Применение полимеризуемых и алкоксидных гелей для формирования конверсионных покрытий на металлах
https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-159-173
Аннотация
Проведены исследования применения полимеризуемых и алкоксидных гелей для формирования пористых покрытий на металлах. Отмечены основные принципы построения полимеризуемых гелей и их преимущества перед частичными гелями, которые получают из высокодисперсных оксидов металлов. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии проведены исследования морфологии и химического состава модифицированной с помощью гелей поверхности стальных и магниевых сплавов. Установлено, что при взаимодействии стироль-акриловой дисперсии с магниевым сплавом на его поверхности формируется пористая структура, состоящая из магнийорганических и полимерных структур. На поверхности низкоуглеродистой стали образуется равномерное полимерное покрытие с хорошей адгезией к подложке. Рассмотрен механизм формирования пористых структур диоксида титана на поверхности стали, полученных с помощью золь-гель технологии. Показано, что включение органосиланов в состав пористого геля диоксида титана значительно повышают механическую прочность покрытия и его адгезию к поверхности стали.
Об авторах
Ю. Б. Макарычев
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
О. Ю. Графов
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
Д. Б. Вершок
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН)
Россия
Россия
Ленинский просп.31, корп. 4, Москва, 119071
Список литературы
1. Q. Wang, S. Fu, T. Yu, Emulsion polymerization, Prog. Polym. Sci., 1994, 19, no. 4, 703–753. doi: 10.1016/0079-6700(94)90031-0
2. H. Kawaguchi, Functional polymer microspheres, Prog. Polym. Sci., 2000, 25, no 8, 1171–1210. doi: 10.1016/S0079-6700(00)00024-1
3. A. Gharieh, S. Khoee, A.R. Mahdavian, Advances in colloid and interface science emulsion and miniemulsion techniques in preparation of polymer nanoparticles with versatile characteristics, Adv. Colloid Interface Sci., 2019, 269, 152–186. doi: 10.1016/j.cis.2019.04.010
4. W. Wang, M.-J. Zhang and L.-Y. Chu, Functional polymeric microparticles engineered from controllable microfluidic emulsion, Acc. Chem. Res., 2014, 47, no. 2, 373–384. doi: 10.1021/ar4001263
5. J.P. Rao and K.E. Geckeler, Polymer nanoparticles: Preparation techniques and size-control parameters, Prog. Polym. Sci., 2011, 36, no. 7, 887–913. doi: 10.1016/j.progpolymsci.2011.01.001
6. С.Н. Степин, Т.В. Николаева и П.В. Гришин, Применение водно-дисперсионных материалов на основе акриловых сополимеров для антикоррозионной защиты металлов, Вестник Казанского технологического университета, 2014, 17, № 6, 219–220.
7. G.A. Howarth, Polyurethanes, polyurethane dispersions and polyureas: Past, present and future, Surf. Coat. Int. Part B, 2003, 86, no. 2, 111–118. doi: 10.1007/BF02699621
8. P.A. Sørensen, S. Kiil, K. Dam-Johansen and C.E. Weinel, Anticorrosive coatings: a review, J. Coat. Technol. Res., 2009, 6, no. 2, 135–176. doi: 10.1007/s11998-008-9144-2
9. R. Kasemann and H.K. Schmidt, Coatings for mechanical and chemical protection based on organic-inorganic sol-gel nanocomposites. New J. Chem., 1994, 18, no. 10, 1117– 1123. doi: 10.22028/D291-24466
10. G. Schottner, Hybrid sol-gel-derived polymers: applications of multifunctional materials, Chem. Mater., 2001, 13, 3422–3435. doi: 10.1021/cm011060m
11. S.V. Lamaka, M.F. Montemor, A.F. Galio, M.L. Zheludkevich, C. Trindade, L.F. Dick and M.G.S. Ferreira, Novel hybrid sol-gel coatings for corrosion protection of AZ31B magnesium alloy Electrochim Acta, 2008, 53, 4773–4783. doi: 10.1016/j.electacta.2008.02.015
12. S.Y. Zhang, Q. Li, J. Fan, W. Kang, W. Hu and X.K. Yang, Novel composite films prepared by sol-gel technology for the corrosion protection of AZ91D magnesium alloy, Prog.Org.Coat., 2009, 66, no. 3, 328–335. doi: 10.1016/j.porgcoat.2009.08.011
13. A.N. Khramov, V.N. Balbyshev, N.N. Voevodin and M.S. Donley, Nanostructured sol-gel derived conversion coatings based on epoxy- and amino-silanes, Prog.Org. Coat., 2003, 47, no. 3–4, 207–213. doi: 10.1016/S0300-9440(03)00140-1
14. X. Pan, J. Wu, Y. Ge, K. Xiao, H. Luo, S. Gao and X. Li, Preparation and characterization of anticorrosion Ormosil sol-gel coatings for aluminum alloy, J. Sol-Gel Sci. Technol., 2014, 72, 8–20. doi: 10.1007/s10971-014-3414-5
15. R.B. Figueira, C.J.R. Silva and E.V. Pereira, Influence of experimental parameters using the dip-coating method on the barrier performance of hybrid sol-gel coatings in strong alkaline environments Coatings, 2015, 5, no. 2, 124–141. doi: 10.3390/coatings5020124
16. R.A. Waldo, An iteration procedure to calculate film compositions and thicknesses in electron-probe microanalysis, Microbeam Analysis, 1988, 310–314.
17. P.J. Cumpson and M.P. Seah, Elastic scattering correction in AES and XPS. II. Estimating attenuation lengths and conditions required for their valid use on overlayer/substrate experiments, Surf. Interface Anal., 1997, 25, no. 6, 430–446. doi: 10.1002/(SICI)1096-9918(199706)25:63.0.CO;2-7
18. Yu. Makarychev, N. Gladkikh, I. Arkhipushkin and Yu. Kuznetsov, Corrosion inhibition of low-carbon steel by hydrophobic organosilicon dispersions, Metals, 2021, 11, no. 8, 1269. doi: 10.3390/met11081269
Рецензия
Для цитирования:
Макарычев Ю.Б., Графов О.Ю., Вершок Д.Б. Применение полимеризуемых и алкоксидных гелей для формирования конверсионных покрытий на металлах. Коррозия: защита материалов и методы исследований. 2024;(3):159-173. https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-159-173
For citation:
Makarychev Yu.B., Grafov O.Yu., Vershok D.B. Application of polymerizable and alkoxide gels for formation of conversion coatings on metals. Title in english. 2024;(3):159-173. (In Russ.) https://doi.org/10.61852/2949-3412-2024-2-3-159-173
Просмотров:
81
Послать статью по эл. почте 