Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время в связи с обострением экологических проблем особое внимание при разработке рецептур лакокрасочных материалов уделяют токсичности компонентов, входящих в их состав. Одной из наиболее острых проблем, требующих незамедлительного решения, является замена токсичных противокоррозионных пигментов, входящих в состав грунтовок ингибирующего типа. Несмотря на активный поиск альтернативных решений, до настоящего времени высокие защитные свойства грунтовочных покрытий в подавляющем числе случаев достигаются за счет включения в их состав хромсодержащих пигментов (грунтовочного крона, тетраоксихромата цинка), обладающих канцерогенным действием. В связи с этим весьма актуальны исследования, направленные на разработку менее токсичных соединений, обеспечивающих высокие защитные свойства грунтовочных покрытий.
В последние годы появились работы, показывающие, что одним из путей снижения токсичности противокоррозионных грунтовок является замена хромсодержащих пигментов на соединения марганца. Однако они не внесли ясность относительно того, какие условия синтеза влияют на способность последних подавлять коррозию и в частности, какая степень окисления марганца является в этом аспекте предпочтительной. Кроме того, исследователи ограничились испытаниями противокоррозионных свойств марганецсодержащих пигментов в органоразбавляемых алкидных грунтовках. Поэтому оптимизация условий синтеза марганецсодержащих пигментов и разработка противокоррозионных грунтовок на основе различных связующих является актуальной задачей.
Цель работы заключалась в повышении противокоррозионных свойств манганит-сульфатов бария за счет увеличения степени окисления марганца в их составе посредством оптимизации условий синтеза, определении возможного уровня наполнения и разработке рецептур грунтовок на основе пленкообразующих систем различного типа.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- изучить влияние условий получения соосажденного манганит-сульфата бария на его свойства;
* В руководстве научной работой принимала участие к.х.н. Зиганшина М.Р.
- определить оптимальное содержание сульфата бария в пигменте;
- установить предельный уровень наполнения алкидных, уралкидных и воднодисперсионных пленкообразующих веществ соосажденным манганит-сульфатом бария
- исследовать влияние состава пигментной части, включающей синтезированные соединения и наполнители, и уровня наполнения на противокоррозионную эффективность полученных покрытий;
- разработать составы органо- и водоразбавляемых грунтовок.
Научная новизна работы
В работе получены противокоррозионные марганец(V)-содержащие пигменты, исследовано влияние условий синтеза и состава на их технические характеристики и способность подавлять процесс коррозии стали, установлена возможность усиления противокоррозионных свойств манганит-сульфатов бария за счет повышения степени окисления марганца в их составе.
Установлена возможность применения синтезированных манганит-сульфатов в качестве антикоррозионных пигментов для воднодисперсионных акрилатных грунтовок с целью достижения высоких защитных свойств покрытий на их основе при содержании пигмента в найденных пределах.
Практическая значимость работы
Синтезированы новые противокоррозионные марганецсодержащие пигменты ингибирующего типа, значительно менее токсичные, чем хроматные, превосходящие последние по способности подавлять коррозию, особенно в присутствии ионов хлора. На основе синтезированных пигментов разработаны рецептуры алкидных грунтовок с более высокими, чем штатная грунтовка ГФ-0119, защитными характеристиками покрытий и малярно-техническими свойствами удовлетворяющими требованиям к этому классу лакокрасочных материалов.
На защиту выносятся
Результаты исследования влияния условий синтеза на состав, технические и противокоррозионные свойства соосажденных манганит-сульфатов бария; оценки защитной способности пигментиованных алкидных и воднодисперсионных покрытий и рецептуры антикоррозионных грунтовок, включающих синтезированный пигмент.
Апробация работы
Результаты работы обсуждались на XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (21-26 сентября 2003 г.), VIII международной научно-практической конференции «Лаки и краски 2004: состояние и тенденции развития» (2-3 марта 2004г.) конференции «Перспективные разработки науки и техники» в Днепропетровске (2004г.), всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Лакокрасочные материалы и покрытия. Современное состояние и тенденции развития» (2006 г.) и в 2002, 2003, 2004 и 2005 гг. в результате участия в республиканской школе студентов и аспирантов «Жить в XXI веке».
Публикации
По материалам диссертации имеется 14 публикаций и патент.
Структура и объем диссертации
