Одновременная защита черных и цветных металлов сопряжена с большими трудностями, ибо трудно найти такое соединение, которое бы защищало ряд металлов. Из соединений, обладающих универсальными пассивирующими свойствами, до последнего времени известны были лишь хроматы. Однако они являются токсичными и, кроме того, не относятся к летучим соединениям.
Используя теоретические представления, изложенные в гл. 2, нам удалось создать большой класс оригинальных отечественных ингибиторов, которые относятся к летучим соединениям (Р= 10~6Ч-10-7 мм рт. ст.) и отличаются универсальными защит
ными свойствами, т. е. способностью одновременно защищать и черные, и цветные металлы.
Эти универсальные летучие ингибиторы относятся к классу нитро — и динитробензоатов. Отличительной чертой их является наличие в их составе функциональных групп, защищающих черные и цветные металлы, высокая окислительная способность и наличие органических катионов, легко адсорбирующихся на поверхности различных металлов.
О защитных свойствах этих соединений в промышленной атмосфере можно судить по данным, представленным в табл. 10,1. Как видно, эти ингибиторы отличаются высокими защитными свойствами по отношению к отдельным металлам и большой универсальностью. Наибольшие затруднения встречаются обычно при защите магния, цинка, кадмия. Однако если магний оксидирован, а цинк и кадмий хроматированы, нитробензоаты аминов обеспечивают удовлетворительную защиту. Для магния кроме этого, как будет показано ниже, имеются уже и более эффективные ингибиторы.
Таблица 10,1. Защитная способность летучих ингибиторов в атмосферных условиях (промышленный район)*
* Метод применения: ингибитированная бумага (2,5—3,5 г/м2), полиэтиленовый чехол (100-200 мкм). |
Высокие защитные свойства иитробензоатов подтверждены и результатами их испытаний на корабле, плававшем в тропических районах. Все это дало основание рекомендовать их промышленности для использования в качестве средств противокоррозионной защиты. Промышленные испытания показали, что’ нитробензойные соли аминов хорошо защищают от коррозии сложные изделия, изготовленные из большого числа черных и цветных металлов, не оказывая вредного влияния на разнообразные неметаллические материалы.
Кроме ингибиторов, относящихся к классу солей нитробензойной и динитробензойной кислот, в последнее время изучают с целью изыскания универсальных ингибиторов и другие классы соединений. В частности, обнадеживающие результаты получены с ароматическими оксинитросоединениями, а также соединениями нафталинового ряда. В работах [211] сообщается о наличии защитных свойств у моно-, ди — и тринитрофенолятов натрия по отношению к сталям и другим металлам. Предполагается, что защитная способность нитрофенолятов обусловлена хемосорбцией. При этом карбонильные группы выступают в качестве доноров электронов. Кроме того, возможна пассивация за счет токов восстановления нитрогруппы. Все эти соединения пока являются объектами лабораторных исследований и промышленного применения не получили.
Предпринимались также неоднократные попытки использовать в качестве универсальных летучих ингибиторов эфиры хромовой кислоты, однако ввиду их нестабильности они оказались мало эффективными для длительной защиты.
В работах Левина с сотр. [212] сообщается о положительных результатах, полученных при использовании в качестве ингибитора атмосферной коррозии для цветных металлов хроматов циклогексиламина и дициклогексиламина. Эти ингибиторы наносятся непосредственно на металл или ими пропитывают бумагу, в которую заворачивают изделие. Ввиду того, что эти соединения обладают низким давлением паров, их эффективность в бумаге мала. Более эффективно они защищают металлы от коррозии при непосредственном нанесении на поверхность изделия. Поэтому их следует отнести скорее к контактным ингибиторам, защитные свойства которых зависят в значительной степени от того, насколько удается сохранить контакт ингибитора с поверхностью металла.
В связи с этим следует упомянуть о другом соединении, также действующем, очевидно, в основном по контактному механизму, о бензтриазоле СбН5Ы3. Это соединение предложено английским исследователем Коттоном [178] для защиты от коррозии меди. Механизм его действия связывается с образованием нерастворимого комплекса меди. Оно уже в течение ряда лет используется в виде ингибитированной бумаги для защиты от коррозии медных сплавов в процессе их транспортировки и хранения.
Ag, Ni, Sn, AI, Mg, Cdxp, Znxp, Cu/Zn, Cu, Fe
Кроме нитробензоатов аминов весьма эффективными соединениями для защиты черных и цветных металлов являются синтезированные нами производные низкомолекулярных аминов, которые выпускаются под маркой ИФХАН. Отличительной чертой их является способность наряду с другими металлами защищать и магниевые сплавы, которые до сих пор не удавалось защитить с помощью летучих ингибиторов. Другое их преимущество заключается в более высоком давлении паров (~0,1 мм рт. ст.), что делает перспективным применение их для защиты крупногабаритных сложных изделий с разветвленной системой застойных мест, щелей, зазоров, а также оснащенных большим числом приборов. О защитных свойствах ингибиторов типа ИФХАН можно судить по данным, представленным в табл. 10,2. Ингибиторы типа ИФХАН могут применяться в виде ингибитированной бумаги с внешним чехлом, а также в виде пористого адсорбента, пропитанного ингибитором («линасиль»). Ими можно также насыщать воздух, который в дальнейшем просасывается через изделия с целью осаждения на поверхности пленки ингибитора.
Из контактных ингибиторов кроме упомянутого выше бензтри — азола для защиты цветных металлов находит применение и бумага, пропитанная бензоатом натрия. Этот ингибитор защищает сталь, цинк, серебро, не оказывает вредного влияния на алюминий, медь, латунь, слабо защищает чугун. Имеются указания, что он обладает свойством расползаться на поверхности и поэтому защищает и те участки поверхности, которые не находятся в непосредственном контакте с ингибитированной бумагой.