8. Эпоксидные смолы

К эпоксидным смолам относятся олигомеры или полимеры, содержащие эпокси-группы в цепи     или концевые.

 

 

 

Эпоксиды — это жидкие или твердые вещества с м.м. 5 00-1000 Применяющиеся в реставрации эпоксидные клеи, как правило, двухкомпонентные системы, состоящие из смолы и отвердителя: в качестве отвердителей чаще всего используют полиэтиленполиамин (ПЭПА), реже — многоосновные кислоты и их ангидриды, фенолформальдегидные смолы и др. Эпоксидные клеи нашли ограниченное применение при реставрации стекла, витражей, эмалей, в отдельных случаях возможно их применение для склейки фрагментов каменной скульптуры из окрашенного материала. [http://art-con.ru/node/980#2 "МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ РЕСТАВРАЦИИ ЖИВОПИСИ. И. ПРЕДМЕТОВ ПРИКЛАДНОГО ИСКУССТВА " ФЕДОСЕЕВА Т. С.; Москва. РИО ГосНИИР, 1999]

Глава коррозия

Применение различных металлических и металлсодержащих материалов и конструкций в современном мире, а также всеобщая направленность на сохранение природных ресурсов побуждает искать новые способы сохранения, увеличения сроков службы и переработки материалов. Извечная проблема всех металлических конструкций – это коррозия металла. Полностью корродированный материал уже не подлежит восстановлению и, как правило, складируется на огромных площадках по всему миру. И если пока наука не нашла способов массового использования такого «мертвого» металла, то актуально будет заняться решением вопроса о продлении сроков службы существующих металлсодержащих и металлических конструкций. Один из способов – это предотвращение корродирования конструкций и очистка от следов коррозии. Но чтобы правильно выбрать метод защиты от коррозии и удаления ее следов необходимо знать виды коррозии, процесс корродирования, механизм протекающих реакций в процессе корродирования металлических конструкций.

Почва, грунт, морская вода, атмосферный воздух – являются причинами возникновения коррозии. При длительном нахождении металлических конструкций в указанных средах они подвергаются коррозионному разрушению и без реставрации и защиты со временем приходят в негодность. Коррозия есть самопроизвольный процесс. Коррозией металлов называют самопроизвольное разрушение металлических материалов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с окружающей средой [П.Н.Жук]

Почва и грунт как коррозионные электролиты.

Почва и грунт содержат различные химические реагенты и влагу и обладают ионной электропроводимостью. Это делает их коррозионноактивными электролитами по отношению к эксплуатируемыми в них металлическим конструкциям, что приводит к электрохимической коррозии конструкций.

Их можно рассматривать как твердые микропористые электролиты с очень большой микро- и макро- неоднородностью строения и свойств и почти полным отсутствием механического перемешивания и конвекции их твердой основы.

Классификация подземной коррозии металлов.

В подавляющем большинстве случаев подземная коррозия металлов протекает по электрохимическому механизму.

Наиболее характерным катодным процессом в подземных условиях является кислородная деполяризация.

В сильно кислых группах происходит водородная деполяризация, также возможно электрохимическое восстановление продуктов жизнедеятельности различных грунтовых микроорганизмов.

Подземную коррозию металлов принято подразделять:

1. на грунтовую, обусловленную электрохимическим воздействием подземных металлических сооружений с коорозионноактивным грунтов;

2. на коррозию блуждающими токами (электрокоррозию), обусловлененную наличием подземных металлических сооружений.

В зависимости от условий могут быть следующие случаи контроля грунтовой коррозии металлов:

1) преимущественный катодный контроль- во влажных грунтах;

2) преимущественный анодный контроль, который более вероятен в рыхлых и сухих грунтах;

3) смешанный катодно-омический контроль – при грунтовой коррозии металлических конструкций вследствие работы протяженных макропар (например, трубопроводов при работе мактропар неравномерный аэрации).

Для грунтовой коррозии металлов характерны следующие особенности:

1. возникновение и работа макрокоррозионных пар вследствие различия кислородной проницательности отдельных участков грунта, местной неоднородности грунтов, различной глубины залегания участков металлической конструкции в грунте и т.д. причем эти макро пары часто имеют значительные размеры;

2. большое влияние омического сопротивления грунта в связи со значительной ролью работы макрокоррозионных пар, зависящей от этого сопротивления, в общем коррозионном процессе;

3. преимущественно язвенный характер коррозионных разрушений.

Методы борьбы с подземной коррозией металлов.

Борьба с грунтовой коррозией подземных металлических сооружений осуществляется с помощью следующих методов:

1. нанесение защитных изолирующих покрытий;

2. электрохимической катодной защитой от внешнего источника постоянного тока или при помощи протекторов;

3. созданием искусственной среды, замедляющей развитие коррозии;

4. специальными методами укладки. Так например, существуют различные покрытия для трубопроводов отраженных в таблице

Противокоррозные изолирующие покрытия являются основой, наиболее широко применяемым способом защиты подземных металлических сооружений от коррозии.

Применяются также покрытия на основе липких поливинилхлоридных и полиэтиленовых лент.

Характеристика защитных покрытий для трубопроводов

Вид покрытия	Переходное электросопротивление, Ом∙м2	Характеристика покрытий
Поливинилхлорид по клею № 88 Полиэтилен горячего напыления	50 000- 100 000	Отличное
Усиленное битумное с бризолом Полиизобутиленовое	1 000-10 000	Хорошее
Кремнеорганическое Битумное нормального типа	100-1 000	Удовлетворительное
Цементное	50	Плохое

Особенностями морской коррозии металлов являются:

1. большая агрессивность морской воды и морской атмосферы;

2. наличие дополнительного влияния механического фактора (эрозии и кавитации);

3. сильное проявление контактной коррозии металлов;

4. значитлеьное влияние биологического фактора (обрастания подводной части металлических конструкций морскими растительными и животными организмами).

На морскую коррозию металлов влияют:

1. общая соленость морской воды;

2. движение морской воды;

3. температура воды;

4. второстепенные составляющие морской воды ( кремнекислые соединения и углекислый кальций, йод и бром, сероводород);

5. биологические факторы.

Способы защиты металлов от коррозии в морской воде :

Удаление прокатной окалины со стального листа химическим травлением, пескоструйной очисткой или пламенем устраняет причины усиленной коррозии или уменьшает их действие.

Наиболее распространенным методом защиты металлов от коррозии в морской воде являются лакокрасочные покрытия: на виниловой (этинолевые краски), фенолформадегидной (краски АИШ), каменноугольной, битумной основе. Для подготовки металлической поверхности под покрытия применяют холодное фосфатирование. Подводную часть морских судов покрывают дополнительно необрастающими красками, в состав которых входят вещества, токсичные для морских организмов- окись медь, окись ртути и др. Виниловые краски сами препятствуют обрастанию корпуса судна.

Используют также металлические покрытия, в первую очередь цинковые, толщина которых должна быть порядка 150-200 мкм. Иногда металлизация цинком служит подготовкой стали к окраске.

Алюминиевые сплавы предохраняют от коррозии в морской воде оксидированием.

Низкое легирование незначительно изменяет коррозионную стойкость стали в морских условиях. Высоколегированные хромистые и хромоникелевые стали подвержены в морской воде местной щелевой и язвенной коррозии. Высокой коррозионной устойчивостью в морской воде обладает монель- металл (25-30 % Cu, остальное Ni), медь и ее сплавы.

Все более широкое применение находит электрохимическая защита морских судов и сооружений (протекторная и от внешнего источника постоянного тока) в комбинации с защитными покрытиями или как самостоятельное средство защиты металлов от морской коррозии.

Имеются данные о том, что наложение ультразвуковых колебаний с частотой 23-27 кГц предохраняет сталь об обрастания. Таким образом, возможна замена окраски судов совместным применением катодной и ультразвуковой защиты.

Значительно продлить срок службы морских судов и сооружений можно рациональным конструированием например, равномерным распределением например, равномерным распределением в конструкции напряжений, применением средств защиты, удалением ответственных элементов из зоны периодического смачивания, устранением контактной коррозии и т.д.

Электрокоррозию морских судов и сооружений можно предупредить применением схем питания током, исключающих возможность электрокоррозии и дренированием.

Особенности атмосферной коррозии.

i. Jiri Vondrak, Jakub Reiter, Jana Velicka, Bretislav Klapste, Marie Sedlarikova, Jan Dvorak. Ion-conductive polymethylmethacrylate gel electrolytes for lithium batteries. // Journal of Power Sources.  2005.  С. 1-5.

ii. Jiri Vondrak, Marie Sedlarikova, Jana Velicka, Bretislav Klapste, Vitezslav Novak, Jakub Reiter. Gel polymer electrolytes based on PMMA. // Electrochimica Acta.  2003.  С. 1001-1004.

iii. Т.И. Изаак, Г. В. Лямина, Г.М. Мокроусов. Структура и свойства гель-электролитов на основе метакрилового сополимера // Высокомолекулярные соединения, Сер. А. – 2005. – Т. 47. – № 11. – С. 34 – 38.

iv. Kralj Brett, Dryfe Robert A. W. Membrane voltammetry: the metal/electrolyte interface // Phys. Chem. Chem. Phys.: Journal of European Chemical Societies. - 2001. – 3. - № 15. - С. 3156-3164.

v. Поздняков О. В., Регель В. Р., Редков Б. П., Шалимов В. В. Масс-спектрометрическое изучение термической деструкции ультратонких полимерных пленок // Высокомолекулярные соединения. – 1978. – Т. (А) XX. - № 11. – С. 2494-2498

vi. Von Lampe, Irene; Brueckner, Angelika; Goetze, Silke. Thermogravimetric and ESR studies of polymer/metal precursors for high-temperature superconductors. // Angew. Makromol. Chem. – 1997. - № 251. – P. 157-170

vii. Дудник М. И., Гороховский Г. А., Логвиненко П. Н., Дмитриева Т. В. О некоторых аспектах механизма активации металлом механокрекинга макромолекул полиметилметакрилата в твердофазных системах ПММА-Fe. // Композ. Полим. Материалы. – 1983. - № 18. - C. 42-45

viii. Егоренков Н. И., Кузавков А. И., Лин Д. Г. Термоокислительное старение полимеров в контакте с металлами / В кн.: Модификация полимерных материалов. – 1985. – С. 41-48.