ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНІ ПРОТИКОРОЗІЙНІ ПІГМЕНТИ ДЛЯ ЛАКОФАРБОВИХ ПОКРИТТІВ

На сьогодні найбільш ефективними інгібувальними пігментами для лакофарбових покриттів є хромати, однак вони є токсичними, забруднюють навколишнє середовище та їх важко утилізувати. Існує нагальна необхідність пошуку екологічно безпечних матеріалів для їх заміни. Поширені на сьогодні цинк-фосфатні протикорозійні пігменти мають недостатні захисні властивості, зумовлені їх низькою розчинністю у середовищі. Ця проблема вирішується науковцями відділу корозії та протикорозійного захисту Фізико-механічного інституту НАН України. Проект науковців відділу «Синтез та властивості нових комплексних протикорозійних пігментів для лакофарбових покриттів на основі алюмосилікатних наноконтейнерів» (керівник д.т.н. Сергій Корній) переміг у конкурсі Національного фонду досліджень України «Підтримка досліджень провідних та молодих учених» та дістав трьохрічне фінансування. На думку виконавців проекту ефективність пігментів можна підвищити шляхом інтеркаляції пористих алюмосилікатних мінералів, зокрема цеолітів, неорганічними інгібіторами (солі кальцію або цинку) із формуванням у порах цеоліту нанорозмірної інгібіторної фази. Виходячи з цієї ідеї науковцями встановлено фундаментальні механізми взаємодії катіонів металів та їх фосфатів з поверхнею алюмосилікатних мінералів в корозивному середовищі та вивчено вплив природи катіонів на протикорозійну ефективність інгібіторів. Отримані закономірності дали змогу отримати новий клас композитних систем з інгібувальними протикорозійними властивостями, в яких цеоліт виконує роль наноконтейнера для інтеркаляції нанорозмірних фосфатів металів та, одночасно, є джерелом катіонів кальцію або цинку.

Нові пігменти, отримані науковцями, мають вищу інгібувальну ефективність ніж відомі цинк-фосфатні інгібітори через більшу розчинність нанорозмірної фосфатної фази внаслідок розмірних ефектів, а також здатність додатково до фосфат іонів виділяти в розчин катіони металів завдяки іонообмінній здатності природного цеоліту. Пігменти ефективно запобігають підплівковій корозії завдяки формуванню на катодних та анодних ділянках металу комплексної захисної плівки (див. рис.). Основна перевага синтезованих пігментів поряд із високою протикорозійною ефективністю – екологічна безпечність та можливість швидкої утилізації їх відходів без забруднення довкілля. Використання фосфатів в цеолітній матриці дозволить підвищити ефективність фосфатного інгібітора та зменшити його вміст в покритті, що впливатиме на зниження вартості розробленої продукції.