ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ АЗОТСОДЕРЖАЩИХ УСКОРИТЕЛЕЙ НА ПРОЦЕСС НАНЕСЕНИЯ АМОРФНЫХ АДГЕЗИОННЫХ ФОСФАТНЫХ СЛОЕВ
Григорян Н.С., Акимова Е.Ф*., Ваграмян Т.А., Харламов В.И., Гиринов О.С., Василенко О.А.
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Россия, 125047, г. Москва, Миусская пл., 9
Тел./факс (095) 978-5651, 978-6195;
*ОАО НИИ ЛКП с ОМЗ "Виктория", г. Хотьково
Высокая адсорбционная способность, адгезионные свойства, низкая электропроводность, препятствующая распространению подпленочной коррозии, а также сравнительно низкая стоимость и простота получения аморфных фосфатных слоев обусловили их широкое применение в качестве адгезионных слоев под лакокрасочные покрытия. Аморфные фосфатные слои по своим защитным свойствам уступают кристаллическим, но они незаменимы для подготовки под окраску поверхности изделий, подвергающихся большим деформационным нагрузкам (штамповка, профилирование окрашенного металла). Особенно они эффективны в случае нанесения толстых ЛКП, например, порошковых красок.
Известно, что использование гидроксиламина в качестве ускорителя процесса аморфного фосфатирования позволяет получать покрытия с улучшенными защитными характеристиками. Недостатком указанного ускорителя является его высокая стоимость. В настоящей работе исследована возможность применения в качестве ускорителей аморфного фосфатирования метанитробензолсульфоната натрия (м-НБС), а также NN-динитрозопиперазина (N,N-д).
Исследовано влияние природы и концентрации ускорителя на массу фосфатного слоя и его защитную способность и на массу стравившегося металла. Установлено, что в присутствии N,N-д и м-НБС осаждаются покрытия меньшей массы, чем в присутствии гидроксиламина (соответственно 0,3-0,4 и 0,5-0,6 и г/м2 против 0,8-1,0 г/м2), при этом отношение массы фосфатного слоя к массе стравливающегося металла для этих ускорителей также ниже. Покрытия, сформированные с гидроксиламином, имеют значительное преимущество по защитной способности (60 сек) по сравнению с динитрозопиперазином (10 сек) и м-НБС (10 сек). Кроме того, установлено, что пассивирующая промывка в разбавленных растворах CrO3 во всех случаях увеличивает защитную способность фосфатных слоёв примерно в 2 раза.
Установившиеся значения стационарных потенциалов в растворах с м-НБС и N,N-д отрицательнее, чем потенциалы в растворе с гидроксиламином: соответственно - 0,6В против +0,1 В, что может быть связано с комплексообразованием в первых двух случаях. В растворах с м-НБС и N,N-д в первоначальный момент времени происходит некоторая активация поверхности: потенциал исследуемых образцов смещается на 40-50 мВ в более отрицательную сторону, после чего практически не изменяется. В растворах с гидроксиламином потенциал в процессе фосфатирования сдвигается в более положительную сторону, что может говорить о формировании в последнем случае более сплошной и беспористой пассивной плёнки.
Сравнение динитрозопиперазина и метанитробензолсульфаната с гидроксиламином позволило сделать вывод о перспективности применения в качестве ускорителя м-НБС. Определены оптимальные условия проведения процесса с применением этого ускорителя: концентрация ускорителя, рН, температурный режим. Показано, что м-НБС позволяет получать фосфатные покрытия массой 0,6 г/м2 при рН 4,7, температуре 55°С и времени обработки 10 минут.
