Сравнительная оценка защитной эффективности стандартного и наномодифицированного покрытия ПФ-115 в условиях морской эксплуатации

Эксплуатация металлических конструкций судов и прибрежных сооружений в условиях морской атмосферы сопровождается интенсивным воздействием коррозионно-активных факторов, включая повышенную влажность, солесодержание воздуха, температурные перепады и ультрафиолетовое излучение. Указанные воздействия приводят к ускоренному разрушению защитных покрытий и снижению долговечности металлоконструкций. Одним из наиболее распространенных лакокрасочных материалов для антикоррозионной защиты является эмаль ПФ-115, однако ее эксплуатационная устойчивость в агрессивной морской среде ограничена, что обуславливает необходимость повышения защитной эффективности покрытия.
Целью работы является сравнительная оценка защитных свойств стандартного и наномодифицированного покрытия ПФ-115 при воздействии факторов, моделирующих морскую эксплуатацию. В задачи исследования входили анализ рецептурного состава покрытий, проведение ускоренных коррозионных испытаний в камере соляного тумана, климатических циклических испытаний с переменной влажностью и температурой, оценка адгезии и исследование микроструктуры покрытий. В качестве наномодификаторов использованы оксид цинка и диоксид титана с размером частиц 20–100 нм при суммарном содержании до 3 % от массы сухого вещества. Установлено, что введение нанодисперсных добавок способствует снижению скорости коррозии, увеличению числа климатических циклов до появления признаков разрушения покрытия в 1,8–2 раза, сохранению адгезии на уровне 4,0–4,8 балла после 60 циклов испытаний и предотвращению образования локальной подпленочной коррозии.
Полученные результаты подтверждают повышение барьерных свойств и эксплуатационной надежности наномодифицированного покрытия ПФ-115 и свидетельствуют о целесообразности его применения для защиты судовых и прибрежных металлических конструкций в условиях морской среды.

1. Сырков А.Г. Методы и эффекты регулирования защитных свойств покрытий на поверхности стали с использованием наноматериалов / А.Г. Сырков, И.В. Плескунов, Е.Н. Кулешов, В.Н. Плескунов, А.А. Кибалко // Записки Горного института. — 2005. — Т. 165. — С. 184–187.

2. Погребняк А.Д. Структура и физико-химические свойства комбинированных нанокомпозитных защитных покрытий / А.Д. Погребняк, М.М. Даниленок, Ф.Ф. Комаров, Н.К. Ердыбаева и др. // Физическая инженерия поверхности. — 2007. — Т. 5. — № 3–4. — С.186–196.

3. Малинин А.В. Повышение защитной способности эпоксидного покрытия в водных средах при наполнении высокодисперсным модифицированным рутилом / А.В. Малинин, В.В. Кравцов // Лакокрасочные материалы и их применение. — 2007. — № 9. — С.46–49.

4. Shi X. Effect of nanoparticles on corrosion resistance of coatings / X. Shi, T.A. Nguyen, Z. Suo, Y. Liu, R. Avci // Surface and Coatings Technology. — 2009. — Vol. 204. — Р. 237–245.

5. Трухина М.В. Упрочняющее наномодифицирование лаковых покрытий / М.В. Трухина, М.В. Провоторов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. — 2012. — № 2–6(292). — С.73–78.

6. Zheludkevich M.L. Smart coatings for active corrosion protection / M.L. Zheludkevich, J. Tedim, M.G.S. Ferreira // Electrochimica Acta. — 2012. — Vol. 82. — Р. 314–323.

7. Евстифеев Е.Н. Сравнительные исследования антикоррозионных свойств защитных покрытий на основе высоконаполненных красок, содержащих микро- и наночастицы цинка / Е.Н. Евстифеев, А.С. Кужаров, Д.В. Полинец, В.А. Полинец, К.В. Собко // Инновации, экология и ресурсосберегающие технологии. — Ростов н/Д: ДГТУ, 2014. — С. 664–673.

8. Montemor M.F. Functional and smart coatings for corrosion protection: A review / M.F. Montemor // Surface and Coatings Technology. — 2014. — Vol. 258. — Р. 17–37.

9. Елагина О.Ю. Особенности применения протекторных металлизационных покрытий для коррозионной защиты металлоконструкций, работающих в морской среде / О.Ю. Елагина, А.В. Бурякин, В.В. Жук // Территория Нефтегаз. — 2016. — № 11. — С. 70–75.

10. Цветников А.К. Нанодисперсный политетрафторэтилен FORUM™ и его влияние на физические свойства лакокрасочных покрытий / А.К. Цветников, Л.А. Матвеенко, А.В. Пузь, В.С. Егоркин и др. // Лакокрасочные материалы и их применение. — 2016. — № 1 2. — С. 63–67.

11. Фатьянова Н.В. Анализ состава и свойств лакокрасочных материалов, изготовляемых на заводе «Биби-Эйбат» ЗАО КМП / Н.В. Фатьянова // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. — 2019. — № 56/57. — С. 94–100.

12. Shilova O.A. Environmentally friendly antifouling transparent coatings based on sol gel “epoxy/titanium tetrabutoxide” composition modified with detonation nanodiamond / O.A. Shilova, I.B. Glebova, V.I. Voshchikov, V.L. Ugolkov et al. // Journal of Advanced Materials and Technologies. — 2022. — Т. 7, № 3. — P. 201–218.

13. Ревин П.О. Исследование свойств антикоррозионных покрытий подводного нанесения для защиты портовых сооружений / П.О. Ревин, А.В. Макаренко, Р.А. Харисов, И.Р. Фархетдинов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. — 2022. —Т. 12, № 4. — С. 385–393.

14. Прокопчук Н.Р. Улучшение свойств покрытий по металлу наноалмазными частицами / Н.Р. Прокопчук, А.И. Глоба, И.О. Лаптик, А.Г. Сырков // Цветные металлы. — 2021. — № 6. — С. 50–54.

15. Пичельников А.В. Повышение долговечности защитных покрытий машин и оборудования АПК наномодифицированными лакокрасочными материалами / А.В. Пичельников, В.В. Коротких, А.П. Илясов // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. — 2021. — № 10(204). — С. 106–111.

16. Пласкеева Е.И. Атмосферостойкие системы покрытия для судостроительной верфи / Е.И. Пласкеева, Д.А. Полянская, В.И. Трусов, Р.С. Ходжаев, Г.В. Черкаев // Морские интеллектуальные технологии. — 2021. — № 1, ч. 2(51). — С. 75–78.

17. Пичугин А.П. Оценка эффективности использования нанодобавок в защитных покрытиях / А.П. Пичугин, А.В. Пчельников, В.Ф. Хританков, А.К. Туляганов // Строительные материалы. — 2023. — № 3. — С. 20–26.

18. Pchel’nikov A.V. Chemically resistant nanostructured protective coatings for metal surfaces / A.V. Pchel’nikov, A.P. Pichugin // Journal of Advanced Materials and Technologies. — 2025. — Т. 10, № 2. — С. 117–128.

19. Борчаковская И.Н. Натурные испытания перспективных противообрастающих покрытий контактного типа с антикоррозионными свойствами в Черном море / И.Н. Борчаковская, Н.А. Шкабара, А.Б. Фурсина, Н.Н. Петров, З.А. Темердашев // Экология и промышленность России. — 2025. — Т. 29, № 10. — С. 23–29.

20. Габышева В.А. Оценка технологичности использования антикоррозионных покрытий для защиты деталей НТТС / В.А. Габышева // Автомобиль. Дорога. Инфраструктура. — 2019. — № 1(19). — С. 2.

21. Chukhlanov V.Y. Protective coating based on siloxane polymer nanopatterned by alkoxytitanate / V.Y. Chukhlanov, O.G. Selivanov, N.V. Chukhlanova // Materials Science Forum. — 2019. — Т. 945. — С. 718–723.

22. Пичугин А.П. Влияние нанорастворных добавок на адгезионную способность защитных полимерных покрытий / А.П. Пичугин, А.В. Пчельников, В.Ф. Хританков, В.В. Банул // Строительные материалы. — 2018. — № 1 2. — С. 39–44.