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Verfahren zum Herstellen eines Korxosionsschutzübexzuges mit Vinylpolymerisaten
als Bindemittel. Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Erzeugung von Korrosionsschutzschichten
oder überzügen auf Unterlagen durch Aufbringen von Kunststoffen.
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Es sind eine Reihe von Kunstharzen oder Kunstharzkompositionen für
die Erzeugung solcher überzüge vorgeschlagen worden. Eine Reihe von derartigen Vorschlägen
krankt an der mangelnden Haftfestigkeit des erzeugten Überzuges oder daran, daß
die Überzüge bestimmte, nicht gewünschte Eigenschaften des betreffenden Kunstharzes
aufweisen.
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Die Erfindung schlägt nun vor, Gemische von Vinylpolymerisaten und
hochsiedenden Teerölen im Verhältnis von 30 bis 10: 70 bis 901%, d. h. also Gemische
mit einem sehr hohen Anteil an hochsiedenden Teerölen, z. B. durch Spritzen oder
Tauchen auf die zu schützende Unterlage aufzubringen und den Überzug bei verhältnismäßig
hohen Temperaturen, etwa 170° C, einzubrennen. Das Aufbringen kann auch durch Aufstreichen
oder auf andere Weise geschehen. Als Vinylpolymerisat eignet sich insbesondere Polyvinylchlorid.
Als hochsiedendes Teeröl eignet sich insbesondere Anthracenöl. Das überzugsmittel
kann außerdem Verdünnungsmittel, Füllstoffe oder andere Zusatzstoffe, z. B. Pigmente
wie Eisenoxyd, Substrate oder Quarzmehl, enthalten.
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Als Verdümsungsmittel werden nach einer bevorzugten Ausführungsform
auf das Vinylpolymerisat nicht quellend wirkende Flüssigkeiten, z. B. aliphatische
Kohlenwasserstoffe oder Alkohole mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen, verwendet.
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Das Vinylpolymerisat kann mit dem Teeröl in der Kälte oder bei nicht
zu hoher Temperatur vermengt werden, wobei vor, während oder nach dem Vermengen
Verdünnungsmittel und Zusatzstoffe einverleibt werden können.
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Die Einbrennzeit richtet sich nach einer Reihe von Faktoren; im allgemeinen
ist bei Temperaturen von etwa 170° C eine Behandlungsdauer von 1 bis 11/z Stunden
hinreichend und vorteilhaft.
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Die Herstellung der Schutzschicht kann in mehreren Stufen geschehen
dadurch, daß jeder Überzug für sich eingebrannt und dann ein neuer Überzug aufgebracht
und wieder eingebrannt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, die Einbrennzeit der ersten
Schicht oder der ersten Schichten verhältnismäßig kurz zu halten, z. B. auf dem
Wert von zwei Dritteln oder der Hälfte von 1 bis 11/2 Stunden, während die Einbrennzeit
des letzten Überzuges gegenüber der Einbrennzeit von 1 bis l1/2 Stunden um 20 bis
30 % verlängert wird; hierdurch wird eine besonders feste Verbindung der einzelnen
Schichten untereinander erreicht. Es kann ein recht beträchtlicher Füllstoffgehalt,
z. B. 10 bis 401% Füllstoff, bezogen auf das Gemisch von Polyvinylehlorid und hochsiedendem
Teeröl, z. B. Antracenöl, angewendet werden,. Werden die besonders geeigneten Pigmente,
Substrate oder Quarzmehl in einer Menge von 20 bis 30'°/o zugegeben, so erreichen
die Überzüge eine emailleartige Härte. Es können auch Füllstoffe wie Korkmehl, Asbest,
Gesteinsstaub oder andere, z. B. in der Kunststoffindustrie übliche Füllstoffe verwendet
werden.
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Dem überzugsmittel gemäß der Erfindung können mit dem Vinylpolymerisat
und dem verwendeten Teeröl verträgliche Kunst- oder Naturharze einverleibt werden,
die zu einer Verbesserung der Härte und des Glanzes des Überzuges sowie zu einem
besseren Haften des Überzugs an der Unterlage führen, Die Einbrennzeit, die üblicherweise
etwa 1 bis 11/z Stunden ist, wird um so länger gewählt, je höher die Anteile an
Teeröl, z. B. Anthracenöl, sind.
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Die hochsiedenden Teeröle sollen frei von kristallischen Ausscheidungen
sein; so eignet sich z. B. eire Anthracenöl mit einem Siedebeginn von etwa 3001
C, das durch fraktionierte Destillation und Auskühlen von kristallinen Bestandteilen,
insbesondere Anthracen und Carbazol, befreit wurde. Andererseits eignen sich auch
hydrierte oder raffinierte hochsiedende Teeröle.
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Mit Vorzug können Teeröle mit einem Gehalt an höheren Phenolen, z.
B. etwa 51%, verwendet werden,
die sich im Gemisch mit Polyvinylchlorid
günstig verhalten. Es können auch Teeröle, z. B. Anthracenöle, verwendet werden,
denen Stoffe phenolischer Natur, z. B. höhere Phenole des Steinkohlenteers, zugesetzt
sind; mit solchen überzugsmassen versehene Körper, z. B. Rohre, sind beim Verlegen
im Boden gegen Angriff durch Wurzeln geschützt.
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Die gemäß der Erfindung erhaltenen Überzüge haften vorzüglich an der
Unterlage; sind fest und dennoch elastisch. Bemerkenswert ist die Beständigkeit
gegen Säuren und Laugen.
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Massen aus Vinylpolymerisat, z. B. Polyvinylchlorid, und hochsiedenden
Teerölen, z. B. Anthracenöl, im Verhältnis von 30 bis 10:70 bis 901% sind geberbar.
Bei demVermengenvonVinylpolymerisaten, insbesondere Polyvinylchlorid, und Teeröl,
vor allem Anthracenöl, bei gewöhnlicher Temperatur oder in der Wärme soll ein Gelieren
vor Erhalten eines homogenen Gemisches vermieden werden.
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Es ist eine Reihe von Vorschlägen bekanntgeworden, bituminöse Stoffe,
insbesondere Erdölbitumen und Steinkohlenteerpech, zu veredeln durch Zusetzen von
Vinylpolymerisaten, Umsetzen mit solchen Polymerisaten oder bestimmten anderen Polymerisaten,
wobei Teeröle mit verwendet wurden.
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Bei diesen Maßnahmen handelt es sich in erster Linie darum, die Eigenschaften,
insbesondere die Temperaturbeständigkeit, des Bitumens zu verbessern. Aus solchen
Massen hergestellte Überzüge für Bauteile aus Eisen und Stahl, z. B. Rohre, haben
eine gewisse Schutzwirkung gegen Korrosion, z. B. durch den Angriff von im Erdreich
enthaltenen gelösten Stoffen oder durch die Einflüsse der Atmosphäre; andererseits
werden aber mit solchen Massen überzogene Rohre, beispielsweise Ölleitungen, durch
organische Lösungsmittel angegriffen.
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Die Erfindung befaßt sich nicht mit dem Problem der Verwendung von
Bitumina und der Änderung einiger Eigenschaften, sondern befaßt sich mit der Herstellung
von Überzügen, die auch gegen z. B. organische Lösungsmittel beständig sind. Die
Erfindung löst dieses Problem durch Herstellung von Gemischen von Vinylpolymerisaten
und hochsiedenden Teerölen (die also frei sind von bituminösen Stoffen) in bestimmten
Mengenverhältnissen (wobei gegebenenfalls Lösungsmittel, Verdünnungsmittel, Füllstoffe
und Naturharz oder Kunstharz zugegen sein können) und Einbrennen der aufgebrachten
Schicht.
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Man hat schon metallische Gegenstände mit Lösungen von Phenolformaldehydharzen
in Teeröl durch Aufbringen der Kunstharzlösung auf die heiße, zu schützende Fläche
überzogen, wobei das als Lösungsmittel verwendete Teeröl verdunstet wird und verdunstet
werden muß, damit der zurückbleibende Überzug aus gehärtetem Phenolharz die gewünschten
günstigen Eigenschaften, z. B. Unempfindlichkeit gegen Lösungsmittel, besitzt.
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Ein solches Vorgehen hat den Nachteil, daß zwar der hohe Siedepunkt
des verwendeten Lösungsmittels (Teeröl) ein Festwerden der Außenschicht vor Verdampfung
der letzten Reste des Lösungsmittels verhindert, jedoch die Gefahr einer vorzeitigen
Härtung nicht ausgeschlossen wird und ebenfalls nicht eine porige Natur des Überzuges,
der im übrigen entsprechend der allgemeinen Natur von gehärteten Phenolharzen verhältnismäßig
spröde ist.
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Es ist weiter bekannt, Schichten von Vinylpolymerisaten auf Oberflächen
aufzubringen und einzubrennen. Diese Überzüge weisen jedoch nicht die Vorteile der
Überzüge des Verfahrens der Erfindung, nämlich die Verbindung von Elastizität und
Festigkeit sowie die hohe Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, auf.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung.
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Beispiel 1 Es wurden unter Rühren 20 Teile Polyvinylchlorid, 30 Teile
Eisen-Oxydrot und 80 Teile Anthracenöl (filtriert) gemischt und durch eine Farbreibmühle
gegeben. Anschließend wurde das Gemisch mit 40 bis 50 Teilen Butanol oder Testbenzin.
oder einer Mischung der beiden Lösungsmittel bis zur Spritzviskosität verdünnt.
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Das Auftragen auf ein mit Tetrachlorkohlenstoff entfettetes Blech
erfolgte mittels einer üblichen Spritzpistole.
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Anschließend wurde das Blech in einem Wärmeschrank 90 Minuten bei
170°C eingebrannt. Beispiel 2 Ansatz 15 Teile Polyvinylchlorid, 85 Teile Anthracenöl
(filtriert) und 4 Teile Cumaronharz.
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Das Cumaronharz wurde kalt in dem Anthracenöl gelöst und das Polyvinylchloridpulver
hinzugefügt. Nach innigem Vermengen wurde das Gemisch durch eine Farbreibmühle gegeben
und anschließend mit einem Gemisch von Butanol-Lösungsbenzol (1:1) bis zur Tauchviskosität
verdünnt.
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Das Tauchen der vorher entrosteten und entfetteten Gegenstände erfolgte
wie üblich; es wurde dabei auf besonders langsames Herausnehmen der Teile geachtet,
um »Vorhänge«, »Lacknasen« und »Gerinne« zu vermeiden.
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Anschließend wurde 90 Minuten bei 170° C eingebrannt.
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Beispiel 3 Es wurden für einen Vergleich verschiedene Mengen von Polyvinylchlorid
und Anthracenöl und verschiedene Einbrennzeiten angewandt, wobei die Ansätze jeweils
301% Ferrioxyd enthielten.
| a) 30 Teile Polyvinylchlorid 60 Minuten 170° C |
| 70 Teile Anthracenöl oder |
| 30 Minuten 180° C |
| b) 25 Teile Polyvinylchlorid 60 Minuten 170° C |
| 75 Teile Anthracenöl |
| c) 20 Teile Polyvinylchlorid 90 Minuten 170° C |
| 80 Teile Anthracenöl |
| d) 15 Teile Polyvinylchlorid 90 Minuten 170° C |
| 85 Teile Anthracenöl |
Die durch das Einbrennen erzeugten Filme sind kaum nagelschneidbar, elastisch und
sehr gut haftfest.
Die Produkte wurden 5 Monate in Säuren bzw. Laugen
eingelegt, um die Resistenz festzustellen. Die Ergebnisse dieser Proben sind folgende:
| Salzsäure . . . . . . . . . . . . 10 % unverändert |
| 20 % unverändert |
| 30 % Oberfläche |
| matt geworden |
| Schwefelsäure . . . . . . . . 10 % unverändert |
| 20 % Oberfläche etwas |
| matter geworden |
| 50 % Oberfläche matt, |
| sonst unverändert |
| Natron und Kalilauge 10 % unverändert |
| 30 % unverändert |
Nach der Erfindung können mit Vorteil auch mehrere überzüge übereinander aufgebracht
werden. Hierbei empfiehlt es sich, die Einbrenuzeit des ersten überzuges bzw. der
ersten überzüge verhältnismäßig kurz zu halten, z. B. auf die Hälfte oder zwei Drittel
der Einbrennzeiten von 1 bis 11/z Stunden herabzusetzen, die Einbrennzeit des letzten
überzuges jedoch um 20 bis 3011/o gegenüber der für gewöhnlich eingehaltenen Zeit
von 1 bis 11/z Stunden zu verlängern, wodurch eine besonders feste Verbindung der
einzelnen Schichten untereinander erreicht wird.