ПИГМЕНТИ (ЧАСТ II) АНТИКОРОЗИОННИ ПИГМЕНТИ
Един от често срещаните методи за защита на металите от корозия е използването на антикорозионни покрития. Ролята на инхибитори на корозията в тези покрития се изпълнява от пигменти.
Едно от основните свойства на антикорозионния пигмент, което определя неговото действие, е разтворимостта във вода и рН на един екстракт, тъй като тези показатели определят способността на пигмента да генерира йони в покритието, което осигурява преминаването на метала на субстрата в пасивно състояние.
Високата стойност на pH на водния екстракт показва способността на пигмента да инхибира катодния процес. По-високата водоразтворимост осигурява антикорозионно действие на покритието в началния период на неговата експлоатация. Слаборазтворимите пигменти допринасят за запазване на антикорозионния ефект на покритието по време на неговата продължителна експлоатация. Ето защо на практика като правило се използва смес от антикорозионни пигменти.
Антикорозионните пигменти включват:
- Хромати на цинк, барий, олово, калий, калций, стронций (корона) - Оловосъдържащи пигменти - бяло олово, оловни оксиди, калиеви и бариеви плумбати, оловен цианамид, оловен силикохромат, цинк и калций - Цинкови фосфити и фосфиди и др.
1.2.1 Цинков фосфат
Цинковият фосфат е кристален хидрат на фосфатцинк Zn3(PO4)2•nH2O. Пигментът е бял, слабо разтворим във вода, лесно разтворим в киселини. Цинковият фосфат, поради ниската си токсичност и ниска цена, е един от най-често срещаните антикорозионни пигменти, предназначени за бои и лакове на водна и разтворителна основа.
Цинковият фосфат ZP-M е добре доказан антикорозионен пигмент, предназначен за използване в различни видове антикорозионни материали. Белият цвят на цинковия фосфат ZP-M и неговата неутралност правят този продукт подходящ за изискванията на съвременната технология за производство на бои. Според механизма на действие цинковият фосфат принадлежи към комплексообразуващия тип.
Цинковият фосфат е нетоксичен и не изисква специални предпазни мерки при работа с него. При работа с пигменти винаги трябва да се спазват обичайните правила за промишлена хигиена. WAARDALS Zinc Phosphate отговаря на международните стандартни спецификации.
1.2.2 Цинков борат
Антикорозионният ефект на цинковия борат FR 300 се дължи на неговата алкалност и естеството на самия продукт. Цинковият борат FR 300 се използва широко в системи на водна основа и също така прави покритията устойчиви на мухъл и бактерии. Цинковият борат FR 300 често се използва в комбинация с цинкови, калциеви, алуминиеви фосфати при производството на преобразуватели на ръжда. Цинковият борат FR 300 е ефективен забавител на горенето и потискащ дима, когато към формулата се добавят синтетични каучуци и полимери като полиолефини, PVC, PPU и др.. Съдържанието на цинков борат във формулата зависи от вида на полимера. Цинковият борат FR 300, въведен в количество от 20-40% в твърди пени, осигурява значително увеличение на кислородния индекс.
Пожарогасителни свойства на цинков борат ZB FR 300 inса главно следствие от способността му да образува силно въглеродно покритие след първоначалното освобождаване на водата от кристализацията, която съдържа.
Отделен клас съединения са представени от пигменти Wacor - високоефективни нетоксични антикорозионни пигменти. Всички тези пигменти са бели на цвят и неутрални по природа. Пигментите в гамата на Wacor, поради своята неутралност, са подходящи за използване в много видове антикорозионни материали като грундове за метал с общо предназначение, автомобилни бои, морски бои. Продуктите, съдържащи борат, също са добре известни със своите фунгицидни свойства, които могат да помогнат в случаите, когато корозията е причинена от микробна активност. Пигментите Wacor се произвеждат в микронизирана форма, което значително улеснява диспергирането. Модифицираният с борат цинков фосфат Wacor ZBP-M е нетоксична алтернатива на антикорозионните пигменти с цинков хромат. Новият продукт за антикорозионна боя Wacor ZBPM е проектиран да осигурява контролирано разтваряне за постигане на дълготрайна защита. Wacor ZBP-M е успешно формулиран и тестван в различни видове бои, някои от които са били на открито в продължение на пет години.
Боратни и модифицирани с алуминий цинкови фосфати Wacor ZBA и Wacor ZAP-M са продукти, които са показали отлични резултати при тестване както на епоксидни материали на основата на разтворители, така и на основата на вода.
1.2.3 Цинкови хромати
Два вида цинкови хромати се използват като пигменти:
- боядисване на цинкова корона (цинков хромат) - грунд цинкова корона (цинков тетраоксихромат)
Боядисване на цинкова корона (цинков хромат) - комбинация от основни цинкови хромати икалиев хромат с общ състав nZnO, xCrO3, x/4K2O, 3H2O, където x=4÷2,5.
Грундираща цинкова корона (цинков тетраоксихромат) съответства на формулата ZnCrO4 4Zn(OH)2.
Пигментът е слабо разтворим във вода, лесно разтворим в киселини и основи. Пигментът е жълт на цвят, има ниски пигментни свойства: висока абсорбция на масла, ниска покривност, намалена устойчивост на светлина.
Този пигмент е често срещан във всички видове грундове, включително алкидни и епоксидни системи.
Цинков тетраоксихромат Habicor ZTC съгласно спецификацията ISO 1249/1974, отговаря на формулата ZnCrO4 • 4Zn(OH)2. Този тип е специално проектиран за водни грундове, грундове на базата на PVB/фосфорна киселина и др.
Цинков тетраоксихромат Habicor ZTC (Австрия)
1.2.4 Стронциев хромат
Отличен антикорозионен пигмент с широк спектър на приложение и възможности за комбиниране. Според химичния състав стронциевият хромат (стронциев венец) е стронциев хромат SrCrO4, оцветен в лимоненожълто. Има определена разтворимост във вода, напълно разтворим в органични киселини и разложен от основи. По отношение на устойчивост на светлина стронциевата корона превъзхожда оловната и цинковата. Устойчив на високи температури. Предимствата на стронциевата корона са ниската реактивност и липсата на кристална вода.
Използването на стронциева корона е ограничено от нейните ниски пигментни свойства, токсичност и висока консумация на хромни соли за нейното производство. Използва се за пигментиране на грундове, използвани за антикорозионна защита на продукти от леки сплави, както и за грундове на водна основа. Последното се дължи на факта, че за разлика от цинковата корона, този пигмент не го правивзаимодейства с карбоксил- и хидроксил-съдържащи водни филмообразуватели.
Стронциевият хромат Habicor SR AT е отличен антикорозионен пигмент с широк спектър на приложение и възможности за комбиниране. Пигментът съдържа 47,0% CrO3 и 50,0% SrO.
Стронциев хромат Habicor ZTC (Австрия) Habicor® SR AT
1.2.5 Хромов фосфат
Хромният фосфат е кристален хидрат на хромовия фосфат CrPO4•nH2O. Зелен пигмент. Практически неразтворим във вода и органични разтворители, устойчив на киселини и основи.
Използва се главно в смеси с хроматни пигменти. Хромният фосфат е пигмент с ниска токсичност, широко използван за пигментиране на антикорозионни фосфатиращи грундове. Habicor CP 4295 Pigment е антикорозионен пигмент, подходящ за реактивни грундове, както и за водни системи. Пигментът съдържа CrPO4 • 3 H2O с 25% Cr-(III); 46% PO4 3-
1.2.6 Цинков прах
Това е тънък синкаво-сив прах от почти чист цинк Zn (95-98%) с малки примеси на цинков оксид (2-4,5%) и незначителни примеси на олово, кадмий, желязо, силиций и редица други елементи. Цинковият прах, получен чрез пръскане на разтопен метал, се състои от частици с размер 2-3 микрона или повече, максималният размер на частиците на някои видове цинков прах е 8-9 микрона.
Цинковият прах се въвежда в защитни покрития (грундове и бои), използвани за боядисване на кораби, мостове и други конструкции, работещи при тежки атмосферни условия. Силно напълнените грундове, съдържащи 95-97% цинков прах, образуват при навлизане на вода електродвойки, в които цинкът е анод, а покритата стомана е катод, цинкът преминава в йонно състояние - корозира и стоманата не е изложена накорозия. Цинковите йони, отложени върху повърхността на стоманения катод, образуват соли, които допълнително предпазват стоманата от корозия. Покритията, съдържащи смес от цинков прах и цинков оксид и корейски цинков прах, имат добри антикорозионни свойства.
Хром фосфат Habicor ZTC (Австрия) Habicor® CP 4295
Цинков прах UMICORE Zinc Chemicals (Норвегия)