ArticleName |
Экологически безопасный раствор гидрофобизации сплава АМг6 на основе стеариновой кислоты и диметилсульфоксида |
ArticleAuthorData |
Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева, кафедра «Инновационные материалы и защита от коррозии», Москва, Россия:
А. А. Абрашов, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: abr-aleksey@yandex.ru Н. С. Григорян, профессор, доцент, канд. хим. наук, эл. почта: ngrig108@mail.ru Я. В. Толмачёв, студент, эл. почта: vetolmyan@gmail.com А. Н. Серов, ассистент, канд. хим. наук, эл. почта: serov@muctr.ru |
Abstract |
Одним из востребованных в последнее время способов защиты металлических поверхностей от агрессивной окружающей среды является формирование на них непрерывных пленок с водо отталкивающими свойствами и способностью к самоочищению, так называемых супергидрофобных пленок. Супергидрофобными в научно-технической литературе называют поверхности, на которых краевой угол смачивания водой и водными растворами превышает 150o, и водяная капля с них скатывается при наклоне не более чем на 10o. Разработан раствор для гидрофобизации поверхности алюминиевого сплава АМг6 в растворе, содержащем диметилсульфоксид и воду в соотношении 7:1, а также стеариновую кислоту (СК) — 2–3 г/л. Установлено, что формирующееся в этом растворе покрытие характеризуется углом смачивания Θc = 151o. Обзорные рентгеновские фотоэлектронные спектры покрытия свидетельствуют о наличии в его составе кислорода, алюминия, углерода и водорода. Анализ индивидуальных спектров алюминия, кислорода и углерода показал, что в покрытии кислород и углерод присутствуют в виде карбоксильной группы COO–, алюминий — в виде Al3+, который образуется при взаимодействии стеариновой кислоты с алюминиевой поверхностью. Установлено, что стадия осветления снижает шероховатость поверхности, что негативно отражается на гидрофобности покрытия.
Работа выполнена при финансовой поддержке РХТУ им. Д. И. Менделеева. Номер проекта Х-2020-028. |
References |
1. Лушина М. В., Паршин С. Г. Инновационные технологии антикоррозионной защиты изделий из алюминиевых сплавов // Морской вестник. 2011. № 1. С. 113–115. 2. Abrashov A. A., Grigoryan N. S., Vagramyan T. A., Zhilenko D. Yu. Titanif-erous protective coatings on aluminum alloys // Non-ferrous Metals. 2016. No. 1. P. 33–37. 3. Бойнович Л. Б., Емельяненко А. М. Гидрофобные материалы и покрытия: принципы создания, свойства и применение // Успехи химии. 2008. Т. 77, № 7. С. 619–638. 4. Кузнецов Ю. И., Семилетов А. М., Чиркунов А. А., Архипушкин И. А. и др. Гидрофобизация поверхности алюминия стеариновой кислотой и триалкоксисиланами для защиты от атмосферной коррозии // Журнал физической химии. 2018. Т. 92, № 4. С. 512–521. 5. Dongmian Zang, Ruiwen Zhu, Wen Zhang, Jie Wu et al. Stearic acid modified aluminum surfaces with controlled wetting properties and corrosion resistance // Corrosion Science. 2014. Vol. 83. P. 86–93. 6. Feng L., Zhang Y. A., Xi J. M., Zhu Y. et al. Petal effect: a superhydrophobic state with high adhesive force // Langmuir. 2008. Vol. 24, No. 8. P. 4114–4119. 7. Семилетов A. M., Кузнецов Ю. И., Чиркунов A. A. О гидрофобизации поверхности сплава АМг6 и защите его от атмосферной коррозии смесями высших карбоксилатов с триалкоксисиланами // Коррозия: материалы, защита. 2017. № 6. С. 24–30. 8. Семилетов A. M., Кузнецов Ю. И., Чиркунов A. A. Гидрофобизация поверхности алюминия стеариновой кислотой и триалкоксисиланами для защиты от атмосферной коррозии // Коррозия: материалы, защита. 2018. № 4. С. 512–521. 9. Chambers L. D., Stokes K. R., Walsh F. C., Wood R. J. K. Modern approaches to marine antifouling coatings // Surface and Coatings Technology. 2006. Vol. 201. P. 3642–3652. 10. Kako T., Nakajima A., Irie H., Kato Z. et al. Adhesion and sliding of wet snow on a super-hydrophobic surface with hydrophilic channels // Journal of Materials Science. 2004. Vol. 39. P. 547–555. 11. Boinovich L. B., Emelyanenko A. M., Emelyanenko K. A., Maslakov K. I. Anti-icing properties of a superhydrophobic surface in a salt environment: an unexpected increase in freezing delay times for weak brine droplets // Physical Chemistry Chemical Physics. 2016. Vol. 18, No. 4. P. 3131–3136. 12. Liu W., Xu Q., Han J., Chen X. et al. A novel combination approach for the preparation of superhydrophob ic surface on copper and the consequent corrosion resistance // Corrosion Science. 2016. Vol. 110. P. 105–113. 13. ГОСТ 9.302–88. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы контроля ; введ. 01.01.1990. — М. : Изд-во стандартов, 1988. — 41 с. 14. Laha P., Schram T., Terry H. Use of spectroscopic ellipsometry to study Zr/Ti films on Al // Surface and Interface Analysis. 2002. Vol. 34. P. 677–680. 15. Woicik J. C. Hard X-ray photoelectron spectroscopy (HAXPES) / Springer International Publishing Switzerland, 2016. — 571 p. |