NEW CORROSION INHIBITOR IN THE COMPOSITION OF PAINT AND VARNISH COATINGS CAR BODIES

Abstract

Проблема и цель. Для достижения поставленной цели изучена система пентаборат калия – хромат калия – вода при 25º С, в результате получено новое соединение – борат хрома, которое исследовали в качестве ингибитора коррозии в составе грунтовок для окраски кузовов автомобилей. Методология. Противокоррозионные свойства хромата калия (контроль) и бората хрома исследовали гравиметрическим и электрохимическим методами. Для гравиметрических экспериментов использовали образцы размером 50×10×2 мм из стали 08кп. Коррозионной средой являлся 3 %-й раствор NaCl, куда помещали подготовленные образцы. Продолжительность экспериментов составила 3 месяца. Образцы взвешивали до и после экспозиции, по результатам определяли защитные свойства ингибиторов. Для электрохимических исследований использовали высокоомный вольтметр потенциостат П-5848, для коррозионных и коррозионно-усталостных испытаний – оригинальную установку. Испытания проводились по общепринятым методикам, приведенным в литературных источниках. Результаты. С повышением концентрации исследуемых ингибиторов скорость растворения стали 08кп в 3 %-м растворе поваренной соли существенно снижается. Степень защиты стали в коррозионной среде при концентрации хромата калия 1 % составляет 91,4 %, а в присутствии бората хрома такой же концентрации степень защиты становится равной 98,6 %, что подтверждает лучшие защитные свойства бората хрома. Присутствие ингибиторов в коррозионной среде смещает потенциалы растворения металла в положительную зону по отношению к потенциалу коррозии Eкор. Причем борат хрома смещает потенциал растворения металла в более положительную зону в сравнении с хроматом калия. Коррозионно-усталостные исследования подтвердили результаты гравитационных и электрохимических исследований. Заключение. Разработан и испытан эффективный малотоксичный ингибитор коррозии – борат хрома, результаты гравиметрических, электрохимических и коррозионно-усталостных исследований которого коррелируют друг с другом и подтверждают, что добавка бората хрома концентрацией 1 % в состав грунтовок, используемых для окраски кузовов автомобилей, способствует повышению степени защиты их от коррозии, повышению циклической прочности, следовательно, надежности и срока службы. При этом борат хрома является менее токсичным соединением в сравнении с другими ингибиторами, используемыми в настоящее время в составе грунтовок. Problem and purpose. To achieve this goal, the system of potassium pentaborate - potassium chromate - water at 25ºС was studied, as a result, a new compound, chromium borate, was obtained, which was studied as a corrosion inhibitor in primers for painting car bodies. Methods. The anticorrosion properties of potassium chromate (control) and chromium borate were studied by gravimetric electrochemical methods. For gravimetric experiments, samples of 50 × 10 × 2 mm in size made of steel 08kp were used. The corrosive medium was a 3% NaCl solution, where the prepared samples were placed. The duration of the experiments was 3 months. Samples were weighed before and after exposure, the results of which were used to determine the protective properties of inhibitors. For electrochemical studies, a P-5848 high-resistance voltmeter potentiostat was used, and for corrosion and corrosion-fatigue tests, an original setup was used. The tests were carried out according to generally accepted methods given in the literature. Results. With an increase in the concentration of the studied inhibitors, the rate of dissolution of steel 08kp in a 3% sodium chloride solution decreases significantly. The degree of protection of steel in a corrosive environment at a concentration of potassium chromate of 1% is 91.4%, and in the presence of chromium borate of the same concentration, the degree of protection becomes 98.6%, which confirms the best protective properties of chromium borate. The presence of inhibitors in a corrosive environment shifts the metal dissolution potentials to the positive zone with respect to the corrosion potential Ecor. Moreover, chromium borate shifts the metal dissolution potential to a more positive zone in comparison with potassium chromate. Corrosion-fatigue studies confirmed the results of gravitational and electrochemical studies. Conclusion. An effective low-toxic corrosion inhibitor, chromium borate, has been developed and tested, the results of gravimetric, electrochemical and corrosion-fatigue studies of which correlate with each other and confirm that the addition of chromium borate at a concentration of 1% to the composition of primers used for painting car bodies helps to increase the degree of their protection. against corrosion, cyclic strength, therefore, reliability and service life, while chromium borate is less toxic than other inhibitors currently used in primers.