NEW CORROSION INHIBITOR IN THE COMPOSITION OF PAINT AND VARNISH COATINGS CAR BODIES

Александр Владимирович Шемякин, И.В. Фадеев, И.А. Успенский, Иван Александрович Юхин, Ш.В. Садетдинов
{"title":"NEW CORROSION INHIBITOR IN THE COMPOSITION OF PAINT AND VARNISH COATINGS CAR BODIES","authors":"Александр Владимирович Шемякин, И.В. Фадеев, И.А. Успенский, Иван Александрович Юхин, Ш.В. Садетдинов","doi":"10.36508/rsatu.2023.67.31.023","DOIUrl":null,"url":null,"abstract":"Проблема и цель. Для достижения поставленной цели изучена система пентаборат калия – хромат калия – вода при 25º С, в результате получено новое соединение – борат хрома, которое исследовали в качестве ингибитора коррозии в составе грунтовок для окраски кузовов автомобилей. Методология. Противокоррозионные свойства хромата калия (контроль) и бората хрома исследовали гравиметрическим и электрохимическим методами. Для гравиметрических экспериментов использовали образцы размером 50×10×2 мм из стали 08кп. Коррозионной средой являлся 3 %-й раствор NaCl, куда помещали подготовленные образцы. Продолжительность экспериментов составила 3 месяца. Образцы взвешивали до и после экспозиции, по результатам определяли защитные свойства ингибиторов. Для электрохимических исследований использовали высокоомный вольтметр потенциостат П-5848, для коррозионных и коррозионно-усталостных испытаний – оригинальную установку. Испытания проводились по общепринятым методикам, приведенным в литературных источниках. Результаты. С повышением концентрации исследуемых ингибиторов скорость растворения стали 08кп в 3 %-м растворе поваренной соли существенно снижается. Степень защиты стали в коррозионной среде при концентрации хромата калия 1 % составляет 91,4 %, а в присутствии бората хрома такой же концентрации степень защиты становится равной 98,6 %, что подтверждает лучшие защитные свойства бората хрома. Присутствие ингибиторов в коррозионной среде смещает потенциалы растворения металла в положительную зону по отношению к потенциалу коррозии Eкор. Причем борат хрома смещает потенциал растворения металла в более положительную зону в сравнении с хроматом калия. Коррозионно-усталостные исследования подтвердили результаты гравитационных и электрохимических исследований. Заключение. Разработан и испытан эффективный малотоксичный ингибитор коррозии – борат хрома, результаты гравиметрических, электрохимических и коррозионно-усталостных исследований которого коррелируют друг с другом и подтверждают, что добавка бората хрома концентрацией 1 % в состав грунтовок, используемых для окраски кузовов автомобилей, способствует повышению степени защиты их от коррозии, повышению циклической прочности, следовательно, надежности и срока службы. При этом борат хрома является менее токсичным соединением в сравнении с другими ингибиторами, используемыми в настоящее время в составе грунтовок. Problem and purpose. To achieve this goal, the system of potassium pentaborate - potassium chromate - water at 25ºС was studied, as a result, a new compound, chromium borate, was obtained, which was studied as a corrosion inhibitor in primers for painting car bodies. Methods. The anticorrosion properties of potassium chromate (control) and chromium borate were studied by gravimetric electrochemical methods. For gravimetric experiments, samples of 50 × 10 × 2 mm in size made of steel 08kp were used. The corrosive medium was a 3% NaCl solution, where the prepared samples were placed. The duration of the experiments was 3 months. Samples were weighed before and after exposure, the results of which were used to determine the protective properties of inhibitors. For electrochemical studies, a P-5848 high-resistance voltmeter potentiostat was used, and for corrosion and corrosion-fatigue tests, an original setup was used. The tests were carried out according to generally accepted methods given in the literature. Results. With an increase in the concentration of the studied inhibitors, the rate of dissolution of steel 08kp in a 3% sodium chloride solution decreases significantly. The degree of protection of steel in a corrosive environment at a concentration of potassium chromate of 1% is 91.4%, and in the presence of chromium borate of the same concentration, the degree of protection becomes 98.6%, which confirms the best protective properties of chromium borate. The presence of inhibitors in a corrosive environment shifts the metal dissolution potentials to the positive zone with respect to the corrosion potential Ecor. Moreover, chromium borate shifts the metal dissolution potential to a more positive zone in comparison with potassium chromate. Corrosion-fatigue studies confirmed the results of gravitational and electrochemical studies. Conclusion. An effective low-toxic corrosion inhibitor, chromium borate, has been developed and tested, the results of gravimetric, electrochemical and corrosion-fatigue studies of which correlate with each other and confirm that the addition of chromium borate at a concentration of 1% to the composition of primers used for painting car bodies helps to increase the degree of their protection. against corrosion, cyclic strength, therefore, reliability and service life, while chromium borate is less toxic than other inhibitors currently used in primers.","PeriodicalId":23544,"journal":{"name":"VESTNIK RIAZANSKOGO GOSUDARSTVENNOGO AGROTEHNOLOGICHESKOGO UNIVERSITETA IM P A KOSTYCHEVA","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0000,"publicationDate":"2023-06-29","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":"0","resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":null,"PeriodicalName":"VESTNIK RIAZANSKOGO GOSUDARSTVENNOGO AGROTEHNOLOGICHESKOGO UNIVERSITETA IM P A KOSTYCHEVA","FirstCategoryId":"1085","ListUrlMain":"https://doi.org/10.36508/rsatu.2023.67.31.023","RegionNum":0,"RegionCategory":null,"ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":null,"EPubDate":"","PubModel":"","JCR":"","JCRName":"","Score":null,"Total":0}
引用次数: 0

Abstract

Проблема и цель. Для достижения поставленной цели изучена система пентаборат калия – хромат калия – вода при 25º С, в результате получено новое соединение – борат хрома, которое исследовали в качестве ингибитора коррозии в составе грунтовок для окраски кузовов автомобилей. Методология. Противокоррозионные свойства хромата калия (контроль) и бората хрома исследовали гравиметрическим и электрохимическим методами. Для гравиметрических экспериментов использовали образцы размером 50×10×2 мм из стали 08кп. Коррозионной средой являлся 3 %-й раствор NaCl, куда помещали подготовленные образцы. Продолжительность экспериментов составила 3 месяца. Образцы взвешивали до и после экспозиции, по результатам определяли защитные свойства ингибиторов. Для электрохимических исследований использовали высокоомный вольтметр потенциостат П-5848, для коррозионных и коррозионно-усталостных испытаний – оригинальную установку. Испытания проводились по общепринятым методикам, приведенным в литературных источниках. Результаты. С повышением концентрации исследуемых ингибиторов скорость растворения стали 08кп в 3 %-м растворе поваренной соли существенно снижается. Степень защиты стали в коррозионной среде при концентрации хромата калия 1 % составляет 91,4 %, а в присутствии бората хрома такой же концентрации степень защиты становится равной 98,6 %, что подтверждает лучшие защитные свойства бората хрома. Присутствие ингибиторов в коррозионной среде смещает потенциалы растворения металла в положительную зону по отношению к потенциалу коррозии Eкор. Причем борат хрома смещает потенциал растворения металла в более положительную зону в сравнении с хроматом калия. Коррозионно-усталостные исследования подтвердили результаты гравитационных и электрохимических исследований. Заключение. Разработан и испытан эффективный малотоксичный ингибитор коррозии – борат хрома, результаты гравиметрических, электрохимических и коррозионно-усталостных исследований которого коррелируют друг с другом и подтверждают, что добавка бората хрома концентрацией 1 % в состав грунтовок, используемых для окраски кузовов автомобилей, способствует повышению степени защиты их от коррозии, повышению циклической прочности, следовательно, надежности и срока службы. При этом борат хрома является менее токсичным соединением в сравнении с другими ингибиторами, используемыми в настоящее время в составе грунтовок. Problem and purpose. To achieve this goal, the system of potassium pentaborate - potassium chromate - water at 25ºС was studied, as a result, a new compound, chromium borate, was obtained, which was studied as a corrosion inhibitor in primers for painting car bodies. Methods. The anticorrosion properties of potassium chromate (control) and chromium borate were studied by gravimetric electrochemical methods. For gravimetric experiments, samples of 50 × 10 × 2 mm in size made of steel 08kp were used. The corrosive medium was a 3% NaCl solution, where the prepared samples were placed. The duration of the experiments was 3 months. Samples were weighed before and after exposure, the results of which were used to determine the protective properties of inhibitors. For electrochemical studies, a P-5848 high-resistance voltmeter potentiostat was used, and for corrosion and corrosion-fatigue tests, an original setup was used. The tests were carried out according to generally accepted methods given in the literature. Results. With an increase in the concentration of the studied inhibitors, the rate of dissolution of steel 08kp in a 3% sodium chloride solution decreases significantly. The degree of protection of steel in a corrosive environment at a concentration of potassium chromate of 1% is 91.4%, and in the presence of chromium borate of the same concentration, the degree of protection becomes 98.6%, which confirms the best protective properties of chromium borate. The presence of inhibitors in a corrosive environment shifts the metal dissolution potentials to the positive zone with respect to the corrosion potential Ecor. Moreover, chromium borate shifts the metal dissolution potential to a more positive zone in comparison with potassium chromate. Corrosion-fatigue studies confirmed the results of gravitational and electrochemical studies. Conclusion. An effective low-toxic corrosion inhibitor, chromium borate, has been developed and tested, the results of gravimetric, electrochemical and corrosion-fatigue studies of which correlate with each other and confirm that the addition of chromium borate at a concentration of 1% to the composition of primers used for painting car bodies helps to increase the degree of their protection. against corrosion, cyclic strength, therefore, reliability and service life, while chromium borate is less toxic than other inhibitors currently used in primers.
车身油漆和清漆涂料成分中的新型缓蚀剂
问题和目标。为了实现这一目标,我们研究了 25º C 下的五硼酸钾-铬酸钾-水体系。结果,我们得到了一种新的化合物--硼酸铬,并将其作为汽车车身喷漆底漆成分中的一种缓蚀剂进行研究。研究方法采用重量法和电化学法研究了铬酸钾(对照组)和硼酸铬的防腐性能。在重量法实验中,使用了 50×10×2 毫米的 08kp 钢样品。腐蚀介质为 3% 的 NaCl 溶液,制备好的样品放置在溶液中。实验持续时间为 3 个月。样品在暴露前后都要称重,称重结果用于确定抑制剂的保护特性。在进行电化学研究时,我们使用了高阻电压表恒电位仪 P-5848;在进行腐蚀和腐蚀疲劳试验时,我们使用了原装设备。测试按照文献中给出的公认方法进行。试验结果随着所研究的抑制剂浓度的增加,08kp 钢在 3% 食盐溶液中的溶解速率明显降低。铬酸钾浓度为 1 % 时,钢在腐蚀环境中的保护程度为 91.4 %,而在相同浓度的硼酸铬存在下,保护程度则达到 98.6 %,这证明硼酸铬具有更好的保护特性。与腐蚀电位 Ekor 相比,腐蚀环境中抑制剂的存在使金属溶解电位向正区域移动。此外,与铬酸钾相比,硼酸铬将金属溶解电位转移到了更正的区域。腐蚀疲劳研究证实了重力和电化学研究的结果。结论:硼酸铬是一种有效的低毒腐蚀剂。我们开发并测试了一种有效的低毒缓蚀剂--硼酸铬。 重力、电化学和腐蚀疲劳研究的结果相互关联,证实了在用于车身喷漆的底漆成分中添加浓度为 1 % 的硼酸铬有助于提高防腐蚀保护程度,增加循环强度,从而提高可靠性和使用寿命。同时,与目前底漆中使用的其他抑制剂相比,硼酸铬是一种毒性较低的化合物。 问题和目的为了实现这一目标,对 25ºC 下的五硼酸钾-铬酸钾-水体系进行了研究,结果得到了一种新的化合物--硼酸铬,并将其作为汽车车身涂装底漆中的缓蚀剂进行了研究。研究方法采用重量计量电化学方法研究了铬酸钾(对照组)和硼酸铬的防腐特性。在重量测量实验中,使用了尺寸为 50 × 10 × 2 毫米的钢 08kp 样品。腐蚀介质是 3% 的氯化钠溶液,制备好的样品就放在溶液中。实验持续时间为 3 个月。样品在暴露前后都要称重,称重结果用于确定抑制剂的保护特性。电化学研究使用的是 P-5848 型高阻电压表恒电位仪,腐蚀和腐蚀疲劳试验使用的是原始装置。测试按照文献中给出的公认方法进行。测试结果随着所研究抑制剂浓度的增加,08kp 钢在 3% 氯化钠溶液中的溶解速度明显降低。当铬酸钾浓度为 1%时,钢在腐蚀环境中的保护程度为 91.4%,而在相同浓度的硼酸铬存在下,保护程度达到 98.6%,这证实了硼酸铬的最佳保护特性。相对于腐蚀电位 Ecor,腐蚀环境中抑制剂的存在会使金属溶解电位向正区域移动。此外,与铬酸钾相比,硼酸铬会将金属溶解电位转移到更正的区域。腐蚀疲劳研究证实了重力和电化学研究的结果。结论:硼酸钾是一种有效的低毒腐蚀剂。我们开发并测试了一种有效的低毒缓蚀剂--硼酸铬,其重力、电化学和腐蚀疲劳研究结果相互关联,证实在用于车身喷漆的底漆成分中添加浓度为 1%的硼酸铬有助于提高其保护程度、抗腐蚀能力、循环强度,从而提高可靠性和使用寿命,同时硼酸铬的毒性低于目前底漆中使用的其他缓蚀剂。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
求助全文
约1分钟内获得全文 求助全文
来源期刊
自引率
0.00%
发文量
0
×
引用
GB/T 7714-2015
复制
MLA
复制
APA
复制
导出至
BibTeX EndNote RefMan NoteFirst NoteExpress
×
提示
您的信息不完整,为了账户安全,请先补充。
现在去补充
×
提示
您因"违规操作"
具体请查看互助需知
我知道了
×
提示
确定
请完成安全验证×
copy
已复制链接
快去分享给好友吧!
我知道了
右上角分享
点击右上角分享
0
联系我们:info@booksci.cn Book学术提供免费学术资源搜索服务,方便国内外学者检索中英文文献。致力于提供最便捷和优质的服务体验。 Copyright © 2023 布克学术 All rights reserved.
京ICP备2023020795号-1
ghs 京公网安备 11010802042870号
Book学术文献互助
Book学术文献互助群
群 号:481959085
Book学术官方微信