автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.03, диссертация на тему:Защита металлов от коррозии летучими аминами и композициями на их основе

004609474

На правах рукописи

Гончарова Ольга Александровна

ЗАЩИТА МЕТАЛЛОВ ОТ КОРРОЗИИ ЛЕТУЧИМИ АМИНАМИ И КОМПОЗИЦИЯМИ НА ИХ ОСНОВЕ

специальность 05.17.03 - «технология электрохимических процессов и защита от коррозии»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

3 О СЕН 2010

Москва-2010

004609474

Работа выполнена в Учреждении Российской Академии Наук Институте физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН

Научный руководитель: Доктор химических наук

Андреев Николай Николаевич Официальные оппоненты: Доктор химических наук

Маршаков Андрей Игоревич (Учреждение Российской Академии Наук Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН) Кандидат химических наук Вагапов Руслан Кизитович (Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий -Газпром ВНИИГАЗ) Ведущая организация: ОАО «Всероссийский научно-

исследовательский институт

нефтехимических процессов» (г.Санкт-Петербург)

Защита состоится «14» октября 2010 г. в И. часов на заседании диссертационного совета ВАК Д.002.259.01 в конференц-зале Учреждения Российской Академии Наук Института физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (119991, Москва, Ленинский проспект, 31, корп.4). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке химической литературы РАН (119991, Москва, Ленинский проспект, 31). Автореферат разослан «01 » сентября 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ВАК Д.002.259.01 кандидат химических наук

Асламазова Т.Р.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема защиты металлов от коррозии, знакомая человечеству с древних времен, по сей день остается чрезвычайно актуальной. По данным разных источников ежегодные потери из-за коррозии составляют от 20 до 30 млн. тонн металла. Прямой экономический ущерб от нее исчисляется сотнями миллиардов долларов в год. Возможность практического решения задач по защите металлов в некоторых случаях определяет уровень развития целых областей техники.

Задача предотвращения коррозии во многих случаях может быть решена использованием ингибиторов.

Среди областей их практического использования можно выделить, как одну из наиболее масштабных - борьбу с разрушением металла в атмосферных условиях. На долю таких разрушений приходится до 60-80% общих убытков от коррозии.

Один из перспективных классов ингибиторов атмосферной коррозии -летучие ингибиторы (ЛИК). Их применение оправдано почти всегда, когда есть возможность хотя бы частичной герметизации защищаемого пространства.

Важное преимущество ЛИК - технологичность. В условиях атмосферной коррозии консервация обычно сводится к внесению источника ЛИК в упаковку с металлоизделиями, а расконсервация - к удалению упаковочного материала.

Однако приходится констатировать, что на рынке, фактически, отсутствуют отечественные ЛИК, удовлетворяющие современным экологическим и технологическим требованиям. Образовавшийся вакуум ЛИК и материалов па их основе заполняется импортной продукцией, непомерно дорогой и не всегда качественной. Поэтому проблема создания новых эффективных, отвечающих требованиям времени ЛИК на базе российского сырья стоит весьма остро. Успех ее решения в большой мере

зависит от понимания закономерностей защитного действия летучих аминов и композиций на их основе.

Цель работы.

Анализ закономерностей влияния летучих аминов и их смесей на коррозию и электрохимическое поведение металлов и разработка на этой основе средств парофазной защиты металлов от атмосферной коррозии.

Поставленная цель определяет основные задачи работы:

1) исследовать закономерности влияния рН среды и химической структуры аминов на коррозию стали;

2) изучить взаимное влияние органических ингибиторов коррозии и гидроксил-ионов при защите металлов;

3) создать эффективные композиционные ингибиторы на базе аминов;

4) разработать на базе отечественного сырья универсальный летучий ингибитор атмосферной коррозии и защитные материалы на его основе;

5) изучить особенности адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали;

6) исследовать функциональные свойства разработанных средств защиты металлов.

Научная новизна.

Получены новые данные о влиянии рН среды и строения аминов на их защитную способность.

Впервые обнаружено, что суммарное защитное действие аминов, а также некоторых других классов ингибиторов и ОНГ-ионов часто превышает аддитивное.

Показана возможность создания эффективных ингибиторов коррозии на базе бинарных смесей соединений, одно из которых является генератором ОН"-ионов, другое - склонно к неаддитивному усилению защиты в композициях с ними.

Исследовано влияние разработанного на базе отечественного сырья нового смесевого ЛИК на электрохимическое и коррозионное поведение черных и цветных металлов.

Изучены особенности адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали.

Практическая значимость.

Результаты исследования могут быть использованы в научных и прикладных работах по ингибированию коррозии металлов.

Разработан, испытан и внедрен в промышленности универсальный летучий ингибитор атмосферной коррозии ИФХАН-118.

На базе летучего ингибитора коррозии ИФХАН-118 разработаны и испытаны антикоррозионные упаковочные материалы - бумаги и полимерные пленки.

Внесены изменения в ГОСТ 9.014, регламентирующие применение ИФХАН-118 на практике для временной защиты металлоизделий.

На защиту выносятся:

- закономерности влияния рН среды и химической структуры аминов на коррозию стали;

- закономерности взаимного влияния органических ингибиторов коррозии и гидроксил-ионов при защите металлов;

- принцип создания эффективных ингибиторов коррозии на базе бинарных смесей соединений, одно из которых является генератором ОН~-ионов, другое - склонно к неадцитивному усилению защиты в композициях с ними;

- особенности адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали;

- результаты испытаний функциональных свойств разработанных средств парофазной защиты металлов.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на X межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы химии и химической технологии» (Тамбов, 2003); Международной конференции «Физико-химические основы новейших технологий XXI века» (Москва, 2005); 1-ой и 2-ой Международной конференции «CORROSION AND MATERIAL PROTECTION» (Прага, 2007, 2010), 11-ом Международном коррозионном симпозиуме KORSEM08 (Измир, 2008); Всероссийской конференция «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» (Москва. 2009), 4-ой Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» «ФАГРАН-2008» (Воронеж, 2008).

Публикации. Представленные в работе результаты опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 4 статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций, 7 докладах и тезисах докладов в материалах конференций и 1 патенте.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 136 страницы машинописного текста, в том числе 13 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 128 отечественных и зарубежных источников и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении показана актуальность выбранной темы диссертации, сформулированы цель работы, ее научная новизна и практическая ценность.

В первой главе приведен обзор литературы, в котором рассмотрены современные представления о физико-химических аспектах действия и испытаний летучих ингибиторов коррозии.

Во второй главе описаны использованные вещества, материалы, оборудование, экспериментальные методики - коррозионные, электрохимические, аналитические и физические.

В третьей главе рассмотрены закономерности влияния рН среды и строения аминов на их защитную способность.

Изучена защитная способность аминов и их влияние на локальную депассивацию стали 08пс в водном электролите, содержащем 0,005 моль/л №С1. Для каждого изучаемого соединения определяли его защитную концентрацию (Сзащ) при естественном рН (1-ая серия опытов).

В отсутствие ингибиторов сталь в исследуемом электролите корродировали локально и быстро, за первые несколько часов. Добавление в ячейку щелочи тормозило инициирование коррозии. Превышение рН значения 12.36 обеспечивало защиту стали на все время опыта.

Введение в электролит аминов ингибировало депассивацию стали, вплоть до полной защиты металла. Из изученных соединений лишь трибутиламин и анилин в пределах их растворимости не обеспечивали предотвращения коррозии. Величины Сзащ других аминов зависели от их природы и менялись от 0,045 М для диэтил- и дипропиламинов, до 12 М, в случае пиридина (табл.1).

Уже качественный анализ величин Сзащ указывает на связь защитных свойств аминов с их рКа. Самые низкие Сзач фиксировались для диэтил- и дипропиламинов - наиболее сильных в изучаемой выборке оснований. Несколько выше Сзащ менее основных триэтил-, циклогексил-, трет-бутиламинов. Величины Сзащ аминов с рКа < 10 превышали 0.1 М, причем для диэтаноламина, морфолина и пиридина существенно.

Рост защитных свойств аминов с их основностью, подтверждается и при математической обработке результатов эксперимента. Полученное методом наименьших квадратов уравнение (1), адекватно описывает экспериментальные данные, о чем свидетельствуют близкий единице коэффициент корреляции (г) и низкое среднеквадратичное отклонение (5).

3.19 -0.41/^, п =13, г = 0.99,5 = 0.09 (1)

В отличие от карбоксилатов, описание защитных свойств аминов не требует учета гидрофобности. Можно предположить, что адсорбция аминов сопровождается менее сильным разрушением гидратной оболочки и не затрагивает заместители. Более строгое заключение об этом можно было

сделать исключив подщелачивающее действие аминов, также связанное с их рКа, благотворно влияющее на защиту и, возможно, снижающую роль гидрофобности заместителя при защите стали.

Таблица 1. Величины Сзащ аминов в 0.005 М водном растворе ЫаС1 и соответствующие им значения рН. ___

Вещество ¡ё Сзащ. рН Вещество рН

Диэтаноламин, рКа 8.9 -0.45 10.30 Триэтиламин, рК„ 10.87 -1.30 11.70

-0.90 11.70 Диметилбензиламин, рКа 9.02 -1.13 10.89

Моноэтаноламин, рКа 9.5 -0.85 11.30 -1.30 11.7

-0.90 11.70 Морфолин, рКа 8.33 -0.25 10.44

-0.55 11.70

Цшслогексиламин, рКа 10.64 -1.25 11.65 Бензиламин, рКа 9.33 -0.75 11.25

-1.30 11.70 -0.85 11.70

Диэтиламин, рК„ 10.93 -1.35 11.70 торет-Бутиламин, рКа 10.45 -1.05 11.65

Пиридин, рК. 5.25 1.05 8.62 -1.10 11.70

0.30 11.70 Дипропилащш, рКа 10.91 -1.30 11.70

Аммиак, рК, 9.21 -0.85 11.20 Гидроксид натрия (№ОН) -1.65 12.36

-1.00 11.70 Аллиламин, рК, 9.69 -0.90 11.40

-0.95 11.70

Для этого в том же растворе изучали значения рН, обеспечивающие защиту стали при различных концентрациях аминов (2-ая серия опытов).

Анализ полученных зависимостей, в частности, данных по Сзащ при одинаковой щелочности раствора (рН = 11,7), показал, что значения С,т"'7 меняются в зависимости от рКа амина аналогично Сзащ, измеренным при естественных значениях рН. Как ив 1-ой серии опытов учет рКа, без привлечения характеристик гидрофильно - гидрофобного баланса молекул

ингибитора, достаточен для количественного описания экспериментальных данных:

& С*,/" = 1.75 - 0.28рКт «=13,/- = 0.98, ^ = 0.08 (2)

Отличия уравнений (1) и (2) лишь в коэффициентах, абсолютные значения которых заметно снизились. Поскольку во 2-ой серии опытов рост защитных свойств изученных ингибиторов с рКа не может быть связан с подщелачиванием среды, полученный результат может с большими основаниями трактоваться с позиций адсорбционных свойств аминов и, в целом, подтверждает гипотезу о различной степени дегидратации аминов и анионов карбоновых кислот при адсорбции на пассивном металле.

Анализ суммарных концентраций аминов и ОН" - ионов {2Сзащ), обеспечивающих сохранность стали в модельном электролите, приводит к выводу о неаддитивности защитного действия этих нуклеофилов.

В справедливости этого заключения легко убедиться, рассматривая полученные во 2-ой серии опытов данные, как результат действия бинарной смеси амина и ионов гидроксила.

Фактически все диаграммы «состав - 1,С1ащу> имеют участки, где защитное действие смеси превосходит защитное действие сильнейшего компонента - ОН~-ионов. Наиболее четко такой максимум ингибиторной активности выражен для аммиака, цшслогексил-, трет- и трибутиламина нормального строения (Рис.1).

Таким образом, при одновременном введении в электролит сильного и слабого оснований, где первое выполняет функции не только ингибитора, но и генератора ОН" - ионов, при склонности второго к усилению защитных свойств в смесях с ними, можно ожидать неаддитивного усиления ингибиторного действия.

Это предположение подтверждается экспериментально. Например, Сзащ смесей морфолина и диэтиламина, хотя и ниже величины С2ащ последнего, лежат заметно выше прямой аддитивности свойств (Рис.2). Аналогичная картина наблюдается и для композиций циклогексияамина и морфолина или

диметиламиноэтанола. В последнем случае удается получить композиционный ингибитор с защитными характеристиками лучшими, чем у самого циклогексиламина.

«а» «б»

-^ЕСзащ.,М -%ЕСзт,М - /£ Е Сзащ, М - Ч Е Сши,, М

ИнгЮ 50 100% Инг:0 50 100%

ОНГ:ЮО 50 0% ОН":ЮО 50 0%

«в» «г»

Рис.1. Зависимость - ^ 1Сзащ. смеси ОН" -ионов и аминов: а) аммиака, б) циклогексиламина, в) трет-бутиламина и г) трибутиламина от ее процентного состава в 0.005 М растворе ЫаС1.

«а»

Инг1:0 Инг2:100

100% 0%

«б»

Инг1:0 Инг2:100

100% 0%

Рис.2. Зависимость - /£ ЕСШЩ смесей аминов: инг. 1 - морфолин, инг. 2 - диэтиламин (а); инг. 1 - диметиламиноэтанол, инг. 2 - циклогексиламин (б) от ее процентного состава в 0.005 М растворе №С1.

Тот же принцип лег в основу создания универсального летучего ингибитора ИФХАН-118, представляющего собой смесь третичного амина -сильного основания, с соединением класса азолов, склонным к синергизму с гидроксил - ионами и, одновременно, обеспечивающим эффективную защиту целого спектра цветных

металлов. -/£ £С„Щ, М -/£ ХСмщ,М

При испытаниях в объемном электролите,

содержащем 0.005 моль/л №С1 ИФХ АН-118 обеспечивал защиту стали при Сшщ = 0.03 М, т.е. при более низкой концентрации, чем

составляющие его компоненты

Инг2: юо

(Рис.3). Сзащ для третичного Рис.3. Зависимость - ^ ХСзащ. бинарной

смеси: третичный амин (инг. 1), -амина составляла 0.07 М при рН ,

у соединение класса азолов (инг. 2) от ее

= 10.90. В то время как процентного состава в 0.005 М растворе

№С1.

азотсодержащее соединение обеспечивает необходимую защиту стали 08пс лишь при сильном подщелачивании раствора посредством добавления щелочи N3011.

Дальнейшие исследования свойств ИФХАН-118 были направлены на анализ связи между синергизмом и взаимным усилением адсорбции компонентов смесевого ингибитора. Двумя независимыми методами -методом пъезокварцевого нановзвешивания (ПКНВ) и эллипсометрически оценивали адсорбцию паров ИФХАН-118 и его компонентов.

Рассчитанные по результатам ПКНВ толщины пленок, сформированных наиболее летучим из изученных веществ - третичным амином, составляют приблизительно 14 нм. Наиболее тонкие (около 3 нм) формирует наименее летучее соединение класса азолов. Толщины пленок, сформированных в парах ИФХАН-118, занимают промежуточное положение. Аналогичный результат получен и при эллипсом етрическом исследовании (Рис.4). Различия в толщинах пленок, измеренных разными методами, можно отнести к тому, что нановзвешивание проводилось на кварце с напыленным слоем железа, а эллипсометрия на массивных образцах из углеродистой стали.

Существенно, что если раскрыть ячейку и удалить из нее источник ингибитора летучий амин начинает десорбироваться, чего не происходит в случае азола и ИФХАН-118.

час

Рис.4. Кинетика адсорбции-десорбции ингибиторов (в толщинах пленок) на поверхности стали в атмосферных условиях. Стрелкой указано начало десорбции ЛИК.

Таким образом, синергизм защитного действия третичного амина и азола не связан с утолщением адсорбционных пленок. Однако адсорбция смеси упрочняется и становится фактически необратимой.

Четвертая глава посвящена изучению функциональных свойств смесевого ингибитора ИФХАН-118.

Практическое использование ЛИК подразумевает конкретизацию спектра металлов и сплавов, защищаемых препаратом и изучение особенностей защиты им основных конструкционных материалов. Опыт показывает, что ЛИК, обеспечивающие защиту железа, меди, цинка и алюминиевых сплавов, эффективны в отношении коррозии большинства конструкционных материалов. В связи с этим анализировалось влияние ингибитора ИФХАН-118 на анодное поведение перечисленных выше металлов в нейтральном боратно-буферном растворе (ББР), содержащем 0,01М хлорида.

Из приведенных на Рис.5я поляризационных кривых можно видеть, что даже незначительные по величине добавки ИФХАН-118 обеспечивали резкое торможение активного растворения железа. 22 мМ/л ингибитора полностью подавляло активное растворение. При этом наблюдалось некоторое облагораживание потенциала питтингообразования {Епит), усиливающееся симбатно росту концентрации ингибитора Сшг.

На анодной поляризационной кривой цинка (Рис.56) в отсутствие ингибитора наблюдалось два максимума тока. Далее следовал непротяженный участок пассивации, который сменяется участком питтингообразования и локального растворения металла. Добавление в ББР 8 мМ/л ИФХАН-118 вело к исчезновению первого пика активного растворения. При этом Етт смещались в положительную сторону. Увеличение Сюг до 22 мМ и более полностью подавляло активное растворение металла и еще более облагораживало Етт.

«а»

А 0,07 •

/ \ 0,06 ■ 38мМ

1 \ 0,05 • ,76 мМ

/ \ 0,04 •

/ 1 0,03 • 22л & М

/ 1 0,02 ФТ

/ / \ \ 0,01 ГГ

Е,В V \\

-0,5 »0,4 -О,/1 0,1 0,2 0,4

-0,01

«б» Фон

<8мМ

22 хМ

тЛ/см1 0,03 ■

38мМ

■ 0,025 +

чт 0,02 - ■

0,015 0,01 О-О05

Рис.5. Кривые анодной поляризации железа (а) и цинка (б) в ББР (рН 7.4; Сл'„с/= 0.01М) без ингибитора и с добавками ИФХАН-118.

Анодное поведение меди также характеризуется активным растворением, достаточно протяженным

участком пассивности и зоной [ ' 3.8 мМ

локальной депассивации (Рис.6).

Уже при Сшг = 2.2 мМ активное

растворение меди полностью

подавлялось. Одновременно

снижалась фактически до О

плотность анодного тока в

пассивном состоянии. Вместе с

Сит росли значения Епит.

Аналогичное поведение Рис6- кРивые аноД1ЮЙ поляризации

меди в ББР (рН 7.4; Сдю = 0,01М) без характерно и для сплава Д16 ингибитора и с добавками ИФХАН-И8.

(Рис.7). В зависимости от Сшг, Епшп

облагораживался на 0,03 - 0,09 В относительно фонового раствора, где локальная депассивация металла наблюдалась при -0,2 В. Значения Ест напротив, смешались в отрицательную сторону, увеличивая противопиттинговый базис металла.

Таким образом, ИФХАН-118 ингибировал анодное растворение исследованных материалов, что проявлялось в:

- торможении активного растворения железа, меди, цинка;

торможении локальной депассивации всех материалов.

Этот факт при достаточно высокой летучести компонентов ИФХАН-118 позволял надеяться, что препарат будет обеспечивать парофазную защиту изделий из основных конструкционных материалов.

Одним из информативных и, одновременно, эффективности ЛИК являются коррозионные испытания в условиях периодической конденсации влаги на образцах. В таких условиях защитные свойства ИФХАН-118 сравнивали с защитными свойствами известных ЛИК ИФХАН-61 и ВНХ-Л-20 (Табл.2).

Как видно из данных Табл.2, наилучшую защиту как черных, так и цветных металлов обеспечивал ИФХАН-118, полностью подавлявший коррозию всех конструкционных материалов за исключением цинка. Но и в случае цинка степень коррозионного поражения металла не превышала 15 %.

В целом полученные данные подтвердили высокую эффективность ИФХАН-118, как универсального летучего ингибитора атмосферной коррозии и послужили основанием для натурных испытаний препарата.

Натурные испытания ЛИК ИФХАН-118 проводили в условиях континентального (в промышленной городской атмосфере на московской коррозионной станции) (Рис.8) и влажного тропического (Совместный Российско-Вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центр) климата (Рис.9).

22 мМ Фон

Е, В -0,6

76мМ

-а-

-0,4

-0,2

/, тЛ/смэ 0,08 0,07 - 0,06 0,05

• 0.04

• 0,03 ■ 0,02

0,01 О

1 -0,01

Рис.7. Кривые анодной поляризации алюминиевого сплава Д16 в ББР (рН 7.4; Сша ~ 0,01М) без ингибитора и с добавками ИФХАН-118.

«жестких» методов ускоренной оценки

Таблица 2. Результаты испытаний эффективности ЛИК при защите черных и цветных металлов в условиях периодической конденсации влаги.

\ лик Металл \ Степень коррозионпого поражения поверхности, %

Контрольный образец ИФХАН-118 ИФХАН-61 ВНХ-Л-20

Ст.З 95-100 0 5 35-40

СЧ-18-20 100 0 25 15-20

М1 45-55 0 40 25

Д16 35 0 15 45-50

ЦО 93 10-15 90 90

Л63 44 0 20-25 10-15

Ст30Х13 25-30 0 2-5 0

12Х18Ш0Т 20 0 0 5-8

Ст20ХНЗА 30-35 0 2-5 30

Независимо от того, в каком виде ЛИК закладывался в полиэтиленовые пакеты (в виде активного вещества или линасиля) по истечении 18 месяцев экспозиции на московской коррозионной станции все образцы не имели признаков коррозии. Исключение составляли образцы Ст.З, незначительные коррозионные поражения на которых появились уже через 4 месяца в случае с линасилем ИФХАН-118 или через год в случае с жидким ЛИК. Они представляли собой небольшие точки коричневого цвета, ближе к торцам. И к концу экспозиции их количество практически не изменилось. В условиях тропического климата, как и в случае испытаний на московской коррозионной станции, контрольные образцы металлов интенсивно корродировали. Каких-либо признаков коррозионных поражений поверхности опытных образцов из стали Ст.45, меди М1 и алюминиевого сплава Д16 за время эксперимента обнаружено не было. У опытных образцов из магниевого сплава МА8 отмечено незначительное потускнение и потемнение поверхности.

Рис.8. Результаты натурных Рис.9. Результаты натурных

испытаний ЛИК на Московской испытаний ЛИК на КИПл г.Хоа Лок

коррозионной станции после 18 после 18 месяцев экспозиции. 1 -

месяцев экспозиции. 1 - контрольные контрольные образцы; 2-Линасиль

образцы; 2- ЛИК ИФХАН-118; 3 - ИФХАН-118. Линасиль ИФХАН-118.

Таким образом, проведенные коррозионные и электрохимические исследования подтвердили способность ИФХАН-118 к защите широкого спектра конструкционных материалов. Полученные результаты легли в основу рекомендаций ГОСТ 9.014-78 по использованию препарата на практике. Препарат сертифицирован органами санэпидемнадзора и внедрен в промышленности ОАО «ПО «Севмаш», г.Северодвинск; ОАО «Лыткаринский завод оптического стекла» г.Лыткарино; ООО «НПО РЕЗЕРВ», г.Люберцы; компания «Энергомаш (ЮК) Лимитед» г.Волгодонск.

В пятой главе приведены результаты лабораторных и натурных испытаний, разработанных на основе ЛИК ИФХАН-118, упаковочных материалов - ингибированных бумаг и полиэтиленовых пленок.

Для определения оптимальной дозировки ЛИК оценивали противокоррозионные свойства образцов бумаг с различным содержанием

ИФХАН-118 и бумаг отечественного производства, для замены которых предназначался новый материал.

Ускоренные испытания защитных свойств лабораторных образцов ингибированных бумаг проводили в условиях периодической конденсации влаги. Коррозионное состояние образцов оценивали по 10-ти бальной шкале, где 10 баллов соответствовали полной защите металла.

Образцы, упакованные в бумагу, не содержащую ЛИК, в условиях опыта интенсивно корродировали.

Ингибированные бумаги серии УНИК предотвращали появление коррозии на стальных образцах на протяжении всего эксперимента (30 сут.). Бумага марки МБГИ (Г-2М) полностью защищала от коррозии лишь образцы из алюминиевого сплава. Во всех остальных случаях значительные коррозионные поражения образцов фиксировали уже при промежуточном осмотре на 9-ые сутки эксперимента.

Бумаги серии ИФХАН-118 эффективно защищали сталь, медь и алюминиевый сплав, во всем исследованном диапазоне содержания ингибитора в материале. Поверхность цинковых образцов, упакованных в бумагу с содержанием ингибитора 6,7-7,9 и 8,5-9,7 г/м2 за 30 суток опыта лишь незначительно теряла блеск. Потеря блеска была более заметна на образцах цинка при содержании ИФХАН-118 16-17,4 г/м2. Можно предположить, что это связано с чрезмерным ростом рН поверхностного электролита.

Таким образом, в серии жестких ускоренных испытаний было показано, что разработанная ингибированная бумага ИФХАН-118 не уступает по защите стали бумагам серии УНИК-22-80 и превосходит по антикоррозионным свойствам в отношении черных и цветных металлов защитный материал марки МБГИ (Г-2М).

Натурные испытания являются обязательным этапом разработки средств парофазной защиты металлов. Из материалов серии ИФХАН-118 для натурных испытаний во влажном тропическом климате была выбрана

бумага, содержащая около 10 г/м2 ингибитора. Результаты испытаний (Табл.3) свидетельствуют, что ингибированная бумага ИФХАН-118 превосходят но защитным свойствам и универсальности бумаги отечественного и импортного производства.

Таблица 3. Результаты натурных испытаний ингибированных бумаг во влажном тропическом климате.

Вид упаковки Марка бумаги Время испытаний Степень коррозионного поражения поверхности, %

3 6 21 24 27 30 33 36

Материал образца

В парафинированную бумагу GT Madl as СтЗ 0 0 0 4 6 9 15 45

СтЮ 0 0 0 0 0 0 8 20

Д16 0 0 0 0 0 0 0 4

Ml 50 60 75 75 75 75 75 85

МА8 90 90 100 100 100 100 100 100

ИФХАН-118 СтЗ 0 0 0 0 0 0 0 0

СтЮ 0 0 0 0 0 0 0 0

Д16 0 0 0 0 0 0 0 0

Ml 0 0 0 0 0 0 0 0

МА8 80 90 90 95 100 100 100 100

Franschah СтЗ 5 8 30 40 45 55 65 70

СтЮ 1 5 25 35 45 50 60 60

Д16 0 0 5 5 6 10 10 15

Ml 2 8 10 15 15 18 20 20

МА8 90 90 100 100 100 100 100 100

Контрольная упаковка СтЗ 15 25 75 80 90 90 95 100

СтЮ 10 20 65 70 80 80 90 95

Д1б 2 2-5 6 7 10 15 20 20

Ml 50 60 65 65 75 75 80 80

МА8 95 95 100 100 100 100 100 100

В полиэтиленовую пленку УНИК -22-80 СтЗ 0 0 0 0

СтЮ 0 0 0 0

МБГИ (Г-2М) СтЗ 0 15 30 50

СтЮ 0 15 20 35

Д16 0 0 0 1

Ml 0 0 5 50

МА8 90 100 100 100

Еще одним видом антикоррозионных упаковочных материалов являются ингибированные полимерные пленки. Ассортимент их достаточно широк, однако сравнение функциональных свойств материалов различных производителей в литературе отсутствует.

Ингибированная пленка ИФХАН-118 (опытная наработка) сравнивались в двух сериях натурных испытаний с аналогами отечественного и импортного производства (Табл.4-5).

Результаты натурных коррозионных испытаний на московской коррозионной станции свидетельствуют, что ингибированная пленка ИФХАН-118 не уступает промышленным образцам по защите стали, цинка и алюминиевых сплавов.

Таблица 4. Результаты натурных испытания антикоррозионных свойств упаковочных пленок на московской коррозионной станции. Оценка состояния металла в баллах. Контактная защита / парофазная защита._

[Металл/ пленка Зираст Ц Зираст Ч Зираст | ММ ИФХАН- ! 118 1 УС1 126 ПТКЮч НТК 10 ч, ц Фон

СтЗ - 9/9 8/10 10/10 10/10 8/7 8/8 8/8

М1 10/10 - - 7/8 8/10 - 8/8 7/8

ЦО - - 9/10 9/10 10/9 - - 8/8

Д16 9/10 - 10/10 9/10 7/10 - 10/9 8/8

Испытания во влажном тропическом климате г.Ханоя подтвердили способность нового материала к защите черных и цветных металлов. Во всех опытах полимерная пленка ИФХАН-118 обеспечивала более эффективную защиту металлов, чем обычная полиэтиленовая пленка той же толщины.

Таблица 5. Результаты натурных коррозионных испытаний иигибированных пленок в Тропцентре в Г.Ханое._

Марка иигибированкой пленки Материал образца Степень коррозиошюго поражения, %

3 мес. б мес. 12 мес. 30 мес. 36 мес.

ИФХАН-118 СтЗ 1 35 40 45 45

Д16 0 0 0 0 0

М1 4 6 6 10 10

цо 0 2 20 40 45

Упаковка из полиэтиленовой пленки (контрольная) СтЗ 10 20 30 70 75

Д16 0 0 0 3 3

М1 4 15 15 25 30

ДО 10 20 70 80 85

Таким образом, результаты натурных испытаний упаковочных материалов на основе ЛИК ИФХАН-118 дают основания рекомендовать их для временной защиты металлоизделий из основных конструкционных материалов.

ВЫВОДЫ

1. Ингибиторное действие аминов в отношении стали определяется их адсорбцией на поверхности и подщелачиванием среды, вызывающими стабилизацию пассивной пленки, и для хлоридсодержащих электролитов количественно могут быть количественно описаны единой, для различных типов аминов, корреляционной зависимостью учитывающей рКа соединений.

2. Ингибиторное действие аминов при постоянных рН обусловлено их адсорбционными свойствами и зависит от электронной плотности на атоме азота. Пренебрежимо низкий вклад гидрофобности аминов в торможение ими депассивации стали может быть связан с тем, что при их адсорбции на металле разрушение гидратной оболочки не затрагивает расположенные на определенном расстоянии от реакционного центра заместители.

3. Суммарное действие аминов и ОГГ-ионов, выраженное через их общую защитную концентрацию часто превышает аддитивное. Это позволяет

создавать эффективные ингибиторы на базе бинарных смесей аминов, один из которых генерирует ОН~-ионы, другой - склонен к усилению защиты в композициях с ними.

4. Смесь летучих третичного амина и соединения класса азолов обладает синергетическим действием при защите стали и, одновременно, тормозит коррозию цветных металлов в атмосферных условиях и их анодное растворение в объемных электролитах.

5. Синергизм защитного действия третичного амина и соединения класса азолов не связан с утолщением адсорбционных пленок, однако в случае смеси веществ адсорбция упрочняется и становится фактически необратимой.

6. Разработан, испытан, сертифицирован органами санэпидемнадзора, введен в ГОСТ 9.014 и внедрен в промышленности ЛИК ИФХАН-118 для защиты черных и цветных металлов в атмосферных условиях.

7. На основе ЛИК ИФХАН-118 разработаны и испытаны упаковочные ингибированные бумаги и полиэтиленовые пленки для защиты от атмосферной коррозии изделий из черных и цветных металлов. Ингибированные бумаги и пленки ИФХАН-118 превосходят по защитным свойствам и универсальности аналоги отечественного и импортного производства.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андреев H.H., Гончарова O.A. О влиянии ОН" -ионов на защитные свойства аминов. // Защита металлов. -2004.- Т.40.- №3,- С. 280-287.

2. Гончарова O.A., Лавринова Н.В., Андреев H.H., Кузнецов Ю.И. Влияние летучего ингибитора ИФХАН-118 на электрохимическое и коррозионное поведение металлов. // Коррозия: материалы, защита. -2009,- № 4. - С. 23-26.

3. Кузнецов Ю.И., Андреев H.H., Гончарова O.A., Агафонкин A.B. О защите металлов от коррозии при конденсации на них влаги летучими

ингибиторами. Коррозия: материалы, защита. // Коррозия: материалы, защита. -2009. - № 10. - С. 29-33.

4. Ивонин В.Н., Чинь Куок Кхань, Тьы Минь Тиен, Андреев Н.Н., Лавринова Н.В., Гончарова О.А., Карпов В.А. О защитных свойствах ингибированных бумаг технологической серии ИФХАН-118. // Коррозия: материалы, защита. -2010. -№3.- С. 29-32.

5. Андреев Н.Н., Гончарова О.А. Влияние гидроксил-ионов на защиту стали аминами. // Материалы докладов X межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы химии и химической технологии». Тамбов: Изд-во ТГУ, 2003. С. 187-190.

6. Гончарова О.А., Пичугина Е.В, Веселый С.С., Андреев Н.Н. Влияние аминов на коррозию стали в растворах хлоридов. // Физико-химические основы новейших технологий XXI века: Тез. докл. Международной конференции, посвященной 60-летию ИФХ РАН. - М., 2005. Т. 1.4. 2. С. 143.

7. Goncharova О. A., Starovoytova E.V., Andreev N.N. The effect of amines on the corrosion of steels in chloride solutions. 1st International Conference "Corrosion and Material Protection". - Prague. 2007. Part 2. Paper № 10.

8. Goncharova O.A., Starovoytova E.V., Andreev N.N. The Inhibition Of Steel Depassivation By Amines In Aqueous Media Containing Chlorides. II Xl-th International Corrosion Symposium KORSEMO8. - Turkey. Izmir. 2008. Paper № 20.

9. Гончарова О.А, Лавринова H.B., Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Летучий ингибитор коррозии ИФХАН-118 и материалы на его основе. // Материалы 4-ой Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» «ФАГРАН-2008» Воронеж: «Научная книга». -2008.- Т.1.- С. 94-95.

10. Ивонин В.Н., Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Лавринова Н.В., Гончарова О.А. О защитных свойствах ингибированных бумаг технологической серии ИФХАН-118. // Всероссийская конференция «Физико-химические аспекты

технологии наноматериалов, их свойства и применение», Всероссийская школа научной молодежи «Актуальные проблемы современной физической химии», Всероссийская школа научной молодежи «Современные аспекты твердотельной электрохимии». Сборник тезисов. Москва. 2009. С. 137. И. GoncharovaО.A., Andreev N.N., Kuznetsov Yu.I., AndreevaN.P., Maksaeva L.B., Petrunin M.A. Adsorption of IFKHAN-118 volatile corrosion inhibitor vapor on iron and steel. 2nd International Conference "Corrosion and Material Protection". - Prague. 2010. P007.

12. Ю.И. Кузнецов, H.H. Андреев, O.A. Гончарова. Патент РФ № 2388847, заявка № 2009115404. Летучий ингибитор атмосферной коррозии. Патентообладатель: ИФХЭ РАН. М., приоритет изобретения 23.04.2009 г.; зарегистрировано в Государственном реестре изобретений РФ 10.05.2010 г.

Подписано в печать:

27.08.2010

Заказ № 4030 Тираж -120 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

Список сокращений и обозначений

Введение

Глава 1. Литературный обзор. Физико-химические аспекты 12 действия и испытаний летучих ингибиторов коррозии

1.1. Взаимодействие ЛИК с атмосферой

1.2. Процессы парообразования ЛИК

1.3. Влияние внешних условий на летучесть органических 16 соединений

1.4. Методы измерения и косвенной оценки р

1.5. Влияние химической структуры органических 21 соединений на ихр°

1.6. Распространение паров ЛИК и моделирование защиты 24 изолированных систем

1.7. Инициирование коррозии массообменном в 27 защищенных ЛИК системах

1.8. Инициирование коррозии теплообменом и 29 особенности парофазной защиты герметичных систем

1.9. Влияние основности и гидрофобности на 31 функциональные свойства ЛИК

1.10. Принципы и методы оценки эффективности ЛИК, а 34 также материалов на их основе

1.10.1. Комнатные методы

1.10.2. Камерные методы

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Вещества и материалы

2.2. Оценка эффективности ингибиторов

2.2.1. Оценка эффективности ингибиторов в объемном 50 электролите

2.2.2. Оценка эффективности защиты металлов ЛИК в 51 условиях периодической конденсации влаги

2.3. Оценка эффективности иигибированных материалов

2.3.1. Ускоренные испытания эффективности 53 иигибированных бумаг и пленок

2.3.2. Натурные испытания эффективности 54 иигибированных материалов

2.4. Определение концентрации ингибитора в упаковочных 56 противокоррозионных материалах

2.4.1. Определение концентрации ингибитора в бумаге

2.4.2. Определение концентрации ингибитора в пленке

2.5. Потенциодинамические методы

2.6. Физические методы изучения адсорбции ЛИК

2.6.1. Эллипсометрические исследования

2.6.2. Пьезокварцевое нановзвешивание

2.7. Методы математической обработки данных

Глава 3. Закономерности влияния аминов и композиций па их 63 основе на коррозию стали

3.1. Закономерности влияния химической природы аминов 63 на коррозию стали

3.2. Влияние ОН-- ионов на защитные свойства аминов

3.3. Создание смесевых синергетических композиций на 75 базе аминов

3.4. Адсорбция паров летучего ингибитора ИФХАН-118 па 79 железе и стали

Глава 4. Изучение функциональных свойств ЛИК ИФХАН

4.1. Влияние летучего ингибитра ИФХАН-118 на анодное 83 растворение металлов

4.2. Влияние ЛИК ИФХАН-118 на коррозионное 90 поведение металлов при периодической конденсации влаги

4.3. Влияние ЛИК ИФХАН-118 на коррозионное 93 поведение металлов в натурных условиях

4.3.1. Влияние ЛИК ИФХАН-118 на коррозионное 93 поведение металлов в условиях континентального климата в промышленной городской атмосфере

4.3.2. Влияние ЛИК ИФХАН-118 на коррозионное 96 поведение металлов в условиях влажного тропического климата

Глава 5. Разработка и исследование функциональных свойств упаковочных материалов на базе ЛИК ИФХАН

5.1. Разработка и изучение защитных свойств ингибированных бумаг на базе ЛИК ИФХАН

5.1.1. Ускоренные испытания эффективности ингибированных бумаг

5.1.2. Натурные испытания эффективности 101 ингибированных бумаг

5.2. Изучение защитных свойств ингибированных 105 полимерных упаковочных пленок

5.2.1. Ускоренные испытания эффективности ингибированных полиэтиленовых пленок

5.2.2. Натурные испытания эффективности 111 ингибированных полиэтиленовых пленок

Выводы.

Актуальность проблемы. Проблема защиты металлов от коррозии знакома человечеству с древних времен и по сей день остается чрезвычайно актуальной. По данным разных источников ежегодно из-за коррозии теряется от 20 до 30 млн. тонн металла [1-19]. Прямой экономический ущерб от нее исчисляется сотнями миллиардов долларов в год [20]. Возможность практического решения задач по защите металлов в некоторых случаях определяет уровень развития целых областей техники.

С коррозией тесно связано загрязнение окружающей среды.

Часто коррозионные проблемы служат причиной аварий, наносящих ущерб здоровью людей.

Метод противокоррозионной защиты металлов, основанный на использовании ингибиторов коррозии, т.е. химических соединений или их композиций, «которые, присутствуя в коррозионной системе в достаточной концентрации, уменьшают скорость коррозии металлов без значительного изменения концентрации любого коррозивного реагента» [21 ], известен давно. Их использование при защите металлоизделий от коррозии в атмосфере, в водоснабжении, теплообменной аппаратуре, для модифицирования полимерных покрытий, в машиностроении и энергетических установках является, в ряде случаев, наиболее надежным средством обеспечения безаварийной работы техники [22,23].

Среди областей практического использования ингибиторов можно выделить, как одну из наиболее масштабных - борьбу с разрушением металла в атмосферных условиях. На долю таких разрушений приходится до 60-80% общих убытков от коррозии.

Задачи, решаемые с помощью ингибиторов, в этой области многообразны. Используемые препараты различаются по химической природе, назначению, способам применения, механизмам действия и другим классификационным признакам.

1 j

Один из наиболее перспективных классов ингибиторов коррозии -летучие или парофазные ингибиторы (ЛИК). Их применение оправдано почти всегда, когда есть возможность хотя бы частичной герметизации защищаемого пространства. Испаряясь при температуре окружающей среды, такие ингибиторы в виде паров достигают металла и, адсорбируясь на его поверхности насыщают конденсированную фазу, обеспечивая при этом надежную защиту изделия. При этом пары ЛИК проникают в щели и зазоры, недоступные контактным ингибиторам, обеспечивают торможение коррозионных процессов под слоями продуктов коррозии и отложений.

Важное преимущество ЛИК - технологичность. В условиях атмосферной коррозии консервация ими обычно сводится к внесению источника в упаковку с металлоизделиями, а расконсервация — к удалению упаковочного материала.

Однако приходится констатировать, что на рынке, фактически, отсутствуют отечественные ЛИК, удовлетворяющие современным экологическим и технологическим требованиям. Образовавшийся вакуум ЛИК и материалов на их основе заполняется импортной продукцией, непомерно дорогой и не всегда качественной. Поэтому проблема создания новых эффективных, отвечающих требованиям времени ЛИК на базе российского сырья стоит весьма остро.

Необходимость замены широко распространенных нитритсодержащих ингибиторов безвредными с экологической точки зрения и технологичными органическими реагентами определяет широкий фронт исследовательских s работ по изысканию новых соединений и созданию смесевых ингибиторов. ;

В этом плане перспективным направлением оказывается исследование i связи: «структура - защитные свойства ингибиторов». Научно обоснованные i принципы подбора ингибиторов позволяют существенно сократить время между постановкой и решением конкретных практических задач ! по противокоррозионной защите. Кроме того, корреляционный анализ является мощным исследовательским аппаратом, позволяющим глубже понять i механизмы процессов ингибирования [24, 25]. >

Не менее важна и разработка принципов создания композиционных препаратов, превосходящих по эффективности отдельно взятые компоненты. Исследованию эффектов синергизма уделяется последние годы пристальное внимание [26-28]. Однако, механизмы взаимного влияния органических ингибиторов коррозии столь многообразны и сложны, что данная проблема остается по-прежнему актуальной.

Цель работы:

Анализ закономерностей влияния летучих аминов и их смесей на коррозию и электрохимическое поведение металлов и разработка на этой основе средств парофазной защиты металлов от атмосферной коррозии.

Задачи работы:

- исследование закономерностей влияния рН среды и химической структуры аминов на коррозию стали; . j

- изучение взаимного влияния органических ингибиторов коррозии и гидроксил-ионов при защите металлов; j.

- создание эффективных композиционных ингибиторов иа базе аминов;

- разработка на базе отечественного сырья универсального летучего ингибитора атмосферной коррозии и защитных материалов на его основе;

- изучение особенностей адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали;

- исследование функциональных свойств разработанных средств зап|иты металлов.

Научная новизна:

- получены новые данные о влиянии рН среды и строения аминов их защитную способность;

- впервые обнаружено, что суммарное защитное действие амипсЬ, а также некоторых других классов ингибиторов и ОИГ-ионов часто превьп [аег аддитивное;

- показана возможность создания эффективных ингибиторов коррозии па базе бинарных смесей соединений, одно из которых является генератором ОН" -ионов, другое - склонно к пеаддитивному усилению защиты в композициях с ними;

- исследовано влияние разработанного на базе отечественного сырья нового смесевого ЛИК на электрохимическое и коррозионное поведение черных и цветных металлов;

- изучены особенности адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали.

Практическая значимость.

Результаты исследования могут быть использованы в научных и прикладных работах по ингибированию коррозии металлов.

Разработан, испытан и внедрен в промышленности универсальный летучий ингибитор атмосферной коррозии ИФХАН-118.

На базе летучего ингибитора коррозии ИФХАН-118 разработаны и испытаны антикоррозионные упаковочные материалы - бумаги и полимерные пленки.

Внесены изменения в ГОСТ 9.014, регламентирующие применение ИФХАН-118 на практике для временной защиты металлоизделий.

На защиту выносятся:

- закономерности влияния рН среды и химической структуры аминов на коррозию стали;

- закономерности взаимного влияния органических ингибиторов коррозии и гидроксилионов при защите металлов;

- принцип создания эффективных ингибиторов коррозии на базе бинарных смесей соединений, одно из которых является генератором ОН"-ионов, другое - склонно к неаддитивному усилению защиты в композициях с ними;

- особенности адсорбции паров разработанного летучего ингибитора коррозии и соединений, входящих в его состав, на железе и углеродистой стали;

- результаты испытаний функциональных свойств разработанных средств парофазной защиты металлов.

Апробация работы:

Основные результаты работы докладывались па X межрегиональной научно-технической конференции «Проблемы химии и химической технологии» (Тамбов, 2003); Международной конференции «Физико-химические основы новейших технологий XXI века» (Москва, 2005); 1-ой и 2-ой Международной конференции ' «CORROSION AND MATERIAL PROTECTION» (Прага, 2007, 2010), 11-ом Международном коррозионном симпозиуме KORSEM08 (Измир, 2008); 4-ой Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» «ФАГРАН-2008» (Воронеж, 2008), Всероссийской конференция «Физико-химические аспекты технологии наноматериалов, их свойства и применение» (Москва. 2009).

Публикации:

Представленные в работе результаты опубликованы в 12 печатных работах, в том числе 4 статьях в журналах, рекомендованных ВАК для публикации материалов диссертаций, 7 докладах и тезисах докладов в материалах конференций и 1 патенте.

Объем работы: Диссертация содержит 136 страниц машинописного текста, в том числе 13 рисунков, 9 таблиц и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы, включающего 128 отечественных и зарубежных источников и приложений. ;

ВЫВОДЫ

1. Ингибиторное действие аминов в отношении стали определяется их адсорбцией на поверхности и подщелачиванием среды, вызывающими стабилизацию пассивной пленки, и могут быть для хлоридсодержащих электролитов количественно описаны единой для различных типов аминов корреляционной зависимостью учитывающей рКа соединений.

2. Ингибиторное действие аминов при постоянных рН обусловлено их адсорбционными свойствами и зависит от электронной плотности на атоме азота. Пренебрежимо низкий вклад гидрофобности аминов в торможение ими депассивации стали может быть связан с тем, что при их адсорбции на металле разрушение гидратной оболочки не затрагивает расположенные на определенном расстоянии от реакционного центра заместители.

3. Суммарное действие аминов и ОН~-ионов, выраженное через их общую защитную концентрацию часто превышает аддитивное. Это позволяет создавать эффективные ингибиторы на .базе бинарных смесей аминов, один из которых генерирует ОНГ-ионы, другой - склонен к усилению защиты в композициях с ними.

4. Смесь летучих третичного амина и соединения класса азолов обладает синергетическим действием при защите стали и, одновременно, тормозит коррозию цветных металлов в атмосферных условиях и их анодное растворение в объемных электролитах.

5. Синергизм защитного действия третичного амина и соединения класса азолов не связан с утолщением адсорбционных пленок, однако в случае смеси веществ адсорбция упрочняется и становится фактически необратимой.

6. Разработан, испытан, сертифицирован органами сапэпидемнадзора, введен в ГОСТ 9.014, запущен в производство и внедрен в промышленности ЛИК ИФХАН-118 для защиты черных и цветных металлов в атмосферных условиях.

7. На основе ЛИК ИФХАН-118 разработаны и испытаны упаковочные ингибированные бумаги и полиэтиленовые пленки для защиты от атмосферной коррозии изделий из черных и цветных металлов. Ингибированные бумаги и пленки ИФХАН-118 превосходят по защитным свойствам и универсальности аналоги отечественного и импортного производства.

1. Томашов Н.Д. Теория коррозии и защиты металлов. М.: Изд-во АН СССР, - 1959.-263 с.

2. Эванс Ю.Р. Коррозия и окисление металлов. (Теоретические основы и их практическое приложение). -М.: Машгиз, 1962. - 856 с.

3. Koch G.H., Brongers М.Р., Thompson N.G., Virmani Y.P., Payer J.H. Corrosion cost and preventive strategies in the United States. // A supplement to Mat. Perf. -2002.-P. 2-11.

4. Скорчеллетти B.B. Теоретические основы коррозии металлов. Л.: Химия, -1973.-264 с.

5. Защита металлов от коррозии важнейшая народнохозяйственная проблема. // Защита металлов. - 1977. - Т. 13. - № 6: - С. 643-646.

6. Решетников С.М. Ингибирование кислотной коррозии хметаллов. Ижевск: Изд-во «Удмурдия», - 1980. - 129 с.

7. Богатков Л.Г., Булатов А.С., Рохлов Ю.Б., Трубников В.М.Консервация химического оборудования. -М.: Химия, 1981. - 168 с.

8. Obrzut J.J. Metal corrosion eats away at everyone's budget. // Iron Age. 1982. -V.225. — № 4. — P. 45-48.

9. Кемхадзе B.C. Коррозия и защита металлов во влажных субтропиках. М.: Наука, - 1983,- 109 с.

10. Ю.Богданова Т.И., Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. М.: Химия, - 1984. - 248 с.

11. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. М.: Металлургия, - 1985. - 88 с.

12. Тимонин В.А. Научно-технические, экономические и социальные аспекты проблемы противокоррозионной защиты. // Журнал ВХО им. Д.И. Менделеева. 1988.-Т. 33.-№3.-С. 243-247.

13. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику. Л.: Химия, - 1989. - 456 с.

14. Н.Долгих В.И., Лякишев Н.П., Фролов К.В. Защита металлофонда от коррозии. // Металлы. 1990. - № 5. - С. 5-14.

15. By Динь Вуй. Атмосферная коррозия металлов в тропиках. М.: Наука, -1994.-240 с.

16. Исаев Н.И. Теория коррозионных процессов. М.: Металлургия, - 1997. -362 с.

17. Baboian R., Chalcer V. How corrosion impacts our daily lives, our safety and our economy. // ASTM standardization news. 1998. - №10. - P. 28-31.

18. Javaherdashti R. How corrosion affects industry and life. // Anti corros. Meth. and Mater. - 2000. - V. 47. - № 1. - P. 30-34.

19. Кузнецов Ю.И., Михайлов А.А. Экономический ущерб и средства борьбы с атмосферной коррозией. // Коррозия: материалы, защита. 2003. — № 1. — С. 310.

20. Gerhardus II. Koch, Michiel P.H. Brongers, Neil G. Thompson, Y. Paul Virmani, J.H. Payer Corrosion Costs and Preventive Strategies in the United Stales // SUPPLEMENT TO MATERIALS PERFORMANCE July 2002. - 12 p.

21. Кузнецов Ю.И. Современное состояние теории ингибировапия коррозии // Защита металлов. 2002. - Т. 38. - №2. - С. 122-131.

22. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия. 1977. - 255 с.

23. Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. -М.: Наука, 1985.-278 с

24. В.П. Григорьев, В.В. Экилик. Химическая структура и защитное действие ингибиторов коррозии. Изд-во РГУ. Ростов-на-Дону. 1978. - 184 с.

25. В.В. Экилик, В.П. Григорьев. Природа растворителя и защитное действие ингибиторов коррозии. Изд-во РГУ. Ростов-на-Дону. 1984. - 166 с.

26. Kuznetsov Yu.I., Andreev N.N. Mixed Inhibitors and Some Aspects of Synergism in Corrosion Inhibition. // Reviews on Corrosion Inhibitors Science and Technology. V.2. NACE International. Houston. 1996. - p I-1 - 1-17.

27. Григорьев В.П., Шпанько С.П., Haccap А.Ф. Применение принципа линейности свободных энергий к защитному действию смеси ингибиторов с переменным соотношением компонентов. // Защита металлов. 2000. - Т. 36. - №4. - С.371-377.

28. Ледовских В.М. Синергетическое ингибирование кислотной коррозии стали. // Защита металлов. 1984. - Т. - 20. - №1. - С.54-61.

29. Голяницкий О.И. Летучие ингибиторы атмосферной коррозии металлов. Челябинск.: Челябинское книжное изд. 1958,-76 с.

30. Singh D.D.N., Banerjee М.К. Vapor phase corrosion inhibitors a review. // Anti-Corrosion. Meth. and Mater. - 1984. - №6. - P.4-10.

31. Кузнецов Ю.И. Современное состояние теории ингибировапия коррозии металлов. // Защита металлов. 2002. - Т. 38. — № 2. — С. 122-131.

32. Trabanelli G., Fiegna A., Corassiti V. Relatoins entre la structure et l'efficacite d'inhibiteurs en phase vapeur. // Tribune du cebedeau. 1967. - № 288. - P.460-466.

33. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Летучие ингибиторы коррозии металлов. Часть 1. Взаимодействие с атмосферой и парообразование. Коррозия: материалы, защита. 2004. - №1. - С.22-27.

34. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Летучие ингибиторы коррозии металлов. Часть 2. Особенности защиты систем с различной изоляцией. Коррозия: материалы, защита. 2004. - №3. - С.26-29.

35. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Защита металлов летучими ингибиторами коррозии. В сб. "Современные проблемы физической химии" М.:Издательский дом «Граница», 2005. - 696 с. - С.390 - 405.

36. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Физико-химические аспекты действия летучих ингибиторов коррозии металлов. Успехи химии. 2005. - Т.74. - №8. -С.755-767.

37. Andreev N.N., and Kuznetsov Yu.I. Progress in the fundamentals of volatile inhibitors of atmospheric corrosion of metals. CORROSION/04. NACE. Paper № 04413.

38. Андреев H.H., Кузнецов Ю.И. Летучие ингибиторы атмосферной коррозии. Часть 3. Принципы и методы оценки эффективности. Коррозия: материалы, защита. 2006. - №8. - С.28-35.

39. Виноградов П.А. Консервация изделий машиностроения. Л.: Машиностроение. 1986. - 270 с.

40. Агрес Э.М. О понижении относительной влажности воздуха в присутствии ингибиторов атмосферной коррозии. // Журнал прикладной химии. 1992. - Т. 65. -№ 1. - С.76-79.

41. Герасимов Я.И., Древинг В.П., Еремин Е.Н. и др. Курс физической химии. М.Л.: Химия. 1964. -Т.1.-624 с.

42. Noack М. Evaluation of catalyzed hydrazine as an oxygen scavenger. // Mat. Perf. 1982. - V. 21. - № 3. - P. 26-30.

43. Fiaud C. Theory and practice of vapour phase inhibitors. // The Institute of Materials. London, - 1994. - P. 1 -11.

44. Антропов Л.И., Макушин Е.М., Панасенко В.Ф. Ингибиторы коррозии металлов. Киев: Техшка. 1981. - 183 с.

45. Балезин С.А., Нетреба В.Т., Козлова Е.И., Пиликина Г.Г. Консервация судового оборудования ингибированным воздухом. Л.: Судостроение. 1967. -142 с.

46. Henriksen J.F. The distribution of volatile corrosion inhibitors on corroded Fe. // Corros. Sci. 1972. - V. 12. - P. 433-436.

47. Трусов В.И. Вопросы термодинамики ингибировапия атмосферной коррозии // Защита металлов. 1986. Т.22. №6. с. 966-970.

48. Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов (справочник). Л.: Химия. 1968.-264 с.

49. Андреев Н.Н., Ибатуллин К.А. О прогнозировании упругости паров летучих ингибиторов солевого типа. // Защита металлов. 2002. - Т.38. - №1. -С. 18-21.

50. Агрес Э.М. Теоретические предпосылки для поиска эффективных ингибиторов атмосферной коррозии. // В сб. Физико-химические основы действия ингибиторов коррозии. 1-ая Всесоюзная школа-семипар. Ижевск. -1990. С. 3-9.

51. Miksic В.А., Miller R.H. Fundamental principles of corrosion protection with vapor phase inhibitors.// 5th Europ. Simp, on Corrosion Inhibitors. Ann. Univ. Ferrara. 1980. - P.217 - 235.

52. Несмеянов A.H. Давление паров химических элементов. М.: Изд-во АН СССР. 1961. - 396 с.

53. Добреньков Г.А., Никулин В.II., Голиков Г.А., Кондратьев С.Н., Барабанов

54. B.П., Цыпин М.З., Головин В.А. Краткий курс физической химии. / Под ред. Кондратьева С.Н. М.: Высшая школа. 1978. - 312 с.

55. Агрес Э.М., Алцыбеева А.И. Об одном способе определения летучести ингибиторов атмосферной коррозии.// Защита металлов. 1989. - Т.25. - №6.1. C.1013 1015.

56. Справочник химика. Т.1. М.Л.: Госхимиздат. 1962. - 1231 с.

57. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Cleveland: CRC, 1970. - 1915 p.

58. Сладков И.Б. Методы приближенного расчета физико-химических свойств ковалентных неорганических соединений. JI.: Изд. ЛГУ. 1978. - 104 с.

59. Лебедев Ю.А., Мирошниченко Е.А. Термохимия парообразования органических веществ. М.: Наука, 1981.-216 с.

60. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества: свойства и применение. Л.: Химия. 1981.-304 с.

61. Гаммет Л. Основы физической органической химии. М.: Мир, 1972. - 534 с.

62. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Оценка давления насыщенного пара ароматических соединений // ЖФХ. 1993. - Т.67. - №9. - С.1912-1914; - №10. -С.1979-1982; -№11, - С.2258-2265.

63. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. О прогнозировании давления паров летучих ингибиторов коррозии.// Защита металлов. 1996. - Т.32. - №2. - С. 163-169.

64. Андреев Н.Н. О количественной оценке давления паров летучих ингибиторов коррозии.// Защита металлов. 1998. - Т.34. - №2. - С.123-133.

65. Полтева М.Н., Персианцева В.П. К расчету времени достижения поверхности металла летучими ингибиторами. // Защита металлов. 1988. -Т.24. - №2. - С. 249 - 254.

66. Агрес Э.М., Алцыбеева А.И. Оценка времени пассивации и норм закладки летучих ингибиторов при защите металла от атмосферной коррозии. // Журнал прикладной химии. 1993. - Т.66. - № 10. - С. 2217 - 2222.

67. Агрес Э.М. О роли диффузии летучих ингибиторов при защите от атмосферной коррозии. // Журнал прикладной химии. 1992. - Т.65. - № 3. - С. 571 - 577.

68. Агрес Э.М. Экспрессный метод оценки эффективности летучих ингибиторов атмосферной коррозии. // В сб. Физико-химические основы действия ингибиторов коррозии. Выпуск 2. Ижевск. 1991. - С. 3 - 15.

69. Агрес Э.М. Прогнозирование эффективности летучих ингибиторов атмосферной коррозии. // Журнал прикладной химии. -1993. Т.66. - № 5. - С. 1044- 1047.

70. Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И., Федотова Т.В. О защите стали от коррозии растворами летучих ингибиторов. // Защита металлов. 2001. - Т.37. - №1. -С.5-13.

71. Andreev N.N., Kuznetsov Yu.I. Protective properties of solutions of volatile corrosion inhibitors.// 9-th European Symposium on Corrosion Inhibitors. Ferrara. -2000. V.l.-P.453-464.

72. Розенфельд И.JI. Летучие ингибиторы коррозии. // Коррозия и защита от коррозии. (Итоги науки и техники). / ВИНИТИ. 1971. - Т. 1. - С. 156-212.

73. Персианцева В.П. Защита металлов от атмосферной коррозии летучими ингибиторами. // Коррозия и защита от, коррозии. (Итоги науки и техники). / ВИНИТИ. 1978. - Т.7. - С.205-260.

74. Genler L. Combined use of vapor corrosion inhibitors (VCI) and dehumidification (DH) for plant and equipment mothballing or lay-up. // CORROSION/98. San Diego, - 1998. - Paper № 244.

75. Розенфельд И.Л., Жигалова K.A. Ускоренные методы коррозионных испытаний металлов. (Теория и практика.) М.: Металлургия. 1966. - 347 с.

76. Przybynlinski J.L. A simple method of determining vapor-liquid distribution ratios of amines. // Mater. Perform. 1979. - V. 18. - № 9. - P. 49-53.

77. Trece W. Condensate corrosion inhibition. A novel approach. // Mater. Perform. 1981.-V. 20.-№ 5.-P. 46-49.

78. Gilbert R., Saheb S.E. Field measurement of the distribution coefficient of chemical additives used for corrosion control in steam-water cycles. // Mater. Perform. 1987. - V. 26. - № 3. - P. 30-36.

79. Андреев H.H., Кузнецов Ю.И. Защита металлов летучими ингибиторами в условиях теплообмена.// Защита металлов. 2002. - Т.38. - №5. - С.470-473.

80. Andreev N.N., Kuznetsov Yu.I. Metal protection by volatile corrosion inhibitors under heat-exchange conditions.// The European Corrosion Congress «EUROCORR 2003». Budapest, 2003. - Paper 165.

81. Розенфельд И.Л., Атмосферная коррозия металлов. М., изд-во АН СССР, -1960,- 135с.

82. Михайловский Ю.Н. Атмосферная коррозия металлов и методы их защиты. М.: Металлургия, - 1989. - 103с.

83. Furman A., Chandler С. Test methods for vapor corrosion inhibitors. // 9th Europ. Simp, on Corrosion Inhibitors. Ferrara, - 2000. - V.l. - P.493-506.

84. Ю.И. Кузнецов, H.H. Андреев, Н.П. Андреева, Д.В. Толкачев, Т.В. Федотова. Об ингибирующем действии и адсорбции (3-аминокетопов на металлах. // Защита металлов. 1996. - Т.32. - №5. - С.528-533.

85. Kuznetsov Yu.I. Organic inhibitors of corrosion of metals. N.Y.: Plenum Press, - 1996.-283 p.

86. Ю.И. Кузнецов. Физико-химические аспекты ингибировапия коррозии металлов в водных растворах. // Успехи химии. — 2003 Т.73. - №1. - С.79-94.

87. Кузнецов Ю.И., Вагапов Р.К. Об ингибировании сероводородной коррозии стали летучими азотсодержащими основаниями. // Защита металлов. 2002. -Т. 38.-№3.-С. 244-249.

88. Н.Н. Андреев, К.А.' Ибатуллин. О прогнозировании упругости паров летучих ингибиторов солевого типа. Защита металлов. 2002. - Т.38. - №1. -С. 18-21.

89. V.S. Sastri. Corrosion Inhibitors. Principle and Applications. John Wiley & Sons. Chichester-N.Y. 1998. - 926p.

90. N. Nendza. Structure-Activity Relationships in Environmental Sciences. Chapman & Hall. London. 1998. - 271p.

91. M.L. Sage, G.W. Sage. In Handbook of Property Estimation Methods for Chemicals: Environmental and Health Sciences; R. S. Boethling, D. Mackay, Eds.; Lewis Publishers: New York, 2000. - P.53-65.

92. W.J. Lyman. In Environmental Exposure from Chemicals; W. B. Neely, G. E. Blau, Eds.; CRC Press Inc.: Boca Raton, FL, 1985. - V.I, - P.26-47.

93. Акользин П.А. Предупреждение коррозии металла паровых котлов. М.: Энергия, 1975. -294с.

94. Н.Н. Андреев, Ю.И. Кузнецов. Летучие ингибиторы коррозии металлов. Часть 1. Взаимодействие с атмосферой и парообразование. И Коррозия: материалы, защита. 2004. - № 1. - С.22 - 27.

95. J.C. Dearden. Quantitative structure-property relationships for prediction of boiling point, vapor pressure, and melting point. // Environmental Toxicology and Chemistry. -2003.-V.22-P. 1696-1709. ,

96. S.C. Basak, D. Mills. Quantitative structure-property relationships (QSPRs) for the estimation of vapor pressure: A hierarchical approach using mathematical structural descriptors//J. Chem. Inf. Comput. Sci. 2001. - V.41. - P.692 - 701.

97. S.C. Basak, B.D. Gute^ G.D. GrunwalcJ. Use of topostructural, topochemical and geometric parameters in the prediction of vapour pressure: a hierarchical QSAR approach. //J. Chem. Inf. Comput. Sci. 1997. - V.37. - P.651-655.

98. G.G.Cash. Prediction of Physicochemical Properties from Euclidean Distance Methods Based on Electrotopological State Indices // Chemosphere. 1999. - V. 39 - №14. - P.2583-2591.

99. Техника борьбы с коррозией. Часть И. Перевод с польского к.х.н. В.И. Грибеля, под ред. д.х.н. проф. A.M. Сухотина; Л: Химия, 1980. - 224 с.

100. С-Н. Tu. Group-contribution method for the estimation of vapor pressures. // Fluid Phase Equlibria. -1994. V.99. - P. 1(35-120.

101. K.A. Simmons.A simple structure-based calculator for estimating vapour pressure. // J. Agric. Food Chem. 1999. - V.47. - P.1711-1716.

102. Baboian R., Chaker V. How corrosion impacts our daily lives, our safety and our economy. // ASTM standardization news. 1998. - №10. - P. 28-31.

103. Javaherdashti R. How corrosion affects industry and life. // Anti corros. Meth. and Mater. - 2000. - V. 47. - № 1. - P.30-34.

104. Мартынов В.М., Морозова М.В. Электрохимический метод оценки защитных свойств консистентных смазок. Химия и технология топлив и масел, - I960, - № 3, - С.22-28.

105. P. Labut. A widely applicable set of descriptors // Journal of Molecular Graphics and Modelling. 2000. - V. 18 - P.464-477.

106. ГОСТ 9.509-89 — Единая система защиты от коррозии и старения. Средства временной противокоррозионной защиты! Методы определения защитной способности. М.: Изд-во стандартов, 1991. - 53с.

107. Агрес Э.М. О путях увеличения4 эффективности летучих ингибиторов атмосферной коррозии. // Защита металлов. 1991. - Т. 27. - № 5. - С.681-685.

108. Тыр С.Г., Мошура О.В., Тыр Е.В. Перспективы использования летучих ингибиторов. // Защита металлов. 2001. - Т. 37. - № 6. - С.593-597.

109. Фокин М.Н., Жигалова К.А. Методы коррозионных испытаний металлов.- М.: Металлургия, 1986. - 79 с.

110. Andreev N.N., Kuznetsov Yu.I. Protection of metals by volatile corrosion inhibitors under heat-exchange conditions. // 10-th Europ. Simp, on Corrosion Inhibitors. Ferrara, - 2005. - V.2. - P.541-550.

111. Stround N., Vernon V. The prevention of corrosion on packaging. // J. Appl. Chem. 1952. - V. 2. -№ 4. - P. 178-186.

112. Ш.Михайловский Ю.Н., Попова B.M., Маршаков А.И. Натурные и ускоренные испытания контактных и летучих ингибиторов атмосферной коррозии на различных металлах. // Защита металлов. 2000. - Т. 36. - № 2. -С.546-553.

113. Ивонин В.Н., Чинь Куок Кхань, Тьы Минь Тиен, Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Лавринова Н.В., Карпов В.А. Защита металлов антикоррозионными бумагами во влажном тропическом климате. //. Коррозия: материалы, защита.- 2008. №5. - С.24-28.

114. Стрекалов П.В., Михайлов А.А., Засульская М.Н. Метод пьезокварцевого микровзвешивания и исследование коррозионных процессов на металлах. // Защита металлов. 1983. - Т.19. - № 2. - С.179-195.

115. Петрунин М.А., Назаров А.П., Михайловский Ю.Н. Адсорбционные и межфазные взаимодействия в системах металл-силан-полимер.// Защита металлов. 1993. - Т. 29. - № 2. - С.282-289.

116. M.Hepel and E.Cateforis. Studies of copper corrosion inhibition using electrochemical quartz crystal nanobalanse and quartz crystal immittance techniques.//Electrochimica Acta 2001. - V.46. - P.3801-3815.

117. Осаждение из газовой фазы, под ред. К.Пауэлла, Д.Оксли, Д. Блочера мл., Атомиздат: М. 1970. - 471с.

118. Ю.И. Гладких, Ю.Н. Михайловский, JI.A. Шувахина, Р.И. Назарова, Защита металлов, 1970, - Т.6, - №5

119. В.В. Малов Пьезорезонансные датчики. М.: Энергия, 1978. - 248с.

120. Акользин А.П. Противокоррозионная защита стали пленкообразователями. М: Металлургия. 1989. - 190с.

121. Антропов Л.И., Дедовских В.М., Кулешова И.Ф. Влияние строения ингибиторов, алифатических и гетероциклических аминов на коррозию железа в нейтральной среде. // Защита металлов. 1972. - Т. 8. - № 1. - С.50-55.

122. Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н. О влиянии солей замещенных бензойных кислот на локальное растворение металлов. // Защита металлов. 1987. - Т.23. - № 3. - С.495-498.

123. Фрейман Л.И., Колотыркин Я.М. Исследование влияния анионов на пассивацию железа в нейтральных растворах. // Защита металлов. 1965. - Т. 1. -№ 2. - С.161-167.

124. Андреева Н.П., Дорфман A.M., Кузнецов Ю.И., Ляхович A.M. Об адсорбции летучего ингибитора коррозии N,N — диэтиламинопропионитрила на железе. // Защита металлов. 1996. - Т.32. - № 4. - С.437-441.

125. Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Андреева Н.П., Толкачев Д.В., Федотова Т.В. Об ингибирующем действии и адсорбции Р-аминокетонов на металлах. // Защита металлов. 1996. - Т.32. - № 5. - С.528-533.

126. Андреев Н.Н., Андреева Н.П., Вартапетян Р.Ш., Кузнецов Ю.И., Федотова Т.В. Летучие ингибиторы коррозии на основе этаноламипов // Защита металлов. -1997. -Т.ЗЗ. №5. - С.521-527.

127. Рылкина М.В., Кузнецов Ю.И. Влияние природы анионов на начальные стадии депассивации цинка в нейтральных средах. // Коррозия: материалы, защита. 2008. - № 2. - С. 1 -7

128. Пинчук Л.С., Неверов А.С. Полимерные пленки, содержащие ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1994. - 176с.

129. Малахов Е.В., Карпов В.А., Якубовская Т.О. Полимерные пленки с ЛИК для защиты металлоизделий при хранении // Коррозия: материалы, защита. -2004. №7. - С.36-38.