автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему:Автоосаждение коррозионно-стойких покрытий на алюминиевые сплавы из раствора олигомера КЧ-0125

кандидата технических наук
Румянцева, Варвара Евгеньевна
город
Иваново
год
1997
специальность ВАК РФ
05.17.03
Автореферат по химической технологии на тему «Автоосаждение коррозионно-стойких покрытий на алюминиевые сплавы из раствора олигомера КЧ-0125»

Автореферат диссертации по теме "Автоосаждение коррозионно-стойких покрытий на алюминиевые сплавы из раствора олигомера КЧ-0125"

>0 Рч'

.' На правах рукописи

«Ъ

РУМЯНЦЕВА Варвара Евгеньевна

АВТООСАЖДЕНИЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА АЛЮМИНИЕВЫЕ СПЛАВЫ ИЗ РАСТВОРА ОЛИГОМЕРА КЧ-0125

Специальность 05.17.03 Технология электрохимически- процессоз

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 1997

Работа выполнена на кафедре Технология электрохимических производств Ивановской государственной химико-технологической академии и на кафедре Общей химии и охраны окружающей Среды Ивановской государственной архитектурно-строительной академии.

Научный руководитель —

заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Горшков В. К.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Давыдов А. Д., доктор технических паук, профессор Амирханова Н. А.

Ведущее предприятие —

Акционерное общество «Полет», г. Иваново.

в .'У. час., ауд. Г-205 на заседании диссертационного совета К 063.11.03 в Ивановской государственной химико-технологической академии. 153460, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ивановской государственной химико-технологической академии.

Автореферат разослан « ^. » . . 1997 г.

Защита состоится « *г.. »

1997 г.

Ученый секретарь диссертациоииого совета д. т. п., профессор

ИЛЬИН А. П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы .

По масштабам использования в промышленности алюминий и его сплавы занимают второе место после железа и существенно опережают его по темпам роста производства. Основными потребителями алюминия являются авиационная, машиностроительная, автомобильная, электротехническая отрасли промышленности. Расширяется применение алюминия в производстве товаров культурно-бытового назначения и строительстве. Однако, низкая коррозионная стойкость алюминия затрудняет его применение из-за больших потерь при эксплуатации, в связи с чем изделия на основе его сплавов нуждаются в высокоэффективной противокоррозионной защите.

Одним из перспективных методов защиты изделий из алюминия является покрытие его поверхности водоразбавляемыми лакокрасочными полимерными материалами способом автоосаждения, при котором осаждение пленкообразующих веществ на поверхности изделий осуществляется без применения электрического тока, давления и других факторов (самоосаждение, автофорез). Но метод не нашел широкого практического применения, так как до настоящего времени технология автоосаждения на алюминиевых поверхностях из водных карбоксилсодержаших композиций не реализована. Это связано с большими трудностями, обусловленными природой самого металла: из-за большого сродства алюминия к кислороду образующаяся на поверхности пассивная пленка препятствует формированию покрытий, происходит их стекание с вертикальных поверхностей при отверждении, снижается толщина и возрастает пористость пленок.

Получение качественных покрытий на алюминии методом автоосаждения связано с разработкой новых лакокрасочных композиций и технологического процесса их осаждения, что является весьма актуальной проблемой. Особую значимость полимерные лакокрасочные материалы, наносимые автоосаждением, представляют для защиты от коррозии сложно-профилированных изделий в приборостроении, в авиации и других отраслях.

Существующие в настоящее время представления о механизме этого процесса не объясняют природу зарождения новой полимерной фазы из нейтральных "сред и образование гелеобразной пленки на металлических подложках. Решение вышеуказанной задачи возможно лишь при новых подходах к объяснению механизма автоосаждения лакокрасочных покрытий на алюминий и его сплавы.

з

Цель работы.

1. Исследование коррозионного поведения алюминия в водоразбав-ляемых карбоксилсодержащих полибутадиенах и разработка на этой базе теоретических основ автоосаждения.

2. Разработка лакокрасочной композиции для автоосаждения на поверхности алюминия и его сплавов покрытий с улучшенными противокоррозионными, физико-механическими и защитными свойствами.

3. Создание технологии автоосаждения полимерного покрытия для изделий сложного профиля из алюминия и его сплавов.

Научная новизна.

При исследовании автоосаждения водоразбавляемого карбокеилсо-держащего полибутадиена (КЧ-0125) на алюминиевые поверхности впервые выделены три стадии формирования полимерной, гелеобразной пленки:

- стадия образования оксидной пленки на поверхности металла в полимерном водном растворе (рН = 6.5 -7.5 ), сопровождающаяся регенерацией ионов гидроксония, как это имеет место на диаграмме Пурбе;

- стадия взаимодействия карбоксилсодержащих мицеллярных частиц лака с ионами гидроксоьия, приводящая к взаимодействию ионов полибутадиена с протонами;

- стадия формирования олигомерного осадка в виде геля или студня по механизму "кислой" формы, о чем свидетельствуют кислотные числа исходного лакокрасочного материала и полученных покрытий.

На основе предложенного подхода к механизму процесса определено влияние органических добавок на автоосаждение. Отмечается положительное влияние спиртов на реологические свойства водных растворов по-•либутадиена. При этом увеличение вязкости лакокрасочной композиции приводит к получению плотных и коррозионностойких покрытий.

Практическая ценность.

Результаты научных исследований прошли производственные испытания и внедрены в АООТ НИИР Радиостроения г. Москва.

Автор защищает .

1. Новый подход к определению механизма процесса автоосаждения лака КЧ-0125 на поверхность алюминия и его сплавов.

2. Состав лакокрасочной композиции для защиты от коррозии алюминиевых изделий методом автофореза.

3. Предложенную технологию процесса автоосаждения лака КЧ-0125 на алюминиевые поверхности из водных мицеллярных растворов лака КЧ-0125.

Апробация работы .

Основные результаты и положения работы доложены на Зональной научно-технической конференции "Прогрессивная технология и вопросы экологии в гальванотехнике" ( г. Пенза, 1995 г. ), ежегодных научно-технических конференциях Ивановской государственной химико-технологической академии ( 1995г., 1996г. ), научно-технической конференции Ивановской государственной архитектурно-строительной академии (1996г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано три научные статьи и четверо тезисов докладов.

Содержание и объем работы.

Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, списка использованной литературы н приложений, содержит 25 рисунков и 17 таблиц. Список использованной литературы включает 97 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, формулируется цель работы.

1. Литературный обзор.

Представлен анализ состояния вопроса и поставлены задачи исследования. Детально проанализированы литературные данные, касающиеся современных представлений о механизме автоосаждения водоразбавляе-мых лакокрасочных материалов. Обобщены и проанализированы данные о коррозионном поведении алюминия в водных средах при различных значениях рН. Рассмотрены работы, описывающие структуру водных растворов карбоксилсодержащих олигомеров.

2. Коррозионное поведение алюминия в водоразбавляемых карбоксилсодержащих полибутадиенах.

Объектами исследования служили водные растворы карбоксилсо-держащего пленкообразователя, выпускаемого на Ярославском ТОО "Победа рабочих". Основные характеристики пленкообразователя приведены в таблице.

Выбор лака КЧ-0125 для исследований не случаен, так как пленки на его основе обладают высокой коррозионной стойкостью, а растворы стабильны в широком диапазоне рН.

Таблица

Физико-химические характеристики лака КЧ-0125*

Исходные компоненты при производстве лака КЧ-0125 Средняя числовая молекулярная масса Сухой остаток, Вязкость по ВЗ-4 Кислотное, число, нг КОН г

малеиновый ангидрид, изопропило-вый и диацетоновый спирты, три-этиламнн, диметилэтаноламин, ан-тиоксидант - дифенилфенилендиа-мин; лак ФЛ-0142, в состав которого входят: этиловый спирт, дефини-лол пропан, натр едкий, натриевая соль монохлоруксусной кислоты, формалин, серная кислота. 600 63-65 50-80 105-125

♦Олигомер КЧ-0125 - поликислота, которая при нейтрализации аммиаком неограниченно разбавляется водой.

Лак КЧ-0125 представляет собой раствор в изопропиловом и диаце-тоновом спиртах малеинизированного полибутадиена, модифицированного фенольной смолой.

Исследования проводились на образцах из алюминия и его сплавов: А-99, Д-16, Амц, Амг размерами 15x40.

В качестве фоновых использовались растворы щавелевой кислоты, нейтрализованные гидроокисью аммония.

Теоретические основы процесса автоосаждения изучали с применением электрохимических методов. Потенциометрические измерения проводились на потенциостате ПИ-50-1. Электродом сравнения являлся насыщенный хлор-серебрянный электрод. Скорость коррозии алюминия определялась гравиметрическим методом. Характер изменения рН вблизи электрода измеряли с помощью прибора рН-150, используя стандартный стеклянный электрод марки ЭСЛ-15-11, электродом сравнения являлся насыщенный хлор,- серебряный электрод марки ЭВЛ-1М-4.На стеклянный электрод плотно прикатывалась алюминиевая фольга с отверстиями 0.1-1 мм, затем полученная система погружалась в исследуемые растворы фона или пленкообразователя.

Наличие на поверхности металла олигомерных пленок определяли капельным методом. Об ионизации металла - основы судили по результатам качественного анализа олигомерных осадков и водных растворов на наличие в них следов трехвалентного алюминия. Кислотные числа лака КЧ-0125 и олигомерных осадков проводили по методике, принятой в полимерной химии.

Особенностью осаждения лакокрасочных пленок на алюминий и его сплавы является то, что в зависимости от природы лакокрасочного материала, рН среды, температуры, вводимых добавок и других факторов формируются определенные свойства подложки*. При этом между процессами формирования лакокрасочной пленки и поведением металла-основы существует тесная взаимосвязь, определяющая условия нанесения покрытия. Поэтому на первом этапе исследований нами было изучено коррозионное поведение алюминия в водных растворах карбоксилсодержащего полибутадиена КЧ-0125.

Установлено, что введение гидроокиси аммония в фоновый электролит способствует растворению оксидной пленки и активированию поверхности электрода. Причем, скорость коррозии алюминиевой основы незначительна при рН^б - 8 и находится в пределах 1.32-10"5 - 3.31-Ю"5А/см2. С увеличением рН наблюдается резкий рост скорости коррозии, и поверхность алюминия активируется. Смещение электродного потенциала в область отрицательных значений свидетельствует об облегчении анодного процесса коррозии металла.

Поведение алюминия в водных полимерных растворах мало чем отличается от фоновых растворов (рис. 1). Тем не менее ввиду различной природы растворов, в лакокрасочной композиции на поверхности алюминия формируется не только оксидная, но и тонкая органическая пленка, наличие которой подтверждается данными капельного метода.

Из-за формирования олигомерного осадка поверхность металла менее соприкасается с коррозионной средой, чем в случае с фоновыми растворами, вызывая незначительное снижение скорости коррозии алюминия при высокой концентрации пленкообразователя. Рост скорости коррозии с увеличением рН согласуется со смешением стационарного электродного потенциала в область отрицательных значений (рис. 2). Таким образом, при изучении коррозионного поведения алюминия в водных полимерных растворах, можно говорить о незначительном облегчении анодного процесса коррозии с ростом рН. При этом ход теоретической кривой-1 (термодинамические данные) приближен к данным, полученным в наших реальных системах.

Согласно диаграмме Пурбе, при рН=7 алюминий находится в области, соответствующей термодинамически устойчивому состоянию алюминия в виде гидроокиси А1(ОП)> Следовательно, в диапазоне рН=6 - 8 происходит окисление алюминиевой поверхности с регенерацией ионов гид-роксония.

*подложка - тонкий поверхностный слой, состоящий из оксида алюминия.

Рис.1. Зависимость скорости.коррозии алюминия от рН

водных растворов лака КЧ-0125 ( 1 - 4% раствор лака КЧ-0125;2-8%;3- 16%).

Предполагаемый механизм образования олигомерных пленок на алюминиевой поверхности можно объяснить с точки зрения коллоидно-химической природы подобных растворов водоразбавляемого пленкообразователя. Упрощенно частицы карбоксилсодержащего пленкообразователя можно представить в виде:

{шЩСООН),. пК(СОО-)а.(па-х).ЫН4+}х".ЫН4+, где N11/ - катион нейтрализатора;

ш - число молекул пленкообразователя в агрегате; п - число противоионов в плоской части двойного электрического слоя;

а - число функциональных групп в молекуле олигомера.

При погружении алюминия в эти растворы образование новой фазы происходит следующим образом. В нейтральных или близких к ним средах за счет анодного процесса (образование А1(ОН)з, образуются ионы гидроксония, которые атакуют мицеллу "вблизи" анодных участков:

{тЯ(СООН)ц. пЯ(СОО )и.(па-х).ЫН/}х-+паН30+ = (т+п).К(С00Н)„+паН20+(па-х)ЫН4+

ГН

Рис.2. Зависимость стационарного потенциала алюминия от рН растворов лака КЧ-0125 (относительно н.х.с.)

1 - теоретическая кривая; 2 - 4% раствор лака КЧ-0125; 3 - 8%; 4 - 16%.

За счет этого процесса олигомер в виде гелеобразной, нерастворимой, кислой формы осаждается на поверхность металла. На катодных участках осуществляется процесс восстановления кислорода.

При более высоких значениях рН = (10-11) процесс коррозии протекает с большей скоростью и выделяющийся водород снимает гелеобраз-ную пленку с поверхности алюминия.

Выше приведенный подход к механизму образования органических плрнок подтверждается закислением приэлектродного пространства в начальный момент процесса, с последующим выравниванием концентрации гидроксид ионов во всем объеме электролита; анализом олигомерных осадков на наличие в них следов трехвалентного алюминия и величиной их кислотных чисел. Причем, установлено отсутствие ионов алюминия в пленках и ихкислотньге числа соответствуют кислотному числу исходного лака КЧ-0125.

Однако олигомерные пленки, полученные из водных растворов лака КЧ-0125 (рН=7), имеют незначительную толщину и проницаемы для агрессивных сред. Так при испытании покрытий капельным методом через 8.50 мин наблюдается их пробой.

Таким образом, образование органического покрытия в виде геля происходит в результате регенерации гидроксид ионов и осаждение авто-форезной пленки идет псУ механизму "кислой формы". Нахождение условий, при которых вблизи электрода будет увеличиваться количество ионов Н30+ , является важным для создания технологии самоосаждения олиго-

мерных покрытий на алюминии и его сплавах.

3. Автоосаждение лака КЧ-0125 на алюминиевые поверхности с различным органическими модификаторами.

Исследовано влияние меламино-формальдегидного лака К-424-02, алкидного олигомера ПФ-060, эпоксидной смолы Э-30, изопропилового спирта (ИПС) и бутилового спирта и ксилола в широком диапазоне их концентраций на процесс автоосаждения лака КЧ-0125 на алюминиевые поверхности.

В ходе экспериментов использовались электрохимические и гравиметрические методы, описанные во второй главе. Качество покрытий оценивали по методикам, общепринятым в лакокрасочной промышленности. Вязкость водных и водно-спиртовых растворов лака КЧ-0125 измеряли визкозимеграми. О плотности покрытий судили по величине омической составляющей при включении поляризующего тока (гальваностатический режим), с использованием потенциостата ПИ-50-1, программатора ПР-8, платинового и насыщенного хлор-серебряного электродов. Кривые включения снимали после выдержки образцов в различных растворах в течение 2 мин. Морфологию поверхности полимерных пленок изучали на растровом сканирующем электронном микроскопе марки ТЕБЬА-ВЗ-ЗОО (увеличение 1000).

Предполагалось, что введение органических соединений, с одной стороны, должно влиять на реологические свойства и структуру водного раствора полибутадиенового пленкообразователя (при введении органических растворителей), с другой - за счет физической и химической модификации добавки могут изменять свойства самого покрытия (введение водо-нерастворимых олигомеров). Все вышеотмеченное, в конечном итоге, должно способствовать образованию более плотных покрытий.

Однако, введение водонерастворимых олигомеров, по сравнению с водной композицией, не улучшает качества покрытий. Добавка органических растворителей, в свою очередь, приводит к повышению качества ав-тоосажденнь1х пленок.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что введение изопропилового спирта позволяет значительно улучшить качество осажденной пленки и является предпосылкой для создания лакокрасочной композиции. С увеличением концентрации изопропилового спирта скорость коррозии алюминия снижается при всех значениях рН (рис.3), а потенциал электрода смещается в положительную сторону (рис.4).

Таким образом, сделано предположение о торможении анодного процесса коррозии за счет образования на поверхности металла более плотной органической пленки. Об этом свидетельствуют данные анализа потенциала при включении поляризующего тока. Введение ИПС в лакокрасочную систему увеличивает омическую составляющую электродного

ю

1

. 2

-л—3

Рис. 3. Зависимость скорости коррозии алюминия от концентрации изопропанола ирН 8 % раствора лака КЧ-0125 (1-рН=7; 2 - рН=8; 3 - рН=11).

потенциала. При содержании ИПС 50% омическая составляющая увеличивается в 2-3 раза, по сравнению с водными растворами лака КЧ-0125.

Установлено, что эти явления связаны с изменением реологических свойств растворов. Данные, касающиеся вязкости (рис.5) водно-спиртовых растворов лака КЧ-0125, свидетельствуют о резком ее повышении (электровязкостный эффект). В электролите происходит набухание частиц олигомера, имеющих ионизированные группы. В связи со снижением степени экранирования потенциалопределяющих групп противоио-нами, объем распределения ионизированных групп при введении изопропанола возрастает. В результате увеличивается взаимное электростатиче-

• 1

• -2

» -3

Л

а '

Ч м . ' •

—«... _

и- - • _ " --------•

• -----•

i ' Б £ ' 5 Е £ £ '

Curt'/.

Рис. 4. Зависимость потенциала алюминия от концентра ции ИПС и рН 8 % раствора лака КЧ-0125 ( 1- рн=7; 2 - рН=8;

. 3-рН=11).

ское отталкивание цепей олигомера, приводящее к их разворачиванию и взаимодействию неионизированных карбоксильных групп друг с другом; происходит укрупнение молекул олигомера. При введении изо-пропилового спирта в лакокрасочную композицию время пробоя олиго-мерной пленки хроматным раствором возрастает до 19.3 минут (время пробоя оксидной пленки на поверхности алюминия составляет 4 мин.). Увеличение концентрации изопропанола в растворе способствует получению более толстых и плотных олигомерных покрытий. Следовательно, введение изопропилового спирта позволяет улучшить качество автоосажденной пленки, не меняя в целом механизма автоосажден-ния, что подтверждается закислением приэлектродного пространства в начале процесса и данные, изложенные выше, являются решающими при создании лакокрасочной композиции.

4. Разработка состава лакокрасочной композиции и технологии ав-т'оосаждения. ' .

Разработку состава лакокрасочной композиции и технологии процесса автоосаждения проводили, с учетом установленных закономерностей, согласно которым сам факт осаждения гелеобразной пленки и значительное улучшение ее качества может быть достигнуто за счет двух основных факторов:

- увеличение количества регенерируемых ионов гидроксония на границе раздела алюминий // олигомерный раствор;

- введение изопропилового спирта в лакокрасочную композицию.

С к • к ■ к" ч - о I 2 5 , %

Рис. 5. Влияние концентрации лака КЧ-0125 на вязкость растворов 1 - водный раствор лака КЧ-0125; 2 - водно-спиртовой раствор лака КЧ-0125 (ИПС - вода 1:1).

4.1. Разработка состава лакокрасочной композиции.

При создании лакокрасочной композиции необходимо учитывать, что решающим фактором для образования на алюминии гелеобразной пленки является наличие на поверхности металла ионов НэО+. Поэтому нами было изучено влияние различных способов модификации поверхности на процесс автоосаждения.

Нанесение подслоя путем химического оксидирования алюминия в фосфорной и хромовой кислотах не дало положительных результатов. На образцах с оксидной пленкой, погруженных в лакокрасочную систему, покрытия формируются в узкой области рН и не обладают стойкостью к агрессивным растворам.

Установлено, что доброкачественные покрытия образуются лишь на фосфатированных поверхностях. Наилучший результат для автоосаждения получен при фосфатировании поверхности металла в электролите "Алодин". Были определены характеристики автофорезного покрытия: блеск, беспористость, монолитность, противокоррозионные свойства. Толщина пленки на электромикроскопических снимках достигает 20 мкм.

На основе экспериментальных данных установлены оптимальные количества компонентов, входящих в состав лакокрасочной композиции.

Выбрана концентрация изопропанола в смеси с водой - 1:1. Снижение его концентрации приводит к резкому ухудшению качества лакового покрытия. Увеличение концентрации изопропанола нецелесообразно из-за увеличения стоимости покрытия, и улучшение качества пленок при этом не наблюдается. Определена необходимая концентрация пленкообразователя (по сухому остатку) и значение рН всей лакокрасочной композиции. В результате исследований определен состав лакокрасочной композиции (г/л):

4.2. Технологический процесс автоосаждения.

На основании вышеприведенных исследований разработана технология получения защитно-декоративных покрытий на алюминии и его сплавах.

Технологический процесс включает в себя ряд операций: обезжиривание поверхности органическим растворителем (толуол, ксилол), травление в 10 %-ном растворе гидроокиси натрия при температуре 60°С в течение 1-2 минут и осветление металла в азотной кислоте (1:1) 0,5-1 мин при температуре 18-23°С. Подготовленные образцы погружаются на 5-7 мин в электролит для фосфатирования следующего состава (г/л): Н3РО4 (75%) -64; NaF - 5,0; СЮ, - 10. Температура процесса 18-23° С. После каждой операции обязательна промывка водой. Алюминиевые образцы с осажденной фосфатной пленкой погружаются в лакокрасочную композицию и в течение 3 мин на поверхности металла образуется олигомерное покрытие. Частицы пленкообразователя, которые оседают на образцах за счет поверхностных сил, смываются водой в уловителе и ванне промывки. После непосредственного осаждения на алюминии автофорезной пленки следует ее термоотверждение при температуре 150°С в течение часе..-

Приготовление разработанной автофорезной ванны заключается в следующем (расчет ведется на 1 л раствора). Взвешивается 300 г лака КЧ-0125, нейтрализуется 25%-ным раствором аммиака объемом 14-16 мл и тщательно перемешивается. Затем полученная композиция разбавляется смесью спирт-вода до нужного объема. Значение рН=7 корректируют путем добавки раствора аммиака или кислой пасты КЧ-0125.

Технологические параметры процесса Температура, "С 18-23

Содержание сухого остатка,% 18-25

рН 6,5-7,5

Время выдержки изделия в ванне, мин 2-5

. Для определения влияния посторонних ионов и отработки процесса корректировки рабочей ванны (V=100 мл) произведена ее выработка ("turn-over"). Лабораторные испытания показали, что в выработанном и откорректированном электролите не происходит ухудшения качества по-

лак КЧ-0125 NH<OH (25%) ИПС-вода (1:1)

270-310 14-16 мл/л до 1 литра

лимерного покрытия. Ванна сохраняет высокую работоспособность даже после трех циклов "turn-over".

В результате испытаний образцов с автофорезной пленкой по стандартным методикам, принятым в лакокрасочной промышленности, установлено, что покрытие обладает прочностью на удар, равной 50 кгссм, твердостью "по карандашу" более 2Т, толщина пленки достигает 20 мкм, Адгезия полимерного покрытия к поверхности металла, определенная методом решетчатого надреза, составляет 1| балл. Выдержка образцов в 3%-ном NaCl и камере тропической влаги показали, что автофо-резные покрытия выдерживают более 700 ч испытаний.

Выводы.

1. Исследованиями установлено, что (как и в фоновых растворах) коррозия алюминия протекает с преимущественным облегчением анодного процесса. При этом поведение алюминия в олигомерных растворах (рН=6-8) находится в соответствии с диаграммой Пурбе. Анализ кислотных Чисел и скорости пробоя пленок хроматным раствором свидетельствует об образовании на поверхности алюминия как пассивной оксидной пленки, так и олигомерного лакового покрытия.

2. Йа основании анализа диаграмм Пурбе и отсутствия в пленках следов трехвалентного алюминия определены подходы к раскрытию теоретических основ процесса автоосаждения. Показано, что формирование гелеобразной пленки происходит за счет взаимодействия полиионов ми-целлярного раствора с регенерируемыми в процессе коррозии протонами, что подтверждается закислением приэлектродного пространства в начале процесса. Введение в раствор полибутадиенового лака изопропанола увеличивает вязкость лакокрасочной композиции, что свидетельствует об изменении структуры лакокрасочной системы. В результате этого процесса происходит разворачивание мицелл раствора с последующим взаимодействием неионизированных карбоксильных групп друг с другом и, как следствие, укрупнение молекул олигомера.

3. Исследование омической составляющей электродного потенциала алюминия и скорости пробоя пленок хроматным раствором свидетельствует об образование на поверхности алюминия более- качественных авто-форезных покрытий. Показано, что лучший результат достигается при фосфатировании алюминия из растворов, содержащих Н3Р04, NaF и СЮ3.

4. Впервые разработана лакокрасочная композиция из нейтральных сред для защиты сложНопрофилированных алюминиевых изделий методом автофореза.

5. Предложен технологический процесс автофорезной защиты изделий из алюминия, заключающийся в обезжиривании, травлении, осветле-

нии, фосфатировании и непосредственном осаждении водоразбавляемого лака КЧ-0125. .

6. Разработанная лакокрасочная композиция и технология ее нанесения апробирована и внедрена для коррозионной защиты щелевых антенных решеток в АО НИИР "Фазотрон" г. Москва.

Получены следующие положительные результаты:

• Обеспечиваются высокие коррозионнозащитные свойства изделий в особо жестких условиях эксплуатации, сплошность и равномерность лаковой пленки.

• Автофорезное покрытие способно прокрывать внутренние поверхности трубчатых конструкций без изменения радиотехнических характеристик изделия.

• Не требуется специального технического оборудования и дополнительных энергозатрат.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Румянцева В.Е., Горшков В.К. Коррозионное поведение алюминия в водных растворах лака КЧ-0125// Тез. докл. конф. "Прогрессивная технолгия и вопросы экологии в гальванотехнике"- Пенза, ПГТУ, 1995.- с. 36.

2. Румянцева В.Е., Горшков В.К. Коррозионное поведение алюминиевой основы в растворах полибутадиена // Тез. докл. науч.-техн. конф. -Иваново: ИГХТА, 1995,- с.115.

" 3. Румянцева В.Е., Горшков В.К., Кокурина Г.Л. Коррозионное поведение алюминия в водоразбавляемых карбоксилсодержащих полибута-диенах // Изв. вузов. Химия и хим. технол.- 1995.-Т.38, вып.З, с.104-108.

4. Горшков В.К., Румянцева В.Е. Автоосаждение лака К-Ч-0125 На поверхность алюминия // Тез. докл. и матер, конф. ИИСИ. Иваново, 1996.-с.36.

5. Румянцева В.Е., Горшков В.К. Автоосаждение лака КЧ-0125 на алюминиевых поверхностях с различными органическими модификаторами // Изв. вузов. Химия и хим. технол.- 1996.-Т.39., вып.1-2. -с. 90-92.

. 6. Румянцева В.Е., Горшков В.К. Влияние различных органических добавок на качество автфорезных полимерных пленок из водных растворов лака КЧ-0125 // Тез..докл. 1 Per. межвуз. конф.- Иваново: ИГХТА, 199б;-с. 108.

7. Румянцева В.Е., Горшков В.К. Технология автоосаждения кар-боксилсодержащего полибутадиенового лака (КЧ-0125) на алюминий и его сплавы // Изв. вузов. Химия и хим. технол. - 1996,- Т.39., вып. 3,- с. 98100.