Размещено на http://www.allbest.ru/

3

На правах рукописи

Специальность 05.17.03 - «Технология электрохимических процессов и защита от коррозии»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора химических наук

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ АНТИКОРРОЗИОННЫХ КОНСЕРВАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА БАЗЕ ОТРАБОТАВШИХ НЕФТЯНЫХ МАСЕЛ И РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

КНЯЗЕВА ЛАРИСА ГЕННАДЬЕВНА

Тамбов 2012

Работа выполнена на кафедре «Химия наноматериалов» ФГБОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» и в лаборатории «Организация хранения и защита техники от коррозии» ГНУ ВНИИТиН (г. Тамбов)

Научный консультант:

доктор химических наук, профессор Вигдорович Владимир Ильич Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Решетников Сергей Максимович доктор химических наук, профессор Калужина Светлана Анатольевна доктор технических наук, профессор Бельчинская Лариса Ивановна

Ведущая организация:

ФГУП «Научно-исследовательский физико-химический институт

им. Л.Я. Карпова, г. МоскваЗащита состоится 24 мая 2012 года в 12.00 ч на заседании диссертационного совета Д 212. 260. 06 при ФГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет » по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Ленинградская д.1а, ауд. 160/Л.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Тамбовского государственного технического университета.

Автореферат разослан 2012 г.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В настоящее время наблюдается значительный дефицит антикоррозионных консервационных составов для временного хранения техники и запасных частей. Острота ситуации усугубляется отсутствием необходимой сырьевой базы, особенно в условиях многокомпонентных (часто до 8…15 составляющих) защитных составов. Огромные технические, экономические и социальные потери дополнительно указывают на важность решения проблемы создания доступных, эффективных, характеризующихся низкой себестоимостью материалов.

Вместе с тем последние пятнадцать лет в России практически отсутствует техническая политика в этой области. Разрушение старой системы управления наукой и промышленностью, изменение формы собственности основных производственных и непроизводственных фондов привело к тому, что решения о необходимых противокоррозионных мероприятиях на стадиях проектирования и строительства принимаются главным образом, исходя из минимизации затрат. Коррозионностойкие металлические материалы (нержавеющие стали, титановые сплавы и др.) дороги. Выходом из сложившейся ситуации может быть проведение противокоррозионных мероприятий на стадии эксплуатации. Универсальным защитным средством являются ингибирующие материалы. По разным причинам (закрытие производства, выпуск мелкими партиями и др.) большинство отечественных разработок в настоящий момент недоступны потребителям. Потребность в защитных составах (~10000 т) для снижения воздействия атмосферной коррозии металлоизделий, запасных частей и деталей, находящихся в процессе межоперационной обработки, удовлетворяется на 12 - 15 %. Частично дефицит покрывается за счет импортных материалов, которые не только в 5 - 6 раз дороже существующих отечественных продуктов, но и характеризуются неизвестными химическим составом и токсичностью.

Для защиты металлов в условиях атмосферной коррозии давно, широко и достаточно успешно используют консервационные материалы на масляной основе. Сегодня совершенно ясно, что в качестве растворителя-основы перспективно использовать отработавшие нефтепродукты, которые являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды и лишь частично удаляются или обезвреживаются в результате природных процессов. Создание малоотходных технологий очистки отработавших нефтяных масел с последующим использованием получаемых продуктов для наработки антикоррозионных материалов является актуальной научной проблемой.

Эффективность консервационных материалов на масляной основе во многом зависит от условий торможения электродных процессов и массопереноса ингибитора сквозь масло к поверхности электрода. Поэтому изучение этого вопроса также является чрезвычайно важным.

Другой актуальной задачей является создание на базе отработавших масел многотоннажных объемов антикоррозионных материалов, высокоэффективных в условиях атмосферной коррозии металлов, в том числе в жестких и особо жестких условиях (субтропический, тропический и морской климат, существенно повышенная в атмосферном воздухе концентрация SO2 как активатора атмосферной коррозии).

С точки зрения экологической чистоты, перспективными компонентами защитных материалов могут быть некондиционные продукты растительного происхождения, одно из основных достоинств которых, помимо решения экологических проблем, заключается в относительной дешевизне и быстрой возобновляемости.

Цель работы - создание научных основ получения новых противокоррозионных материалов на базе отработавших нефтяных масел и некондиционного растительного сырья.

В рамках работы решались следующие задачи:

1. Исследовать закономерности подавления коррозии под тонкими ингибированными масляными пленками. С этой целью изучить:

- влияние защитных масляных пленок на скорости общей и локальной коррозии металлов;

- особенности кинетики парциальных электродных реакций, протекающих при коррозии металлов под тонкими масляными пленками и сопротивление переноса заряда при протекании этих реакций в условиях атмосферной коррозии;

- влияние комплекса факторов: относительной влажности воздуха, природы растворителя-основы, природы и концентрации ингибитора, равновесной концентрации оксида серы, на кинетику катодных реакций, протекающих с кислородной деполяризацией, анодной ионизацией, влаго-, кислородо- и SO2 - проницаемость и влагопоглощение.

2. Разработать научные основы создания защитных антикоррозионных составов на базе изучения и обобщения экспериментальных данных по:

- влиянию природы и содержания компонентов на физико-химические свойства антикоррозионных материалов на основе отработавших моторных масел и продуктов растительного происхождения;

- воздействию внешних и внутренних факторов коррозии на защитную эффективность и эффект последействия материалов на основе отработавших нефтяных масел и продуктов их собственной очистки в условиях атмосферной коррозии металлоизделий;

- влиянию внешних и внутренних факторов коррозии на защитную эффективность и эффект последействия материалов на основе растительного сырья в условиях атмосферной коррозии металлоизделий;

3. Выявить активное ингибирующее начало защитной эффективности отработавших моторных масел (ММО) и продуктов их очистки (ПООМ) при коррозии стали Ст3.

4. Разработать технологию получения и применения ПООМ.

5. Устранить потребности в обезвреживании и утилизации отработавших масел, создающих серьезные экологические проблемы во многих регионах страны;

Научные положения, выносимые на защиту:

- механизм ингибирования и кинетические особенности электродных процессов на стали и меди под тонкими масляными пленками;

- носители защитной эффективности отработавших моторных масел;

- научные основы создания эффективных дешевых антикоррозионных материалов на основе отработавших моторных масел, ингибированных продуктами собственной очистки, и технологические аспекты их получения;

- закономерности защиты консервационными материалами на основе растительного сырья от атмосферной коррозии стали и научные основы создания таких материалов;

- особенности и эффективность защитного действия составов на базе отработавших масел и растительного сырья при коррозии стали, меди и ее сплавов в атмосферах с повышенной концентрацией оксида серы (IV);

- результаты оценки методом импедансной спектроскопии параметров электродных процессов при коррозии стали, меди и латуни, покрытых тонкими защитными пленками в нейтральных хлоридных средах;

- экологическая оценка воздействия ингибированных масел на окружающую среду.

Научная новизна

1. Впервые разработаны научные основы создания эффективных дешевых антикоррозионных материалов на основе ММО, ингибированных продуктами собственной очистки. Получены и интерпретированы экспериментальные данные по их защитной эффективности, эффекту последействия. Дана экологическая оценка воздействия ингибированных отработавших нефтяных масел на окружающую среду.

2. Впервые установлены носители защитной эффективности отработавших моторных масел.

3. Разработаны научные основы создания эффективных антикоррозионных материалов на основе растительного сырья, в том числе, и некондиционного. Получены и интерпретированы экспериментальные данные по их защитной эффективности, эффекту последействия.

4. Впервые изучены механизм ингибирования, кинетические особенности электродных процессов на стали, меди и латуни под тонкими масляными пленками. Интерпретированы и обобщены экспериментально полученные закономерности влияния пленки защитного состава на кинетику парциальных электродных реакций углеродистой стали и меди в нейтральных хлоридных средах, в том числе находящихся в равновесии с SO2 - содержащей атмосферой, как функции концентрации добавки, природы растворителя-основы и концентрации оксида серы (IV) в атмосфере. Оценены толщины масляных пленок, формирующихся на металлической поверхности, их зависимость от концентрации присадки, природы растворителя-основы и кинематической вязкости составов и их роль в защитной способности составов.

5. Впервые получены и интерпретированы экспериментальные значения параметров эквивалентных схем и спектры импеданса (диаграммы Найквиста) для стали и меди, покрытых пленками композиций на основе отработавших моторных масел в нейтральных хлоридных средах при потенциале коррозии как функция концентрации присадки и природы растворителя-основы.

Практическая ценность:

Результаты исследования позволяют:

- решить проблему создания дешевых многотоннажных эффективных антикоррозионных материалов путем использования доступных ресурсов на базе вторичных продуктов, обеспеченных отечественным сырьем и характеризующихся в полтора - два раза пониженной себестоимостью;

- резко сократить многотоннажные товарные перевозки по регионам страны;

- в значительной мере устранить дефицит антикоррозионных составов, в том числе работающих в атмосферах с повышенной влажностью воздуха и с высоким содержанием SO2;

- решить вопрос импортозамещения экологически неопределенных и дорогостоящих тектилов (Швеция, Норвегия);

- решить ряд экологических проблем регионов, связанных с обезвреживанием и утилизацией отработавших нефтяных масел;

- разработать технологические рекомендации по консервации техники антикоррозионными материалами на базе отработавших моторных масел, продуктов их очистки и растительного сырья.

Апробация работы.

Основные положения докладывались на: IХ и Х региональных научно-технических конференциях «Проблемы химии и химической технологии» (Тамбов, 2001, 2003); научно-практической конференции, посвященной 55-летию Пензенской государственной сельскохозяйственной академии (Пенза, 2006); XIV международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов для производства сельскохозяйственной продукции» (Тамбов, 2007); международной научно-практической конференции «Инновационные технологии механизации, автоматизации и технического обслуживания в АПК» (Орел, 2008); ХV международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства» (Тамбов, 2009); международной научно - практической конференции «Современные методы и технологии защиты от коррозии и износа» (Москва, ВВЦ, 2010); VIII международной специализированной выставке « Антикор и гальваносервис» (Москва, 2010); V Всероссийской конференции «Физико-химические процессы в конденсированных средах и межфазных границах (ФАГРАН-2010)» (Воронеж, 2010); международной научно-практической конференции « Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК» (Мичуринск, 2010); международной конференции молодых ученых «Актуальные проблемы электрохимической технологии» (Саратов, 2011); XVI международной научно-практической конференции «Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - новые технологии и техника нового поколения для растениеводства и животноводства (Тамбов, 2011); международной научно-практической конференции «Инженерно-техническое обеспечение регионального машиноиспользования и сельхозмашиностроения» (Благовещенск, 2011); международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в производстве и переработке сельскохозяйственной продукции» (Минск, 2011); XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011); Европейском конгрессе по коррозии The European Corrosion Congress «EUROCORR 2011» (Стокгольм, Швеция, 2011).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 85 работ, из них 25 статей - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций [1 - 25], 21 статья - в материалах международных научно-технических конференций и трудах институтов [26 - 46], 2 монографии[47, 48].

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 7 глав, общих выводов, списка использованной литературы из 427 наименований, в котором 78 источников на иностранном языке. Основной текст изложен на 370 страницах и содержит 129 рисунков, 97 таблиц.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана характеристика проблемы, обоснованы ее актуальность, научная и практическая значимость, сформулированы цели и задачи работы, основные положения, выносимые на защиту.

В главе I (Состояние вопроса) изложено состояние вопроса в области защиты от атмосферной коррозии, проведен анализ научно-технической литературы, обоснована актуальность темы диссертации.

На основе обобщения литературных данных показано, что атмосферная коррозия обычно развивается на металле, уже покрытом воздушно-оксидной пленкой, под пленками влаги, аккумулирующими различные загрязнители, и протекает преимущественно по электрохимическому механизму. Выделены важнейшие факторы, определяющие особенности ее протекания на защищенной и незащищенной поверхности металла. Проанализированы особенности формирования и строения ДЭС, в частности, показано влияние на него структурно-фазового состава атмосферы и состояния металлической поверхности. Определено, что одним из наиболее надежных, экономичных и технически простых способов борьбы с атмосферной коррозией является ингибиторная защита металлоизделий.

Проведенный анализ показал, что, хотя наиболее детально механизм протекания атмосферной коррозии установлен для незащищенных металлов, в нашей стране уделялось и уделяется большое внимание разработке теории ингибиторной защиты. Но подобные исследования, характеризующие кинетику и механизм электродных процессов под тонкими масляными пленками, весьма ограниченны. Особенно это касается масляных пленок на основе отработавших нефтяных масел и растительного сырья.

Далее в литературном обзоре показано, что главная причина дефицита маслорастворимых ингибиторов коррозии и консервационных материалов (КМ) на их основе, несмотря на существующую обширную номенклатуру, связана с многокомпонентностью. Проанализирована концепция создания малокомпонентных КМ на базе полифункциональных присадок к маслам.

Особое внимание уделено отработавшим минеральным и растительным маслам. Показано, что между смесями высокомолекулярных углеводородов различных классов, входящих в их состав, возможны неоднозначные и неконтролируемые синергетические и антагонистические эффекты, влияющие на адсорбционную способность ПАВ из масляных пленок и защитную эффективность присадок. Отмечено, что низкие собственные защитные свойства масел связаны с их высокой влагопроницаемостью.

Критический анализ литературных данных показал, что целый ряд вопросов, связанных с противокоррозионным действием ингибированных и неингибированных масляных пленок остается открытым.

В главе II (Объекты и методы исследований) рассмотрены объекты и методы исследований. Исследования проводили на образцах из стали Ст3, меди М-1 (99,99 % чистоты), латуни Л-62 (62 % Сu, 38 % Zn) двухфазной структуры ( + В качестве растворителя - основы КМ изучали нефтяные масла: моторное М10Г2(к), в том числе, отработавшее (ММО), индустриальное И-20А (ГОСТ 20799-88), трансформаторное ТКп (ТУ 38.101890-81) и растительные: рапсовое - РМ (ГОСТ 8988-2002), подсолнечное - ПМ (ГОСТ Р52465-2005), горчичное (ГОСТ 8807-94), кукурузное (ГОСТ 8808-2000), оливковое «Coopoliva», льняное (ТУ 9141-001-92001421-04). В качестве ингибирующих присадок в работе были использованы: ПООМ (30 - 70 масс.%); Мобиин-3, ПВК, Эмульгин, КО-СЖК, ИФХАН-29А и др. (0 - 20 масс.%), наноматериалы Бемит и МУНТ (0,01 - 1 масс.%).

ММО с разным сроком наработки получали на установке АП- 1, имитирующей работу двигателя, а также сливом непосредственно из картера двигателя одного и того же трактора через ~ 300, 500, 1000 мото-часов (м-ч) работы. ПООМ получали как отстой после очистки ММО посредством выделения карбамидом (0,5 - 5 масс. %), вводимым при температуре 140 0С при перемешивании. Консервационные составы готовили смешиванием ПООМ и ММО (или других масел), взятых в количестве 5 - 100 масс. % и 0 - 95 масс.%, соответственно, с нагревом при необходимости до 70 - 100 0С до получения однородного состава. Обводненные консервационные составы на масляной основе, содержащие 50 % консервационного материала и 50 % воды (С С = 50 : 50), готовили в делительной воронке с рубашкой при перемешивании стеклянной мешалкой (200 об/мин, 20 минут).

Содержание воды в ММО и ПООМ определяли по методу Дина-Старка в соответствии с ГОСТ 2477-65; механических примесей - с ГОСТ 6370-83; фактических смол - по методу Бударова в соответствии с ГОСТ 8489-85, используя прибор типа ПОС в комплекте; наличие водорастворимых кислот и щелочей - по ГОСТ 6307-75. Выделение свободных асфальтогеновых кислот, асфальтенов, нейтральных смол и масел осуществляли по методике количественного определения группового состава нефтяных остатков по Маркуссону. Вязкость консервационных составов определяли: кинематическую - в соответствии с ГОСТ 33-82, используя вискозиметр типа ВПЖ, точность термостатирования 1 0С; условную - по ГОСТ 6258-85, используя вискозиметр типа ВУ; динамическую - с помощью ротационного вискозиметра РВ-8 по ГОСТ 1929-51. Кислотность и кислотное число определяли в соответствии с ГОСТ 5985-79 (СТ СЭВ 3963-83); зольность - с ГОСТ 1461-59. Смазывающие свойства консервационных материалов изучали на четырехшариковой машине трения КТ-2 в соответствии с ГОСТ 9490-75. Смачивающую способность оценивали по краевым углам смачивания по расчетной методике, в основе которой лежит измерение радиуса растекания капли на металлической поверхности, а также с помощью прибора «ЕАSУ DRОР» с использованием программного обеспечения «Tangent. Меthod-1» и «Сirclе Fitting». Оценку адгезионно-когезионного взаимодействия консервационных материалов проводили по силе отрыва отшлифованного стального диска (диаметром 16 см, толщиной 4 мм, предварительно обезжиренного ацетоном и этиловым спиртом) от консервационного материала с помощью лабораторных аналитических весов рычажного типа. Влагопоглощение (солюбилизирующая способность) масляных композиций изучали посредством получения водных вытяжек.

Кинетику массопереноса воды КМ исследовали в герметичных эксикаторах с постоянной заданной относительной влажностью воздуха (Н = 70 - 100 %), в том числе в атмосфере сернистого газа, создаваемой посредством специальной лабораторной установки, в течение 1 - 6 часов. В эксикаторы помещали ячейки, содержащие в параллельных опытах одинаковую массу влагопоглотителя (цеолит марки Na-X-D-2Г или Р2О5), закрытые притертыми перфорированными крышками. На поверхность крышки наносили барьерный слой масла и масляной композиции, толщину которого (202 мкм) контролировали гравиметрически. Методика дает возможность оценить величину эффекта торможения влагопроницаемости и изучить кинетику масссопереноса воды через барьерный слой рассматриваемых КМ.

Экологическую оценку консервационных материалов давали на основании определения ХПК (химическое потребление кислорода) с помощью бихроматного метода и БПК (биохимическое потребление кислорода) в соответствии с ГОСТ 15150 и содержания растворенного кислорода йодометрическим методом.

Электронно-микроскопические исследования поверхности стальных свежеобработанных образцов, образцов после коррозионных испытаний в 0,5 М NaCl и после расконсервации стали (удаления пленки) были выполнены на электронном микроскопе JEOL JSM-6510 с увеличением 1000 - 3500 раз

Для стандартизации условий при определении толщины формирующейся защитной пленки использовали специальный воздушный термостат, позволяющий поддерживать постоянную температуру 20 - 80 0С с точностью ±1 0С.

Электрохимические исследования выполняли в трехэлектродной электрохимической ячейке из стекла «Пирекс» с разделенным шлифом анодным и катодным пространствами с помощью потенциостата П-5827 М и электрохимического измерительного комплекса фирмы Solartron (Великобритания), состоящего из анализатора импеданса SI 1255 и потенциостата SI 1287 (рис. 1). В качестве рабочих электродов в работе использовали углеродистую сталь Ст.3 (Sэл. = 0,14 см2), медь ( Sэл. = 0, 4 см2), латунь Л-62 3 (Sэл. = 1 см2), армированные в оправку из эпоксидной смолы ЭД-5 с отвердителем полиэтиленполиамином; вспомогательного электрода - гладкую платину; сравнения - насыщенный водный хлорид-серебряный.

Рис. 1. Электрохимический измерительный комплекс фирмы Solartron (Великобритания)

После погружения электроды выдерживали в растворе для установления квазистационарного потенциала (10 - 15 мин). Потенциалы пересчитывали по н.в.ш. Рабочий электрод полировали, обезжиривали ацетоном, сушили фильтровальной бумагой и покрывали защитной масляной пленкой с заданной концентрацией присадки. Толщина барьерной пленки - 15 - 20 мкм (гравиметрическая оценка) в предположении нанесения ее равномерно по всей рабочей поверхности электрода. Равновесная концентрация SO2 в газовой фазе создавалась с помощью специальной лабораторной установки. Фоновый электролит - 0,5 М NaCl. Исследования проведены при комнатной температуре. Методика давала возможность оценивать проницаемость и проводимость пленки и интегральное влияние компонентов КМ и газовой фазы на кинетику электродных реакций.

Электрохимический импеданс стальных электродов, покрытых защитными композициями, изучают в диапазоне частот (щ/2р) 10 кГц . . . 0,05 Гц с амплитудой переменного напряжения 10 мВ. Предварительная выдержка в рабочем растворе до начала измерения частотных спектров составляла 15 минут для установления квазистационарного потенциала. Обработку результатов измерения импеданса с помощью комплекса Solartron проводили по программе производителя, позволяющей выполнять расчеты по любым эквивалентным схемам с числом элементов до 20. Предварительно задавались произвольно выбранные начальные значения всех элементов эквивалентной схемы. В основу вычислений положен симплексный метод поиска экстремума функции многих переменных. Для избежания ситуации нахождения локального минимума функции расчет повторяли многократно с различными начальными значениями элементов схемы. Критерием оценки схем является среднее квадратичное отклонение s, эквивалентная схема удовлетворительна при s 5 %.

Ускоренные коррозионные испытания для оценки защитных свойств консервационных материалов проводили по ГОСТ 9.054-75 в гигростате Г-4 с автоматическим регулированием параметров влажности и температуры, с периодической конденсацией влаги на образцах, и в 0,5 М растворе хлорида натрия, по ГОСТ 9.042-75. Определение площади коррозионного поражения осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 9.041-74.

Статистическую обработку экспериментальных данных осуществляли по методике малых выборок с использованием коэффициента Стьюдента при доверительной вероятности 0,95 (6 параллельных измерений).

В Главе III (Особенности коррозионных процессов под тонкими масляными пленками) развивается теория противокоррозионной защиты под тонкими масляными пленками на основе обобщения и обсуждения экспериментальных результатов, характеризующих влаго- и кислородопроницаемость тонких масляных пленок и их влияние на кинетику парциальных электродных реакций на стали и меди в процессе атмосферной коррозии металлов.

Масляные пленки на поверхности металла, в том числе и ингибированные, обладают рядом особенностей: достаточно высокой электропроводностью; высокой проницаемостью для кислорода, воды, SO2 и других компонентов воздуха; при их функционировании возможно резкое возрастание диэлектрической проницаемости, когда подповерхностный слой представлен эмульсией типа м/в (масло в воде); спецификой протекания адсорбционных явлений.

Высокая электропроводность масляных пленок, обусловлена диссоциацией на ионы в определенных фрагментах пленки сильных электролитов в воде, например, NaCl. Это дает возможность получить потенциостатические поляризационные кривые с протяженными тафелевскими участками, интерпретируемые в различных координатах, например, Е (потенциал) - lgi (i - плотность тока), пренебрегая величиной омической составляющей потенциала электрода Ir (I - сила поляризующего тока, r - сопротивление на пути тока).

Концентрации кислорода, воды, SO2 в водном слое над и под масляной пленкой, несомненно, взаимосвязаны. Скорость подачи воды превышает потребность в ней как в реагенте анодной и катодной реакций на порядок и более. Даже при введении в масляную фазу маслорастворимых ингибиторов коррозии, являющихся одновременно загустителями органической фазы, как, например, ПВК (40 масс.%), ее влагопроницаемость снижается, но не предотвращается полностью (рис. 2). Поэтому логично предположить, что в масляных пленках имеются несплошности, по которым к корродирующей поверхности поступает вода, растворенный в ней кислород, SO2 и др. (рис. 3).

Рис. 2. Привес (Дm) влагопоглотителя (цеолит) как функция времени экспозиции покрытий, нанесенных на поверхность перфорированных крышек ячеек при влажности воздуха а) Н = 100 %, б) Н =70 %. Природа покрытия:

1 - отсутствует; 2 - ПМ; 3 - РМ; 4 И-20А; 5 М-10Г2(к); 6 ММО (~ 300 м-ч); 7 - ММО + 10 масс.% ПВК; 8 - ММО + 40 масс.% ПВК

Рис. 3. Схематическое изображение границы раздела масляная пленка - металл:

Несплошности в маслах условно можно представить в виде каналов весьма разнообразного вида, заполненных водной фазой, либо эмульсиями типа м/в, в которых электролиты хорошо диссоциируют. Естественно, такие системы обладают высокой ионной проводимостью, поэтому становится понятным достаточно высокая электропроводность масляных пленок и низкий вклад омической составляющей. При достижении несплошностями металлической поверхности на границе раздела твердое тело - водная фаза возникает ДЭС, что и обуславливает выполнимость закономерностей электрохимической кинетики. Ингибитор, первоначально вводимый в масляную фазу, перераспределяется между практически не смешивающимися водной и масляной фазами и изменяет строение ДЭС, в результате чего изменяется кинетика парциальных электродных реакций. ДЭС является, в первом приближении, несплошным и носит роевой характер.

Таким образом, наблюдаемый достаточно высокий защитный эффект масляных пленок обусловлен не решающим торможением подачи реагентов к корродирующей поверхности, а подавлением парциальных электродных реакций присадками ПАВ, присутствующими в маслах.

Влагопроницаемость масляных пленок повышается с ростом относительной влажности воздуха (Н) и продолжительности эксперимента (ф) в соответствии с линейными уравнениям:

m = аi,1 + bф

m = аi,2 + пН

где аi определяется природой растворителя-основы и концентрации присадки.

С ростом концентрации ингибирующих добавок влагопроницаемость масел систематически снижается, в том числе, и в атмосфере SO2, причем скорость массопереноса, характеризуемая производной dm/dф, не зависит от природы растворителя-основы и концентрации присадки. На зависимости массы воды от содержания SO2 наблюдается, по крайней мере, два линейных участка (рис. 4): АВ в области малых концентраций с высоким dm/dф, и ВС - с более низким dm/dф.

Рис. 4. Зависимость массы воды, поглощенной цеолитом, от равновесной концентрации SO2 в атмосфере при относительной влажности воздуха 100 % (а, б) после прохождения через пленку 1, 2 - И-20А; 3, 4 - РМ. Концентрация ПВК в масле, масс. %: 1, 3 - 2; 2, 4 - 40. Продолжительность эксперимента, час: а - 1; б - 6. Комнатная температура.

Можно предположить, что в области малых объемных концентраций SO2 через несплошности защитных пленок проходят молекулы воды или их ассоциаты (Н2О)n. При определенной концентрации воды через барьерный слой начинают проникать и гидраты оксида серы (IV) типа (Н2О)k(SO2)m, которые крупнее ассоциатов воды. Скорость их массопереноса существенно ниже, что, возможно, связано со стерическим фактором, так как уменьшается доля несплошностей в защитных пленках, через которые способны проходить гидраты оксида серы (IV), по сравнению с путями движения ассоциатов воды. Постоянство величины позволяет предположить, что размеры гидратов оксида серы (IV) и, следовательно, их состав слабо зависит от объемной доли SO2 в газовой фазе.

С ростом кинематической вязкости кислородопроницаемость масляной пленки может возрастать, как, например, при введении амида лауриновой кислоты (С11Н23СОNH2) в товарное индустриальное масло И-20А (рис. 5).

Рис. 5. Потенциостатические поляризационные кривые стали Ст 3, покрытые пленками ингибированного масла И-20А, содержащими амид лауриновой кислоты в 0,5 М NaCl. САМ, масс. %: 1 - пленка отсутствует;

2 - 0; 3 - 1; 4 - 2; 5 - 5; 6 - зависимость скорости ионизации стали от концентрации амида при Е = - 0,3 В.

По мере снижения диэлектрической проницаемости среды в масляной фазе повышается растворимость кислорода, которая в маслах в 30 - 40 раз выше, чем в водной среде. Одновременно, снижение толщины эффективного диффузионного слоя (эмульсия типа м/в) и контакт с обогащенной кислородом масляной фазой вызывают увеличение предельного катодного тока. При введении ПВК в масло И-20А наблюдается иная картина: происходит существенное структурирование защитного покрытия и повышение его вязкости, причем этот эффект превалирует, поэтому кислородопроницаемость и iпред снижаются.

Было исследовано влияние оксиэтилированных аминов (С12 - С22), введенных в растворы HCl различной концентрации (1·10-2 - 1 моль/л), на кинетику анодной реакции под масляной пленкой И-20А (рис.6).

Рис. 6. Потенциостатические поляризационные кривые стали Ст3 в неингибированном (1, 2) и ингибированном (1 г/л оксиэтилированных аминов) 1М растворе HCl (3 - 8): 1, 3, 5, 7 - защитная пленка отсутствует; 2, 4, 6, 8 - на электрод нанесена пленка масла И-20А (20 мкм). Число оксиэтильных групп в молекуле ингибитора: 3, 4 - 2; 5, 6 - 5; 7, 8 - 14 (атмосфера - воздух, комнатная температура).

Оказалось, что в случае стали Ст3 на влиянии ингибитора, существенно замедляющего анодную реакцию (рис. 6), не сказывается наличие барьерной масляной пленки, то есть даже такие громоздкие молекулы легко проникают сквозь ее несплошности, что можно объяснить расклинивающим эффектом движущихся в порах громоздких образований.

Глава IV (Защита от атмосферной коррозии отработавшими нефтяными маслами) посвящена исследованию электрохимических, коррозионных, физико-химических свойств отработавших моторных масел (ММО), определению носителей их защитной эффективности; технологическим аспектам получения продуктов их очистки (ПООМ) осветлением карбамидом; разработке научных основ создания антикоррозионных составов на их основе.

По мере вырабатываемости противоокислительных и нейтрализующих присадок в процессе эксплуатации моторных масел происходит накапливание различных продуктов окисления, смолистых органических образований, повышающих вязкость масла, препятствующих смыванию, что в сочетании с наличием поверхностно-активных продуктов окисления дополнительно способствует возрастанию защитной эффективности (рис. 7), которая у ММО выше, чем у неэксплуатировавшихся минеральных масел. В наиболее концентрированном виде смолы и асфальтены, вызывающие ингибирующий эффект, находятся в ПООМ. Поэтому была постулирована возможность использования ПООМ в качестве ингибирующих присадок к ММО.

Рис. 7. Зависимость защитной эффективности (Z) от продолжительности натурно-стендовых испытаний (открытая площадка) нефтяных масел:

Исследование фракционного состава образцов М-10Г2(к), отработавшего ~ 300 - 1000 м-ч с использованием методик Маркуссона, показало, что значительная часть углеводородной основы масла и заводских присадок (24 - 28 масс. %) в результате старения подверглись глубоким изменениям (рис. 8). Фракционный состав ПООМ напрямую зависит от используемого для его получения ММО. Основную часть ПООМ составляют тяжелые углеводороды (70 - 97,8 масс. %), в том числе асфальтогеновые кислоты - 20 - 26 масс. %, нейтральные масла - 30 - 38 масс. %, нейтральные смолы - 7 - 15 масс. %, асфальтены - 15 - 16 масс. %.

Рис. 8. Фракционный состав ПООМ, полученных из М-10Г2(к), отработавшего от 300 до 1000 м-ч, и ММО

Согласно данным электрохимических измерений, с ростом срока эксплуатации моторного масла от 300 до 1000 м-ч усиливается торможение им анодного процесса растворения железа (рис. 9), увеличивается Екор на 0,04 - 0,07 В и уменьшается iкор. с 0,1 до 1 - 510-2 А/м2. ПООМ сильнее замедляют анодную ионизацию стали, чем ММО с разным сроком эксплуатации и М-10Г2(к). Екор. возрастает на 0,16 В (по сравнению с незащищенной сталью Ст3), iкор. уменьшается до ~ 1·10-2 А/м2. ММО и ПООМ обладают эффектом последействия (рис. 9). Среди компонентов ПООМ он максимален у нейтральных смол, после смыва которых Z снижается только с 60 до 40 %.

Рис. 9. Катодные (1 - 8) и анодные(1' - 8') поляризационные кривые на стали Ст3, покрытой защитными пленками, в 0,5 М NaCl:

1,1' - покрытие отсутствует; 2,2' -М-10Г2(к);

3,3' -ММО (300 м-ч); 4,4' -ММО (1000 м-ч);

5,5' - ПООМ (100 %); 6,6' - асфальто-смолистые вещества (100 %); 7,7' - ПООМ после смыва защитной композиции; 8,8' - ММО (~ 1000 м-ч) после смыва защитной композиции. Комнатная температура, воздушная атмосфера, неподвижный электрод

Защитную эффективность ПООМ обуславливают асфальто-смолистые соединения: нейтральные смолы и асфальтены (таблица 1).

Таблица 1 - Результаты электрохимических измерений на стали, покрытой пленками исследуемых композиций в 0,5М NaCl

Природа защитного покрытия	Толщина пленки, мкм	- Екор., В	iкор, А/м2	*Кэ10-3, г/м2ч	Z, %
М-10 Г2(к)	15	0,385	0,09	0,852	18
ММО(~500 м-ч)	16	0,315	0,06	0,541	48
ММОосв	13	0,325	0,08	0,780	25
ПООМ	20	0,255	0,02	0,208	80
Нейтральные смолы	10	0,300	0,05	0,520	60
Нейтральные масла	12	0,315	0,08	0,832	20
М- 10Г2(к) + 5 масс.% асфальтенов	16	0,350	0,07	0,728	30
М- 10Г2(к) + 5 масс.% асфальтеновых кислот	15	0,390	0,09	0,852	18
Сталь без покрытия	-	0,415	0,1	1,040
* по данным экстраполяции поляризационных кривых на Екор.

Для изучения свойств поверхности стали без покрытия и в присутствии отработавших масел и ПООМ (in situ) был также использован метод импедансной спектроскопии. Результаты импедансных измерений в области частот, указанных в главе II, на незащищенном стальном электроде получены с использованием эквивалентной схемы рис. 10 а, с масляными пленками - рис. 10 б.

Рис. 10. Эквивалентная схема стального электрода без покрытия (а), с покрытием (б,в), где Rs - сопротивление раствора, R1 и R2- сопротивление переноса заряда в анодной и катодной реакциях , Сdl - емкость двойного слоя, Z(D) - обобщенный конечный диффузный импеданс; Са , Rа - емкость и сопротивление промежуточных адсорбированных частиц процесса окисления металла, Сf и Rf - соответственно емкость конденсатора с пленкой масла в качестве диэлектрика и сопротивление раствора в порах пленки

На диаграммах Найквиста (годографах или спектрах импеданса), полученных при Екор., точки соответствуют экспериментальным результатам, а сплошные линии - расчетам на основе эквивалентной схемы (рис.11). Наиболее близок к годографу стального электрода без покрытия годограф электрода с пленкой ММО, что говорит о незначительном влиянии этого масла на коррозионный процесс.



Рис. 11. Диаграммы Найквиста для стали Ст. 3 в 0,5 М растворе NaCl:

1- без покрытия; 2 - 4 с пленками:

2- ММО (~300 м-ч);

3- ПООМ1 ( из ММО(~300 м-ч));

4 - ПООМ2 (из ММО(~1000 м-ч).

Комнатная температура

Для ПООМ наблюдается не только смещение, но и увеличение диаметра полуокружности годографа, свидетельствующее о большем торможении процесса коррозии. Расчеты, проведенные по R1 показали, что ПООМ2, полученный из ММО (~ 1000 м-ч), полностью защищает стальную поверхность (Zинг=~100 %) от коррозии. Для ПООМ1 из ММО (~300 м-ч) Zинг= 92 %, для ММО Zинг= 31 %. Торможение катодной реакции для обоих образцов ПООМ менее значительное. Для пленок ПООМ1 и ПООМ2 с течением времени не происходит уширение диаграмм Найквиста, что говорит о десорбции составов с поверхности электрода. Низкие значения Cdl, по всей видимости, свидетельствуют о том, что пленки ММО и ПООМ образуют полислои на поверхности стального электрода, обуславливающие эффективное торможение анодной реакции при слабом влиянии на кинетику катодной, что согласуется с результатами поляризационных измерений.Cdl в начальный период времени имеет порядок 10-6 Ф/м2, что выше, чем для ММО, и свидетельствует о том, что меньшее количество молекул ПООМ содержится в масляной пленке. Затем ионы хлора начинают вытеснять ПООМ с поверхности, происходит десорбция, о чем свидетельствует уменьшение диаметра полуокружностей диаграмм Найквиста. ПООМ остается только на активных центрах, они и обеспечивают основной вклад в защитную эффективность.

В таблице 2 представлены достаточно сопоставимые вполне достоверные результаты о защитной эффективности масляных пленок, полученные из поляризационных, импедансных и гравиметрических измерений в 0,5 М растворе NaCl. Различия в Z могут быть связаны с неоднородностью стальной поверхности, неравномерностью покрытия, различной длительностью коррозионного воздействия. Электрохимические и спектральные методы исследования требуют меньше времени, чем гравиметрические, поэтому могут использоваться при экспресс - оценке защитного действия масляных пленок. С другой стороны, последние менее затратны и более доступны, так как не требуют дорогого оборудования и высококвалифицированных сотрудников для его обслуживания.

Таблица 2 - Данные о защитной эффективности масляных пленок в 0,5 М растворе NaCl, полученные путем различных измерений

Масляное покрытие	Защитная эффективность, %
	Zпол.	Zимп.	Zграв.
ММО (~300 м-ч)	48	31	40
ММО (~1000 м-ч)	75	57	62
ПООМ1	80	92	89
ПООМ2	92	~ 100	95

Предложены простые технологические решения получения и применения эффективных консервационных материалов на основе ММО, ингибированных продуктами собственной очистки, для защиты техники и запасных частей от атмосферной коррозии (рис. 12).



Рис. 12. Принципиальная блок-схема технологии очистки ММО и получения ПООМ:

1 - емкость для сбора ММО; 2 - очистительно-приготовительная установка ОПУ-50; 3 - емкость для сбора ПООМ; 4 - емкость для осветленного масла; 5 - емкость для отстоя.

С этой целью ММО, слитое, например, из двигателей техники, собирается и отстаивается в емкости 1 (рис. 12) не менее 48 часов. Накопившийся отстой (вода и крупные механические примеси, размером более 100 мкм) удаляют через кран в емкость 5. Отстоявшееся масло перекачивают в очистительно-приготовительную установку типа ОПУ-50 (2), которая представляет собой аппарат с масляной рубашкой (рис. 13). ММО в ней нагревают до 130 - 135 0С и затем при постоянном перемешивании вводят в количестве 1 - 1,5 масс. % разделяющий агент - карбамид, который образует комплексы включения с продуктами старения (смолами, асфальтенами, карбенами, карбоидами), накопившимися в масле. Продолжительность процесса нагрева и смешивания компонентов в установке ОПУ-50 составляет 3,5 - 4 часа. Затем масло отстаивают не менее 48 ч при температуре окружающего воздуха не ниже 20 0 С. Благодаря адсорбционно - коагулирующей способности карбамида, продукты старения укрупняются в конгломераты и накапливаются на дне установки. В зависимости от уровня загрязненности ММО, количество ПООМ составляет 7 - 15 % от исходного объема масла. Осветленный верхний слой сливают из установки через верхний кран в емкость 4 для последующего использования или дальнейшей очистки; ПООМ, предварительно нагретый ~ до 90 0 С - через нижний кран в емкость 3 для хранения и дальнейшего использования при приготовлении консервационных композиций. Очисткой 1000 л ММО создается ресурсный запас для получения 180 - 200 л консервационного состава. Консервационные составы на основе ПООМ и ММО готовят непосредственно перед применением путем нагрева и смешивания ПООМ с ММО, для этих целей можно опять использовать установку ОПУ-50 (рис. 13).

Рис. 13. Очистительно-приготовительная установка ОПУ-50:

1 - загрузочный люк; 2 - резервуар для теплоносителя; 3 - бак; 4 - мешалка;

5 - кран для слива очищенного масла;

6 - ТЭН; 7 - кран для слива ПООМ.

С ростом концентрации ПООМ в ММО скорость коррозии стали уменьшается (таблица 3). Величины скоростей коррозии, полученных из гравиметрических (ускоренных коррозионных в 0,5 М растворе NaCl (КNaCl) и натурно-стендовых (Кн-с)) и электрохимических (КЭ) измерений, качественно удовлетворительно согласуются между собой, что указывает на электрохимический характер коррозии стали в исследуемых условиях. Это подтверждается как на примере консервационных составов, ингибированных ПООМ, так и компонентов ПООМ. Более быстрые электрохимические измерения могут быть использованы для экспресс-оценки защитной эффективности составов и для выяснения природы этого явления.

Таблица 3 - Влияние концентрации ПООМ в защитных пленках на основе ММО на скорость коррозии стали

СПООМ в ММО, мас.%	КNaCl г·м -2·ч -1	Кн-с г·м -2·ч -1	КЭ, г·м -2·ч -1	-Екор, В	iпред, А/м2
-	0,029	0,005	0,038	0,30	0,040
50	0,015	0,001	0,017	0,30	0,033
70	0,008	0,001	0,015	0,30	0,026
100	0,001	-	0,004	0,30	0,021
Без покрытия	0,085	0,145	0,100	0,40	0,212

Нанесение на стальную поверхность защитных пленок на основе композиций, характеризующихся повышенной вязкостью (200 мм2 с-1 при 100 0С) что, в частности, характерно для присутствия 90 масс. % ПООМ в ММО и индивидуальных ПООМ, не препятствуют проведению электрохимических измерений из-за несплошности их пленок, как было показано выше. электродный коррозия металл заряд

С технологической точки зрения для получения высокоэффективных КМ предпочтительнее не допускать содержание ПООМ в ММО выше 70 масс. %, так как при этом возрастает вязкость состава, толщина пленки и, соответственно, удельный расход материалов. КС с содержанием ПООМ 70 и 100 масс. % позволяют практически полностью (Z = 95 - 99 %) защитить сталь в течение одного года от атмосферной коррозии. При отсутствии прямого воздействии атмосферных осадков вполне эффективными можно считать составы, содержащие 30 масс. % ПООМ.

На практике при нанесении материала пневмораспылением, особенно при пониженных температурах окружающего воздуха, удобнее работать с менее вязкими составами. Исследования показали, что уменьшить вязкость КМ можно введением дизельного топлива (ДТ) в количестве 10 - 20 масс. %. Так при добавлении в состав, содержащий 70 масс. % ПООМ, 10 масс. % ДТ вязкость снижается в 4 - 5 раз, удельный расход материала уменьшатся в 1,5 раза, а защитная эффективность при хранении в течение 12 месяцев в условиях открытой атмосферы падает всего на 3 % .

Вода, принудительно вводимая в консервационные композиции на основе ПООМ и ММО, не снижает их защитные свойства, но существенно уменьшает стоимость покрытия. Нанесение композиций по сухой и влажной поверхности стали, незначительно сказывается на защитной эффективности получаемых покрытий, что позволяет проводить консервационные мероприятия в неблагоприятных погодных условиях.

В данной главе для сравнения приведены также экспериментальные данные о защитной эффективности композиций ММО, ингибированных КО-СЖК, Эмульгином, Мобиин-3. Показано, что ингибированные и неингибированные ММО обеспечивают большую защитную эффективность, чем другие нефтяные масла, но меньшую, чем в случае использования в качестве ингибитора коррозии ПООМ. Указанные ингибирующие добавки (1 - 20 масс.%) помогают улучшить адсорбцию компонентов масляной композиции металлической поверхностью, благодаря чему повышаются ее противокоррозионные свойства и уменьшается смываемость. При этом стоимость материала возрастет незначительно, и уменьшается попадание ММО в окружающую среду. На примере композиций, ингибированных КО-СЖК, были получены математические уравнения (с доверительной вероятностью 0.95), позволяющие рассчитать толщину формирующейся защитной пленки как функцию вязкости консервационного состава с определенной погрешностью и оценить оптимальный расход консервационного материала, наносимого при конкретных условиях. Было установлено, что обводнение ингибированных отработавших масел или нанесение необводненных составов по влажной поверхности приводят к незначительному изменению их защитной эффективности (5 - 6 %).

Глава V (Антикоррозионные консервационные материалы на базе растительного сырья) посвящена исследованию электрохимических, коррозионных, физико-химических свойств растительных масел, в том числе и ингибированных, и их отстоев; разработке научных основ создания антикоррозионных составов на основе растительного сырья.

Физико-химические характеристики различных образцов нерафинированных растительных масел (таблица 4.) оказались близки, как между собой, так и с соответствующими показателями для моторных масел.

Таблица 4 - Физико-химические характеристики растительных масел

Исследуемое масло	Плотность при 20 0С г /см3	Кислотное число, мг КОН/г	Кинематическая вязкость, мм2/с	Краевые углы смачивания (),0	Диаметр пятна износа, мм
			20 0 С	100 0С
Подсолнечное	0,918	1,70	63	8,7	2,0	0,26
Рапсовое	0,913	1,20	77	8,9	1,1	0,28
Оливковое	0,910	0,07	98	9,1	1,0	0,19
Кукурузное	0,890	0,34	73	8,2	1,1	0,23
Льняное	0,930	0,76	88	8,7	1,5	0,20
Горчичное	0,900	0,63	65	8,2	2,0	0,19
М-10Г2(к)	0,840	1,25	23	9,6	11,6	0,20

Установлена аналитическая зависимость уменьшения плотности ПМ и РМ при повышении температуры от 20 до 90 0С:

tм = м - kмt,

где tм - плотность масла при температуре t 0С, кг/м3; м - то же при температуре 20 0С, кг/м3; kм - температурный коэффициент изменения плотности, для РМ kм = 0,716 кг/м3·0С; для ПМ kм = 0,727 кг/м3·0С; t = (t - 20) - перепад температур, 0С. Среднеквадратичное отклонение рассчитанных по формуле (3) значений tм от экспериментальных не превышает 3,5%.

На вязкостно-температурных кривых (рис. 14), приведенных в полулога-рифмических координатах, присутствуют точки перегиба при 60 0С - для РМ, при 70 0С - для ПМ, свидетельствующие о наличии автоструктурирования в определенной области температур, в результате чего скачкообразно меняется характер зависимости lgн = f (T).

Рис. 14. Влияние температуры на кинематическую вязкость рапсового (1) и подсолнечного масел (2)

Этому способствует увеличение длины углеводородного радикала алканов, молекулы которых не способны ассоциировать за счет водородных связей. Учитывая многокомпонентный состав растительных масел, кажущееся автоструктурирование можно интерпретировать вкладом составляющих Ван-дер-Ваальсова взаимодействия (ориентационного, индукционного, дисперсионного) и образования водородных связей между полярными группами свободных карбоновых кислот, форсфолипидов, ацил-глицеридов и пр.

По данным электрохимических исследований (рис. 15), растительные масла незначительно смещают потенциал коррозии стали в сторону более положительных значений, уменьшают токи коррозии и, соответственно, скорости электрохимической коррозии, повышая защитную эффективность. Поляризационные кривые всех исследуемых масел указывают на анодное ингибирование процесса. Наилучшие результаты при этом показало рапсовое масло (Кэх = 1,73•10-3 г/м2 ч., Z = 80 %), как и при ускоренных коррозионных испытаниях в термовлагокамере Г-4 (Z = 96 %).



Рис. 15. Катодные (1,7) и анодные (1/,-7/) поляризационные кривые стали Ст 3 в 0,5 М растворе NaCl без покрытия (1,1/) и покрытых маслами: 2,2/ - подсолнечным; 3,3/ - рапсовым; 4,4/ - оливковым; 5,5/ - кукурузным;

При натурно-стендовых испытаниях стальные пластины, покрытые пленками РМ и ПМ, показали низкую защитную эффективность, что связано с активным смывом покрытий атмосферными осадками и недостаточно высокими их адгезионными свойствами, особенно при высоких температурах (таблица 5), в отличие от их отстоев (ОРМ и ОПМ). По данным поляризационных исследований ОПМ и ОРМ облагораживают потенциал коррозии, снижают ток коррозии, по сравнению с незащищенной сталью Ст3 и самими маслами, обеспечивая большую Z (рис. 16). Несмотря на то, что ПМ обеспечивает меньшую защитную эффективность, чем РМ, для отстоев наблюдается обратная картина. Вероятно, это связано с разным количеством фосфолипидов, концентрирующихся в отстоях. После смыва защитная эффективность пленки ОРМ практически не изменилась, что свидетельствует о ее высокой адгезии к поверхности стали.

Таблица 5 - Результаты натурно-стендовых испытаний

Растительные масла	Защитная эффективность, Z, %:
	открытая атмосфера, месяцев	неотапливаемое помещение, месяцев
	3	6	12	3	6	12
ПМ	38	27	15	100	100	85
ОПМ	100	100	100	100	100	100
РМ	45	33	25	100	100	90
ОРМ	100	100	100	100	100	100
Примечания - Скорость коррозии незащищенной стали, г/м2ч 103. Открытая атмосфера: К3 - 10; К6 - 9,5; К12 - 10,2; неотапливаемое помещение: К3 - 1,6; К6 - 1,5; К12 - 2,0. Индекс-длительность испытаний, месяц.

Рис. 16. Катодные (1,7) и анодные (1/,-7/) поляризационные кривые стали Ст 3 в 0,5 М растворе NaCl без покрытия (1,1/) и покрытых: 2,2/ - ПМ; 3,3/ - ОПМ; 4,4/ - РМ; 5,5/ - ОРМ; 6,6/ - после смыва ОРМ

По ускоренным коррозионным испытаниям в термовлагокамере Г-4 и в 0,5 М растворе NaCl ОПМ и ОРМ, в отличие от самих масел, позволяют полностью (Z = ~ 100 %) защитить сталь Ст3 от коррозии, в том числе и при нанесении пленок по влажной поверхности. Из-за возможности обеспечения длительной противокоррозионной защиты металлоизделий в агрессивной солевой среде (до полугода) перспективно применение этих материалов в атмосфере морского климата, в морской воде, в частности при перевозках металлоизделий морским путем. При нанесении ОПМ и ОРМ на предварительно окисленную (в течение 1 месяца) поверхность, Z пленок в 0,5 М растворе NaCl снижается до 77 % у ОПМ и до 60 % у ОРМ.