Тезисы
май 2017

Синергетичний вплив силанів на протикорозійні властивості рослинного екстракту


Воробйова В. І. , Чигиринець О. Е. , Котляренко А. О.
Химия и современные технологии
Abstract / Full Text

Дослідження захисних властивостей сумішей інгібіторів представляє велику зацікавленість, оскільки саме комбінаційні інгібітори більш ефективно захищають метал від корозії, ніж індивідуальні органічні сполуки [1, 2]. Незважаючи на великий перелік летких інгібіторів атмосферної корозії, проблема їх розробки залишається актуальною у зв'язку із зростаючими вимогами до захисної здатності реагентів та підвищенням екологічних вимог. У зв'язку з цим актуальним є розробка летких інгібіторів корозії на основі органічних сполук рослинної сировини або відходів її переробки [1]. Авторами встановлено, що леткі сполуки рослинних екстрактів при сумісному використанні з N-вмісними сполуками забезпечують високий ступінь протикорозійного захисту, при цьому спостерігається синергетичний ефект. Тому розробка принципів створення ефективних інгібуючих композицій на основі рослинних екстрактів та синтетичних сполук і оцінка їх спільної дії є важливим напрямком досліджень в області протикорозійного захисту металів.

У зв’язку з цим метою роботи було дослідження інгібуючої ефективності ізопропанольного екстракту жмиха винограду та комбінаційної суміші на його основі. Аналіз результатів прискорених корозійних випробувань показує, що досліджувані леткі фракції екстракту жмиха винограду забезпечують захист від корозії сталі в умовах періодичної конденсації вологи. Ступінь захисту дорівнює 90,9%. Згідно з отриманими даними хромато-мас-спектрального аналізу основними компонентами ізопропанольного екстракту є аліфатичні та ароматичні альдегіди, насичені і ненасичені жирні кислоти та терпени. Серед альдегідів в більшій кількості ідентифіковані наступні насичені і ненасичені альдегіди: капроальдегід, енантовий альдегід, феніл-ацетальдегід, бутаналь, нонаналь, цитраль. В екстракті жмиху винограду міститься підвищений вміст таких кислот як лінолевої, гексадеканової, (9Z)-октадеценової.

Аналіз компонентного складу рослинних екстрактів та літературних даних дозволяє припустити можливість підвищення ефективності рослинного екстрактів при їх спільному використанні з аміносиланом ((3-аміно-пропіл)-триетоксисилан). Розроблена суміш інгібітору значно перевершує за ефективністю індивідуальний екстракт рослинної сировини та індивідуально силану, ступінь захисту збільшується від 90,9% до 99,7% в умовах періодичної конденсації вологи протягом 21 доби. Встановлено, що плівка комбінаційної суміші забезпечує захисний ефект післядії в агресивній атмосфері в умовах періодичної конденсації вологи над водними розчинами 1% NaNO3 протягом 21 доби (~85,7%).

Досліджено кінетику формування захисної плівки на поверхні сталі. Спостерігається різна морфологія плівок в залежності від часу їх формування. Так, плівки, що формуються на поверхні сталі впродовж 24-48 годин, мають більш «рихлу» та несуцільну будову. Зі збільшенням часу формування до 72 годин сформована плівка є більш гладкою та щільною.

Рисунок 1 – Морфологія поверхні зразка сталі без обробки інгібітором (а) та залежно від тривалості обробки комбінаційним ЛІАК (б-г) (×100).

Для встановлення механізму формування захисної плівки з більш високими захисними властивостями при використанні комбінаційного ЛІАК були зняті ІЧ-спектр рослинного екстракту та ІЧ-спектри поглинання плівки, сформованої на поверхні сталі після витримки в атмосфері летких сполук ізопропанольного екстракту жмиха винограду та комбінаційного ЛІАК. Отримані результати свідчать, що після 72 годин формування плівки на ІЧ-спектрах спостерігається зменшення інтенсивності смуг, що характерні індивідуальному екстракту в області 1800-1580 см-1, смуг поглинання зв’язків ν (С=O) і збільшення інтенсивності смуг поглинання зв’язків ν (С=С) та ν (С≡С) в області 1680-1640 см-1 та 2140-2100 см-1, що відповідають аддуктам полімеризації.

Таким чином, встановлено, що підвищення ефективності захисної дії модифікованих аміносиланом плівок леткого інгібітору, вірогідно, пов’язано з формуванням поліконденсованого шару адсорбованих речовин за рахунок утворенням нових додаткових зв’язків між адсорбованими сполуками рослинної сировини та аміносиланом.

References
  1. Montemor M. F. Fostering Green Inhibitors for Corrosion Prevention / Montemor M. F. // Active Protective Coatings. – 2016. – Vol. 23. –Р. 107-137
  2. Vorob’iova, V.I. Study of the mechanism of action of the isopropanol extract of rapeseed oil cake on the atmospheric corrosion of copper / O.E. Chyhyrynets, Yu. F. Fateev,1 V. І. Vorobiova, M. І. Skyba // Mater. Sci. 50 (2015): pp. 726–735