Применение лигнинового преобразователя ржавчины для защиты металлов от коррозии

Аннотации:

В статье рассматривается опыт разработки и внедрения некоторых вопросов изготовления, транспортировки при помощи железнодорожного транспорта и монтажа крупноразмерных строительных и

технологических металлоконструкций

кислородно-конвертерного цеха (ККЦ) Енакиевского металлургического завода, представляющие интерес для изготовителей, проектировщиков и монтажников. Приведен проработанный проект погрузки конструкций на железнодорожные платформы

грузоподъемностью 62 т, на сцепы из таких платформ, а также на сцепные транспортеры грузоподъемностью 120 т.

Ключевые слова: характеристики погрузок, крупноразмерные

металлоконструкции, сцепные транспортеры, схемы погрузок, железная дорога.

Experience of development and implementation of some aspects of manufacturing, transportation by rail and assembling of large-sized constructional and technological steel structures of oxygen converter shop of Yenakievo metallurgical plant, interested for manufacturers, engineers and installers is considered in this article. A developed project of loading of structures on railway platforms with load capacity of 62 tons, on couplings from such platforms as well as on coupling transporters with load capacity of 120 tons is given.

Keywords: loading characteristics, large-sized steel structures, coupling transporters, loading schemes, railroad.

УДК 620.193.2.194.23

ЖИТАРЬ Б.E., доцент

Применение лигнинового преобразователя ржавчины для защиты металлов от коррозии

Zhitar В.Е., Associate Professor

The use of a lignin rust converter to protect metals from corrosion

Введение

Важнейшей технико-

экономической проблемой повышения эффективности использования металлов и сплавов в промышленности и на транспорте является борьба с коррозией. Коррозия наносит значительный материальный ущерб. Подсчитано, что в результате коррозии ежегодно теряется такое количество, стали, которое равно Ул всей мировой выработки за год. Материальные потери на железнодорожном транспорте из-за

коррозии приводят к сокращению сроков эксплуатации подвижного состава, механизмов,

преждевременному выходу из строя различного оборудования. Все это обусловливает большую важность исследования коррозионных процессов и их экономических последствий, обоснования и осуществления соответствующих мер

противокоррозионной защиты.

Большое значение имеет разработка научно обоснованных методик защиты металлов и сплавов от коррозии.

Требуется также использовать системный подход к исследованию процессов антикоррозионной защиты металлов.

Существующие методики защиты металлов от коррозии довольно разрознены и требуют унификации с учетом конкретных типов коррозии металлов.

Постановка проблемы

В настоящее время применяют различные способы защиты металлов от коррозии; одним из наиболее распространенных - является нанесение на их поверхность лакокрасочных материалов (ЛКМ). Однако такой способ имеет недостатки - он не всегда исключает коррозию, а служит только защитой от нее и замедляет скорость ее распространения. Поэтому был выбран другой путь - приготовление специальных составов с

использованием преобразователей

продуктов коррозии (ржавчины), которые улучшают защитные свойства применяемых средств. Кроме того, для повышения эффективности их применения необходимо получение таких составов из дешевого сырья и упрощение технологии их применения. Таким образом, эти проблемы актуальны и требуют своего разрешения.

Анализ последних исследований и публикаций

Лигнин является природным полимером и широко применяется в различных отраслях промышленности

[1], И, [3].

Известно [1] применение модифицированного лигнина в качестве преобразователя ржавчины при подготовке поверхности металла для нанесения защитного покрытия против

коррозии. Этот способ многостадийный и требует дополнительных затрат.

Кроме того, приметаемый способ не всегда дает положительный результат, так как необходимо выполнение определенных условий, например, слой ржавчины не должен превышать 100 мкм [4]. В связи с этим возникла необходимость создания

малостадийного и малозатратного способа защиты металла от коррозии, что и достигается с применением модифицированного лигнина.

Цель работы

Целью настоящего исследования была разработка способа получения лакокрасочной композиции (ЛКК) с применением модифицированного лигнинового преобразователя

ржавчины, обладающего улучшенными эксплуатационными свойствами.

Объектом исследования была ЛКК на основе лигнина, используемого в качестве преобразователя

(модификатора) коррозионной

ржавчины металлов.

Основной материал

В качестве одного из компонентов для получения ЛКК использован лигнин технический, гидролизный. Лигнин -это природный полимер, аморфное вещество, нерастворим в воде и органических растворителях. В промышленности его получают как отход при производстве целлюлозы и гидролизе древесины.

Для повышения химической активности лигнин подвергался дополнительной обработке

специальными реагентами, после чего продукт в виде мелкодисперсного порошка использовался для получения ЛКК, приметаемой при окраске ржавых

металлических поверхностей

(строительные металлоконструкции и ДР-)-

Способ получения лакокрасочной композиции. Лигниновый преобразователь ржавчины (ЛИР) добавляют к ЛКМ в соотношении 70 г преобразователя на 1 кг ЛКМ и тщательно перемешивают до достижения консистенции рабочей вязкости смеси. Рабочая вязкость дает возможность наносить ЛКМ на поверхность металла. При большой вязкости ЛКК разбавляется

соответствующим данному ЛКМ разбавителем. Для получения ЛКК используют пентафталевые лаки марки ПФ. Приготовленная композиция представляет собой гетерогенную двухкомпонентную систему,

устойчивую при повышенных температурах. Срок ее годности -неограничен.

Способ применения. ЛКК наносится кистью или распылителем на ржавую поверхность или разрушенное старое лакокрасочное покрытие - без предварительного удаления ржавчины (за исключением загрязнений и отслаивающихся слоев краски). Большое значение имеет качество покрытия, толщина слоя, его равномерность, прочность адгезии и др. Рекомендуется наносить не один толстый слой, а несколько тонких слоев покрытия.

Оценка износоустойчивости

покрытия осуществляется при эксплуатации по длительности работы до заранее заданного или предельного значения износа. Способ позволяет увеличить стойкость лакокрасочного покрытия в 3-5 раз. Применение данного способа наиболее эффективно для защиты от атмосферной коррозии.

Защита металлов от коррозии с применением лигнинового

преобразователя ржавчины находит

следующее объяснение. Ржавчина по составу представляет собой частично гидратированные окислы железа Fe20;vnH20 и FeO, РегОз-пНгО, которые образуются на поверхности железа и его некоторых сплавов в результате коррозии, вызванной главным образом действием кислорода и влаги.

В зависимости от условий состав ржавчины может быть различным, так в воде при обильном доступе кислорода образуются гидратные формы оксида железа (III) БегОз-пИгО; при недостатке кислорода или при его затрудненном доступе образуется смешанный (гидратированный) оксид железа БезО/гиНгО. Ржавчина вследствие своей рыхлости не защищает железо от дальнейшего разрушения.

Процесс ржавления металлов относится к электрохимической коррозии. При такой коррозии ионизация атомов металла и восстановление окислительного

компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла, а также изменения структуры двойного электрического слоя (он возникает на границе «металл-электролит»).

Нанесение какого-либо нестойкого покрытия на поверхность металла не препятствует образованию

коррозионного элемента, который является причиной разрушения металла. Для устранения этого недостатка использован метод модификации с помощью лигнинового преобразователя ржавчины, который наносится совместно с красочным покрытием.

Лигнин гидролизный обладает сорбционными свойствами и является сорбентом тяжелых металлов [1]. В данном случае лигнин сорбирует железо и на защищаемой поверхности

образуется комплекс (типа хелатного). Этот комплекс в смеси с лакокрасочным материалом усиливает адгезию к металлической поверхности и надежно защищает ее от коррозии. Кроме того, не исключена возможность

структурирования состава покрытия за счет функциональных групп лигнина и пентафталевых структурных единиц ЛКМ. Такая структурная сетка на поверхности металла увеличивает износостойкость покрытия и продлевает срок его эксплуатации.

Предлагаемый лигниновый

преобразователь и лакокрасочная композиция имеют ряд преимуществ:

• лигниновый преобразователь получают из дешевого сырья (отходы гидролиза древесины);

• ЛКК обладает низкой газо- и поропроницаемостью, что предотвращает поступление к поверхности металла влаги, кислорода и агрессивных компонентов атмосферы;

• исключается технологическая стадия удаления ржавчины с поверхности коррозируемого металла;

• исключается потеря металла при снятии ржавчины (механическим или абразивоструйным способом);

• намного увеличивается износостойкость покрытия.

Выводы

1. Исследована возможность применения модифицированного лигнинового преобразователя ржавчины для получения лакокрасочной композиции с улучшенными эксплуатационными свойствами.

2. Полученная лакокрасочная композиция позволит увеличить износостойкость антикоррозионного покрытия поверхности металла в 3-5 раз.

ЛКК может быть использована в качестве антикоррозионного материала для защиты металлических конструкций и покрытия металлических корпусов различных железнодорожных путевых инструментов.

Список литературы:

1. Заплишнин В.Н. Применение полимеров лигнина и его производных / В.Н. Заплишнин и др. // Пластмассы. -№ 1. - 1992. - С. 56-61.

2. Арбузов В.А. Композиционные материалы из лигнинных веществ. - М.: Экология, 1991.-208 с.

3. Лигнин провер. версия 29 сентября 2018 г. - Способ доступа: http: //ru.wikipedia.org./wiki/Lignin.

4. Преобразователь ржавчины: Информационный портал «Все о коррозии». - Способ доступа: www.okorrozii.com/preobrazovatel-ijavchini.html.

Аннотации:

В статье рассмотрены возможности применения лигнинового преобразователя ржавчины для получения лакокрасочной композиции как эффективного средства защиты металлов и их некоторых сплавов от коррозии. Лакокрасочная композиция увеличивает срок износостойкости антикоррозионного покрытия в 3-5 раз.

Указанная композиция может быть использована в качестве средства для защиты металлических конструкций от коррозии.

Ключевые слова: коррозия,

преобразователь ржавчины, модификация, лакокрасочная композиция, антикоррозионная защита.

The article discusses the possibility of using a rust lignin converter to obtain a paint and varnish composition as an effective means of protecting metals and some of their alloys from corrosion.

The paint-and-lacquer composition increases the durability of the anti-corrosion coating by 3-5 times. This composition can be used as a means to protect metal structures from corrosion.

Keywords: corrosion rust converter, modification paint and varnish composition corrosion protection.

УДК 691.175.2/.5/.8:674.81

ЮРЧЕНКО В.В., старший преподаватель

ХЛЕБОРОДОВА В.А., студентка 5-ЭЖД заочного отделения (Донецкий институт

железнодорожного транспорта)

Анализ возможности производства и применения термопластичных композиционных материалов на основе отходов древесины и вторичных полимеров

Yurchenko V. V., Senior Lecturer

Khleborodova V. A., 5rd year student of the correspondence department

Analysis of the possibility of production and use of thermoplastic composite materials based on wood waste and secondary polymers

Постановка проблемы

Переработка и потребление древесины сопровождается большими потерями, - отходы составляют 45... 55% всей перерабатываемой древесины. Использование отходов древесины является важнейшим источником удовлетворения

потребностей строительства в эффективных строительных материалах [1]. Однако в Донецком регионе большая часть отходов сжигается или вывозится в отвал. Поэтому разработка новых строительных материалов на основе отходов древесины,

удовлетворяющих современным

экономическим, экологическим и техническим требованиям, остается актуальной задачей.

Анализ исследований и публикаций

Анализ [1-6] и др. показал, что в процессе заготовки и переработки образуются отходы древесины трех групп: твердые, мягкие (опилки, стружка) и кора. Для производства строительных материалов и изделий из растительных отходов в основном используют дробленку (щепу) из твердых отходов, стружку, опилки, древесную муку, молотую древесную кору хвойных и лиственных пород, широкую гамму сельскохозяйственных растительных отходов. Из указанных отходов производят композиционные материалы типа ДСП, ОСП, ДВП, МДФ, используя как связующие экологически вредные термореактивные