ДОСЛІДЖЕННЯ КОЛІРНИХ ТА АНТИКОРОЗІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПІГМЕНТІВ У СИСТЕМІ FE-AL-MG-О-Н

Urgency of the research. Promising pigments of the passive type, in addition to phosphate, are other materials - oxyhydroxides, ferrites, molybdates, stanns, borates, tungstates, which are obtained by traditional technologies. However, these methods are usually associated with significant energy costs, long synthesis times, the need to grind the fins to a finely divided state. The researchers’ interest to co-precipitation method, which allows varying the composition of anionic and cationic pigments, is growing. In addition, the developers of paints and varnishes are tasked with replacing toxic anti-corrosion chromium, cadmium and plumbum-containing pigments that are part of most modern primers of the inhibitory type. The alternative to such paints are oxide type fillers, which are anti-corrosion pigments, including oxyhydroxides, magnesium ferrites, cobalt aluminates, zinc ferrites, copper ferrites, magnesium aluminates, zinc aluminates, etc. The coloration of the pigments, their corrosion properties depend on the chromophore ions that are part of the structure of the compounds obtained.Target setting. Co-precipitation technology has several advantages over traditional ones and makes it possible to reduce the cost of producing oxide materials radically. This process is based on the use of chemical energy inside the system and allows reducing synthesis temperature, duration of the synthesis and energy costs. The simplicity of the equipment, the possibility to synthesize a large amount of the product of the required phase composition and particle size, environmental cleanliness of the process also indicate the feasibility of using this method.Actual scientific researches and issues analysis. Recently, attempts to obtain pigments co-precipitation method were made, but systematic studies of the end products was not carried out. The resulting products are mostly formed as poorly reproducible composition products. In this regard, synthesis becomes interesting in this mode, when would be obtain pigments with good color characteristics in fine condition and excluded time-consuming step of shredding. Uninvestigated parts of general matters defining. The study of the conditions of formation of pigments with the structure of oxyhydroxides, the influence of their composition on the color and anti-corrosion properties.The research objective. The study of the laws of formation of anticorrosive properties, the development of compositions for the production of pigments with using the method of co-precipitation and subsequent heat treatment.The statement of basic materials. Experimental and theoretical studies have established the influence of the nature of chromophore cations on the color tone, color purity, anticorrosion properties of pigments in the Fe-Al-Mg-O system, which allows targeted synthesis of beige, red and yellow pigments with high anticorrosive properties.Conclusions. The main technological properties of pigments are determined by the anionic and cationic composition. The anticorrosive properties of oxyhydroxide pigments are largely determined by the presence of hydroxyl ions formed by dissociation. The greatest effect is observed when using metal compounds whose dissociation constants are significantly different. The protective effect is mainly determined by the slowdown of the anode process. Anions, which containing aluminum atoms, accelerate corrosion processes.
Актуальність теми дослідження. Перспективними пігментами пасивуючого типу, крім фосфатних, є інші матеріали – оксигідроксиди, ферити, молібдати, станати, борати, вольфрамати, які отримують за традиційними технологіями. Проте ці методи зазвичай пов'язані зі значними витратами енергії, великою тривалістю синтезу, необхідністю подрібнення спіків до дрібнодисперсного стану. Зростає інтерес дослідників до методу співосадження, який дозволяє варіювати катіонним та аніонним складом пігментів. Крім того, перед розробниками лакофарбових матеріалів стоїть задача заміни токсичних протикорозійних хром-, кадмій- та плюмбумвмісних пігментів, що входять до складу більшості сучасних ґрунтовок інгібуючого типу. Альтернативою таким лакофарбовим матеріалам є наповнювачі оксидного типу, які є антикорозійними пігментами, у тому числі оксигідроксиди, ферити магнію, алюмінати кобальту, ферити цинку, ферити міді, алюмінати магнію, алюмінати цинку тощо. Забарвлення пігментів, їх антикорозійні властивості залежать від іонів хромофорів, які входять до складу структури отримуваних сполук. Постановка проблеми. Технологія співосадження має певні переваги в порівнянні із традиційними та дозволяє радикально здешевити отримання оксидних матеріалів. Такий процес, заснований на використанні внутрішньої хімічної енергії системи, дає змогу проводити синтез за зменшених температурі, тривалості синтезу та енергетичних витратах. Простота обладнання, можливість синтезу значної кількості продукту необхідного фазового та гранулометричного складу, екологічна чистота процесу також вказують на доцільність використання цього методу.Аналіз останніх досліджень і публікацій. Останнім часом робились спроби одержання пігментів методом співосадження, але систематичних досліджень кінцевих продуктів не проводилось. Отримані продукти в більшості випадків формувались у вигляді погано відтворюваних за складом продуктів. У зв’язку з цим цікавим стає синтез у такому режимі, який дозволив би отримувати пігменти з хорошими колірними характеристиками в дрібнодисперсному стані, і виключив трудомістку стадію подрібнення. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Вивчення умов утворення пігментів зі структурою оксигідроксидів, впливу їхнього складу на колірність та антикорозійні властивості.Постановка завдання. Вивчення закономірностей формування антикорозійних властивостей, розробка складів для одержання пігментів із використанням методу співосадження і наступною термообробкою.Виклад основного матеріалу. За допомогою експериментальних і теоретичних досліджень встановлено вплив природи катіонів хромофорів на колірний тон, чистоту кольору, антикорозійні властивості пігментів в системі Fe-Al-Mg-О, що дозволяє проводити цілеспрямований синтез пігментів бежевої, червоної та жовтої колірної гами з високими антикорозійними властивостями.Висновки відповідно до статті. Основні технологічні властивості пігментів визначаються аніонним і катіонним складом. Антикорозійні властивості оксигідроксидних пігментів більшою мірою визначаються наявністю іонів гідроксила, що утворюються внаслідок дисоціації. Найбільший ефект спостерігається в разі використання сполук металів, константи дисоціації яких значно відрізняються. Захисний ефект переважно визначається уповільненням анодного процесу. При цьому аніони, які містять атоми алюмінію, прискорюють корозійні процеси.