Справочник по морской практике

Коллектив авторов

По характеру развития и распространения коррозия бывает: поверхностная (равномерная, точечная, язвенная), подповерхностная (вызывающая вспучивание и расслоение металла) и межкристаллитная (поражающая грани кристаллов металла). Межкристаллитная коррозия наиболее опасна, так как, не нарушая внешнего вида конструкции, в определенных условиях нагрузки может вызвать внезапное и полное ее разрушение.

Существующие способы защиты от коррозии включают: м е х а н и ч е с к у ю защиту поверхности металла (т. е. создание механического барьера) от проникновения агрессивной среды, осуществляемую путем нанесения различных защитных пленок (лакокрасочных, металлических, масляно-жировых); х и м и ч е с к у ю защиту – создание плотных окисных пленок на поверхности металла (оксидирование, фосфатирование, ингибирование); э л е к

т р о х и м и ч е с к у ю защиту – преднамеренное изменение направления хода электрохимической реакции (коррозии) в искусственно создаваемых условиях (анодные, катодные покрытия и протекторная защита); з а щ и т у , о т э л е к т р и ч е с к о й к о р р о з и и – борьба с наложенными токами, осуществляемая применением правильных схем электроснабжения кораблей, исключающих утечку электричества, устройством специальных заземлений, отводящих ток от подводной части корпуса, а также нанесением лакокрасочных материалов, пленки которых достаточно хорошо электроизолируют корпус корабля от воды.

Наиболее распространенным, простым и относительно дешевым способом защиты металла от коррозии в корабельных условиях является окраска корабля. Современная химия дает возможность изготовлять высококачественные лакокрасочные материалы, обеспечивающие наряду с механической химическую (фосфати- рующие грунты) и электрохимическую (протекторные грунты) защиту. Лакокрасочные материалы (по предъявляемым требованиям и свойствам входящих в их состав компонентов) различают: а н т и к о р р о з и о н н ы е , в о д о с т о й к и е – защищающие металл от коррозии в местах с высокой степенью влажности (ЭКЖС-40, ХС-78, грунты ВЛ-02, № 81,ФЛ-03Ж и др.); н е о б р а с т а ю щ и е – защищающие корпус корабля от обрастания (ХВ-53, ХС-79, ЯН-7А); а т м о с ф е р о с т о й к и е – защищающие надводный борт и надстройки от атмосферной коррозии (ПХВ-29, ПХВ-35, ХВ-124, ПФ-115, ХС-510 и др.); т е р м о с т о й к и е – защищающие от коррозии поверхности металла, нагревающиеся свыше 100° С, и др.*

* Номенклатура лакокрасочных материалов приведена в ГОСТ 9825–61.

9.2. Компоненты лакокрасочных материалов

В состав лакокрасочных материалов (лаков, грунтов, красок, эмалей, шпатлевок) входит целый ряд компонентов: пленкообразователи, пигменты, растворители, пластификаторы, наполнители, сиккативы, отвердители и др. Используя все или часть компонентов в соответствующих пропорциях, получают любые лакокрасочные материалы, которые образуют пленки (окончательный продукт) с необходимыми физическими и химическими свойствами.

Пленкообразователи – основа любого лакокрасочного материала. Они представляют собой природные или синтетические вещества, способные образовывать при их нанесении на поверхность металла (дерева) за сравнительно короткое время прочные пленки. По способу образования пленок пленкообразователи подразделяются на непревращаемые и превращаемые.

К н е п р е в р а щ а е м ы м (термопластичным, или обратимым) относятся такие вещества, которые образуют пленку в результате испарения растворителя или охлаждения расплавленного пленкообразующего вещества без изменения их химического состава. Полученные пленки способны растворяться и плавиться, обладают хорошей эластичностью, но сравнительно слабой адгезией (прилипаемостью). К этой группе пленкообразователей относятся природные смолы (канифоль, шеллак, битум), синтетические высокомолекулярные смолы (перхлорвиниловые) и синтетические низкомолекулярные смолы (идитол).

К п р е в р а щ а е м ы м (термореактивным, или необратимым) относятся такие вещества, которые образуют пленку в результате химической реакции (полимеризации), при которой линейные молекулы путем «сшивания» между собой превращаются в трехмерные. Пленка – полимер сетчатой (пространственной) структуры с новыми физическими и химическими свойствами. Она не плавится и не растворяется, обладает высокой адгезией, механической прочностью, водостойкостью, но недостаточной эластичностью. К этой группе пленкообразователей относятся растительные масла (льняное, конопляное, тунговое) и синтетические низкомолекулярные смолы (бакелитовые, полиуретановые).

В качестве пленкообразователей используются: растительные масла, природные и синтетические смолы.

Р а с т и т е л ь н ы е м а с л а получаются из семян

или орехов растений и представляют собой сложные эфиры органических кислот и спиртов. По способности к высыханию различают масла: высыхающие (тунговое, конопляное, льняное), полувысыхающие (подсолнечное, кукурузное) и невысыхающие (оливковое, касторовое). Для превращения невысыхающих масел в высыхающие и ускорения процесса образования пленок все растительные масла подвергают термической обработке (дегидратация, полимеризация, оксидация). Обработанные таким образом масла превращаются в олифы (натуральная Г О С Т 7931–56, оксоль О С Т Н К Т П 7474/581, касторовая ОСТ НКПП 538, глифталевая и др.). Лучшей считается натуральная олифа (льняная или конопляная), на которой готовятся масляные краски и лаки. Остальные олифы в своем составе содержат от 14 до 50% различных растворителей.

Наиболее простой способ получения натуральной олифы в корабельных условиях: налить в железный котел льняного или конопляного масла; помешивая, нагреть до 160–170° С; в кипящее масло всыпать сиккатив (пиролюзит или глет), после чего нагреть эту массу до температуры 240–280° С; сваренную олифу охладить, дать ей отстояться и профильтровать.

П р и р о д н ы е с м о л ы – продукты жизнедеятельности растений (канифоль ГОСТ 797–64), насекомых (шеллак импортный) и ископаемые смолы (янтарь ТУ 617–53, битум, асфальт и др.), которые используются для получения лакокрасочных материалов (каменноугольный лак Г О СТ 1709–60, шеллачный лак ГОСТ 7573–55, краска ЯН-7А СТУ 44–31-62, масляные и другие лаки), а также применяются как модифицирующие добавки к другим пленкообразующим веществам для придания требуемых свойств их пленкам (канифоль повышает адгезию, янтарь и битум – водостойкость и т.д.).

С и н т е т и ч е с к и е с м о л ы в настоящее время являются одним из основных пленкообразователей, на основе которых готовится большое количество различных лакокрасочных материалов. Синтетические смолы – высокомолекулярные соединения (полимеры или сополимеры), полученные путем полимеризации (перхлорвиниловые, акриловые) или поликонденсации (глифталевые, пентафталевые, фенольно-формальдегидные, эпоксидные). Полимеризованные смолы в основном образуют пленку в процессе улетучивания растворителя; поликонденсационные в большинстве случаев образуют превращаемые (необратимые) пленки.

Растворители. Для доведения пленкообразователя до нужной консистенции используются различные растворители – летучие органические жидкости, способные полностью растворять масла, смолы и улетучиваться из них в процессе образования пленки. Не все растворители одинаково растворяют те или иные пленкообразователи. Поэтому для доведения лакокрасочных материалов, поступающих на корабль, до рабочей консистенции следует применять строго определенные растворители (табл. 9.1) или их смеси (табл. 9.2) в необходимых количествах (согласно действующим инструкциям), но не превышая 8–15% веса краски. Лакокрасочные материалы (кроме масляных красок на натуральной олифе) содержат большое количество (до 80% и более) различных растворителей (табл. 9.3), что требует особых мер предосторожности, так как все растворители в той или иной степени являются токсичными, огне- и взрывоопасными.

Т а б л и ц а 9.1

Т а б л и ц а 9.2

Т а б л и ц а 9.3

Пластификаторы (мягчители) – малолетучие растворители (органические или синтетические) или невысыхающие растительные масла и синтетические смолы (глифталевые, пентафталевые), вводимые в лакокрасочные материалы для придания их пленкам эластичности. Пластификаторы в процессе образования пленки не улетучиваются и как бы «смазывают» макромолекулы, уменьшая силы их сцепления (табл. 9.4).