NO753336L - - Google Patents

Description

Korrosjonsbeskyttelsesmidde1.

Oppfinnelsen vedrører overtrekksmidler for metaller, spesielt jern og stål, med antikorrosive egenskaper. Ved belegning av metaller, f.eks. ved påstrykning, påfører man for det meste flere sjikt over hverandre. Derved tilkommer

det først påførte sjikt, den såkalte grunning, en spesiell betydning med hensyn til korrosjonsbeskyttelse, da dette sjikt (resp. dets bestanddeler), kan reagere med det metalliske underlag og passivisere det, således at et korrosjonsangrep hemmes eller hindres. En korrosjonsfare består alltid når oksygen og vanndamp di f funderer gjennom belegget. Denne -fare forsterkes dessuten alt etter den omgivende atmosfære i virkning ved S02(resp. den derav dannede svovelsyre) og C02. Por å oppfange disse gasser best mulig resp. å vanskeliggjøre diffusjon inntil det metalliske underlag påfører man på grunn-strøket dessuten ett eller filere ekstra sjikt (såkalte dekk-strøk). Ofte må imidlertid grunnstrøket alene sikre en tempo-rær korrosjonsbeskyttelse på flere måneder, fordi man riktig-nok grunner halvfabrikata (blfkk, profiler), men imidlertid først påfører dekkstrøkene etter montering.

Blant grunnstrøkene på forskjellig bindemiddel-basis har det spesielt vist seg egnet såkalte vaskeprimere. Disse inneholder som hovedkomponent av bindemidlet polyvinyl-acetaler, spesielt polyvinylbutyral ofte sammen med en syre-herdende fenolharpiks, idet det dessuten i påstrykningsmidlet er inneholdt fosforsyre. Posforsyre innrører enten som alkoho-lisk resp. vandig oppløsning kort før påstrykningsmidlets anvendelse i dette (såkalt topotte-primer) eller de innarbeides - for det meste i mindre mengder - allerede ved fremstillingen i påstrykningsmidlet (såkalte enpotte-primer). Slike systemer inneholder dessuten som vesentlig bestanddel bestemte korrosjonsbeskyttelsespigmenter. Hertil ble det til eå begynne med bare anvendt sinktetraoksykromat, senere også andre som korrosjonsbeskyttelsespigmenter allerede kjente stoffer, enten det er alene eller i kombinasjon med smnktetraoksy-krornat. Blant slike som korrosjonsbeskyttelsespigmenter kjente stoffer er det også å nevnte fosfater som f.eks. kromfosfat og tert. sinkfosfat. Begge fosfater kan også etter-på oppstå i slike primere, som ved siden av fosforsyre inneholder sinktetraoksykromat som pigment. . Por mange tilfeller, spesielt hvor beskyttelses overtrekk må tåle en lengere friforvitring i industriatmosfære er imidlert-id beskyttelsesvirkningen av de kjente pigmenter ikke tilstrekkelig. Det forelå altså den oppgave å tilveie-bringe korrosjonsbeskyttelsesmidler med forbedret virkning.

Det er nå funnet korrosjonsbeskyttelsesmiddel med et innhold av fosfater, idet korrosjonsbeskyttelsesmidlet erkarakterisert vedat de inneholder fosfater med den gene-

relle formel BaZnQ M II(P0,,)o, idet M<11>betyr minst et av

2-n n 4 23 J

de toverdige metaller kobolt og magnesium og n betyr et tall mellom 0 og 0,8, spesielt 0,1 og 0,6.

Midlene ifølge oppfinnelsen bevirker en meget god korrosjonsbeskyttelse. Derved kan det også sees bort fra an-vendelsen av kromater, som regnes som kreft frembringende. Deres virkning forsterkes imidlertid, når det ved siden av de nevnte BaZn-fosfater anvendes andre, allerede kjente korrosjonsbeskyttelsespigmenter, som f.eks. sinktetraoksykromat, sinkgul eller sinkfosfat. Fordelen med slike kombinasjoner ligger fremfor alt deri at det er mulig med en lengere friforvitring uten opptreden av korrosjonsforeteelser. Dette er av avgjørende betydning ved såkalte shop-primere. Det er produkter som i valseverk påføres på de friskavskallede stål-overflater og som minst bør tåle 6 måneders friforvitring. Først deretter følger dekkstrøkene.

Fosfatene ifølge oppfinnelsen kan også anvendes

i korros jonsbeskyttelsesmidler som ikke inneholder f iftosf orsyrer. Likeledes kan det i vaske-primere vanlige polyvinylbutyral være erstattet med andre bindemidler. Eksempelvis ble det opp-nådd en god korrosjonsbeskyttende virkning med et korrosjonsbeskyttelsesmiddel som inneholdt epoksydester som bindemiddel, imidlertid ingen fosforsyre. Imidlertid er det også anvend-bart alle andre for korrosjonsbeskyttelsesformål anvendte

bindemidler som f.eks. tørkende oljer, alkydharpikser, poly-uretaner, fenolharpikser, urinstoffharpikser, melaminhar-pikser, klorkautsjuk, cyklokautsjuk, epoksydharpikser, poly-amider, umettede polyesterharpikser, polyvinylacetat, poly-vinyletere, polyvinylidenfluorid, polyakrylsyreester, bitumi-nøse eller silikatiske bindemidler (basis vannglass).

Overtrekksmidlene ifølge oppfinnelsen kan appli-seres etter kjente fremgangsmåter, f<?eks. ved strykning, sprøyting eller dyppelakkering. De inneholder ved siden av pigmenter og eventuelt fyllstoffer dessuten bindemidler, spesielt ett eller flere av de overnevnte bindemidler, spesielt et polyvinylacetal som f.eks. polyvinylbutyrat. Derved utgjør vekts forholdet bindemiddel til (pigment + fyllstoff) minst 0,1, fortrinnsvis imidlertid 0,4 til 3. Det foretrekkes organiske biiridemidler. Videre kan det være tilstede oppløs-ningsmidler. •Korrosjonsbeskyttelsesmidlene ifølge oppfinnelsen bør (referert til ikke flyktig mengde) inneholde 5 til 60 vekt#, fortrinnsvis 8 til 40 vekt# BaZnMg- eller BaZnCo-fosfater.

De i korrosjonsbeskyttelsesmidlene ifølge oppfinnelsen inneholdte fosfater med den generelle formel BaZn^j^M^1 (P0||)2 er blandingskrystaller, idet det i gitteret av BaZn2(PO^)2istedenfor Zn alt etter molforholdene ved fremstillingen inn-bygges forskjellige mengder av Co eller Mg. Sinken lar seg inntil 40 mol$ erstatte uten å ødelegge gitteret. Anvender man imidlertid til fremstillingen oppløsninger som f.eks. inneholder 50 mol% av Co<++>og 50 mol% av Zn<++>, så oppstår bland-inger av forskjellige fosfater. Derfor lar det seg ikke frem-stille enhetlig BaZnCo(PO^)2i vandig oppløsning.

Fremstillingen av bariumsinkfosfatet, barium-sinkkoboltfosfatet og bariumsinkmagnesiumfosfatet foregår best ved utfelling fra vandig oppløsning fra klorider eller nitrater ved tilsetning av fosforsyre og etterfølgende nøytralisering, f.eks. med alkalilut til pH 5,8 - 6,0. Mens utfellingen av bariumsinkfosfat også lar seg gjennomføre glatt ved værelses-temperatur, er dét hensiktsmessig å utfelle bariumsinkkobolt-fos fatene og bariumsinkmagnesiumfosfatene ved forhøyet tempera-tur, fortrinnsvis 90°C.

Metallfosfatene kan ved fremstillingen fremkomme med et vanninnhold på inntil ca. 4 vekt%, hvorav imidlertid ved tørkning hovedmengden lett avgis. Det er av fordel å anvende

tørkede produkter som har et vanninnhold under 0, 5%.

Det oppstår finkrystallinske pulvere, hvis par-tikkelstørrelse ligger under 15^um, således at de direkte kan innarbeides i påstryk eller andre belegg som korrosjons-beskyttelsespigment. Bariumsinkfosfat og bariummagnesiumsink-fosfater er hvite, har imidlertid bare liten farvestyrke. Sistnevnte gjelder også for de blåfarvede bariumsinkkoboltfos-fater. En anvendelse som farvepigment i organiske overtrekk som f.eks. lakk kommer derfor ikke på tale. Således er eksempelvis den i eksempel 6 omtalte påstrykning hvit med bare liten blånyanse, enskjønt dette korrosjonsbeskyttelsesmiddel inneholder mere BaZnCo-fosfat enn titandioksyd. Man kan derfor betegne alle disse stoffer som "ufarvede" korrosjonsbeskyttelsespigmenter ; ée har altså den fordel ikke vesentlig å endre farven av et bestemt korrosjonsbeskyttelsesmiddel, også når det deri innarbeides i større mengder.

E ksempel 1.

Enpotte-vaskeprimer med samme grunnsammensetning og forskjellige ekstra korrosjonspigmenter tøle fremstillet (under delvis erstatning av sinkgul).

Vaskeprimeren ble sprøytet på et dyptrekkblikk (stålblikk). Tørkefilmtykkelsen utgjorde 8-9/Um. Blikkene ble utsatt for fri klimapåvirkning i 1 år.

Gr unnresept:

kulemalt ytterligere 4 timer til fullstendig gjennomblanding.

Korrosjonsbeskyttelsesmidlet ifølge oppfinnelsen, hvor de vanlige korrosjonsbeskyttelsespigmenter sinkfosfat eller kromfosfat er utvekslet med bariumsinkkoboltfosfat har en entydig bedre korrosjonsbeskyttelsesvirkning.

E ksempel 2.

Det i eksempel 1 anvendte bariumsinkkoboltfosfat BaZn-^ 8^°0 2^°4^2 ble fremstillet som følger:

I 280 liter vann oppløses 6,84 kg BaCl2.2 H20.

I rekkefølge ble det under omrøring tilsatt: 1,63 kg Co(NO-^)2.

6 H20, 14,99 kg Zn(N03)2.6 H20 og 10,55 kg fosforsyre 85%- ig. Deretter innstilles med ca. 60 liter 20^-ig natronlut en pH-verdi på 5,8 - 6,0. Oppløsningen oppvarmes til 90°C og omrøres 6 timer. Produktet frasuges deretter, vaskes og tørkes ved 70°C i 20 timer. Deretter utgjør vanninnholdet ca. 0,4$. Man får et finkrystallmnsk blått pulver (partikkelstørrelse under 15/Um) med tetthet 3,6.

E ksempel 3.

Under anvendelse av forskjellige korrosjonsbeskyttelsespigmenter fremstilles Shop-primer med hver gang samme grunnsammensetning. Ved inndypning + tørkning ble det på stålblikk frembragt beskyttelsesovertrekk. Tørkefilmtyk-kelsen utgjorde hver gang ca. 0,03 mm. De tørkede blikk ble utsatt for saltsprøningsprøve ifølge ASTM B 117-64 og under-rusting undersøkt etter følgende skala

1 - uforandret

2 - anløps farve

3 - svak forrustning

4 - midlere forrustning

5 - sterk forrustning

G runnsammensetning av Shop- primer:

rystes 2 timer i Paintshaker.

Det viser seg også her overlegenheten av korrosjonsbeskyttelsesmidlet ifølge oppfinnelsen.

Bariumsinkfosfat og bariumsinkkoboltfosfat ble fremstillet analogt eksempel 2.

E ksempel 4-,

Por fremstilling av det i eksempel 3 anvendte bariumsinkmagnesiumf osfat BaZn1 gMSQ zjCPOij^ oppløses 97,7 g BaCl2.2 HgO i 4 liter vann. I rekkefølge ble det under om-røring tilsatt: 41 g Mg(N03)2.6 H20, 190,4 g Zn(NC>3)2. 6<H>2<0>og 150 g fosforsyre 85^-ig. Deretter oppvarmes oppløsningen til 90°C og pH-verdien innstilles med 20%-ig natronlut til 5,8-6,0. Etter 6 timers omrøring lar man det avkjøle, fra-suger utfellingen og tørker ved 80°C i 20 timer. Deretter ut-gjørcvanninnholdet 0,29$. Man får et finkrystallinsk hvitt pulver (partikkelstørrelse under 2.0^um) med tetthet 3,4.

På analog måte fremstilles også fosfat BaZn1 g MgQ 2(P02)2 (tetthet 3,7) samt produktene BaZn1 gMgQ 1(P0i|)2 og BaZn-^ 2Mg0 8^P04^2 som ^ vitt pulver.

E ksempel 5«

To shop-primere A og B av følgende sammensetning ble fremstilt og dermed sprøytet stålblikk (dyptrekk-kvalitet).

Tørke f i lmt y kke 1 s eniiut g j orde 2 0 - 30 j um.

Etter 6 måneders klimainnvirkning var begge grunninger ennu gode, dvs. de viste ingen rustpunkter eller ut-blomstninger, flasset ikke av og var ikke underrustet. S ammensetning:

E ksempel 6.

Et korrosjonsbeskyttelsesmiddel av følgende sammensetning ble fremstillet:

Derved ble det fremstillet påstrykninger på stålblikk (dypfcrekkblikk) (tørkefilmtykkelse ca. 40^um) og utsatt i 1 år for fri klimainnvirkning i industriatmosfære. I denne tid er det praktisk talt ikke opptrådt rustdannelse (RO - 1 ifølge DIN 53210).

E ksempel 7»

Shop-primer av grunnsammensetningen ifølge eksempel 3 ble fremstillet med forskjellige fosfater av formel BaZn2_nMgn(P<O>i()2 og påført på stålblikk ved hjelp av en lakk-slynger. Tørrfilmtykkelsen utgjorde ca. 20^,um. De tørkede blikk ble utsatt for saltforstøvningsprøve ifølge ASTMB 117 - 64 og Kesternicht-prøve ifølge DIN 50018 (korttegn SFW 0,2 S). Vurderingen foregikk etter den ifeksempel 3 angitte skala. Resultat:

Claims (11)

1. Korrosjonsbeskyttelsesmiddel med et innhold av fosfater, karakterisert ved at de inneholder fosfater med den generelle formel BaZn2 _n Mn<I> : <C> (PO^) 2, idet M <11> betyr minst et av de toverdige metaller kobolt og magnesium og n betyr et tall mellom 0 og 0,8.

2. Middel ifølge krav 1, karakterisert ved at n betyr et tall mellom 0,1 og 0,6.

3. Middel ifølge krav 2, karakterisert ved at det inneholder et fosfat med formel BaZn„ Co (P0i,)o . 2-n n 4 2

4. Middel ifølge krav 2, karakterisert ved at det inneholder et fosfat med formel BaZn0 Mg (P0i,)o. 2-n n 4'2

5. Middel ifølge krav 1, karakterisert ved at det inneholder et fosfat med formel BaZn2 P0^ .

6. Middel ifølge et av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det inneholder et bindemiddel og vekt forholdet bindemiddel : (pigment + fyllstoff) utgjør minst 0,1, fortrinnsvis 0,4 til 3.

7. Middel ifølge krav 6, karakterisert ved at det inneholder et polyvinylacetal som bindemiddel.

8. Middel ifølge krav 7, karakterisert ved at det inneholder polyvinylbutyral som bindemiddel.

9. Middel ifølge et av kravene 7 eller 8, karakterisert ved at det inneholder en tilsetning.av fosforsyre.

10. Fosfat med formel BaZn2 _n Mgn (POi})2 , idet n betyr 0,1 til 0,8.

11. Anvendelse av midler, som inneholder polyvinylbutyral og dertil fosfater med formel BaZn2 _n Mn <11> (PO^ )2, idet M11 betyr minst et av de toverdige metaller kobolt og magnesium og n betyr et tall mellom 0,og 0,8 for frembringelse av korro-sjonsbeskyttelsesovertrekk på met.åller.