Розробка наукових принципів створення інгібуючих синергічних композицій та модифікованих ними епоксидних покриттів для захисту сталей від корозії - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИАвтореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук Робота виконана у Чернігівському державному технологічному університеті Міністерства освіти і науки України Науковий консультант: доктор технічних наук, професор Старчак Валентина Георгіївна, Чернігівський державний технологічний університет, завідувач сектору техногенної безпеки, екології і захисту металів від корозії кафедри машин та апаратів Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Василенко Ігор Іванович, Львівський державний аграрний університет, професор кафедри технології металів. доктор технічних наук, професор Кузюков Анатолій Миколайович, Науково-дослідний інститут хімічного машинобудування, завідувач лабораторії корозії і фізико-хімічних методів досліджень, м. Сєверодонецьк доктор технічних наук Донченко Маргарита Іванівна, Національний технічний університет України “КПІ”, провідний науковий співробітник кафедри технології електрохімічних виробництв, м.Тому актуальним стратегічним напрямком у забезпеченні експлуатаційної надійності металоконструкцій та економії енерго-і матеріальних ресурсів є розробка багатокомпонентних композицій із синергічними добавками поліфункціональної дії (N-, S-, О-гетероцикли), що підвищують не тільки хімічний опір сталі з ЕПП корозії і корозійно-механічним руйнуванням (КМР) в агресивних середовищах, але й інтенсифікують процес формування покриття. ·інгібіторного захисту сталі від корозії та корозійно-механічного руйнування, ·модифікації епоксидних покриттів на рідких та порошкових олігомерах та створенні на основі цього високоефективних захисних композицій, які, за рахунок підвищення хімічного опору сталі та прискорення процесу формування покриття, знижують матеріальні та енергетичні затрати і покращують екологічний стан довкілля. Для вирішення цієї мети були поставлені такі задачі: ·розробити наукові принципи створення нових ефективних синергічних інгібуючих добавок (N-, S-і О-вмісних ГТЦ) для підвищення корозійної стійкості сталі захисними композиціями на вторинній сировині та епоксидними покриттями, що базуються на кількісному взаємозвязку їх електронної структури, термодинамічних характеристик, адсорбційних і захисних властивостей; ·розробити й впровадити у виробництво практичні рекомендації з використання запропонованих синергічних інгібуючих композицій на вторинній сировині та епоксидних інгібуючих композицій для покриттів, що забезпечують економію енергетичних витрат, ресурсозбереження й екологічну ефективність протикорозійного захисту, а окремі наукові розробки - у навчальний процес. Розроблено комплексний, науковообгрунтований підхід до створення синергічних композицій поліфункціональної дії і прогнозування їх інгібуючих властивостей стосовно захисних композицій на вторинній сировині (відходи e-капролактаму) та епоксидних покриттів, який базується на кінетиці спряжених корозійних процесів, з урахуванням електрохімічного і хімічного механізму, адсорбційної поведінки синергістів і взаємозвязку їх захисних властивостей з електронною структурою і термодинамічними характеристиками N-, S-і О-вмісних ГТЦ.У першому розділі представлено аналіз науково-технічної літератури і патентно-інформаційних джерел про хімічний опір матеріалів, узагальнено відомості про корозію і захист з урахуванням матеріалознавчого аспекту і фізико-хімічної механіки руйнування металовиробів в агресивних середовищах. Підкреслено, що підвищення хімічного опору сталі інгібіторним захистом - один із найекономічніших засобів захисту сталі від корозії в агресивних середовищах. Тому вибір напрямку досліджень по розробці багатокомпонентних композицій із синергічними добавками поліфункціональної дії, що підвищують не тільки хімічний опір сталі з епоксидним порошковим покриттям корозії і корозійно-механічним руйнуванням в агресивних середовищах, але й інтенсифікують формування ЕПП, є перспективним і актуальним. Проводили оцінку: ступеня інгібіторного захисту сталі від МЦКВ та МЦВВ - К=[(Nc? - Nc)/(Nв - Nc)]?100,%; Кн =[(Nн?-Nн)/Nн]?100,%; коефіцієнта гальмування МЦВ - GN=Nc?/ Nc; коефіцієнтів впливу середовища - bc=Nв /Nc - корозійного, bн=Nв /Nн-наводнювального, де Nв, Nc, Nн - число циклів до руйнування відповідно на повітрі, у корозійному та наводнювальному середовищах (штрих - із захистом); гальмування КР - ККР=t?/t, t? і t - час до розтріскування (повного руйнування) зразка з захистом і без; ступеня захисту сталі від корозії та наводнювання - Zm = =[(Km - K?m) / Km ]?100, %, Zн = [(Кн - K?н) / Кн]?100%; b= [(Vн - V ?н) / Vн ]?100, %, де Km та Кн - швидкість корозії за втратою маси металу та за обємом виділеного водню відповідно; Vн, V ?н - обєм поглиненого водню. Причому з підвищенням корозійної агресивності середовища - зростання концентрації кислоти від 0,1М НСІ до 6М НСІ при 200С, ступінь захисту сталі зростає (наприклад, на сталі Ст3 для Ін 19 - від 87,7 до 94,8%), що зумовлено активізацією протонування молекул інгібітору.

Основний зміст роботи