Современные ЛКМ для антикоррозионной защиты металлоконструкций в атмосферных условиях.

Атмосферной коррозии подвержены все металлоконструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе (около 50% от всего имеющегося металлофонда): трубопроводы и емкостное оборудование надземного расположения, металлические части строений, опор, мостов, эстакад, портовых сооружений. Поверхности конструкций при эксплуатации неизбежно подвергаются воздействию влаги, ультрафиолетового излучения, перепада температур, различного рода загрязнений, что является первопричиной возникновения и развития коррозии металла. Защита от коррозии - основное условие увеличения срока службы металлических конструкций. Из применяемых на практике методов защиты от атмосферной коррозии наиболее распространено и достаточно эффективно нанесение защитных лакокрасочных материалов (ЛКМ).

Способы замедления коррозии металла в атмосферных условиях с использованием ЛКП.

• использование защитных покрытий барьерного действия (пассивная защита);
• катодная (активная) защита с использованием цинковых наполнителей;
• совместное применение пассивного и активного методов защиты от коррозии;
• замедление коррозионных процессов путем введения в рецептуру добавок-ингибиторов коррозии;
• модификация поверхностного полимерного слоя покрытия путем использования гидрофобизаторов.

ЛКП как средство защиты металлоконструкций от коррозии применяются издавна, при этом используются различные виды покрытий, эффективность применения которых зависит от природы пленкообразующего, технологии применения лакокрасочных материалов и условий эксплуатации изделий с покрытием. В данном аналитическом обзоре сделана попытка выявить эффективные ЛКП для антикоррозионной защиты металлоконструкций с длительным сроком службы - от 15 лет и более. Анализ выполнялся по отечественным и зарубежным информационным источникам в области антикоррозионной защиты металлоконструкций мостов, эстакад, портовых сооружений, дорожных ограждений, емкостного оборудования и подобных сооружений.

Так, например, содержание доклада британского эксперта Д. Дикона (Deacon) содержит анализ трех примеров удачного и неудачного применения противокоррозионных покрытий. Дамба в Эссексе имела противокоррозионную систему, включавшую приготовленное плазменным напылением и гуммированное поливинилхлоридом алюминиевое покрытие и еще 4 защитных слоя, прослужившую лишь 10 лет. После 6 месяцев отказало эпоксидное покрытие на некоторых зданиях, предназначавшееся только для внутреннего применения. После 3-х месяцев уменьшилась толщина на основе двухкомпонентного лака с пластинчатыми частицами кварца на ветровой турбине, построенной близ морского побережья.

Напротив, покрытия на мосту через залив Ферт-оф-Форт в Шотландии, состоявшее из приготовленного плазменным напылением цинкового слоя, грунтовки, 4-х слоев на основе фенольной смолы и облицовки хлорированным каучуком, прослужило до обновления 42 года. Покрытие моста на автомагистрали на основе эпоксиуретана с пластинчатым кварцем после 8 лет эксплуатации выглядит как новое. Эпоксидное покрытие большого шлюза на Темзе, не содержащее растворителей, после более 20 лет службы имеет дефекты лишь на 1% своей площади.

Современное развитие в области антикоррозионных лакокрасочных материалов барьерных свойств покрытий за счет использования высококачественных пленкообразователей нового поколения: полимочевины, полимочевины в сочетании с полиуретанами, эпоксидно-силоксановых (гибридных), а также применения нанотехнологий (наночастицы-наполнители). Покрытия нового поколения будут значительно тоньше, однако они смогут обеспечить долговременную защиту подложки от коррозии. Компания "СПК "Промоборудование" предлагает грунтовки, которые повышают стойкость против коррозии и имеют хорошую адгезию с металлом. 

Совершенствование полимерных защитных покрытий происходит в трех направлениях

• применение инертных полимеров (фторопластов, полиолефинов); 
• использование многослойных покрытий с различными четко специализированными слоями; 
• применение интеллектуальных покрытий (самозалечивающихся, покрытий с ростом адгезии). 

Интересны новые покрытия, содержащие микрокапсулы диаметром 50-150 мкм с разрушаемой при механических воздействиях оболочкой из полимочевинформальдегида, в которую были заложены 5 различных композиций, состоящие из пленкообразующих композиций и ингибиторов коррозии, они были приготовлены тремя различными способами на стальном субстрате. Способность этих покрытий к самозалечиванию была оценена из испытаний по методикам ASTM D5894 и D 1654, основанным на формировании в покрытиях искусственных дефектов. Все исследованные покрытия проявили пониженную склонность к коррозии в области дефектов по сравнению с покрытиями без капсул.

Несмотря на явный прогресс в практике антикоррозионной защиты, технология окрашивания, а тем более перекрашивания крупногабаритных объектов в природных условиях – дело довольно дорогостоящее. 

В частности, стоимость контракта на ремонт подвесного моста Маунт-Хоуп между Бристолем и Портсмутом, который получила компания Cinbro составляет 8,9 млн долларов, компания Bridges получила контракт стоимостью 2,2 млн долларов на подготовку по-верхности и окраску двух стальных мостов длиной 250 м и шириной 8,5 м в Оклахоме. 

Поэтому вид выбранного покрытия для антикоррозионной защиты, а также его долговечность важны как в техническом, так и в экономическом аспектах. 

Долговечность ЛКП определяется его способностью сохранять защитные свойства до предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта покрытия. Долговечность покрытия определяется многими факторами, в том числе его физико-механическими и физико-химическими свойствами, степенью подготовки поверхности металла перед окрашиванием, правильным выбором системы покрытий для конкретных условий эксплуатации. 

С учетом приведенных показателей защитного действия ЛКП, применяемые для окрашивания металлоконструкций и оборудования, эксплуатирующиеся в открытой атмосфере, должны обладать высокой эффективностью: 

• защитного действия;
• адгезии к металлу;
• прочностных свойств.

Кроме того, желательны наличие протекторных свойств, чтобы в случае повреждения покрытия при его транспортировании или монтаже обеспечить защиту конструкций, и технологичность при нанесении ЛКМ разными методами окрашивания.

Ниже рассмотрены ЛКМ для окрашивания металлоконструкций и крупногабаритного оборудования, по типам пленкообразующих. 

ДВУХКОМПОНЕНТНЫЕ ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ГРУНТОВКИ И ЭМАЛИ

Среди ЛКМ долговременную защиту от коррозии обеспечивают полиуретановые материалы.

Полиуретановые ЛКМ в наибольшей степени соответствуют требованиям, предъявляемым к антикоррозионным ЛКМ, обеспечивающим защиту металла в атмосферных условиях. Их применяют уже более 30 лет для окрашивания различного вида техники, мостов, эстакад, химических установок и др. По объемам производства и потребления полиуретановые ЛКМ уступают другим видам лакокрасочной продукции. В Западной Европе, например, доля полиуретановых пленкообразователей на рынке смол для ЛКМ составляет 15%, тогда как для алкидов этот показатель достигает 35-40%.

Однако по темпам прироста потребления полиуретановые ЛКМ почти вдвое опережают все другие виды ЛКМ. Согласно прогнозам специалистов, в ближайшем будущем спрос на полиуретановые ЛКМ будет расти в среднем на 4-6% в год. Рост популярности полиуретановых ЛКМ вполне объясним, так как покрытия на их основе отличаются исключительно высоким качеством. Они характеризуются быстрой сушкой, атмосферо-, водо-, хим-, абразиво-, морозо- и термостойкостью.

Полиуретаны обладают превосходной адгезией к различным подложкам, включая металл, древесину, пластмассу, бетон и т.д. Готовые покрытия имеют, как правило, отличный внешний вид. Что касается экономичности полиуретановых ЛКМ, то в этом вопросе у специалистов нет единого мнения. В значительной мере этот показатель определяется стоимостью исходного сырья: гидроксилсодержащих олигомеров и изоцианатов. В качестве первых применяют полиолы и гидроксилированные акрилаты, полиэфиры, эпоксиды, алкиды, винильные соединения и т.д.

Для сшивки этих олигомеров используются алифатические, ароматические, циклоалифатические и другие виды ди- и полиизоцианатов.

Наибольшее распространение получили 2,4- и 2,6-толуилендиизоцианаты, 1,6-гексамети- лендиизоцианат, полиизоцианатбиурет, изофорондиизоцианат и аддукты на основе перечисленных соединений. Большинство этих продуктов считаются относительно дорогими.

Именно дороговизной сырья объясняется относительно вы¬сокая стоимость полиуретанов по сравнению с другими видами пленко-образователей. Полиуретаны дороже большинства наиболее известных ЛКМ. Однако с учетом долговечности покрытий (составляющей в среднем 7,5-13 лет, а в ряде случаев до 15 лет) и уникальных эксплуатационных свойств полиуретановые ЛКМ можно с уверенностью считать достаточно конкурентоспособными, особенно если речь идет об окраске изделий ответственного назначения. Полиуретановые ЛКМ могут быть одно- и двухупаковочными. Все полиуретановые ЛКМ имеют специфические сферы применения, причем некоторые из них пригодны только для использования в довольно узких областях, а другие можно отнести к ЛКМ универсального назначения. 

Среди органоразбавляемых полиуретановых ЛКМ наиболее популярны двухкомпонентные лаки и эмали, один из компонентов которых представляет собой раствор полиола с пигментами и добавками, а второй – раствор изоцианатного отвердителя. Компоненты смешивают непосредственно перед употреблением, так как жизнеспособность этих ЛКМ ограничивается интервалом от 6-8 до 72 ч. Многие из полиуретанов такого рода отверждаются при обычной температуре, некоторые требуют нагревания или введения дополнительных катализаторов. Однако во всех случаях они образуют покрытия исключительно высокого качества, отличающиеся абразиво-, хим-, морозо-, водостойкостью и хорошими декоративными свойствами.

Благодаря хорошей коррозионной стойкости двухупаковочные полиуретаны успешно используются как компонент многослойной окраски различных строительных конструкций из металлов, эксплуатирующихся в атмосферных условиях. Как правило, они служат материалом для верхних слоев покрытий и в значительной степени обеспечивают их долговечность. 

В сочетании с эпоксидными или другими антикоррозионными грунтовками полиуретановые лаки и эмали используются для защиты мостов, резервуаров, трубопроводов, а также самолетов, экскаваторов, вагонов, комбайнов и т.п. 

Для защитно-декоративной окраски трубопроводов и резервуаров идеально подходит 3-слойная система, состоящая из эпоксидного грунта толщиной 100-150 мкм, полиуретанового базисного слоя и прозрачного покровного лака (толщина каждого слоя - 37-87 мкм). Такое покрытие надежно защищает объекты водоочистных систем от повышенной влажности и интенсивного солнечного излучения в течение 10 лет.

Уникальной долговечностью и химстойкостью характеризуются покрытия на основе чисто полиуретановых ЛКМ с повышенным содержанием антикоррозионных пигментов. Покрытие, состоящее из цинкобогащенной полиуретановой грунтовки и полиуретанового лака, в особо агрессивных средах имеет срок службы 15 лет. Для защиты мостовых и промышленных металлоконструкций в практике отечественной противокоррозионной защиты используются системы противокоррозионных цинкнаполненных покрытий. 

Известны варианты применения полиуретановых ЛКМ в сочетании с эпоксидными смолами.

Так, для окрашивания моста Бенджамина Франклина использовалось эпоксидно-уретановое покрытие с толщиной сухой пленки 250-300 мкм. Для антикоррозионной защиты гнутых отводов большого диаметра применяется быстроотверждающееся двухслойное эпоксиуретановое покрытие.

ОДНОКОМПОНЕНТНЫЕ ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ ГРУНТОВКИ И ЭМАЛИ

Однокомпонентные полиуретановые ЛКМ – это грунтовки и грунт-эмали, отвержаемые влагой воздуха. Необходимость в разработке таких ЛКМ была вызвана тем, что нанесение покрытия в природных условиях осложняется образованием пленки конденсационной влаги на поверхности металла при температуре окружающего воздуха ниже точки росы. В результате покрытие нанести невозможно, более того, даже если покрытие нанесено, в дальнейшем это негативно влияет на его долговечность. Полиуретановые ЛКМ, отверждаемые влагой воздуха, можно наносить при температурах от 0 до 50 °С и высокой (до 98%) относительной влажности воздуха, и это не вызывает затруднений. В результате значительно увеличивается окрасочный сезон при окрашивании объектов, в полевых условиях. 

Однокомпонентные полиуретановые покрытия обладают следующими преимуществами

• полиуретановые материалы обладают высокой атмосферостойкостью во всех климатических зонах, включая районы с агрессивной промышленной атмосферой;
• однокомпонентные полиуретановые покрытия просты в применении, так как исключают возможные ошибки и технологический брак при приготовлении рабочих составов в отличие от двухкомпонентных эпоксидных композиций;
• возможностью проведения окрасочных работ по влажной, но не мокрой металлической поверхности;
• тиксотропные высоковязкие полиуретановые материалы позволяют получать толщину сухой пленки до 80 мкм за один слой, что дает возможность сократить количество слоев, а следовательно, и трудозатраты при выполнении окрасочных работ в полевых условиях;
• полиуретановые материалы совместимы с эпоксидными, хлоркаучуковыми, виниловыми, специальными алкидными материалами, что дает возможность получать ремонтоспособные системы покрытий.

Изучен механизм отверждения ПУ с остаточными NCO-группами при контакте с влажной подложкой или атмосферной влагой. Показано, что процесс отверждения может протекать при 5 °С и относительной влажности до 40%.

ПОЛИМОЧЕВИНУРЕТАНОВЫЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Основное отличие полиуретанмочевины от полиуретана заключается в применении в реакции полиамина вместо полиола (табл.), что позволяет получить полимер с иными функциональными группами, нежели полиуретан, а следовательно, и с новыми ценными свойствами. 

Полимочевинуретановые ЛКП имеют следующие возможности 

• получение толстослойного бесшовного покрытия с толщиной 0,5-2,5 мм в зависимости от типа ПМ за один проход с высочайшей скоростью отверждения - от 15 с; 
• отверждение ПМ даже при нанесении в холодных климатических условиях, при температурах значительно ниже 0 °С (до -40 °С) (это возможно за счет того, что полиамины в реакции с изоцианатами реагируют на порядки быстрее полиолов); 
• образование очень гибкого и эластичного покрытия с относительным удлинением 320-800%; 
• особые антикоррозионные свойства, так как покрытие суперинертно, свободно от простых и сложных эфирных связей, гидросильных групп. Отсюда большая стойкость ПК к разрушающим агентам: воде, кислороду, УФ-излучению, кислотным дождям. 

В отличие от большинства полимерных покрытий, содержащих большие или меньшие количества летучих органических растворителей, вызывающих проблемы, связанные с их пожарной опасностью и токсичностью, полимочевинуретановое покрытие - полимер со 100%-ным содержанием твердой фазы, отвечающий самым строгим экологическим требованиям. Полимочевинное покрытие не содержит пластификаторов, с течением времени склонных к выпотеванию, сопровождаемому постепенной усадкой и охрупчиванием полимерной пленки. В нем нет часто добавляемых для удешевления, но обладающих канцерогенным воздействием на организм человека каменноугольных смол и дегтей, равно как и твердых наполнителей, вызывающих абразивный износ насосов, смесительных камер и сопел распылительных установок. 

Высокая реакционная способность компонентов полимочевины обеспечивает полимеризацию в отсутствии катализаторов. Вследствие автокаталитической реакции отмечается стабильность свойств системы в процессе ее хранения и воспроизводимость результатов в разных условиях применения, а также при переходе от одной партии сырья к другой. Повышению надежности технологического процесса напыления полимочевины также способствует ее относительно низкая чувствительность к влажности и температуре, например в сравнении с полиуретановыми покрытиями аналогичного назначения. Полиуретаны значительно более склонны к образованию пористых пленок вследствие реакции с влагой, всегда присутствующей в исходных сырьевых компонентах, на изолируемой поверхности и в окружающем воздухе. Разумеется, это преимущество полимочевины реализуется только при соблюдении требований к подготовке изолируемой поверхности. 

Покрытие на основе полимочевины, модифицированной силиконом, имеет улучшенную адгезию, высокие химическую и УФ-стойкость, а также пониженную усадку. 

ЦИНКСОДЕРЖАЩИЕ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Цинксодержащие ЛКМ относятся к составам, обеспечивающим катодную защиту углеродистой стали и представляющим активные системы, более эффективные для замедления коррозии, чем пассивные барьерные системы. 

Защитные свойства цинка обусловлены более низким электрохимическим потенциалом (-0,76 В) по сравнению с железом (-0,44 В), поэтому в электрохимической паре цинк-железо, возникающей в присутствии электролита, цинк выполняет роль анода. Медленно растворяясь в процессе эксплуатации покрытия, цинк выполняет роль протектора, защищая подложку-катод от разрушения. 

Применение цинксодержащих ЛКМ часто называют холодным цинкованием. В последние годы метод холодного цинкования – ЛКП, содержащего цинковый порошок в качестве наполнителя, - все чаще применяется для защиты металлоконструкций и крупногабаритного оборудования. 

Теоретические основы и преимущества практического использования холодного цинкования как наиболее эффективного метода защиты металлоконструкций от коррозии достаточно хорошо изучены. Однако имеются данные, полученные в результате анализа результатов испытаний выпускаемых цинкнаполненных красок, проведенных разными исследователями, показывающие, что литературные данные о цинкнаполненных покрытиях достаточно противоречивы. Наряду с положительными характеристиками данных ЛКМ имеют место отрицательные результаты испытаний. Это говорит о том, что вопрос применения цинкнаполненных покрытий необходимо решать для каждого конкретного случая, учитывая характер воздействующих нагрузок. 

Цинкнаполненые ЛКМ – это, как правило, грунтовочные составы, они применяются в системах ЛКП с покрывными слоями. 

Например, патентуется способ противокоррозионной защиты мостовых металлоконструкций, включающий нанесение цинксодержащего грунтовочного слоя в заводских условиях, промежуточного и покрывного слоя из ЛКМ. Его основное отличие в том, что слои ЛКМ наносят, учитывая их срок службы. При этом промежуточный и покрывной слои наносят в процессе строительно-монтажных работ, причем каждый последующий после грунтовочного слоя наносят до истечения срока службы предыдущего, а ЛКП каждого слоя подбирают исходя из условия, что суммарный срок службы слоев покрытия должен превышать директивный срок монтажа пролетных строений моста. Срок службы каждого последующего
слоя ЛКП должен быть равен или больше срока службы каждого предыдущего. Толщину ЛКП выбирают в интервале 220-250 мкм.

Последними достижениями в области цинксодержащих ЛКМ являются разработка и использование цинкового пигмента с хлопьевидными частицами. 

Что дает применение хлопьевидного цинка? По данным разработчика и поставщика хлопьевидного цинкового пигмента в России «Еckart Effect Pigments», применение в ЛКМ хлопьевидного цинка эффективнее шарообразного. Оно дает:

• снижение общего содержания цинка в рецептуре до 30 масс. %;
• снижение стоимости грунтовки;
• хорошую стабильность полуфабриката при хранении;
• пониженное оседание цинка при хранении;
• высокую катодную защиту покрытия;
• отсутствие дефектов и пор на поверхности;
• отсутствие «белой» коррозии на поверхности;
• возможность снижения количества слоев покрытия. 

ФТОРСОДЕРЖАЩИЕ ПОЛИМЕРЫ

Разработанные в 1960-х гг. фторполимеры отличаются очень высокой стойкостью к действию атмосферных факторов, химстойкостью, низкой поверхностной энергией и высокой коррозионной стойкостью. Их использование в финишных ЛКМ позволяет сохранять цвет, блеск и коррозионную стойкость при долговременной эксплуатации. Однако присущие им свойства ограничивают их широкое применение. Это прежде всего пленкообразование при высоких температурах, слабая адгезия непосредственно к металлу, а также трудности в перекраске, принимая во внимание малую поверхностную энергию. 

Фторполимеры – лучшие материалы для химической защиты оборудования нефтегазовой промышленности. Фторполимеры обладают высокой хим- и атмосферостойкостью за счет своей инертности. Но отсутствие функциональных групп ухудшает адгезию покрытия. В связи с этим усилия ученых в ХХ-ХХI вв. были направлены на решение вопроса синтеза функциональных фторполимеров. 

Для усиления адгезии фторполимеров к стальной поверхности применяются традиционные системы покрытий, в которых фторсодержащий полимер выступает в качестве покрывного слоя. При использовании данных ЛКМ в качестве защиты изделий от воздействия агрессивных химических сред рекомендуется создавать многослойные покрытия (эпоксидный грунт, фторопластоэпоксидный лак, фторопластовый лак) состоящие из 5-10 слоев, оптимальная толщина одного слоя - от 10 до 20 мкм. Для лучшей адгезии и в ряде случаев для снятия внутренних напряжений покрытие после нанесения первого и последнего слоев подвергают термообработке. 

В связи с особыми географическими условиями самой высокой в мире железной дороги Цинхай-Тибет, наиболее важным из которых является повышенный уровень солнечной радиации, проведены испытания, показавшие, что самыми подходящими системами для защиты железнодорожных мостов на этой дороге являются:

1. эпоксидная грунтовка, обогащенная цинком;
2. эпоксидная эмаль, содержащая чешуйчатый оксид железа;
3. фторполимерное покрытие. 

Через год испытаний не выявлено никаких изменений. На основе фторполимерных ЛКМ получаются покрытия с высокой долговечностью и снижением эксплуатационных расходов. 

Интересны результаты 6-летних испытаний в городской атмосфере (Хошимин) и морской (Нячанг) двух разных покрытий на основе полиуретана или фторполимера. 

Система содержала слой 75 мкм цинкобогащенного грунта, 2 слоя (2×60 мкм) эпоксидной смолы и один слой полиуретановой эмали или фторполимера. Состояние покрытия ежегодно оценивали по мелению, появлению пузырей, потере блеска и ржавлению. Показано, что наружный фторполимерный слой обладает высокой погодоустойчивостью, тогда как полиуретановый слой начинает быстро разрушаться на третьем году испытаний. Деградация покрытий в натурных условиях вызывается разрушением связи в изоцианатных группах под воздействием УФ-излучения и других факторов, причем скорость разрушения покрытий в морской атмосфере больше. 

Разработана композиция для защитно-декоративного покрытия, содержащая сополимер трифторхлорэтилена с алкилвиниловыми эфирами с реакционными группами, органический растворитель, отвердитель и катализатор, перфторированное органическое соединение и пигмент. 

В 1980-е гг. японские исследователи разработали группу продуктов, известных как FEVE (виниловые эфиры фторэтилена), которые имеют превосходную стойкость к действию атмосферных факторов, характерную для фторполимеров, и одновременно свойства, близкие к обычным полиуретановым покрытиям.

Свойства этих покрытий можно модифицировать с помощью изменений в структуре смол FEVE, растворимых в растворителях; на них также можно производить водные ЛКМ, облегчая их использование. В качестве их плюсов называют возможность нанесения методами, используемыми для нанесения полиуретановых ЛКМ, как на заводах стальных конструкций, так и в полевых условиях. 

Они несколько дороже, чем полиуретаны или силиконы, но более долговечны, что снижает расходы при эксплуатации мостов, а также сокращает время вывода мостов из эксплуатации во время ремонтов. Защита мостов этими покрытиями выполнена в основном в Японии, кроме того, этими системами защищены несколько мостов в США. Долговечность систем с ЛКМ на основе FEVE оценивается более чем в 60 лет. 

ОРГАНОСИЛИКАТНЫЕ КОМПОЗИЦИИ

Защитное действие покрытий на основе органосиликатных композиций обусловлено использованием полисилоксанов с высокой гидрофобностью, применением наполнителей с частицами ламеллярного пластинчатого строения, высокой степенью уплотнения структуры пленкообразователя наполнителями, пассивирующим и антикоррозионным действием неорганических пигментов и наполнителей. 

ГИБРИДНЫЕ СИЛИКОН-ПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ

C помощью силиконов можно контролировать химическую и топографическую природу поверхности ЛКП, что позволяет разрабатывать материалы с заданными гидро- и олеофильными свойствами. ЛКМ на основе традиционных пленкообразователей (эпоксидов, акрилатов и др.), модифицированные силиконами, называются гибридными. 

Благодаря уникальной химической природе силиконов стало возможно на их основе получить гибридный полимер, в котором силоксан выступает в роли матрицы, а алкоксиэпоксидные смолы модифицируют его боковые цепи. Сшивание эпоксидной и силоксановых частей приводит к образованию продукта, обладающего уникальными химическими и физическими характеристиками, которые позволяют использовать его в качестве основы для защитных покрытий пролонгированного действия. 

Эпоксисилоксановая смола сочетает в себе достоинства эпоксидов с прочностью полисилоксанов. Низкая вязкость силоксанового полимера позволяет сократить количество летучих компонентов в составе материала и значительно увеличить его сухой остаток. 

Последние достижения по разработке силикон-эпоксидных гибридных пленкообразующих для антикоррозионных окрасочных систем строительных конструкций используются для получения хим- и атмосферостойких покрытий. 

Композиция для получения атмосферостойких покрытий содержит (в частях): 100 реакционного акрилатного полимера с метакрилатными звеньями, ОН- и ароматические звенья; 100-500 продукта реакции диалкоксиэпоксисилана и триалкоксиэпоксисилана (в молекулярном соотношении 3:7-9:1) и аминосилана; 10-300 полиэпоксида; 100-500 сажи. Композиция имеет высокую стойкость при старении, сохраняет адгезию. 

Разрабатываются композиции, не содержащие токсичные соединения хрома и обеспечивающие надежную антикоррозионную защиту черных металлов за счет введения в рецептуру нанодобавок.

Составы для антикоррозионной защиты металлов на основе силиконов обладают повышенной водостойкостью. Их составы содержат на 100 частей (в пересчете на SiO2) силиконового компонента 3-25 частей TiO2 с размером частиц >70 нм, силановый промотор адгезии, жидкофазный носитель (вода со спиртами). 

Доказано, что внедрение в эпоксидное покрытие силанового компонента приводит к резкому уменьшению поглощения воды покрытием; отмечается также, что температура стеклования содержащего силаны покрытия увеличивается с увеличением продолжительности экспозиции покрытия в водном растворе, а не уменьшается, как в случае не содержащих силаны покрытий. 

Сравнительная оценка противокоррозионных свойств покрытий на алюминиевом сплаве

• эпоксидного покрытия, нанесенного на алюминиевый сплав;
• эпоксидного покрытия, нанесенного на алюминиевый сплав, обработанный додецилтриметоксисиланом (ДС), 3-глицидок-сипропилтриметоксисиланом или их смесью (ГС);
• эпоксидного покрытия, в которое были введены ДС и ГС в количестве 3 и 5 мл на 100 г смолы. 

В наибольшей степени ингибировало коррозию покрытие 3, что объясняли уплотнением покрытия в результате образования дополнительных поперечных связей гидролизуемыми в водных растворах молекулами силанов. 

От длины цепей линейных силоксанов с реакционно-способными концевыми группами зависят качества, придаваемые силиконовым компонентом эпоксидной матрице. Жидкие силиконы с короткими цепями по своей природе более реакционно-способны и лучше смешиваются с эпоксидной смолой. Это позволяет модифицировать объемные свойства эпоксидной матрицы, в частности разрывопрочность и ударопрочность. Введение в рецептуры силоксанов с более длинными цепями ухудшает смешиваемость с эпоксидами, а свойства силоксанового материала определяются уже не концевыми органическими функциональными группами, а полидиметилсилоксановой частью молекулы. В этом случае силиконовый компонент, как правило, становится поверхностным модификатором, придавая конечному продукту смазочные и водоотталкивающие свойства. 

Выводы 

1. Для антикоррозионной защиты металлоконструкций применяются ЛКМ на основе различных пленкообразующих: эпоксидных, полиуретановых, органосиликатных, гибридных полимерных на основе силиконов, фторсодержащих полимеров.
2. Практика российских и зарубежных специалистов в области АКЗ показывает, что срок службы современных покрытий, применяемых для окрашивания металлоконструкций и крупногабаритного оборудования, в промышленной атмосфере составляет до 15 лет.
3. ЛКП с длительным сроком службы (до 25 лет и более) — это покрытия на основе гибридных силикон или фторсодержащих полимеров.
4. Защита от коррозии на длительный срок — проблема сложная, и решать ее нужно комплексно. Важно правильно разработать и применить не только ЛКМ, но и систему покрытия для конкретных условий эксплуатации.

Компания "СПК"Промоборудование" предлагает контроль за очистными и окрасочными работами услугой "инспекционный контроль".