CZ342392A3 - Preparation for final treatment of zinc-coated metallic surfaces - Google Patents

Description

Oblast techniky vynález se týká kapalného prostředku pro konečnou úpravu chromátovaných nebo pasivovaných pozinkovaných povrchů nebo povrchů tvořených slitinami zinku u dílců a součástek z oceli.

Dosavadní stav techniky

Kapalné prostředky pro konečnou úpravu kovových povrchů zejména pro dílce a součástky jsou ze současného stavu techniky známy, používají se zvláště pro úpravu povrchů, které se nelakují a jsou galvanicky pozinkovány nebo mechanicky opatřeny vrstvou zinku, pod pojmem zinek se zde rozumí nejen čistý kov, ale také zinkové slitiny.

Takováto úprava povrchu se provádí například u součástek jako jsou šrouby, matice, upevňovací elementy, kování a pod.

pro tento účel jsou známy zejména organické smáčecí prostředky. Zde se jedná například o organické disperze pr. skyřic obsahující ochranné inhibitory koroze. Tyto pro.středky jsou sice použitelné, nedocílí se však s nimi spolehlivé ochrany pozinkovaných povrchů před korozí po dostatečně dlouhou dobu.

Jsou známy rovněž anorganické smáčecí prostředky, které zpravidla obsahují kyselinu chromovou. Tyto prostředky ale nejsou žádoucí pro jejich nepříznivý vliv na životní prostředí.

Cílem tohoto vynálezu je s využitím poznatků známého stavu techniky navrhnout vhodný typ smáčecího prostředku na bázi komponent anorganického charakteru, který by při jednoduchém postupu aplikace poskytl dlouhodpbou ochranu proti korozi a přitom byl v souladu s požadavky ochrany životního prostředí.

Podstata vynálezu

Tanto úkol řeší úspěšně prostředek pro konečnou úpravu kovových pozinkovaných povrchů podle tohoto vynálezu.

Je tvořen roztokem obsahujícícm kombinaci pojiv , kde jednou složkou je ester kyseliny titaničité nebo/a titanchelát g druhou složkou je organofunkční polysiloxan. Rozpouštědlem jsou organická rozpouštědla, zejména alkoholy nebo uhlovodíky, jejich směsi, voda nebo směs vody s alkoholy nebo/a uhlovodíky.

Sloučeniny titanu uvedené výše mohou být nahrazeny odpovídajícími sloučeninami zirkonu.

Polysiloxany, tvořící součást prostředku podle tohoto, vynálezu, obsahují koncové epoxidové skupiny.

Výhodným rozpouštědlem pro prostředek podle tohoto vynále zu je isopropanol.

Do prostředku podle tohoto vynálezu, tak jak je výše popsán a definován, může být zapracováno a včleněno mazadlo v.e formě vícemocných alkoholů s volnými -OH skupinami.

Vzájemný poměr obsahu esteru kysliny titaničité k obsahu polysiloxanu, vyjádřeného v % hmot. činí přibližně 1:2 nebo 1 : 3 nebo 1 : 4*

Vzájemný poměr obsahu esteru kyseliny titaničité k obsahu titanchelátu vyjádřeného v % hmot. činí 1:1 a poměr této směsi.k obsahu polysiloxanu v % hmot. činí 1 : 1 nebo 1 : 2 nebo 1 : 3· prostředek pro konečnou úpravu pozinkovaných kovových povrchů podle tohoto vynálezu, tak jak je k dispozici pro použití, tvoří transparentní nebo zabarvený smáčecí roztok, který je vhodný pro úpravu pozinkovaných kovových povrchů, fosfátovaných nebo pasivovaných. Je třeba aby pasivace byla prosta chrómu Smáčením resp. smáčením při odstřačíování

- 3 mohou být naneseny vrstvy o tlouštce například 4 až 6 .

Sušení nanesené vrstvy probíhá s výhodou při 80°G, může být ale provedeno také vpalováním při teplotách až do 25O°C·

Navrhovaný prostředek má v podstatě anorganický charakter·. Výhoda tohoto materiálu spočívá především v tom, že při extremně tenkých vrstvách je při jeho aplikaci doba působení ochrany proti korozi přinejmenším pět- až šestkrát vyšší než při známých postupech, přitom nedochází vůbec ke koroznímu poškození základního kovu.

proto je možné významnou měrou zlepšit účinek běžně používaných metod ochrany proti korozi tím, že se povrch opatří dodatečně vrstzou prostředku podle vynálezu, velmi malé tloušťky. Nanášení tohoto materiálu se může provádět v přídavné lázni běžného zařízení pro galvanické pokovování nebo na konci chromátovacxí linky bez nutnosti další úpravy zařízení.

Sušení se provádí v následně zařazených vyhřívaných zařízeních za běžných teplot.

Zvláštní výhodou je snadné odstraňování vrstev prostředku například na částech zařízení, které jím byly znečistěný.

Tyto nežádoucí povlaky se dají vyčistit jednoduše v odmašťovací nebo mořicí lázni. Jako zbytek se vytvoří anorganické soli, které mohou být odbourány při zpracování odpadních vod.

při použití prostředku podle tohoto vynálezu může být při chromátování místo až dosud běžně používaného chrómu^¹· použit chrom¹¹¹. . Postup s chromém¹¹¹ je výhodnější, protože nahrazuje mnohem jedovatější chrom Nevyhovující stá- . lost chromátování pomocí chrómu¹¹¹, která se dostavuje při běžných chromátovací cil postupech se podstatně vylepší, když se povrch následně opatří povrchevou vrstvou prostředku dle tohoto vynálezu. Konečný efekt je mnohem lepší, než když se použije až dosud běžný chromátovací postup s použitím chro- 4 —

Na povrchu chromátované vrstvy dochází zřejmě k reakci mezi chromém¹¹¹ a anorganickým podílem prostředku dle vynálezu. Tím je zajištěno výborné ulpívání a pevná adheze vrstvy prostředku vzhledem k podkladu. Současně je odstraněno nebezpečí tvorby bublin· pravděpodobným důvldem je , že krystalová voda přítomná z chromátování se spojí s použitým prostředkem přes volné skupiny -OH, -COOH nebo přes dusík.

Místo chromátování je k úpravě kovových povrchů možné též fosfátování .Iv tomto případě se vytváří při použití prostředku podle vynálezu, ke konečné úpravě povrchu vazba komponent prostředku na molární vodu fosfátovaného povrchu /tvorba hydrátových ůs tků/·

Prostředek ve složení podle první varianty, obsahující estery kyseliny titaničité a organofúnkční deriváty polysiloxanů v organickém rozpouštědle, výhodně v alkoholu nebo uhlovodíku., je sice použitelný, ale je poměrně dost citlivý na vlhkost.

Druhá varianta složení prostředku dle Vynálezu, kdy prostředek dle vynálezu, tvoří estery kyseliny titaničité, titancheláty a organofúnkční polysiloxany a jako rozpouštědlo je použit alkohol nebo/a uhlovodík případně ve směsi s vodou,je rovněž velmi dobře použitelný,prakticky není na vlhkost citlivý.

Třetí varianta, kdy prostředek dle vynálezu obsahuje kombinaci titamchelátů s organofunkčními polysiloxany a jako rozpouštědlo je použita voda, alkoholy nebo uhlovodíky, nebo směs těchto látek, je ještě výhodnější, prostředek je vůči vlhkosti ještě méně citlivý a poskytuje vysoce stabilní povlaky.

Obzvláště výhodné přitom je, když použité polysiloxany mají koncové epoxidové skupiny.

při volbě takovéhoto složení prostředku dle vynálezu se zajistí optimální průběh reakce mezi titanáty /estery a chajáty / a upravovaným povrchem,což vede k dosažení optimálního stupně ochrany proti korozi.

- 5 Z praxe bylo ověřeno, že nejvhodnějším rozpouštědlem se ukázal isopropanol.

Další velkou výhodou prostředku dle vynálezu je skutečnost, že do prostředku může být zabudováno mazadlo ve formě více mocných polyalkoholů s volnými hydroxylovými skupinami.

Až dosud bylo podle známého stavu techniky běžné nanášet . například na závity šroubů a matic po pozinkování a chromátování vrstvu mazadla. Takto aplikované mazadlo ale může být snadno smyto, což vede ke škodám na životním prostředí, pochopitelně přestane v takovém případě působit i požadovaný mazací efekt·

V prostředku podle tohoto vynálezu tvoří mazadlo součást lázně. V roztoku lázně je chemicky vázáno, čímž je zajištěna vysoká stálost spojení a současně je prakticky vyloučen negativní vliv na životní prostředí, přitom je významnou měrou zlepšen součinitel tření.

Vzájemný poměr esterů kyseliny titaničité k polysiloxanům. při vyjádření v % hmot. činí výhodně přibližně 1:2 nebo 1 : 3 nebo 1 : 4· přitom je nejvýhodnější poměr 1:2·

Dále je výhodné upravit poměr množství esterů kyseliny titaničité k množství titanchelátů na hodnotu 1:1 /vyjádřeno v % hmoto/ a poměr této směsi k polysiloxanům na hodnotu; 1 : 1, 1 : 2 nebo 1 : 3· přitom nejvýhodnější je poměr 1:1.

Organické polysiloxany slouží v rámci kombinace pojidel v prostředku dle vynálezu zajména jako sprostředkovatelé adhesivního působení·

Další výhodou, kterou umožňuje použitá prostředku dle vy« nálezu je například také možnost provádět chromátování při vysokých teplotách, například při 200°G, čímž se dosáhne vyš* ší stálosti a sníží se náchylnost k tvorbě bílé rzi.

průmyslová využitelnost prostředek podle vynálezu je určen pro povrchovou úpravu chromá to váných nebo pasivovaných pozinkovaných povrchů u prvků a dílců z oceli. Óprava se provádí smáčením příslušného předmětu v kapalném prostředku. Součást lázně může tvořit mazadlo. Výsledkem úpravy .pomocí kapalného prostředku dle vynálezu je vytvoření tenké ochranné vrstvy, která zaručuje spolehlivou ochranu proti korozi.

I

PATENTOVÉ NÁR

Claims (8)

1. WuiAiWiwnca

   1· Prostředek pro konečnou úpravu pozinkovaných kovových, povrchů, případně povrchů tvořených slitinami zinku,chromátokaných nebo pasivovaných,ve formě kapaliny, vyznačují^{c s e} t í m , že je tvořen kombinací pojiv, kde jednou složkou je ester kyseliny titaničité nebo/a titanchelát a druhou složkou je organofunkční polysiloxan, rozpuštěných v organickém rozpouštědle jako jsou alkoholy, uhlovodíky, jejich směsi, směsi alkoholů nebo/a uhlovodíků s vodou nebo případně ve vodě.
2. 2» Prostředek podle nároku 1, v y z n a č u j ící se t í m , že sloučeniny titanu jsou nahrazeny v kombinaci pojiv odpovídajícími sloučeninami zirkonu·
3. 3» prostředek podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že; polysiloxan, který je součástí kombinace pojiv , má koncové epoxidové skupiny·
4. 4· prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, .vyznačující se t í m , že jako rozpouštědlo pro kombinaci pojiv je použit isopropanol·
5. 5· prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že obsahuje, jako součást komponent mazadlo ve formě vícemocných alkoholů s volnými hydroxylovými skupinami·
6. 6· prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m , že vzájemný poměr množství esteru kyseliny titaničité k množství polysiloxanu při vyjádření v hmotnostních procentech činí přibližně 1 : 2 nebo

   1 · 3 nebo 1 : 4·

   - 8
7. 7· Prostředek podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se t i m , že vzájemný poměr množství esteru kyseliny titáničité k množství titanchelátu při vy jádření v hmotnostních procentech činí 1:1 a vzájemný pomér množství této sméai k množství polysiloxanu činí 1 : 1 nebo 1 : 2 nebo 1 : 3.
8. 8* Použití prostředku podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7 jako smáčecího prostředku pro konečnou úpravu chromátovaných nebo pasivovaných pozinkovaných vrstev nebo vrstev ze slitin zinku na dílcích z oceli.