особенноважно при использовании в рецептурах тяжелых пигментов, например оксидов железа.

Интересен для применения в качестве активного наполнителя в антикоррозионных фунтовках сульфат бария (барит, бланфикс). Он нерастворим в кислотах и щелочах, и это позволяет успешно использовать его в ЛКМ для химстойких Пк. Кроме того, барит имеет самую высокую плотность (4,19 г/см3), что делает его применение экономически выгодным при продаже ЛКМ по массе. Избежать снижения седиментационной устойчивости позволяет введение тиксотропных добавок (паста бентона, аэросил и др.).

При выборе пленкообразователя для рецептур АКГ следует учитывать, что большинство антикоррозионных пигментов, особенно ингибирующего типа, реакционноспособны и частично растворимы в воде. Высокая основность пигмента, используемого в ЛКМ на основе пленкообразователей с высоким кислотным числом, может привести к нарастанию вязкости материала при хранении из-за его взаимодействия со свободными карбоксильными группами пленкообразователя. Поэтому кислотное число алкидных смол, применяемых в сочетании с такими пигментами, не должно превышать 20 мг КОН/г. Нельзя также использовать при составлении подобных рецептур канифольные и алкидно-фенольные пленкообразователи. Стабильность таких композиций можно повысить добавлением при диспергировании небольших количеств низкомолекулярных двухосновных кислот (например, яблочной) [5].

Аналогичная проблема возникает при разработке рецептур грунтов на основе алкидномочевинных и алкидномеламинных смол кислотного отверждения. Антикоррозионный пигмент основного характера может нейтрализовать кислоту-катализатор, чем замедлить процесс отверждения. Такие же сложности могут возникать при использовании в качестве пленкообразователей для АКГ карбоксилсодержащих полимеров винильного типа, особенно при применении пигментов с повышенной влажностью.

Введение антикоррозионных пигментов в водно-дисперсионные композиции не представляет сложностей, однако при разработке рецептуры следует учитывать, что любые добавки: пеногасители, коалесценты, диспергирующие агенты — активно влияют на свойства Пк. Поэтому разработка антикоррозионных водно-дисперсионных грунтов, особенно ингибирующего типа, достаточно сложна.

Как отмечалось выше, активность антикоррозионных пигментов ингибирующего типа обеспечивается их оптимальной растворимостью в воде, так как повышенная растворимость способствует образованию пузырей при эксплуатации Пк. Выделяют три основных причины, влияющих на образование пузырей [6]:

• осмос растворенных на границе раздела фаз веществ, проводящих воду в Пк;

• электроосмос, при котором вода попадает в лакокрасочную пленку под действием разности электрических потенциалов, возникающих при образовании коррозионных ячеек;

• попадание продуктов коррозии в дефекты Пк, например поры.
Антикоррозионные пигменты уменьшают или предотвращают образование пузырей, вызываемое последними

двумя причинами, но вследствие своей растворимости могут способствовать образованию пузырей, вызванному первой причиной.

Образование пузырей в связи с осмосом наблюдается при испытании Пк на водостойкость, электроосмотическое — при оценке коррозионной стойкости в камере солевого тумана.

Если Пк не выдерживает испытания на солестойкость, улучшить эксплуатационные свойства позволяет введение ингибирующих или протекторных пигментов. Если обнаруживается низкая водостойкость Пк, как правило, в рецептуре фунта необходимо использовать пигменты и наполнители барьерного типа.

Рассмотренные выше принципы создания рецептур АКГ позволяют, понимая механизм антикоррозионного действия Пк, разработать грунты с различными свойствами в зависимости от условий их эксплуатации. Если Пк обеспечивает антикоррозионные свойства за счет создания непроницаемого барьера при достаточной толщине и высокой сплошности пленки, его антикоррозионные свойства повышаются при введении пигментов и наполнителей барьерного типа..

Если толщина Пк ограничена или пленка достаточно проницаема, больший эффект даст применение ингибирующих пигментов.

Оптимального результата можно достичь при использовании свойств и выборе оптимального соотношения всех трех типов пигментов и активных наполнителей, хотя это и не всегда оправдано по экономическим соображениям.

Таблица 1

Производителям, занимающимся освоением и расширением производства антикоррозионных Пк, можно порекомендовать грунт ГФ-0119, обладающий смешанным ингибирующим и барьерным эффектом, протекторный фунт ЭП-057, серию фунтов и грунт-эмалей на основе фосфата цинка. Комплект технической документации на их производство и более конкретные рекомендации по формированию рецептур на базе различных видов пигментов и наполнителей можно получить в ЦНТ «Содружество» (Москва) и других специализированных организациях.

Видео на тему:

Источник: www.himtek-yar.ru

Технология фосфатирования – залог долговечности металла

Перед покрытием металлических конструкций лакокрасочным составом поверхность подвергают специальной обработке смесью фосфорнокислых солей. Качественно выполненное фосфатирование обеспечивает долговечность внешнего покрытия, защищая основу от коррозии. Благодаря пленке фосфатов повышается адгезия краски к основному материалу при существенном замедлении подпленочной коррозии по случаю повреждения краски.

• 1 Зачем нужно фосфатирование металла

• 1.1 Особенности фосфатных покрытий
• 1.2 Польза технологии

• 2.1 Механическая очистка
• 2.2 Химический способ
• 2.3 Термическая обработка
• 2.4 Необходимость обезжиривания

• 4.1 Холодная обработка
• 4.2 Нормальное фосфатирование
• 4.3 Способ ускоренной обработки
• 4.4 Электрохимическая методика

• 5.1 Выбор препарата «Мажеф»
• 5.2 Преимущество фосфорной кислоты
• 5.3 Выбор монофосфатов цинка
• 5.4 Преимущества фосфатирующих паст

Зачем нужно фосфатирование металла

В процессе эксплуатации металлические изделия изнашиваются, страдают от разрушающего воздействия атмосферных факторов и коррозии. Обычное вскрытие поверхности лакокрасочными составами полностью не избавляет от проблемы разрушения механизмов с течением времени. Для повышения износостойкости металлических изделий их подвергают фосфатированию. Процедура способствует появлению на поверхности металла тонкого защитного слоя, который на длительное время обеспечит металлу защиту от окисления с образованием ржавчины.

Технология создания защитной пленки впервые была применена в 1869 году путем погружения раскаленной стали в раствор фосфорной кислоты. Первую процедуру фосфатирования железа, а также стали без нагрева материала осуществили в 1906 году.

Особенности фосфатных покрытий

На фосфатирование металла перед покраской изделия не уходит много времени (около часа), а обработанная основа должна хорошо высохнуть перед проведением дальнейших манипуляций. Защитную пленку непросто разглядеть, но она способна выдерживать высокие (до +500°С) и низкие температуры (до -75°С), воздействие напряжения до 500 В. Дополнительная пропитка лаками (масляный, бакелитовый) повышает уровень пробивного напряжения фосфатного пласта.

Польза технологии

• улучшить процесс скольжения соприкасающихся элементов;
• облегчить выполнение холодной штамповки стали;
• защитить магниты от действия коррозии;
• повысить стойкость стали к окислению при высоких температурах;
• обеспечить удержание масляно-мыльных структур на поверхности металлов.

Процедуру фосфатирования можно применять практически ко всем видам сплавов – низколегированным и углеродистым сталям, медным сплавам, алюминиевым, чугунным и цинковым деталям. Качество фосфатной пленки, покрывающей высоколегированную сталь, будет низким.

Этапы подготовительных работ

Немаловажную роль для качества поверхностной защиты играет правильное выполнение подготовительных мероприятий, обеспечивающих получаемому покрытию весь спектр полезных свойств. Важно очистить металл от следов ржавчины, удалить остатки устаревшего покрасочного слоя путем механической, химической или термической обработки.

Механическая очистка

• прочные щетки с проволочной щетиной;
• специальные диски для шлифования;
• агрегат пескоструйного типа (абразив и сжатый воздух).

На площадках промышленных предприятий подготовку поверхностей для последующего фосфатирования выполняют при помощи гидроабразивной очистки путем нанесения абразивной смеси с водой под высоким давлением воздуха. Методика позволяет полностью избавиться от всех водорастворимых загрязнений.

Химический способ

1. Кислота серная или соляная. 5%-е кислотные растворы допускается обогащать смесью, замедляющей коррозию (ингибитор).
2. Кислота ортофосфорная. Состав 15 либо 30%-я эссенции способен преобразовывать ржавчину в аналог защитного покрытия.
3. Оксипропионовая кислота. Нанесение смеси масла вазелинового (100 мл) с 50 г кислоты позволяет превратить очаги ржавчины в соль, легко удаляемую ветошью.

После использования смываемых составов для удаления ржавчины поверхность следует немедленно высушить, обработать антикоррозийным агентом. Несмываемые смеси, взаимодействуя с металлом, образуют грунтовочный пласт, который смывать водой не стоит.

Термическая обработка

С поверхности металлоконструкций следы устаревшей краски удаляют паяльной лампой. По ходу нагревания металла лакокрасочное покрытие подвергается постепенному отслаиванию, что позволяет с легкостью удалить загрязнения при помощи металлической щетки либо обычного шпателя. Термический способ зачистки экономит время, но подходит не для всех типов поверхностей, угрожает высокой пожароопасностью. Для зачистки оцинкованного и листового материала, а также чугуна не подходит по причине реальной деформации или разрушения изделия.

Необходимость обезжиривания

• керосина или уайтспирита;
• обезжиривателей на спиртовой основе;
• номерных нитрорастворителей.

От бензина лучше отказаться, он покрывает основу невидимым масляным налетом, ухудшающим адгезию с красящим веществом. При выполнении обезжиривания необходимо соблюдать меры безопасности – работать в хорошо проветриваемом помещении, защитив лицо очками и респиратором, а руки – резиновыми перчатками.

Кратко о сути фосфатирования

• двухзамещенных MeHPO4 (моногидрофосфаты);
• трехзамещенных Me3(PO4)2 (фосфаты).

Благодаря свойствам трех видов солей фосфорной кислоты формируется труднорастворимый покров из фосфатов, защищающий поверхность металла от коррозии. Процедура сопровождается осаждением фосфатов с последующим растворением металла основы.

Популярные виды создания защитного слоя

Получение защитной пленки выполняют методом погружения обрабатываемого изделия внутрь специальной емкости с фосфатирующим раствором. Также фосфатную смесь можно наносить путем ее распыления в герметизированной камере либо методом грунтовочной облицовки. Фосфатирование стали под покраску реализуют выбором химической или электрохимической обработки. Создание фосфатного налета для черных металлов выполняется несколькими способами – холодным, нормальным, ускоренным, электрохимическим.

Холодная обработка

Растворы для этого метода фосфатирования не требуют подогрева, их температура составляет 20–40 °C. Хотя толщина фосфатного покрытия получается небольшой, но именно это позволяет использовать его как основу для нанесения краски. Для низкотемпературной облицовки выбирают один из фосфатирующих методов:

1. В жидкость, которой наполнен резервуар, добавляют соль «Мажеф» (30-35 г на литр). Затем вводят требуемый объем смеси из фтористого натрия (5-15 г/л) и нитрата цинка (35-45 г/л). Смесь необходимо заранее вскипятить, дать ей отстояться. Если нужно повысить кислотность раствора, вносят дополнительную порцию «Мажефа» (1,5 г), а также по 3 г фтористого натрия и нитрата цинка.
2. Для приготовления 1 литра раствора понадобится взять монофосфат цинка (80 г), нитрат цинка (750 г), кислоту фосфорную (160 г) с добавлением едкого натра (40 г). Если нужно приготовить 100 литров жидкости для фосфатирования, к 85 л воды добавляют 12 л раствора каустической соды, затем еще 3 литра воды и нитрат цинка в количестве 40 г. Кислотность раствора регулируют при помощи едкого натра.

В зависимости от состава и концентрации антикоррозийного вещества холодная обработка металлоконструкций занимает от 15 до 40 минут. При увеличении температуры раствора удается получать покрытие мелкозернистого типа. Главный недостаток холодной методики – быстрая гидролизация растворов с увеличением свободной кислотности, что ухудшает качество покрова.

Нормальное фосфатирование

Этот вариант нанесения фосфатного покрытия подразумевает использование препарата «Мажеф». Порошок с зеленоватым оттенком представляет собой аналог соли, обогащенной марганцем, железом, фосфором. Препаратом пользуются для подготовки металлических изделий к покраске в качестве антикоррозийной грунтовки

Для достижения результата обработки жидкость, обогащенную солью (30-35 г/л), необходимо нагреть до температуры не более 98°C. Меньшая температура раствора вызывает кристаллизацию облицовочного слоя, а более высокая приводит к повышению шламообразования.

Продолжительность фосфатирования по нормальной методике рассчитывается от времени высвобождения водорода с прибавлением 5-10 минут на выдержку. Показатель общей кислотности раствора должен достигать 30 точек при 3-4 точках свободной кислотности.

Точкой эквивалентности принята величина условной единицы измерения кислотности (свободной и общей) раствора, равной 1 мл 0,1 н. растворенного едкого натра, который необходим для титрования 10 мл фосфатной смеси.

Чтобы добиться утолщения фосфатного слоя усиленной защиты, имеющего тонкокристаллическое строение, необходимо увеличить объем соли «Мажеф» до 120 грамм на литр жидкости. Рабочий состав придется нагревать до температуры, не превышающей 85 °C.

Способ ускоренной обработки

• очищение поверхности с обезжириванием основы щелочью, промывание;
• протравливание чистого изделия в растворе соляной кислоты, затем водой;
• пассивирование в растворе кальцинированной соды с итоговым промыванием.

Химическое фосфатирование очищенной поверхности ускоренным методом продолжается от 15 до 40 минут в зависимости от состава рабочей жидкости. Чаще всего нагреваемый раствор готовят с препаратом «Мажеф» (30 г/л), тогда процесс занимает около 40 минут. Завершив обработку, листовые детали промывают проточной водой, затем подвергают пассивированию в теплом растворе (5-10 %) дихромата калия. На завершающем этапе изделия с защитной пленкой промывают в горячей воде, затем отправляют сушиться.

Электрохимическая методика

Процесс фосфатирования реализуется с использованием растворов, аналогичных ускоренному способу. Отличие в подведении электротока (постоянный либо переменный), что повышает показатели производительности. Для нанесения защитного покрова металлоизделия размещают на штангах (катоды). В качестве анодов применяют пластины, изготовленные из цинка или углеродистой стали. Плотность подаваемого тока в пределах 0,3-3 А/дм 2 , а на саму обработку уходит 5-20 минут.

Серьезным недостатком электрохимического способа защиты металла от коррозии можно назвать низкую рассеивающую способность раствора электролита. Эта особенность оборачивается созданием неравномерного защитного слоя на сложных поверхностях.

Обзор методов фосфатирования

Создать фосфатную пленку, защищающую поверхность металла от агрессивных факторов, можно несколькими способами. Выбор конкретного метода химической обработки зависит от различных факторов, главные из которых – размеры металлоконструкций и область их применения.

Выбор препарата «Мажеф»

Химический способ фосфатирования с «Мажефом» признан наиболее распространенным, но для его осуществления понадобится специальная фосфатирующая ванна. Концентрация раствора составляет 40-70 грамм препарата на литр жидкости.

• изделие опускают в емкость с фосфатирующим составом;
• резервуар постепенно подогревают, а раствор постоянно перемешивают;
• деталь кипятят 29 минут, за это время она покрывается защитным налетом (5-10 мкм).

Методику фосфатирования на основе соли «Мажеф» применяют для создания антикоррозийного пласта. На поверхностях деталей из сталей низкоуглеродистой категории создается качественный грунтовочный слой.

Преимущество фосфорной кислоты

• азотнокислого цинка – 200;
• фосфорной кислоты – 40;
• окиси цинка – 15:
• сернокислого натрия – 8.

При стабильных параметрах фосфатирования удается получить защитный слой толщиной до 5 мкм. На обработку уйдет 30 минут при обеспечении температуры раствора максимум 18–25 °C. Технологию выбирают для облицовки изделий особо крупных габаритов, методика струйного нанесения экономит расходный материал.

Выбор монофосфатов цинка

• нитрата натрия – 35 г/л;
• монофосфата цинка – 20 г/л.

Фосфатирование осуществляется при поддержании температуры раствора до +60 °C, формирование защитного пласта занимает не более 20 минут.

Преимущества фосфатирующих паст

• нет потребности в приготовлении рабочей жидкости и ее нагреве;
• простое нанесение грунтовки на металл при помощи кисти.

Особенность грунтовочного состава – присутствие металлического пигмента в растворе ортофосфорной кислоты. Лакокрасочные составы содержат цинк, который вступает в реакцию с кислотой, а процесс окисления формирует пленку особой прочности.

Облицовку металлических деталей фосфатным налетом допускается проводить в домашних условиях по плану электрохимического фосфатирования. Домашняя технология отличается от промышленного варианта отсутствием возможности провести в бытовой обстановке полноценную химобработку поверхности. По этой причине для создания фосфатированного покрытия выбирают детали прямолинейной (простой) конфигурации.

• Улиг Г. Коррозия металлов (основы теории и практики). — Металлургия, 1968.
• Антикоррозионная защита / Козлов Д.Ю.. — Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2013.
• Верник С., Пиннер Р. Химическая и электролитическая обработка алюминия и его сплавов. — Л, 1960.

Источник: martensit.ru

Фосфогрунт — фосфатирующий грунт по ржавчине

Фосфогрунт — быстросохнущий фосфатирующий состав для цветных и чёрных металлов (холодное фосфатирование). Антикоррозионный однокомпонентный грунт для фосфатирования цветных и чёрных металлов. Состав предназначен для грунтования металлических поверхностей из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, углеродистых, нержавеющих и оцинкованных сталей, работающих при температуре до +130°С.

Цена за единицу товара: от 16 руб./кв.м.
Калькулятор
рассхода краски
Площадь краски
Доставка курьером: Завтра

Фосфогрунт — однокомпонентный антикоррозионный фосфатирующий грунт.

Состоит из синтетических смол, преобразователя ржавчины, коррозионностойких пигментов в растворе органических растворителей.

Применяется при проведении ответственных окрасочных работ.

Предназначен для грунтования изделий и конструкций из:

• сплавов цветных металлов: алюминия, магния и титана;
• углеродистых и нержавеющих сталей.

Может применяться для нанесения на стеклопластик и керамику, чтобы улучшить сцепление финишного покрытия с этими гладкими поверхностями.

Фосфогрунт наносится на чистые ранее не окрашенные поверхности, в том числе на сварные швы. Или на металл с плотно держащейся ржавчиной толщиной до 70 мкм.

Быстро высыхает, —всего за полчаса. С составом можно работать в мороз до -10°С и в жару до +40°С.

Термостойкий: выдерживает температурную нагрузку до +130°С.

При нанесении грунт вступает в химическую реакцию с продуктами коррозии, преобразуя их в нерастворимые соединения металла. Образованная тонкая плёнка повышает адгезию финишного покрытия к металлической поверхности и значительно замедляет развитие подпленочной коррозии.

Грунтовка обладает хорошей укрывистостью. Обеспечивает противокоррозионную стойкость, адгезионную прочность, химическую стойкость и влагостойкость системы лакокрасочного покрытия. Покрытие легко полируется, подходит для любых типов лакокрасочных материалов.

Рекомендуемые ЛКМ нашего производства

Грунтовка обеспечивает надёжную защиту от коррозии в системах покрытий со следующими материалами:

• Быстромет — быстросохнущая грунт-эмаль;
• Молотекс — молотковая эмаль;
• Нержамет — краска по ржавчине;
• Нержапласт — краска «жидкий пластик»;
• Нержахим — химически стойкая грунт-эмаль;
• Полимерон — уретановая спецэмаль;
• Радикор — краска для радиаторов;
• Сереброл — алюминиевая водостойкая эмаль;
• Термоксол — термостойкая эмаль;
• Цикроль — грунт-эмаль по оцинкованным поверхностям.

Грунт фосфатирующий также может использоваться самостоятельно в качестве межоперационного покрытия.

Назначение

Фосфогрунт применяется для антикоррозионной защиты следующих объектов:

• строительных металлоконструкций;
• трубопроводов;
• ангаров;
• гидросооружений и мостов;
• платформ и эстакад;
• сельскохозяйственной техники;
• железнодорожного транспорта;
• строительных транспортных средств.

А также для любых изделий из металла, которые эксплуатируются в агрессивной промышленной атмосфере во всех климатических условиях.

При межоперационном хранении и транспортировке грунт защищает металл в течение 12 месяцев: если изделие хранится в помещении или на открытом складе под навесом, при влажности воздуха до 95%.

Тара

Тара 0,9кг, 3кг, 10кг, 20кг. Внимание! Этикетка оснащена защитными элементами от подделок.

Источник: 1lkz.ru