Протекторная грунтовка

Протекторная грунтовка - большая энциклопедия нефти и газа, статья

Протекторные грунтовки и краски пока еще дефицитны, причем это обстоятельство обусловлено дефицитом как связующего, так и цинковой пыли. Эти отходы можно растворить в скипидаре или в сольвенте и получить полистироловый лак, который легко наполнить цинковой пылью.

Протекторные грунтовки обладают наиболее высокими антикоррозионными свойствами по сравнению с другими грунтовками на основе эпоксидных смол. Кроме того, стальные листы, покрытые протекторными грунтовками, можно сваривать.

Протекторные грунтовки используют в судостроительной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.

Протекторные грунтовки представляют собой составы, включающие пленкообразователь и порошкообразный металлический пигмент, имеющий более низкий электродный потенциал по сравнению с черными металлами. Принцип антикоррозионной защиты заключается в переводе коррозии с основного металла, который становится катодом, на металлические пигменты, выполняющие роль анода.

Протекторные грунтовки представляют собой суспензию, состоящую из раствора эмульсионного полистирола в ксилоле или скипидаре, смешанного с цинковой пылью. Цинковая пыль составляет до 95 % веса сухого покрытия. Эти грунтовки наносятся на очищенную от коррозии поверхность краскораспылителем или кистью в один-два слоя.

Протекторные грунтовки представляют собой составы, включающие пленкообразователь и порошкообразный металлический пигмент, имеющий более низкий электродный потенциал по сравнению с черными металлами. Принцип антикоррозионной защиты заключается в переводе коррозии с основного металла, который становится катодом, на металлические пигменты, играющие роль анода.

Протекторные грунтовки обеспечивают длительную защиту в жестких коррозионных условиях и позволяют сваривать грунтованный металл.

Защита металла протекторными грунтовками обусловлена тем, что при контакте с электролитом цинксодержащий лакокрасочный материал цементируется продуктами коррозии цинка, образуя уплотненный слой пленки, который становится непроницаемым. Наряду с этим осуществляется и электрохимическая защита.

Защита металла протекторными грунтовками обусловлена тем, что при контакте с электролитом лакокрасочный материал, содержащий порошок цинка, цементируется продуктами коррозии цинка, образуя уплотненный слой пленки, который становится непроницаемым.

Широкое распространение получают цинковые протекторные грунтовки ПС-084, которые способны проводить электрический ток. Они применяются для покрытия изделий, подлежащих точечной или электродуговой сварке.

Грунтование поверхности изделия протекторными грунтовками обеспечивает катодную защиту металла от коррозии благодаря тому, что в их состав входит до 90 % ( масс.) металлических пигментов ( в основном порошков цинка, сплава цинка с магнием, алюминия), которые при растворении электрохимически защищают металл от коррозии.

В вагонном хозяйстве применяется протекторная грунтовка ПС-084, биметаллическая ЭП-057 и комбинированная ЭП-060. Эти грунтовки рекомендуется наносить в два слоя толщиной 80 - 100 мкм и перекрывать эмалью.

Стальные листы, покрытые протекторной грунтовкой, можно сваривать. Однако толщина слоя грунтовки в местах сварки не должна превышать 20 мкм. Поверх грунтовки ЭП-057 рекомендуется наносить следующие эмали: ЭП-525, ЭП-567, ЭП-1155, ЭП-5116, ХВ-110, ХВ-125, ХС-П9, ФП-545. Покрытие грунтовкой ЭП-057 обладает высокой водостойкостью и антикоррозийными свойствами.

Стальные листы, покрытые протекторной грунтовкой, можно сваривать. Однако толщина слоя грунтовки в местах сварки но должна превышать 20 мкм. Поверх грунтовки ЭП-057 рекомендуется наносить следующие эмали: ЭП-525, ЭП-567, ЭП-1155, ЭП-5116, ХВ-110, ХВ-125, ХС-119, ФП-545. Покрытие грунтовкой ЭП-057 обладает высокой водостойкостью и антикоррозийными свойствами.

Цинковая пыль находит применение при изготовлении протекторных грунтовок ( на основе синтетических смол, водных растворов силикатов или воднодисперсных пленкообразующих веществ), применяемых для катодной защиты железа и стали от коррозии.

Протекторная грунтовка

Каталог лакокрасочных материалов (ЛКМ) для обеспечения протекторной защиты металла («холодное цинкование» металла).

Протекторные грунтовки - класс антикоррозионных грунтовок, обеспечивающие катодную защиту металла. В основном, протекторные грунтовки содержат большое количество цинковой пыли и являются цинконаполненными (цинкообогащенными).

Что такое протекторные грунтовки?

Протекторные грунтовки содержат в себе частицы металла, имеющие более электроотрицательный потенциал и выполняющие функцию расходуемых анодов, т.е. растворяясь, они электрохимически защищают металл под пленкой лакокрасочного покрытия.

Заказать подбор цинконаполненной грунтовки

Заполните анкету и Вы получите лучшие предложения по цинконаполненным грунтовкам напрямую от Производителей и официальных диллеров.

Услуга «Подбор ЛКМ» для Потребителей бесплатна. Так же Вы можете самостоятельно подобрать тот или иной цинконаполненный материал, ознакомившись с каталогом

Циноферр :: статьи :: протекторная грунтовка на основе цинковых хлопьев и цинковой пыли: новый подход к созданию антикоррозионных материалов. dr. l. kruba, dr. p. stucker eckart, switzerland.

Dr. L. Kruba, Dr. P. Stucker Eckart, Switzerland.

В состав традиционных цинкнаполненных грунтовок входит 70-90 % (по массе) цинковой пыли, что и обеспечивает долговременную протекторную защиту металла после повреждения покрытия. Но из-за высокого наполнения цинковой пылью такие покрытия достаточно дефектны.

Как правило, на их поверхности образуются проколы, кратеры, пузыри; для них характерны пористая структура поверхности, приводящая к выделению цинка из покрытия и образованию белой коррозии, а также необходимость нанесения покрывных слоев для заделывания дефектов грунтовочного покрытия [1, 2].

Кроме того, современный рынок предъявляет новые требования по уменьшению содержания в покрытиях тяжелых металлов, в том числе цинка. При этом снижение содержания цинка в рецептуре не должно существенно ухудшать протекторные свойства покрытий.

Исходя из этого, главный вопрос состоит в том, как, снизив содержание цинка в покрытии, сохранить протекторную защиту на уровне высоконаполненной цинком системы?

Ответ на него в результате длительных исследований найден специалистами компании Eckart.

Одним из способов снижения содержания цинка может быть использование пластинчатого цинка, удельная поверхность которого примерно в 4 раза превышает поверхность цинковой пыли.

Однако было установлено, что покрытия, полученные при разработке рецептур на основе пластинчатого цинка, характеризуются недостаточно высокими прочностными и защитными свойствами.

Решение проблемы было найдено за счет применения двух цинковых пигментов с различной структурой поверхности частиц: цинковых хлопьев (чешуйчатая) и цинковой пыли (сферическая).

В результате использования этих двух видов пигмента удалось снизить общее массовое содержание цинка в рецептуре до 25 % и получить при этом покрытие с улучшенными свойствами и высокой протекторной защитой [3, 4]. В табл. 1 представлена характеристика применяемых пигментов.

Цинковые хлопья отличаются от цинковой пыли не только формой и размером частиц, но и более развитой удельной поверхностью.

В качестве наполнителя был использован пластинчатый каолин марки Е.

В табл. 2 приведены для сравнения рецептуры двух составов на основе тетраэтилсиликата ТЭС 40: разработанной грунтовки с пониженным содержанием цинка, содержащей два цинковых пигмента (рецептура 1) и стандартной грунтовки фирмы Wacker Chemie, высоконаполненной цинковой пылью (рецептура 2) [5].

Технологический процесс производства грунтовки состоит из двух стадий (табл. 2): получения гидролизата тетраэтилсиликата, т.е. перевода его в активное состояние, и смешения полученного гидролизата с цинковыми пигментами и наполнителем в диссольвере.

Грунтовка является двухупаковочной, гидролизат хранится отдельно от сухих пигментов. После смешения гидролизата с цинком и наполнителем жизнеспособность системы составляет примерно 10-15 ч.

Состав гидролизата в сравнении с рецептурой Wacker Chemie был нами существенно изменен, что улучшило технологические свойства грунтовки, а также обеспечило оптимальный режим отверждения покрытия и улучшило его свойства.

Разработанная грунтовка содержит 25 % (по массе) цинка, что почти в 3 раза меньше, чем в стандартной рецептуре.

Свойства разработанной и стандартной грунтовок и покрытий на их основе приведены в табл. 3.

Как видно из данных таблицы, разработанный материал полностью отверждается через 24 ч, покрытие обладает более высокими твердостью, стойкостью к действию растворителей и адгезией по сравнению с покрытием на основе стандартной грунтовки.

Коррозионную стойкость (протекторную защиту) этих покрытий оценивали визуально и под микроскопом после экспозиции покрытий толщиной 70-80 мкм с продольным разрезом шириной 1 мм в камере соляного тумана в течение 1300 ч.

На рис. 1 показан внешний вид грунтовочного покрытия, разработанного на основе двух цинковых пигментов (а) и стандартного, наполненного цинковой пылью (б).

Оба покрытия обеспечивают коррозионную защиту металла по катодному механизму, о чем свидетельствует отсутствие коррозии в разрезе, проведенном вдоль пластин, после выдержки покрытий в течение 1300 ч в камере соляного тумана.

При визуальном сравнении двух покрытий видно, что покрытие на основе разработанной грунтовки имеет гладкую, ровную поверхность, на которой отсутствуют дефекты и белая коррозия, как это наблюдается для стандартного грунтовочного покрытия.

На рис. 2 можно более детально рассмотреть поверхность покрытий и продольный разрез под микроскопом после выдержки в камере соляного тумана в течение 1300 ч.

Как видно на рис. 2, разработанное покрытие не имеет признаков коррозии в разрезе, а также отличается плотной структурой поверхности за счет барьерного эффекта, обеспеченного цинковыми хлопьями. Пористая структура, пузыри и белая коррозия характерны для стандартного грунтовочного покрытия.

На рис. 3 приведены электронномикроскопические снимки поперечных срезов покрытий после испытаний в камере соляного тумана, которые объясняют предложенный нами механизм катодной защиты двух покрытий [3, 4, 6].

Так, в грунтовке на основе цинковой пыли, рис. 3, б, контактируют только сферические частицы цинковой пыли друг с другом, поэтому для осуществления достаточного числа электрических контактов между частицами цинковой пыли покрытие должно быть высоконаполненным.

Другая картина наблюдается в разработанном покрытии на основе двух типов цинкового пигмента. На рис. 3, а видны цинковые частицы обоих типов: сферические и плоские.

Для этой системы наблюдается три вида электрических контактов между частицами цинка: цинковые хлопья/цинковые хлопья, цинковые хлопья/цинковая пыль и цинковая пыль/цинковая пыль. Увеличение числа возможных электрических контактов между частицами цинка позволяет получить покрытия с высокой катодной защитой, компенсируя при этом пониженное содержание цинка в композиции. В данном случае оптимальные соотношения компонентов, обеспечивающие высокую катодную защиту покрытия, составляют: пигмент/пленкообразователь = 2,2; Zn/пленкообразователь = 1,3 и Zn/наполнитель = 1,5(табл. 2, рецептура 1, грунтовка).

Кроме того, цинковые хлопья создают хороший барьерный эффект, замедляя проникновение коррозионной среды к подложке и препятствуя процессу диффузии белой коррозии к поверхности покрытия. Таким образом, белая коррозия блокируется внутри покрытия благодаря хорошему барьерному эффекту цинковых хлопьев, как это видно на рис. 3, а.

Результаты натурных испытаний разработанного грунтовочного покрытия на крышной станции в промышленной атмосфере умеренного климата в течение 64 мес показали отсутствие каких-либо признаков коррозии в разрезе или изменений поверхности покрытия (рис. 4).

В настоящее время испытания продолжаются.

Полученные результаты были положены в основу наших дальнейших разработок, в частности шоп праймера (Shop Primer) на основе этилсиликата ТЭС 40.

Используя цинковые хлопья и цинковую пыль и сохранив при этом примерно те же соотношения компонентов в рецептуре: пигмент/пленкообразователь = 2,0, Zn/пленкообразователь = 1,1 (что удалось достичь путем создания новой рецептуры гидролизата с низким сухим остатком), нами был разработан Shop Primer для нанесения слоем толщиной 15-20 мкм с общим массовым содержанием цинка в рецептуре 15 % (7,5 % - цинковые хлопья +7,5 % - цинковая пыль).

После испытаний покрытия в камере соляного тумана в течение 250-300 ч и более 12 мес в атмосферных условиях на крышной станции признаков коррозии в разрезе и изменений поверхности покрытия не обнаружено. Разработанная грунтовка (Shop Primer) предназначена для консервации металла в период межоперационного хранения с возможной последующей сваркой и резкой [6].

Минимальное массовое содержание цинка в покрытии (15 %) гарантирует ее экологичность при сварочных работах за счет снижения концентрации паров токсичного оксида цинка, а неорганическая структура отвержденного этилсиликатного покрытия позволяет получить качественный сварной шов [1]. На основе двух цинковых пигментов (Zn-Flake и Zn-Dust) и водоэмульсионной алкидной смолы нами разрабатывается одноупаковочная протекторная грунтовка, стабильная при хранении в течение 1 года, обеспечивающая высокие защитные свойства и атмосферостойкость покрытий [7, 8].

Опыт проведенных нами работ был использован клиентами компании Eckart при создании других типов протекторных материалов. В частности, в настоящее время взамен имеющихся высоконаполненных грунтовок разработаны двухупаковочные эпоксидные, одноупаковочные полиуретановые и другие материалы на основе цинковых хлопьев и цинковой пыли (общее содержание цинка 25-30 %), которые обеспечивают высокую протекторную защиту металла (более 1300 ч в камере соляного тумана без признаков коррозии в разрезе) и хороший барьерный эффект, что позволяет снизить количество слоев в системе покрытий. Так, система двухслойного эпоксидного покрытия при толщине150 мкм гарантирует срок службы покрытия в условиях умеренного и холодного климата до 15 лет.

К основным преимуществам протекторных грунтовок с пониженным содержанием цинка относятся:

- массовое содержание цинка в рецептуре 25-30 %;

- снижение стоимости грунтовки;

- хорошая стабильность материала при хранении;

- пониженное оседание цинка при хранении;

- высокая катодная защита грунтовочного покрытия при толщине 70-80 мкм (1000-1300 ч в

- камере соляного тумана без признаков коррозии в разрезе покрытия);

- плотная структура поверхности покрытия и хороший барьерный эффект, обеспечиваемый цинковыми хлопьями;

- хорошие физико-механические свойства покрытий;

- отсутствие белой коррозии и других дефектов покрытий;

- возможность использования грунтовки для получения однослойного покрытия;

- возможность снижения количества слоев в общей системе покрытий.

Разработка новых протекторных материалов с пониженным содержанием цинка на основе двух цинковых пигментов: цинковых хлопьев и цинковой пыли - открывает новые возможности для создания цинкнаполненных материалов нового поколения с улучшенными свойствами и высокой протекторной защитой.

В работе использован новый подход к разработке протекторных грунтовок, основанный на применении цинковых пигментов двух типов с различной структурой поверхности: цинковых хлопьев (пластинчатой структуры) и цинковой пыли (сферической структуры).

Это позволило снизить общее массовое содержание цинка до 25 %.

Установлен механизм катодной защиты таких покрытий, базирующийся на трехкратном увеличении числа возможных электрических контактов между различными частицами цинка в разработанном покрытии по сравнению со стандартной высоконаполненной системой.

Возможность создания протекторных грунтовок с пониженным содержанием цинка была подтверждена авторами при их дальнейших разработках, а также клиентами компании Eckart при создании грунтовок на основе других типов пленкообразователей.

Литература

1. Schmid E.V. Wetter und Korrosionsschutz. Vincentz Verlag, 1983.Р. 392.

2. Atkins P.W., Beran J.A. Chemie: ein_ fach alles, VCH Verlaggesellschaft mbH. 1996. Р. 676-682.

3. Kruba L., Stucker P., Schuster T. ЛКМ и их применение. 2005. № 7-8. С. 27-32.

4. L.Kruba, P.Stucker, T.Schuster. ECJ. 2005. № 10. Р. 38-43.

5. Wacker Chemie GmbH, 2000.Bindemittel fur anorganische Zinkfarben.

6. L. Kruba. e.a. Pitture e Vernici. 2005. V. 81. № 8. Р. 51-58.

7. L. Kruba, P. Stucker. Лакокрасоч. пром_сть. 2007. № 1. С. 7-12.

8. L. Kruba, P. Stucker. ECJ. 2007. № 12. Р. 40.

Грунтовка протекторная эп-057

Описание

Протекторная грунтовка ЭП-057 "Дитекс" предназначена для защиты от коррозии в комплексном многослойном покрытии с эмалями стальных крупногабаритных конструкций (металлических конструкций, железнодорожного, морского и речного транспорта, сельхозтехники и др.), эксплуатируемых в атмосферных условиях и в условиях с повышенной влажностью.

Тип продукции

Грунтовка представляет собой пастообразную суспензию цинкового порошка в растворе эпоксидной смолы Э-41 с добавление перед применением отвердителя №3.

Рекомендуемое применение

Грунт ЭП-057 применяется для защиты металлических конструкций, железнодорожного, морского и речного транспорта, сельхозяйственной техники и других крупногабаритных конструкций.

Технические характеристики

Расход грунтовки 150-200 г/м2.

Разбавитель

Растворителем РП.

Очистка инструментов

Очистка инструментов производится вышеуказанными растворителями.

Гарантийный срок хранения

6 месяцев со дня производства.

Подготовка поверхности

Приблизительно за 30 минут до нанесения готовят композицию, для чего к основе добавляют при тщательном перемешивании отвердитель в соотношении, указанном в сертификате качества на каждую партию материала, доводят до рабочей вязкости растворителем РП и затем фильтруют применяя марлевый фильтр из 2-3 слоев марли. Вязкость грунтовки, рекомендуемая для нанесения 60-80 с. по ВЗ-4 (при нанесении валиком и кистью), 16-20 с. по ВЗ-4 (при нанесении пневмораспылением), 20-40с (при нанесении безвоздушным распылением).

Способ нанесения

Грунт ЭП-057 "ДИТЕКС" наносится на поверхность методами пневматического распыления, допустимо нанесение кистью.

Подготовленную грунтовку наносят на поверхность металлоизделий не менее чем в два слоя, общей толщиной не менее 100 мкм. Интервал нанесения грунтовки ЭП-057 между слоями 1-2 часа естественной сушки. Во время проведения окрасочных работ грунтовку требуется периодически перемешивать во избежание осаждения цинкового порошка и недопущения неоднородного грунтования.

Условия при нанесении

Грунтовку наносят при температуре окружающего воздуха от плюс 5 °C до плюс 30 °C.

Грунт (грунтовка) эп-057 протекторная

Грунт (грунтовка) ЭП-057 протекторная

ЭП-057 – грунтовка протекторная

Назначение

Используется для защиты металлоконструкций, железнодорожного, речного и морского транспорта, сельскохозяйственной техники. В схемах покрытий, предназначенных для эксплуатации во влажной промышленной атмосфере, а также в контакте с морской и пресной водой.

Характеристика

Листы из стали, покрытые ЭП-057 можно сваривать, но в местах сварки толщина слоя протекторной грунтовки не должна превышать 20 мкм. В нашей компании можно заказать ЭП-057 в любом количестве. Все ЛКМ всегда в наличии на складе в Санкт-Петербурге.

Состав

Грунтовка протекторная – это суспензия цинкового порошка, содержащаяся в растворе эпоксидной смолы Э-41, стабилизированной бентоном.

Способ применения

Композиция готовится путем постепенного замешивания отвердителя в основу в соотношении, указанном в сертификате качества на партию ЛКМ. До рабочей вязкости материал доводится растворителем РП, а затем фильтруется через два-три слоя марли. Перед нанесением после введения отвердителя материал выдерживают 30 минут. Окрасочные работы проводятся при температуре +5-+30оС. Для предотвращения осаждения цинкового порошка грунтовку в процессе работы периодически перемешивают. Наносится ЭП-057 валиком, кистью, а также методом безвоздушного или пневматического напыления.

Меры предосторожности

Огнеопасно! Работы нельзя проводить вблизи открытого огня. Помещения, в которых производится окраска, должны хорошо проветриваться, работникам необходимо использовать индивидуальные средства защиты, а также перчатки.

Хранение

ЭП-057 хранится в закрытой таре вдали от влаги и солнечных лучей при температуре -20-+40 оС. Срок хранения – 12 месяцев.