Вряд ли найдется в нашем мире человек, которому не знакомо слово "коррозия". Кто из нас не сталкивался с этим коварным и могущественным врагом металла? Пожалуй, нет смысла подробно останавливаться на том, что и так знает каждый: коррозия – это плохо, и с ней надо бороться. Достаточно сказать, что на борьбу с "железной болезнью" сегодня тратится отнюдь не мало сил, времени и средств. Однако, несмотря на богатый опыт человечества, знания большинства из нас в этом вопросе, как правило, весьма поверхностны. А ведь они могли бы многим существенно облегчить жизнь. Если провести опрос на улицах на тему "какие Вы знаете методы борьбы с ржавчиной?", чаще всего будут перечисляться далеко не самые эффективные меры: покраска, оцинковка и, в лучшем случае, хромирование с никелированием. В самом деле, когда нам привозят и устанавливают железную дверь, ворота в гараже или, скажем, свежеизготовленную батарею парового отопления, мы первым делом спешим в хозяйственный магазин за краской, пока ржаветь не начало. Потом-то замучаешься очищать от рыжего налета. А когда через пару месяцев краска начнет потихоньку шелушиться, посетуем немного на качество краски, и снова за кисточку. Некоторые из нас, у кого знаний и опыта побольше, и в кошельке не пусто, перед покраской нанесут слой грунтовки – хоть и хлопотно, зато может год, а то и два простоять. А что, скажете Вы, простому человеку еще делать? Других-то путей нет. Вот так на сегодня обстоят дела в быту. Несколько богаче выбор у автолюбителей: сейчас в продаже есть много всяких "антикоров", мастик, преобразователей ржавчины и специальных грунтовок. Хотя, по сути, все сводится к двум разновидностям средств. Это либо органическое пленкообразующее с минеральным пигментом (различные покрытия), либо составы на основе ортофосфорной кислоты (преобразователи ржавчины и специальные грунтовки). Стоит такая "химия" недешево, а результат все тот же – год-другой, и все по новой…
А ведь ситуация-то парадоксальная! Если не полениться и просмотреть специальную литературу, то выяснится, что, во-первых, любые лакокрасочные покрытия используются лишь как вторичная защита и должны наноситься на специально подготовленную поверхность металла. Во-вторых, наиболее важными являются химические методы обработки металлов (фосфатирование, оксидирование, хроматирование, и им подобные). В-третьих, самым действенным методом, который сочетает в себе эффективность, доступность и дешевизну, является фосфатирование, которое, благодаря такому набору качеств получило широкое распространение во всем мире для подготовки поверхности к лакированию и окраске, в том числе и изделий, эксплуатирующихся в особо жестких условиях. Достаточно сказать, что ведущие зарубежные производители автомобилей для подготовки всех металлических поверхностей используют именно фосфатирование. А что же у нас? Почему в отечественной промышленности этот наиболее прогрессивный метод почти не применяется? Почему на любой "иномарке" можно без проблем ездить и по грязи и по соленому снегу, а наши "жигули", "москвичи" и "волги" за два-три года эксплуатации ржавеют насквозь, несмотря на мастики и "антикоры"?
Попробуем ответить на эти вопросы.
На самом деле, фосфатирование как метод антикоррозийной защиты металлов было изобретено именно в Советском Союзе еще в тридцатых годах прошлого столетия. Тогда же были заложены и научные основы этого метода, которые сегодня использует весь мир. А вот внедрение производилось по принципу: "все самое лучшее – на благо Родине", то есть в военной, а позже, и космической отраслях. Мало кому известно, что в обязательном порядке фосфатируют поверхности искусственных спутников и ракет, что позволяет, помимо прочего, регулировать их температурный режим в пределах оптимального уровня, а вот о способности военной техники десятилетиями сопротивляться ржавчине под открытым небом наслышаны многие. Поначалу передовая технология была просто недоступна "гражданской" промышленности в силу остаточного принципа снабжения последней, а также из соображений секретности, а позже, когда секретность сняли, просто по инерции. Зачем тратить дополнительные деньги, которых вечно не хватает, если и так продукция пользуется спросом? В наши дни нет никаких препятствий для самого широкого использования этой некогда секретной технологии, причем не только в промышленности, но и в быту. Достаточно лишь преодолеть барьер традиционности.
А для чего? – спросите вы. Позвольте невежливо ответить вопросом на вопрос. А разве плохо, если перед покраской тех же самых ворот для гаража, потратив лишние десять-пятнадцать рублей на фосфатирующий состав и полчаса времени на то, чтобы этим раствором помазать поверхность, причем, смело можно и по ржавчине, лишь бы не слишком толстым слоем эта ржавчина была, а потом, когда подсохнет (еще пятнадцать минут), и красить одно удовольствие, поскольку краска ложится на порядок лучше, и краску можно использовать подешевле, а главное – забыть после этого, что ворота железные, лет этак на пятнадцать? А для автолюбителя разве не мечта, чтобы пару раз помазать недорогим раствором днище, подкрылки и другое "железо" и забыть про ржавчину лет на десять? Реально ли такое? На самом деле, никакого чуда нет – голая наука. А выглядит нереально лишь потому, что не сталкивались на практике, а пользуемся все как один никуда не годными методами. Нормальный специалист за голову схватится: как это так, краской прямо по железу?! А ведь в любой инструкции для краски по металлу сказано, что наносить только на подготовленную поверхность (кстати, и о том, что неплохо бы предварительно отфосфатировать, часто пишут, только не пишут, как).
Итак, что же такое фосфатирование и в чем его преимущества?
Начнем с того, что практически любой металл, за редким исключением, способен окисляться под действием кислорода воздуха, влаги и других агрессивных факторов окружающей среды. Особенно подвержены коррозии черные металлы – железо и различные стали с малым содержанием легирующих добавок, то есть наиболее часто используемые в технике материалы. Если покрыть металлическую поверхность слоем краски без предварительной подготовки, то это лишь снизит скорость окисления. Во-первых, любое лакокрасочное покрытие не является абсолютно непроницаемым для молекул кислорода и воды, которые имеют гораздо меньший размер по сравнению с органическими молекулами, из которых состоит лак или основа краски. А уж частицы пигмента, какими бы мелкими они не выглядели, и вовсе в миллиарды раз больше. Во-вторых, любое покрытие неизбежно имеет микротрещины. Так или иначе, кислород проникает к поверхности и процесс начинается. По мере образования ржавчина из-за очень большой удельной поверхности начинает активно адсорбировать кислород и пары воды, то есть, как бы создается разрежение, и процесс ускоряется. Очаг поражения разрастается, а поскольку ржавчина имеет больший объем, чем исходный металл, слой краски над ней вспучивается, количество микротрещин растет, в результате через некоторое время краска начинает шелушиться, а затем и вовсе отваливаться слоями. При фосфатировании на поверхности металла образуется химически связанный с ним микрокристаллический слой нерастворимых первичных фосфатов железа и марганца, главной отличительной особенностью которого является то, что защита у этого слоя не механическая, как у лака или краски, а химическая. Если в каком-то месте возникает микротрещина, и кислород, проникая к металлу, начинает его окислять, тут же происходит химическая реакция образующейся ржавчины с веществами защитного слоя, в результате которой образуются вторичные фосфаты железа, которые, в свою очередь, быстро и надежно цементируют трещину. Фосфатную пленку можно сравнить с самозаклеивающейся покрышкой, которой не страшны гвозди и даже пули. Если учесть, что пленка эта сама по себе очень прочна, становится понятно, почему фосфатирование считается в несколько раз эффективней хромирования и никелирования, а подвергнувшиеся фосфатированию изделия способны десятилетиями стоять даже в морской воде! Помимо химической стойкости и механической прочности фосфатная пленка имеет еще целый ряд полезных свойств. На ней намного лучше (в два-три раза), чем на стали, держится любая краска. Она значительно сильнее, чем сталь, поглощает тепловое излучение, в результате чего краска на фосфатированной поверхности сохнет гораздо быстрее. Она не смачивается расплавленными металлами, то есть хорошо защищает поверхность от сварочных брызг.
Есть еще одно немаловажное качество. Средства для фосфатирования, разработанные по "военным" технологиям (они производились под маркой "Фосфакор", а в настоящее время выпускаются под маркой "Фосфакор М"), представляют собой водные растворы гидрофосфатов марганца и железа определенного состава, подобранного таким образом, чтобы обеспечить образование пленки с заданными свойствами. Поскольку основа водная, перед обработкой поверхность не обязательно должна быть сухой, важно лишь, чтобы она не была жирной.
Применение средства "Фосфакор М" сводится к тому, что обрабатываемая поверхность металла, предварительно очищенная от грязи и, если нужно, обезжиренная, смачивается раствором с помощью кисти или валика, выдерживается 15 минут, после чего смачивается повторно. После высыхания поверхность может быть выкрашена любой краской без предварительной промывки. Допускается обработка без предварительного удаления ржавчины (если, конечно, ржавчина не лежит сплошным толстым слоем и не сыплется при малейшем прикосновении).
И еще одно. Многие из нас (особенно это касается автолюбителей) сталкивались со специальными фосфатирующими грунтовками и различными преобразователями ржавчины. Все эти средства имеют в своем составе свободную ортофосфорную кислоту. Их тоже можно назвать фосфатирующими, но с очень большой натяжкой. Дело в том, что фосфорная кислота легко реагирует с железом с образованием фосфатов, однако, во-первых, эти фосфаты образуют не мелкокристаллическую, а аморфную структуру, которая не обладает механической прочностью и ее защитные свойства в несколько раз хуже. Во-вторых, такое взаимодействие вызывает травление металла, в результате чего облегчается дальнейшее окисление обработанной поверхности, что также снижает защитные свойства пленки. В-третьих, после обработки кислотой необходимо тщательно промывать поверхность водой, иначе не прореагировавшая кислота будет медленно взаимодействовать с металлом уже под слоем краски, и выделяющийся при этом водород будет, мягко говоря, разрыхлять покрытие. Иными словами, средства на основе ортофосфорной кислоты, хотя и обладают неплохими защитными свойствами, на порядок менее эффективны, чем "Фосфакор М".
В заключение следует упомянуть о том, что выпуск средства для фосфатирования "Фосфакор М" освоен и в нашем городе. В самое ближайшее время оно появится на прилавках магазинов. Одной литровой бутылки стоимостью 15 рублей достаточно для обработки 10 – 15 м2 поверхности, что намного дешевле всех известных средств для антикоррозийной обработки металлов.
