Состав для защиты от коррозии

СОСТАВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ, содержащий жидкое топливо Т-1 или ТС-1 и ингибирующую присадку Акор-1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности обработки деталей из алюминиевых сплавов с продуктами коррозии без их удаления, повышения проникающей способности защитных свойств, он дополнительно содержит добавку Афотас при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 38,5 - 59,5
Акор-1 40 - 60
Афотас 0,5 - 1,5

Изобретение относится к средствам защиты от коррозии алюминиевых сплавов, в том числе и с продуктами коррозии.
Известны для защиты от коррозии черных и цветных металлов смазочные и консервационные составы. Недостатком этих составов является необходимость очистки деталей от продуктов коррозии перед их нанесением, что является трудоемким процессом.
Известен состав на основе минерального масла типа МК-8 с антикоррозионной присадкой Акор-1. Указанный состав применяется для защиты изделий из черных и цветных металлов и неприемлем для обработки прокорродированных поверхностей, так как имеет слабую проникающую способность и недостаточно эффективные противокоррозионные свойства. Кроме того, этот состав не обладает устойчивостью к повреждению как мицелиальными грибами (микромицетами), так и бактериями.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав, включающий ингибирующую присадку Акор-1 в органическом растворителе - жидком топливе Т-1 или ТС-1, повышающем проникающую способность состава, и гидрофобизирующую присадку - тетраолеат олова - при следующем содержании ингредиентов, мас. % : Топливо Т-1 (ТС-1) 75-85 Акор-1 12,5-20 Тетраолеат олова 2,5-5
Этот состав пропитывает продукты коррозии и ингибирует поверхность черных металлов. Для защиты алюминиевых сплавов он не эффективен.
Недостатком его является также низкая биостойкость и недостаточная проникающая способность через микроразрушения алюминиевых сплавов к непораженному коррозией металлу.
Целью изобретения является повышение защитных свойств состава за счет увеличения концентрации ингибитора Акор-1, придания ему биостойкости и более высокой проникающей способности.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый состав, включающий ингибирующую присадку Акор-1 в растворителе (жидком топливе Т-1 или ТС-1), вводят биоцидную добавку Афотас (алкилфенокситриметилстаннан) в соотношении ингредиен- тов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 38,5-59,5 Акор-1 40-60 Афотас 0,5-1,5
Приготовление состава. В стеклянную или фарфоровую емкость помещают необходимое количество топлива Т-1 (ТС-1), вводят в него ингибирующую противокоррозионную присадку Акор-1 и биоцидную добавку Афотас при тщательном перемешивании компонентов до полного их растворения на водяной бане. Использование состава осуществляют при температуре от -40^о до +50^оС.
Приготовление бактериальной суспензии и суспензии спор микромицетов. Для получения суспензии микроорганизмов бактерии предварительно выращивают в пробирках на скошенном мясопептонном агаре в течение суток в термостате при 33^оС, а микромицеты - на скошенном сусло-агаре в течение 9-10 сут в термостате при 24-25^оС. Затем в пробирки с выращенными культурами наливают по 6-8 мл стерильной водопроводной воды и бактериологической петлей суспензируют выросшие на питательных средах микроорганизмы. Полученную споровую суспензию фильтруют в стерильных условиях через 4 слоя стерильной марли. Подсчет количества спор в суспензиях микроорганизмов производят с последующим высевом на соответствующие плотные питательные среды.
Определение устойчивости предлагаемого состава к микодеструкторам топлива. Готовят топливо-минеральную среду следующего состава, %: KNO₃ 0,2; MgSO₄ 7H₂O 0,04; KH₂PO₄ 0,03; Na₂HPO₄ 12H₂O 0,07; вода водопроводная; рН 7. В качестве топливной фазы используют авиационный керосин марки Т-1, который вводят в состав, приготовленный по примеру 1. Соотношение приготовленного состава и водно-минеральной фазы 1:1.
Топливо-водно-минеральную среду заражают суспензий спор штамма гриба Cladosporium resinae BKMF-2652Д, которую готовят в соответствии с примером 2. Полученную споровую суспензию штамма переносят в топливо-водно-минеральную среду в количестве 0,1 мл суспензии на 1 мл минеральной среды.
Инкубирование осуществляют при температуре 28-30^оС в стационарных условиях в течение 30 суток. После окончания инкубирования выход биомассы оценен в 4 балла по пятибалльной системе:
0 баллов - отсутствие жизнеспособных клеток и спор микромицетов;
1 - наличие жизнеспособных спор микромицетов без видимого невооруженным глазом роста мицелия;
2 - слабый рост мицелия на границе раздела фаз;
3 - хороший рост мицелия на границе раздела фаз;
4 - обильный рост мицелия на границе раздела фаз.
При оценке устойчивости состава по балльной системе (от 0 до 4 баллов) к микроорганизмам-деструкторам топлив наличие мицелия выявляют микроскопированием, а жизнеспособность - высевом на плотные питательные среды (сусло-агар).
Определение устойчивости предлагаемого состава к агрессивным тест-культурам, выделенным из технических смазочных материалов.
Проверку биологической устойчивости предлагаемого состава к бактериальным и грибным культурам-деструкторам смазочных материалов проводят в чашках Петри на среде минерализованный агар, содержащей 3% голодного агара, 0,3% NaNO₃; 0,2% KCl; 1% КН₂РО₄ 0,05% MgSO₄ 7H₂O в водопроводной воде; рН 9 - для бактерий и с рН 6 - для микромицетов).
Исследуемый состав вносят в 5 лунок, сделанных стерильным полым металлическим сверлом с резиновой грушей в питательной среде в чашках Петри, и засевают водной суспензией, приготовленной по примеру 2, соответствующих культур микроорганизмов (концентрация спор микромицетов и бактериальных клеток в 1 мл суспензии 10⁶). Чашки Петри с зараженными суспензиями микроорганизмов составами помещают в эксикаторы, на дно которых наливают воду. Эксикаторы с чашками Петри с бактериальной суспензией располагают в термостате с температурой 33 2^оС, а эксикаторы с чашками Петри с грибной суспензией - с температурой 26 2^оС. Все эксикаторы выдерживают в термостате 30 суток.
Оценку поражения (степени зараженности) поверхности исследуемого состава проводят визуально по 4-балльной системе:
0 - полное отсутствие роста микроорганизмов в лунке;
1 - зарастает 25% поверхности состава, помещенного в лунку;
2 - зарастает 50% поверхности состава, помещенного в лунку;
3 - зарастает 100% поверхности состава, помещенного в лунку.
За конечный результат принимают цифру, соответствующую усредненному значению степени зарастания состава в каждой из пяти лунок.
Определение устойчивости предлагаемого состава, нанесенного на алюминиевые образцы, к агрессивным культурам, выделенным из продуктов коррозии алюминиевых сплавов, а также к деструкторам топлив и смазочных материалов.
Испытания проводят контактным методом, сущность которого состоит в выдерживании металлических образцов как без обработки предлагаемым составом, так и с обработкой составом на поверхности агаризованной среды, инокулированной тест-культурой.
Расплавленные среды БСА (сусло-агар - мясопептонный бульон в соотношении 1:1) и сусло-агар (СА) разливают в чашки Петри и дают им застыть при комнатной температуре. Чашки с питательными средами подсушивают (оставляют на 8-10 суток при комнатной температуре в стерильном боксе) для удаления конденсационной воды. На поверхность среды в каждую чашку помещают небольшое количество (1 бактериологическую петлю бактериальной 2- и или 3-суточной или грибной 8-10-суточной) культуры и тщательно растирают стерильным шпателем по всей поверхности среды. Приготовленные таким образом чашки инкубируют при температуре 22-25^оС для грибов, и при температуре 30-33^оС - для бактерий.
Через определенное время, когда в чашках наблюдается сплошной рост бактерий (через сутки) и грибов (через 3-5 суток), на их поверхность кладут образцы из алюминиевого сплава (размер 30х15х2 мм) как с нанесенным на него предлагаемым составом, так и чистые (без нанесения состава).
Перед нанесением состава металлические образцы предварительно обрабатывают следующим образом: двукратно промывают в ацетоне, высушивают на воздухе, затем протирают ватным тампоном, смоченным этиловым спиртом, и фламбируют (несколько раз обжигают над пламенем горелки). Количество образцов должно быть не менее 5. На обработанные таким образом металлические образцы и предварительно взвешенные наносят защитное покрытие в два слоя с промежуточной сушкой в течение 6-8 ч и окончательной сушкой в течение 24 ч. Контролем служат чистые металлические образцы и образцы с нанесенным покрытием, не содержащие биоцидной добавки.
Чашки Петри с расположенными на газонах культур металлическими образцами помещают в эксикатор, в котором поддерживают влажность 96-98% за счет налитой на дно эксикатора стерильной дистиллированной воды.
Продолжительность экспозиции опытных и контрольных образцов 6 месяцев при соответствующих для роста штаммов микроорганизмов температурах.
По окончании испытаний металлические образцы извлекают из чашек Петри, дезинфицируют в 5%-ном растворе фенола или формальдегида в течение 3 ч. Затем удаляют покрытие тампоном, смоченным растворителем (бензином, ацетоном).В последующем образцы очищают от продуктов коррозии с помощью скальпеля, промывают в этиловом спирте, высушивают, взвешивают и по убыли веса судят о защитных свойствах покрытия (предлагаемого состава).
Определение устойчивости предлагаемого состава к агрессивным тест-культурам, выделенным из продуктов коррозии алюминиевого сплава.
Оценку биостойкости предлагаемого состава проводят путем помещения капли покрытия на свежеприготовленный газон соответствующего штамма микроорганизма-биодеструктора алюминиевых сплавов. Приготовление газона осуществляют следующим образом: расплавленную среду БСА разливают в чашки Петри и дают застыть. Чашки со средой слегка подсушивают для удаления конденсационной воды. На поверхность среды в каждую чашку помещают небольшое количество (1 микробиологическую петлю) бактериальной или грибной культуры и равномерно растирают шпателем по агаризованной поверхности. Испытания проводят при температуре 22-25^оС в течение 30 суток. Оценку биостойкости защитного покрытия осуществляют по шестибалльной шкале:
0 - при осмотре под микроскопом рост микроорганизмов не виден;
1 - при осмотре под микроскопом видны проросшие споры и незначительно развитый мицелий в виде неветвящихся гиф;
2 - при осмотре под микроскопом виден мицелий в виде ветвящихся гиф, возможно спороношение;
3 - при осмотре невооруженным глазом рост микроорганизмов едва виден, но отчетливо виден под микроскопом;
4 - при осмотре невооруженным глазом отчетливо виден рост микроорганизмов, покрывающих менее 25% испытуемой поверхности;
5 - при осмотре невооруженным глазом отчетливо виден рост микроорганизмов, покрывающих более 25% испытуемой поверхности.
Защитное покрытие обладает биоцидными свойствами, если вокруг образца на питательной среде наблюдается ингибированная зона (зона отсутствия роста микроорганизмов) или на поверхности и краях образца наблюдается рост микроорганизмов, оцениваемый баллами 0 и 1.
П р и м е р 1. При нижнем уровне ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 59,5 Акор-1 40,0 Афотас 0,5
П р и м е р 2. При верхнем уровне ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 38,5 Акор-1 60,0 Афотас 1,5
П р и м е р 3. При среднем уровне ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 49,0 Акор-1 50,0 Афотас 1,0
П р и м е р 4. При уровне ниже нижнего уровня ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 79,9 Акор-1 20,0 Афотас 0,1
П р и м е р 5. При уровне выше верхнего уровня ингредиентов, мас.%:
Топливо Т-1 (ТС-1) 28,0 Акор-1 70,0 Афотас 2,0
Результаты исследования проникающей способности составов по примерам 1-5 в сравнении с прототипом представлены в табл. 1, а противокоррозионных свойств - в табл. 2.
Снижение концентрации ингредиента Акор-1 и Афотас ниже нижнего предела, хотя и приводит к некоторому повышению проникающей способности состава (см. табл. 1), но значительно ухудшает его противокоррозионные и биоцидные свойства (см. табл. 2 и 3).
В табл. 3 приведена биостойкость составов для защиты от коррозии в баллах.
Повышение концентрации ингредиентов Акор-1 и Афотас ниже верхнего предела практически не ведет к дальнейшему повышению протвокоррозионных и биоцидных свойств и ухудшает его проникающую способность (см. табл. 1-3). Кроме того, повышение концентраций нецелесообразно по экологическим и экономическим соображениям. Проникающая (пропитывающая) способность составов по примерам 1-5 и прототипу определялась по методу 12.
Испытания устойчивости составов по примерам 1-5, прототипу, а также без обработки образцов из алюминиевого сплава и с обработкой образцов составом без биоцидной добавки к воздействию микроорганизмов, деструкторов топлив, смазочных материалов и алюминиевых сплавов, показали, что самыми устойчивыми составами к поражению как микромицетами, так и бактериями, оказались составы, приготовленные по примерам 1, 2, 3 и 5. Эти составы абсолютно не зарастали ни бактериями, ни грибами (интенсивность роста на них всех испытанных микроорганизмов оценивалась в 0 баллов). Из табл. 4 видно, что алюминиевый сплав, обработанный составом по прототипу и составом без биоцидной добавки, имел значительную потерю металла после воздействия на него различных агрессивных штаммов микроорганизмов.
Испытания показали, что защитное покрытие, содлержащее 0,4-1,5% Афотаса, обладает в 2-3 раза лучшими защитными свойствами, чем прототип.
Состав, приготовленный по примеру 4, оказался не биостойким, так как интенсивность роста микроорганизмов на нем оценивалась в 1-2 балла, что свидетельствует о возможности поражения этого состава как микромицетами, так и бактериями.
Следовательно, эффективное действие предложенного состава от воздействия микроорганизмов проявляется при содержании Афотаса 0,5-1,5%.
Приведенные в табл. 1-3 данные свидетельствуют о том, что предлагаемые вариации ингредиентов составов по примерам 1-3 являются оптимальными, так как одновременно обладают высокими защитными тормозящими и стабилизирующими свойствами, хорошей проникающей способностью и, кроме того, высокой стойкостью к микроорганизмам.
Повышение проникающей способности предлагаемого состава вызвано применением биоцидной присадки Афотас, обладающей также и гидрофобизирующей способностью, что было выявлено при проведении эксперимента.
Изобретение относится к защите от коррозии алюминиевых сплавов, в том числе и с продуктами коррозии, посредством ингибиторов коррозии, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - обеспечение возможности обработки деталей из алюминиевых сплавов с продуктами коррозии без их удаления, повышение проникающей способности и защитных свойств. Состав содержит, мас.%: топливо Т-1 (ТС-1) 38,5 - 59,5; Акор-1 40 - 60; Афотас 0,5 - 1,5. Добавка в состав Афотас позволяет повысить проникающую способность состава, защитные свойства и обеспечивает возможность обработки деталей из алюминиевых сплавов с продуктами коррозии без их удаления. 4 табл.