Холодное или горячее цинкование: что выбрать? Холодный цинк
Отличие горячего и холодного цинкования
Отличие горячего и холодного цинкования.
Как известно, цинкование конструкций – один из самых надежных способов защиты металла от коррозии. Существует несколько принципиально разных способов цинкования. Так как же выбрать способ, который оптимально подойдет конкретно под Ваши потребности?
Для начала, ознакомимся с сутью наиболее популярных методов оцинкования конструкций – методов горячего цинкования и холодного цинкования.
Горячее цинкование – способ нанесения антикоррозионного покрытия на конструкцию, посредством опускания ее в ванну с расплавленным цинком и последующим подвешиванием до полного высыхания покрытия. В результате имеем ровную надежную плотную защиту с продолжительным сроком службы. Поверхность имеет глянцевый внешний вид, приятный взору, конструкция надежно защищена.
Каковы же недостатки данного метода антикоррозионной защиты? Их несколько. Из-за ограниченности размеров ванны затрудняется горячее цинкование крупногабаритных конструкций, кроме того, из-за отсутствия большой конкуренции на рынке горячего оцинкования, потребитель лишается естественного права на выбор. Что же касается внешнего вида конструкции, его ухудшают потеки цинка, застывшие самым непрезентабельным образом. Еще одним существенным минусом является то, что по оцинкованной поверхности запрещено проводить сварные работы, что значительно затрудняет монтаж на месте, где часто не обойтись без монтажной сварки.
В противоположность горячему цинкованию, большой популярностью пользуется холодное цинкование конструкций. Оно, в свою очередь, подразделяется на гальваническое цинкование и покрытие цинкосодержащим грунтом.
Гальваническое цинкование. Здесь оцинкование конструкций происходит за счет электролиза. Представьте себе большую стиральную машинку, куда вы загружаете ваши детали, а после «стирки» получаете готовые оцинкование изделия – таково очень приблизительное описание «гальваники». Ее достоинством является сравнительно низкая стоимость, однако на этом достоинства и заканчиваются.
Также, как и для горячего цинкования, для гальванического цинкования существуют ограничения по размеру деталей, однако в данном случае они более жесткие. В добавок к этому, слой цинка, получаемый после гальванической обработки составляет, в среднем, 8-20 мкм, что в 3-4 раза меньше, чем при других способах цинкования. Обобщая, можно сказать, что гальаническое цинкование пригодно для небольших деталей, эксплуатируемых в неагрессивной среде и не имеющих значительной степени ответственности.
Холодное цинкование цинкосодержащим грунтом. Цинкосодержащий грунт являет собой композицию цинкового порошка (часть цинка в составе должна превышать 80%, у качественного грунта этот показатель достигает отметки 95-98%) с полимерным, эфирным или полиуретановым наполнителем. Такие грунты (цинкосодержащие мастики или эмульсии) незначительно разнятся составом, однако цель их одна – составить конкуренцию горячему цинкованию, в некоторых аспектах превозойти его характеристики.
Защита данного метода холодного цинкования более надежна и доступна, чем при горячем цинковании, при этом не уступает в сроках службы. Грунтовка (которую можно использовать в качестве самостоятельного покрытия) легка в нанесении с помощью стандартных средств окрашивания (возможно даже цинкование в домашних условиях), при этом мы получаем надежный слой (в среднем, 50 мкм) плотно прилегающего цинка.
Холодное цинкование пригодно для защиты крупногабаритных конструкций (конструкции мостов, железнодорожные металлоконструкции, баки, резервуары, нефтепроводы), для которых невозможно горячее цинкование. Также данные цинконаполненные композиции используют для ремонта цинковых покрытий (в частности, горче цинкованных), возможно использование после монтажной сварки.
Холодное цинкование обеспечивает высокие сроки службы антикоррозионного покрытия и является лидером по соотношению цена/качество.
Компания «Саприко групп» предлагает поставки цинкосодержащего грунта высокого качества с массовой долей цинка до 96%, производства российского научно-производственного холдинга.
Действительно ли холодное цинкование работает?
Несмотря на множество доказательств, мы все еще встречаем негативные отзывы о холодном цинковании. Мол, не надежно, не прослужило обещанный срок, лучше применять старые, проверенные методы, вроде горячего цинкования или гальванического. Почему так происходит и что на самом деле дает холодное цинкование – расскажем в этой статье.
Стоит отметить, что споры о том, какой вид цинкования лучше, не утихнут никогда. Всегда 
будут поклонники старых, классических методов и тех, кто идет за прогрессом. Среди разных способов цинкования всегда будет существовать конкуренция, поэтому мы еще не раз увидим «доказательства» того, что этот метод работает лучше, чем другой.
На самом деле, мы как специалисты по цинкованию, не говорим о том, что горячее цинкование хуже. Горячее цинкование – надежный способ защиты металлов от коррозии, проверенный годами и миллионами тех людей, кто его применял. Этот способ дает металлам надежную, долговечную защиту до 50 лет. Однако, его применение не всегда удобно.
Холодное цинкование дает те же защитные характеристики, что и горячее, но в отличие от него, может применяться в тех случаях, где горячее цинкование затруднительно. Например, если необходимо защитить от коррозии большую, не разборную конструкцию, которую просто нельзя привезти в цех для горячей обработки. Есть очень «говорящие» примеры применения холодного цинкования именно в таких случаях. Один из таких примеров – Австралийский трубопровод, который после применения холодного цинкования в 40-вых годах, до сих пор успешно функционирует и не ржавеет. К тому же, многие мосты в Америке покрыты цинковыми составами вручную и до сих пор не имеют ни следа ржавчины.
Что бы мы ни слышали о холодном цинковании, впечатляющие примеры говорят о том, что холодное цинкование всегда приходит на выручку там, где нет возможности применить другой способ защиты. А на самом деле, действует цинкование, что горячее, что холодное – одинаково. На поверхность металла наносится слой цинкового покрытия, которое полностью закупоривает все поры и микротрещины, предотвращая кислороду доступ к поверхности защищаемого металла. А нет кислорода, нет и реакции с металлом, а значит и ржавчины.
Горячее и холодное цинкование способно защищать металлы на протяжении 50 и более лет, но это при идеальных условиях. И при том, что толщина защитного слоя останется такой же, хотя бы 45-65 мкм, а это невозможно на протяжении стольких лет. Поэтому приходится дополнять покрытие новыми слоями. То есть, даже при использовании горячего цинкования, вам все равно придется со временем обратиться к холодному для обновления покрытия.
Почему же можно встретить негативные отзывы о холодном цинковании, если все так прекрасно? Дело в том, что для того чтобы холодное цинкование работало, нужно соблюсти необходимые условия. В первую очередь, качественно подготовить поверхность и тщательно нанести состав при нужных условиях. А условия соблюдают не всегда, особенно халтурят на стадии подготовки поверхности. Вот самые качественные составы для холодного цинкования и не срабатывают так, как обещано.
К тому же существует большой процент обмана и хитростей. В целях наживы, за составы для холодного цинкования выдаются покрытия, которые ими совсем не являются. Просто краски с добавлением цинка не являются составами для холодного цинкования, поэтому они очевидно не защищают металлы так качественно и долго, как бы нам этого хотелось.
Цинк действительно работает, подставляет себя для окисления на воздухе, вместо защищаемого металла. Даже тогда, когда покрытие повреждено. Потому что цинк – более активный металл, по сравнению со многими другими. Для сравнения, если покрыть металла сплошным слоем олова – будет тот же эффект. Но, только пока целостность слоя не будет нарушена. Как только кислород попадет к поверхности защищаемого металла, даже через микротрещины – процесс коррозии запуститься с двойной скоростью. Потому что олово, менее активный металл, чем сталь, которую оно пытается защитить.
Краски с содержанием цинка не работают так долго и эффективно потому, что имеют недостаточное содержание самого цинка, поэтому защита не является столько прочной и надежной, как в случае с составами для холодного цинкования. Их особенность состоит в том, что в них содержится очень большой процент цинка – от 94% и более. Причем цинк используется максимально чистого качества, 98-99% чистоты. Только такие показатели способны работать максимально эффективно и защищать металлы от коррозии на десятки лет. 
Если вы хотите, чтобы холодное цинкование сработало так, как нужно, отнеситесь серьезно к подготовке поверхности и соблюдению условий нанесения. Холодное цинковое покрытие обеспечит максимальную защиту, только если будет плотно прилегать к защищаемому металлу. А значит между ним и металлом не должно быть не малейших преград. Необходима тщательная очистка от всех загрязнений, даже пыли, от старых покрытий и особенно следов ржавчины, если она уже проявилась. Если на поверхности есть окалина, то ее тоже необходимо удалить.
Через пару лет на поверхности цинкового покрытия образуется белый налет. Это не означает, что покрытие плохо работает. Наоборот, это признак того, что цинковое покрытие окислилось – вступило в борьбу с окружающей средой за защиту металла от ржавчины. Его не нужно удалять.
А чтобы ваши металлы были защищены качественно и долго, выбирайте качественные, настоящие составы для холодного цинкования, которые вы можете найти в нашем каталоге.
ЕСЛИ У ВАС ЕСТЬ ВОПРОСЫ ПО ВЫБОРУ АНТИКОРРОЗИЙНОГО СОСТАВА ИЛИ КРАСКИ ВЫ МОЖЕТЕ ОБРАТИТЬСЯ ЗА ОТВЕТАМИ К НАШИМ МЕНЕДЖЕРАМ ПО ТЕЛЕФОНАМ:
в Санкт-Петербурге: +7(921)927-58-47, +7 (812) 603-41-53
в других городах: 8 (800) 707-53-17
или почте: [email protected]
terazinc.ru
Холодное цинкование — Цинковый портал
Холодное цинкование — технология нанесения лакокрасочных,цинковых покрытий на стальные поверхности. По своим технологическим параметрам цинковое покрытие после холодного цинкования не уступает аналогичным характеристикам после процесса горячей оцинковки.
Холодное цинкование. Технология процесса
Составы для холодного цинкования включают в себя• высокодисперсный цинксодержащий порошок (от 80% и выше), • связующие компоненты (органические или неорганические).
Для образования равномерного слоя при холодном цинковании в состав используемого порошка входит смесь, состоящая из мелкодисперсных частиц чистого цинка размерами от 5 мкм до 15 мкм. Чем меньше цинковые составляющие,• тем лучше междиффузионная связь между наносимым слоем и основанием (металлическая связь Zn- Fe), • тем выше эластичность защитного слоя, • тем меньше шероховатость покрытия (поверхность ровная и гладкая).
технология холодного цинкования
При холодном цинковании в качестве связующего элемента чаще всего используют полимерные органические составы. Основной характеристикой связующих компонентов является способность «застывать» (отвердевать), образуя гидроизоляционное покрытие.1. Затвердевание эпоксидных и полиуретановых составов происходит за счет протекания химических реакций, которые носят необратимый характер. 2. Цинксиликатные композиции отвердевают на воздухе за счет реакции догидролиза влагой. 3. Некоторые цинкнаполненные покрытия (термопластичные) «застывают» в результате испарения растворителя.
Холодное цинкование — технологический процесс, в результате которого получается покрытие, обладающее высокими антикоррозионными свойствами. Защита матричной основы от разрушения осуществляется двумя способами:• барьерным (гидроизоляционным), • протекторным (катодным).
сравнительная схема защитного механизма лакокрасочного и цинконаполненного покрытия
При холодном цинковании защита обработанного изделия протекает от протекторного типа к барьерному.
Барьерный тип защиты характерен для лакокрасочных покрытий. Он основан на создании изоляционного слоя на поверхности обрабатываемой детали.
Протекторный способ основан на работе гальванической пары цинк – железо (Zn является анодом по отношению к Fe). При агрессивном воздействии цинк защищает стальное покрытие, растворяясь. Продуктами разрушения защитного слоя являются труднорастворимые окислы, которые заполняют места повреждения. Главными составляющими протекторной защиты являются:• концентрация цинксодержащего пигмента (чем выше содержание цинка в порошке, тем выше гальванохимическая активность), • пористость обрабатываемого изделия и наносимого материала.
После холодного цинкования цинкнаполненное покрытие может использоваться1) как самостоятельное защитное покрытие, 2) для предварительной грунтовочной обработки, 3) в качестве межоперационной, ремонтной защиты.
Нанесение защитного слоя в процессе холодного цинкования может производиться путем окунания обрабатываемого изделия в приготовленный технологический раствор или методом покраски с использованием специальных распылителей (краскопультов) или кисточек и валиков.
способы нанесения цинконаполненного покрытия
Толщина, получаемого после холодного цинкования, слоя может доходить до 120 мкм.
Сложности при нанесении цинкового покрытия методом холодного цинкования
1. Цинковый порошок при нанесении всегда должен находиться во взвешенном состоянии, иначе возможно оседание и слипание его, что может привести к дефектам получаемого покрытия и невозможности протекания технологического процесса. 2. При холодном цинковании высокие требования предъявляются к подготовке поверхности перед нанесением защитного слоя (поверхность должна быть чистой, сухой и пористой, что улучшает химическую адгезию).
дефекты холодного цинкования
3. При нанесении цинкнаполненного покрытия методом распыления особые требования предъявляются к спецоборудованию (краскопульту). 4. Технологический процесс чувствителен к толщине наносимого слоя (чем больше слой, тем выше вероятность отслоения).
Преимущества холодного цинкования
1. Отсутствие ограничений в габаритных размерах изделий (конструкций) при нанесении защитного покрытия. 2. Возможность производить сварочные работы на оцинкованной поверхности, сварочные швы оцинковываются по месту.
преимущества холодного цинкования
3. Холодное цинкование производится в диапазоне температур от -20 градусов до + 40 градусов. 4. Подготовка поверхности перед нанесением цинкового покрытия производится по месту нахождения конструкции (изделия). 5. Технология холодного цинкования позволяет получить эластичное, коррозионностойкое покрытие, устойчивое к воздействию ультрафиолетового излучения, радиации, микроорганизмов. 6. Разнообразие способов нанесения (окунание, распыление, покраска). 7. Полное отсутствие водородной охрупчиваемости, не наблюдаются процессы старения, истощения поверхностного слоя. 8. Полученный защитный слой обладает высокой электропроводностью, термостойкостью, стойкостью к ударным нагрузкам и истиранию. 9. Оцинкованная поверхность, полученная после холодного цинкования, пожаробезопасна, не подвержена возгоранию. 10. Технология холодного цинкования проста. 11. Невысокая стоимость технологического процесса.
По своим технологическим параметрам цинкнаполненные покрытия не уступают технологическим характеристикам защитных покрытий, полученных методом горячего цинкования.
Области применения цинконаполненных покрытий
применение холодного цинкования
Холодное цинкование активно используется при защите и ремонте строительных металлоконструкций, тоннелей, мостовых сооружений,трубопроводов, резервуаров для хранения жидкостей, столбов освещения, применяется в автомобилестроении. Эффективность метода холодного цинкования основана на простоте технологии, невысокой себестоимости, быстрой окупаемости вложенных затрат.
www.zinkportal.ru
Сравнение холодного цинкования и других методов защиты от коррозии
Различные составы и покрытия, применяемые в холодном цинковании эффективно защищают металлические конструкции от коррозии, кроме того имеют множество преимуществ перед другими способами защиты. Чтобы наглядно продемонстрировать все плюсы холодного цинкования мы проведем подробное сравнение с самыми распространенными методами защиты от коррозии, которыми являются горячее оцинковывание, окрашивание и металлизация.
Сравнение холодного цинкования и горячего цинковывания
1. Составы и покрытия для холодного цинкования имеют способности к созданию гальванической пары, уровень частоты частиц цинка – до 99,9%, а содержание цинка в плёнке до 96%, что идентично результатам горячего оцинковывания. Однако стоимость самих составов и покрытий, а так же работ по цинкованию значительно отличается от цен выполнения горячего цинкования. Применение холодного цинкования любых, даже самых больших конструкций, обойдется вам в несколько раз дешевле горячего оцинковывания.
2. Сроки эксплуатации покрытия нанесенного способом холодного цинкования или же горячего оцинковывания так же совпадают, но после того как какие-то части поверхности утратят цинк и потеряют защиту от коррозии, составами для холодного цинкования будет возможно «залатать дыры», то есть провести поверхностный ремонт только необходимых участков, а не всей конструкции целиком. К тому же разница новых и старых оцинкованных участков практически не будет видна, так как покрытие отлично "смешивается" со старыми слоями. Горячее оцинковывание невозможно провести только на отдельных участках конструкции.
3. Покрытия холодного цинкования образует надежное и долговечное, электрохимическое соединение с металлом на который оно нанесено, благодаря этому покрытия не отслаиваются, что возможно при горячем цинковании.
4. Слои составов холодного цинкования могут выдерживать не только высокие температуры до 150с, но и возможно нанесение до -30с градусов.
5. «Холодные» покрытия стойко выдерживают термические расширения и сжатия без повреждений, так как являются эластичными. Они способны «пережить» механическую деформацию самой конструкции до 5см на 1м, без потери своих защитных качеств.
6. Нанесение составов холодного цинкования может осуществляться практически в любом месте, а для работы необходим всего лишь один человек, что значительно уменьшает затраты по сравнению с горячим цинкованием, производимым только командой специалистов в специально отведенных для этого местах.
7. Покрытия для холодного цинкования могут наноситься на влажные поверхности.
8. Составы холодного цинкования допускается нанесение на старые цинковые покрытия, в отличии от горячего оцинковывания, которое требует зачистки старых слоев.
9. Если на поверхности нет следов старой краски, жира, масел и ржавчины, то можно использовать составы для холодного цинкования без специальной, сложной и дорогостоящей обработки поверхности.
10. Цинконаполненные составы при хорошей подготовке поверхности имеют адгезию в 1балл. В наше время горячее цинкование, не может похвастаться таким показателем.
11. Горячие цинкование требует окунания конструкции в специальную ванну при очень высоких температурах. Это может привести к деформации конструкции, после чего возникнут сложности при сборке и установке. К тому же не каждую конструкцию можно доставить на место и окунуть в ванну из-за размеров и не мобильности. С составами холодного цинкования таких проблем не возникает в принципе.
Холодное цинкование и краски
Цинковые краски по составы и методам воздействия схожи с составами для холодного цинкования и поэтому обладают многими теми же преимуществами, однако некоторые преимущества таких составов все-таки «выигрывают» у красок.
1. Холодное цинкование чаще всего гораздо быстрее сохнут, чем простые краски, что ускоряет процесс работ. После их нанесения, повторный слой можно наносить уже через час. А краски в данном случае используются в качестве дополнительного, финишного покрытия.
2. Составы для холодного цинкования как правило более вязкие по сравнению с красками, что обеспечивает более легкое нанесение на наклонные и вертикальные поверхности, позволяет избежать подтеков и пузырей.
3. Покрытия холодного цинкования допускается наносить на уже заржавленную поверхность, без специальной обработки, чего не допускают многие краски.
4. «Холодные» составы можно наносить на влажные поверхности.
5. Допускается нанесение на старые оцинкованное покрытие.
6. Покрытия холодного цинкования обеспечивают надежную катодную защиту и на сварных швах, которые наиболее подвержены воздействию ржавчины.
Холодное цинкование и металлизация
1. Составы для холодного цинкования обладают всеми теми же возможностями надежной катодной защиты, что равнозначно металлизации.
2. Для металлизации конструкций большое количество сложных и не всегда выполнимых требований по подготовке и нанесению. Например, обработка класса Sa 3 абразивным материалом без увлажнения, пескоструйная исключительно сухая обработка. Сам процесс металлизации должен проводиться сразу же после обработки, не позднее чем через 6 часов, если конструкция находится в помещении, и не позднее 30 минут, если конструкция находится на открытом воздухе. Помещение, где осуществляется процесс, должно быть хорошо вентилируемым, а так же не допускается металлизация на открытом воздухе во время дождя, тумана или повышенной влажности.
3. Составы для холодного цинкования допускаются к нанесению на необработанные или влажные поверхности, а сам процесс нанесения может осуществляться даже через несколько дней после подготовки поверхности.
4. При металлизации рекомендуется оставлять небольшие неметализированные участки по 5 мм перед сварными швами, чтобы процесс не испортил качество сварки.
5. Покрытия холодного цинкования хорошо подвергаются ремонту, который может быть осуществлен на небольших участках не нарушая общей целостности защитного слоя. При металлизации это практически невозможно.
6. При металлизации обязательным условием является нанесение нескольких слоев, только так обеспечивается стойкая, надежная защита. При применении составов для холодного цинкования может быть достаточно даже одного слоя.
7. Составы для холодного цинкования могут наноситься на труднодоступные места конструкций или применятся в тоннелях, что полностью исключено для металлизации.
8. Составы для холодного цинкования обеспечивают больший срок эксплуатации защитного покрытия по сравнению с металлизацией.
9. Проведение холодного цинкование обходится на 30-40% дешевле, чем процесс металлизации.
Наглядное сравнение холодного цинкования и других методов защиты
| Свойства |
Холодное цинкование |
Горячее оцинковывание |
Краска |
Металлизация |
|
Активная катодная защита |
+ |
+ |
? |
+ |
|
Легкое применение на месте |
+ |
? |
+ |
? |
|
Многократное нанесение |
+ |
+ |
? |
? |
|
Возможно финишное покрытие |
+ |
+/? |
+ |
? |
|
Нанесение в экстремальных условиях (высокие и низкие температуры, влажная окружающая среда) |
+ |
? |
? |
? |
|
Неограниченный срок хранения |
+ |
? |
? |
? |
|
Контакт с питьевой водой |
+ |
+ |
? |
+ |
|
Температурная и механическая устойчивость |
+ |
? |
? |
? |
|
Сварка |
+ |
+ |
? |
+ |
www.zincor.ru
Холодное или горячее цинкование: что выбрать?
Цинкование металлических конструкций и изделий давно признано самым эффективным методом борьбы с коррозией и продлением срока их службы. Но, выбор между различными способами цинкования сделать не просто. Какой же вид цинкования подойдет в вашем конкретном случае – мы расскажем в этой статье.
Суть горячего и холодного цинкования
Горячее цинкование – нанесение защитного антикоррозийного покрытия путем окунания всей конструкции в ванну с расплавленным цинком. После этого конструкцию подвешивают и ждут до полного высыхания. В результате, конструкция приобретает сплошное защитное покрытие без пропусков, защищены даже труднодоступные места, так как «жидкий» цинк проникает и внутрь конструкций. Защита горячей оцинковки надежно служит до 60 лет, а иногда и более, при благоприятных условиях эксплуатации. Горячее цинкование уже более 160 лет является стандартом в области антикоррозийной защиты металлов и с момента изобретения практически не претерпело изменений.
Холодное цинкование (цинкосодержащими составами) – нанесение на подготовленную поверхность металлов специальных составов с большим содержанием цинка (95 и более %). На сегодняшний день это самый современный, простой, быстрый и экономичный способ защиты металлов от коррозии.
Холодное и горячее цинкование – достоинства и недостатки методов
| Холодное цинкование | Горячее цинкование |
| Достоинства методов | |
|
|
| Недостатки методов | |
|
|
Составы для холодного цинкования – тут. Доставка возможна в день обращения!
ЕСЛИ У ВАС ЕСТЬ ВОПРОСЫ ПО ВЫБОРУ АНТИКОРРОЗИЙНОГО СОСТАВА ИЛИ КРАСКИ ВЫ МОЖЕТЕ ОБРАТИТЬСЯ ЗА ОТВЕТАМИ К НАШИМ МЕНЕДЖЕРАМ ПО ТЕЛЕФОНАМ:
в Санкт-Петербурге: +7(921)927-58-47, +7 (812) 603-41-53
в других городах: 8 (800) 707-53-17
или почте: [email protected]
terazinc.ru
Состав для холодного цинкования (варианты)
Изобретение относится к области металлургии, в частности к антикоррозионным составам для холодного цинкования, и может быть использовано в различных областях техники для защиты стальных конструкций от коррозии. Заявлены варианты составов для холодного цинкования. Состав для холодного цинкования содержит цинковый порошок, полистирол, сольвент или ксилол. Размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %: цинковый порошок 50-80, сольвент или ксилол 25-40, полистирол 4-10. Технический результат - получение состава с высокой антикоррозийной защитой и адгезией по отношению к наносимому металлу, высокой стойкостью в атмосфере и водной среде, а также экологически чистого со стабильными свойствами состава и пригодного для длительного хранения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к антикоррозионным составам для холодного цинкования. Изобретение может быть использовано в различных областях техники: гражданском строительстве, транспортном строительстве, нефтегазовом комплексе, энергетике, в объектах железных дорог, портовых и гидросооружениях, автотранспорте для защиты от коррозии стальных конструкций, изделий и оборудования в атмосферных условиях и водных средах.
Известен состав для холодного цинкования, содержащий, %:
Цинковый порошок 47-87,
Полистирол 1,3-5,1,
Сольвент нефтяной - остальное,
при этом размер частиц порошка цинка составляет 4-12 мкм (RU 2141984 С1, C09D 5/08, 27.11.1999 /1/), который выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенного изобретения.
Недостатком состава является использование высокодисперсного порошка, что уменьшает полезную поверхность цинковых частиц, вызывает ослабление электроконтакта между частицами цинка и отрицательно сказывается на адгезии состава, способе нанесения состава на защищаемую от коррозии поверхность.
Для устранения вышеуказанных недостатков предложены варианты составов для холодного цинкования согласно предложенному изобретению.
Задачей изобретения является повышение антикоррозионной защиты и адгезии по отношению к наносимому металлу.
Технический результат - получение состава для холодного цинкования с высокой антикоррозионной защитой и адгезией по отношению к наносимому металлу, высокой стойкостью в атмосфере и водной среде, а также экологически чистого со стабильными свойствами и пригодного для длительного хранения.
Технический результат достигается использованием состава для холодного цинкования, выражается в высокой антикоррозионной защите сталей и сплавов на основе железа, характерной для холодного цинкования, проявляемой в меньшей скорости коррозии, более быстром, удобном способе нанесения состава на поверхность металла в любых погодных условиях, ремонтопригодности покрытия.
Предложены варианты составов для холодного цинкования, охарактеризованные такими растворителями, как сольвент и ксилол.
а) Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, сольвент и полистирол, при этом размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %:
Цинковый порошок 50-80,
Сольвент 25-40,
Полистирол 4-10.
б) Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, ксилол и полистирол, при этом размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм, при следующем соотношении компонентов в составе, %:
Цинковый порошок 50-80,
Ксилол 25-40,
Полистирол 4-10.
В качестве цинкового порошка может быть использован порошок состава:
Цинк металлический - не менее 96%;
Железо - не более 0,005;
Свинец - не более 0,013;
Кадмий - не более 0,004;
Медь - не более 0,001;
Олово - не более 0,001;
Мышьяк - не более 0,0005.
Остаток, нерастворимый в разбавленной 1:1 соляной кислоте, - не более 0,05.
В качестве сольвента может быть использован сольвент нефтяной или сольвент каменноугольный.
В качестве ксилола может быть использован ксилол нефтяной или ксилол каменноугольный.
В качестве полистирола может быть использован высокоударопрочный полистирол марки 825ES, в котором прочность при изгибе: не менее 45,0 МПа, модуль эластичности: не менее 2200 МПа, ударные свойства по Гарднеру: не менее 12 Дж. Также вместо него, но с менее качественными показателями можно использовать следующие виды:
- PS, или GPPS, или PS-GP, или XPS, или Crystal PS (полистирол общего назначения), УП, или УПС, или HIPS, или PS-HI, или PS-I (ударопрочный полистирол), MIPS, или IPS, или PS-I (ударопрочный полистирол средней ударной прочности), SHIPS (ударопрочный полистирол сверхвысокой ударной прочности),
и марки высшего или первого сорта:
- ПСМ; ПСМ-111; ПСМ-115; ПСМ-118; ПСМ-151; ПСС; ПСЭ-1; ПСЭ-2; УПМ-0703 Э; 825EF;
- высокоударопрочный полистирол: 830, 844Е, 845Е, 965Е, 975Е, 500, 525, 535, 585;
- ударопрочный марок: УПМ-0508, УПМ-0612 Л, УПМ-0703 Л, УПМ-0703 Э, УПМ-0803 Э, УПМ-424, УПС-0801, УПС-1002 Л, 625, 680, 825, 825Е, 945, 945Е, 740;
- ударопрочный суспензионный УПМ-0803 Л, УПС-0801 ПУ;
- сверхвысокоударопрочный полистирол марки 940Е.
Протекторная защита предложенных и цинкосодержащих покрытий заключается в том, что цинк и сталь образуют гальваническую пару, где цинк - анод, а в поврежденных областях окисляется цинк, а не металл, на который нанесено покрытие.
Необходимая протекторная защита стали по катодному механизму с использованием цинксодержащих покрытий обеспечивается при высоком содержании цинка в сухой пленке покрытия.
Интервал содержания цинкового порошка выбран 50-80% по следующим причинам.
В случае если содержание цинкового порошка составляет менее 50%, то состав характеризуется низкой вязкостью, плохо и неравномерно наносится, образуются подтеки, а следовательно, не обеспечивается протекторная защита металла.
В случае если содержание цинкового порошка составляет более 80%, то нарушается сцепление с поверхностью металла, состав становится вязким и плотным, что затрудняет его приготовление и последующее нанесение. Возрастает толщина наносимого покрытия, при малых механических воздействиях покрытие разрушается, превращаясь в крошки, а следовательно, ухудшается адгезия и протекторные свойства.
Интервал размера частиц порошка цинка выбран 0,1 - менее 4,0 мкм по следующим причинам.
Использование частиц порошка цинка размером менее 0,1 мкм невозможно в связи с экономической нецелесообразностью использования нанопорошков.
Использование частиц порошка цинка размером более 4,0 мкм приведет к уменьшению полезной поверхности цинковых частиц и ухудшению адгезии к поверхности металла.
Интервал содержания сольвента (или ксилола) выбран 25-40% по следующим причинам.
Если содержание сольвента (или ксилола) составляет менее 25%, состав для холодного цинкования будет обладать слишком высокой степенью вязкости, что существенно затрудняет приготовление и нанесение состава на поверхность защищаемого металла.
Если содержание сольвента (или ксилола) составляет более 40%, состав для холодного цинкования будет обладать слишком низкой степенью вязкости, что существенно скажется на седиментации цинкового порошка, что приведет к неконтролируемой концентрации цинка в покрытии.
Использование полистирола упрощает технологию приготовления актикоррозионных составов за счет облегчения замешивания и снижения температуры приготовления по сравнению с составами, содержащими смолу. Интервал содержания полистирола выбран 4-10% по следующим причинам.
Если содержание полистирола составляет менее 4%, состав характеризуется низкой вязкостью, плохо и неравномерно наносится, образуются подтеки, а следовательно, не обеспечивается протекторная защита металла, а также наблюдается низкая адгезия к поверхности металла. Следует отметить, что столь низкое количество связки не достаточно для связывания частиц цинкового порошка, что затрудняет не только процесс приготовления состава, его нанесение (частицы порошка выкрашиваются), но и приводит к нестабильности свойств при хранении, в частности к расслоению.
Если содержание полистирола составляет более 10%, состав для холодного цинкования не будет обеспечивать протекторную защиту металла, так как состав для холодного цинкования будет характеризоваться высокой вязкостью, содержание цинка в покрытии будет минимальным, а также наблюдается полная изоляция частиц цинка друг от друга полимером, что нарушает электрический контакт между ними. Состав также в данном случае характеризуется нестабильностью свойств при хранении.
Для дополнительного улучшения технологических свойств композиции в нее вводят поверхностно-активные вещества (ПАВ) и реологические добавки.
Пример 1. Для приготовления состава, раскрытого в п.1 формулы изобретения, необходимо смешать предварительно нагретый до температуры 90-110°С сольвент (290 г) и полистирол (5,3 г), добавить цинковый порошок (704,7 г) и перемешать.
Пример 2. Для приготовления состава, раскрытого в п.3 формулы изобретения, необходимо смешать предварительно нагретый до температуры 90-110°С ксилол (290 г) и полистирол (5,3 г), добавить цинковый порошок (704,7 г) и перемешать.
Указанные составы наносились на образцы из сталей (сталь 3), на которых измерялась коррозионная стойкость
| ТАБЛИЦА 1 | ||
| Наименование | Средняя скорость коррозии (t=40°С, атмосферные условия), мкм/год | Адгезия, балл |
| Пример 1 | 1-3 | 1 |
| Пример 2 | 1-3 | 1 |
| Наиболее близкий аналог | 7-9 | 2 |
Из таблицы видно, что заявленные составы для холодного цинкования имеют более низкую скорость коррозии и более высокий уровень адгезии к поверхности металла, чем наиболее близкий аналог.
В соответствии с расчетами срок хранения состава не ограничен, то есть является бессрочным, в течение данного времени свойства будут оставаться стабильными.
Также состав для холодного цинкования апробирован для защиты сталей в пресной, морской воде, растворах солей (рН 6,0-9,0), этиловом спирте и его водных растворах. Скорость коррозии составляла 2 мкм в год.
Составы пригодны для нанесения на защищаемые от коррозии поверхности любыми методами, легко наносятся, образуя сплошное покрытие без подтеков и комкования (от плохого замеса). Состав стабилен во времени (при хранении), вязкость не меняется, а образующиеся осадки легко перемешиваются. Покрытия на основе заявляемых составов обладают хорошей адгезией и высокими антикоррозионными свойствами по результатам ускоренных коррозионных испытаний.
1. Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, сольвент и полистирол, отличающийся тем, что размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм при следующем соотношении компонентов в составе, %:
| Цинковый порошок | 50-80 |
| Сольвент | 25-40 |
| Полистирол | 4-10 |
2. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве цинкового порошка использован порошок цинка чистотой 99,995%, полученный распылением в вакууме либо в шаровой мельнице, имеет овальную или круглую, или чешуйчатую форму частиц.
3. Состав для холодного цинкования, содержащий цинковый порошок, ксилол и полистирол, отличающийся тем, что размер частиц порошка цинка составляет 0,1 - менее 4,0 мкм при следующем соотношении компонентов в составе, %:
| Цинковый порошок | 50-80 |
| Ксилол | 25 40 |
| Полистирол | 4-10 |
4. Состав по п.3, отличающийся тем, что в качестве цинкового порошка использован порошок цинка чистотой 99,995%, полученный распылением в вакууме либо в шаровой мельнице, имеет овальную или круглую, или чешуйчатую форму частиц.
www.findpatent.ru
