DE1900684A1 - Hochzinkhaltiges Mittel fuer die Herstellung von Schutzueberzuegen und Verfahren zum Herstellen des Mittels - Google Patents
Hochzinkhaltiges Mittel fuer die Herstellung von Schutzueberzuegen und Verfahren zum Herstellen des MittelsInfo
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Description
ΡΛΉ.:,!>.Ν·.ν; LTE Datum: 3.I.1969
8 München 25 . Lipswskystr. IO
Tel. 77 8956
Tel. 77 8956
Amercoat Corporation
iiochzinkhaltiqes Mittel für die Herstellung von Schutz-Überzügen
und Verfahren zum Herstellen des Hittels
Die Erfindung bezieht sich auf einheitliche Mittel zum Herstellen
von Schutzüberzvr^en, insbesondere auf Mittel, die, in einem einteiligen Behälter abgepackt, aus Or^anosilikatsub·
stanzen "lit hohem Zink"ohalt für die Herstellung von Überzügen
zum Schutz von liisenflüchen bestehen.
Seit lanzen Jahren worden hochzinkhaltipe Fcluitzüberzü^e in
weiten .Taße als Ilittcl rcor-en Korrosion bei liisenflächen benutzt.
;)as metallische Zink in dom %erzukr liefert den J^athodisc;ien
Schutz für den f'tahl, v.reil dio Ilorrosionsroaktionen
;;ich r.elnktlv auf clem 2ϊηλ aijsnielen, das in dor Fpannurifrsreiae
über iliscn steht. T-'ür einen o.jtirialen Schutz ist ein
iiolicr '*-;■.alt an Zinkstaub ih ihiu troclcenon Hborzujr er forderlich,
■·.;(■.:;'itxlii das i.omttzto iiiudomittol au.-ireic'ipndo Z-;ihip.l;ei.t
mi'] windofiihi· Ln i t auf wo iser. ι/υΓ,, danit ein :;ic''or haftencOr
'' i.nr;:u'· :n cii \,ui "arin.f-ovi -induTiiittcl "oiinlt des troc'-.oni'-u
!'(ii'/.u-i "ov::.irle 1:1 to t Ls f.. Dio fJi 1. iicito stellen aus - vv.'-.icAi-JiOt'-.-i
h'::;/i L ti ο 1 f'''; r M't'i 1 1 i .'»c'-ie Zinl '-.artil.ol flar, uiiv! lincli-
009832/1590
zinkhaltige Silikatüberzüge haben weite Verbreitung gefunden.
In allen Fällen bestanden jedoch die bisher im Handel befindlichen Mittel aus z\vei oder drei Einzelpackungen, von denen
die eine die Silikatcmelle und die andere das Zink und in manchen Fällen ein Härtungsagens für das Silikat enthielten.
Nach dem Mischen des Inhalts der verschiedenen Packungen mußte die Beschichtung sofort vorgenommen werden, damit das
Gemisch nicht gelierte und/oder eine irreversible Verfestigung oder Ausfällung eintrat.
Die bei der Herstellung eines gewerblich verwertbaren, in einteiliger Abpackung verwendbaren hochzinkhaltigen Silikat-Überzugmaterials
zu überwindenden Schwierigkeiten werden am deutlichsten erkennbar, xvenn man die bisher bekannten Mittel
zun Vergleich Heranzieht.
In der USA-Patentschrift 2.952.562 ist ein Vorgehen beschrieben, bei dem eine Silikatquelle, Zinkstaub und ein chemisches
Ilärtungsagens ie ff ir sich abgepackt verwendet v/erden. Für die Beschichtung liegt Zink in einem ersten Behälter, ein Silikat
in einem zweiten Behälter und in einem ddtten Behälter ein
Iiärtungsagens in Form eines Salzes zur Bildung eines Säureradikals
vor. Bei einer bevorzugten Ausführungsforp ist das
IiärtuiifTsmittel eine im wesentlichen wasserfreie Lösung eines
organischen Aminsalzes der Phosphorsäure, Schwefelsäure od. dgl.. Das gleiche Iiärtungsmittel wird bei den1 Hbcrzu«* nach,
der USA-Patentschrift 3.287.142 benutzt; als Trägersubstanz wird, hiernach ein Ansatz mit Matriumsiliknt, V/nsser und einer
Boratquelle, ζ.ϊ>, Borsäure, verwendet. Bei beiden überzügen
sind Silikat und Zink zu mischen und sofort auf die zu schützende Fläche aufzutragen; danach muf das IiürtunTsn'ittel zugefüjirt
worden, um das Silikatbindemittel unlöslich zu mn eben.
■Offensichtlich lmiß das :litte 1 aus drei Packun^seimioiteti bostehen:
dcu Silikat, dein Zink und (in der dritten Packung)
dem li.'irtuncsnrcns . Uürden "inic und der Si Ii ^attriirer ζ us .-Ir1ViIen-'rof;"!gt,
wiirdo das Gemisch relieren und damit unbrauchbar
uordün,
009032/1590 badoriginal
Bine zweite Methode für die Gewinnung eines hochzinkhalti,qen
rilikatübcrzujrs ist in den USA-Patentschrift en 3.130.061 und
3.320.082 beschrieben. Bei dem ersten dieser !-berzüpe wird
ein aus Lithiumhydroxyd und alkalistabilisierter kolloidaler Kieselerde bestehendes filmbildendes Bindemittel benutzt,
im zweiten Fall alkalistabilisierte kolloidale Kieselerde in l/asser in Verbindung mit Bleioxyd und einem mit "wasser
mischbaren organischen Amin. Da Zinkstaub in Gegenwart von
'.'asser Salze bildet, muß das Zink getrennt von wiißrifren Teil
des Überzugsmittel verpackt v;erden; Zink und Trä.qergemisch werden
unmittelbar vor der Verwendung vermischt.
Mach einer weiteren, zum Stande der Technik ^ehörigen iiethode
x.'erden Orjranosilikate als Bindenittelmaterial für hochzinkhalti.^e
Oberzüpe benutzt. Ein typisches üittel dieser Art
ist in der USA-Patentschrift 3.O56-6R4 beschrieben, wonach
ein Ansatz mit Tetraäthylorthosilikat (TEDS) vorgesehen ist, das teilweise hydrolysiert ist und Siloxaneοlynere mit einer
mittleren Kettenlänre von 5 bis 10 Siliziumatomen aufweist;die entstehenden Überzüge verfestigen oder trocknen innerhalb einiger
Stunden, l'ird jedoch das Zink bereits beim Verpacken den
Träfrergemisch hinzujrefüfit, so tritt Gelbildunq zwischen Zink
und dem übrigen Ansatz innerhalb wenirrer Stunden ein und macht
das Ilitte 1 unverwendbar.
lit den bisherigen Ansätzen läßt sich somit ein hochzinkhaltiges
Silikat-Oberzufismittel in einheitlicher Abpackunq nicht
erzielen. Dieser schwerwlegende Nachteil der herkömmlichen
Mittel wird durch den erfinduhgsremr.ssen Ansatz für einen
hochzinkhalti^en Schutzüberzug überwunden; rait dem erfindun^sgemässen
Ansatz kann Zinkstaub sogleich nit den übrigen Bestandteilen
vermischt werden, und die entstellende einheitliche
Abpackunn ist lanr;e la.irerföh'ip, ohne daß eine irreversible Zusammenballunp
von Zink eintritt.
der Iirfindunf ist ein Mittel rür cinori
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-Λ-
Schutzüberzug, einteilig ahie^ackt, zu oru.ilton, in/ie·"1 Zinl:-
staub in einen 1"r:i '-crrre^isch auf"ononir.cn rird, das ein Or-
;-pnosili1:at, eine IIydroxyl~r'uelle und ein Lösungsmittel enthalt,
wobei dieser Ansatz in Voliirendurchschnitt ein/3 unter
etwa 14 lic-ende niolektrizitätskonstnntc aufweist. Ils 1i.it
sich herausgestellt, daß der Zinkstnub nicht ausfällt und nicht
zu einer feston 'ns.se zusammenbackt, venn dir. Dielektrizitätskonstante
des Ansatzes unter den ^enaniitcn Vsrt -ehalten vircl,
das Zinl: l;ir't sich vielnehr leicht ^,'leder disr-erricren, seihst
Tvenn das Ilittel lanrre in einev beschlossenen -'elialter aufbewahrt
war,
Mei einer bevorzugten Aus führ unborn besteht das Scl'utz
zu^snittel aus feinen1. Zinhstaub, eine:··1 ".tli.ylpclysilil:nt, einer
ilydroxylquolle, z.Ii. aus Diamylanin, das seinerseits niclit
r.it CiCT" .Tiliicat reagiert, und einer ausreichend ^rossen .'!enrc
Lösun.f-:si'iittel, z.3. Xylol, das eine so niedrige Diclelctrizitätskonstante
iiat, da'1 die mittlere rielelctrizitätslconsiipnte
(LiC) des nssarten Ansatzes, bezopen auf das Vclupen, unter
14 bleibt. Das l":berzu<?sr-ittel kann über lan.^e Zoitrruine vor
dein. Verbrauch in einen feuchtedichten ^cneinsaren Deli.'ilter sufbewahrt
werden. Beip Aufbringen des Mittels auf eine Eisenfläche
oder eine meiere Fläche reagiert oie Luftfeuchti<Ti:eit
nit den Ar.in und erzeugt OH-Ionen, die ihrerseits Hydrolyse
und Polykondensation des Silikats herbeiführen. Der entstehende
Pchutzi'berzu" besitzt einen hohen behalt an Zinkkörner,
wobei die Kieselerde ein dichtes, z;uies und. «ruthaftendes
Bindemittel für den Zinkstaub abribt.
A.uf diese !"eise wird durch die J'.rf.indun?· ein
Schutzr.berzun beschaffen, wobei ein Trägermaterial rnit solchen
EifrensCiiaften benutzt v/ird, daß Zinkstaub zurenischt und einheitlich
abgepackt werden kann, wenn Zinkstaub zusammen mit einen Orpaiiosilikat, einer OII-Ionen-Huelle zum Katalysieren
der Silikathydrolyse und einem Lösungsmittel verv.fendet wird
und die DX der Trüf'crmis'chunrr so niedrig gehalten wird, dar
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der Zinkstaub stimdi" suspendiert bleibt.
Ls wird ein einheitliches Tr'tgergemisch vorgesehen, das ein
Organosilikat, eine OH-Ionennuelle und ein Lösungsmittel enthält
und das wesen seiner niedrigen DK die sofortige Vermi-ScIiUn4T
mit einen !ietallnigmentkörper erlaubt. Die durchschnittliche
Volumen-DK des Tracergemischs liegt niedriger als etwa
14; das Zink reagiert nicht mit dem Tracer «remis eh.
.!an kann eine einheitliche Ab packung eines Scliutzüberzugsmittels
für Kisenoberflächen herstellen, das einen feinteiligen
'ietallpignientkörper, ein organisches Bindemittel, einen Katalysator
und so viel Lösungsmittel enthält, daß die mittlere DK der Kombination aus Bindemittel, Katalysator und Lösungsmittel
niedriger ist als etwa 14. Ausserdem kann man eine einheitliche Packung eines Schutzüberzugs auf der Basis von Athylsilikat
herstellen, dessen Hydrolyse in Gegenwart von Feuchtigkeit eintritt, wenn man ein organisches Amin oder eine ähnliche
Oll-Ionen-Ouelle und ausreichend Lösungsmittel niedriger
YiY. anwendet, so da'; die mittlere I)K des Trärrergemischs so
niedrig liegt, daß der Träger sogleich mit Zink zusammengetan werden kann.
Dabei ist es auch möglich, verschiedenartige Ansätze für
Schutzüberzüge mit Metall^artikeln vorzusehen, wobei ein Siliciumester
als Bindemittel, ein die I ydrolyse des listers bei Zutritt von Feuchtigkeit katalysierender "ntalysator und soviel
Lösungsmittel angewandt wird, daß die DK des Triigergeinisciis
ausreichend erniedrigt wird, um trotz sofortiger Vcrmiscimng
der .'ietnllpartikel mit dew Kster eine einheitliche Abnackunr
von langer Haltbarkeit zu erhalten.
Auch die Britische Patentschrift 652.136 betrifft einen
hochzinkhaltigen Schutzüberzug. Mach diesem Patent itfird ein
Ofganosilikat und ein Amin als organische Basis vorwendet.
jedocu gibt das Patent nicht die Lehre, daß die mittlere Volumen-DK
einen bestimmten ','.'ort nicht üb,ersehreiten darf, wenn
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eier in clem C'berzu.Tsansatz suspendierte Zinkstaub über lan^e
Zeit als Suspension erhalten bleiben soll. In der Tat werden in der Patentschrift keine Angaben darüber remacht, welche Maßnahmen
zu ergreifen sinO, um das Zink längere Zeit in dem Ansatz
suspendiert zu erhalten.
Weitere Eigenschaften, Merkmale- und Vorzüge des erfindun<TS-
<7emässen aittels zum Herstellen von Schutzüberzünen ergeben
sich aus der nachstehenden lie Schreibung mehrerer besonders
zweckmässi^er Ansätze.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein als einheitliche Abtiaclcun.T
herstellbares hochzinldialticjes Mittel für einen Schutzüberzug
mit einem Träger auszustatten, der ein Or^anosilikat
als Bindemittel, eine Kydroxyl-Ionen-Ouelle und ein Lösungsmittel
aufweist, wobei die Trägermis ellung eine mittlere Volumen-DK
hat, die unter 14 lie^t, wodurch sich erreichen läßt,
daß der mit der TräVermischung sofort vermischte Zinkstaub
nicht irreversibel ausfällt oder zusammenbackt, so daß eine lancie Laperfähipkeit ,rieqeben ist.
Als Orijanosilikat wird erfindunps^emäß vorzugsweise das unter
dem liandelsnahmen "lithyl Silicate 40" der Union Carbide Chemical
Company bekannte oder ein anderes Xthylsilikat verwendet. Das genannte liandelsprodukt hat einen SiC^-Hehalt von etv.Ta
40 % und enthält Polysilicate mit durchschnittlich fünf Siliziumatomen
je iioleki'tl. Ira Rahmen der Erfindunc; können auch,
wenn auch mit .«erinnerem Mutzen, infolge ihres qerinren Siliziumfrehalts
je Volumeneinheit, kondensiertes Äthylsilikat odor Tetraäthylorthosilikat, verwendet werdeii,, Äthylpolysilikate
stellen ein im hydolysierten und polymericiertPi Zustand
ausgezeichnetes Bindemittel für Zink un4 sonsti.ne Pigment Körper dar.
Um die 5Jilikathydrolyso einzuleiten * on.thl'lt d«*?.?· erf inulin;<s-Träfiergemisch
eine Hydroxyl •ΙοΓιΡτι-ΓΗ'βΙ/©; el ie von sich
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aus keine Reaktion mit den organischen Silikat eingeht, die
aber mit ?euchti;rkeit reagiert und dann Hydroxyl-Ionen abgibt.
Als ilydroxyl-lonen-nuelle im Rahmen des erfinditn^s^emässen
r.Ciiutziiberzu.^-^ittels kommen zum Beispiel in Betracht: eine
oder mehrere orTanische Amine, etwa Mono-, Di- oder Triethanolamin,
Dianylarnin, Zyklohexylamin, Piperidin u. dn;l.. Hs können
stattdessen aber auch andere organische oder anorganische Hyflroxylquellen
verwendet werden, z.L. Kaliumhydroxyd. Da die Iiydroxylquellc mit dem organischen Polysilikat des T rager,^enischs
nicht reagiert, findet keine Hydrolyse des filikatnincOnittels
statt, wenn das Mittel in einem feucht ijike its dichten
Behälter aufbewahrt wird.
"."ird der überzug auf eine Oberfläche aufgetragen, so reagiert
die lydroxylquelle mit der Luftfeuchtigkeit und liefert Oll -Ionen.
-Jun erleidet das Athylpolysilikat basische Hydrolyse und
Tolykondensation und bildet XiegäLerde; das alkoholische Meben-■"rodukt
vordanrft. l!er Meaktionsmechnnisiiius verläuft wahrfol"cndermaR.en:
ίϊ2ο
(D
Λ - P I'
0 - C7II-
Z D
+ Oh +
n(GiO2) + nCC2II5OIi)
(2)
I: ist dabei eine beliebige organische Crunne. Bine starker
basische Iiyc'roxylquelle erzeurt meiir Hydroxyl-Ionen als eine
ijchwnchbasische, wodurch die iijirtun^ des Cberzuns schneller
rbl-iuft. In nbriren wird ein weiteres närtun^sa^ens nicht benötigt.
Ks bat sich ^ezai^t, daß, sofern der Zinkstaub ,nicht irreversibel
niedergeschlagen werden soll, v/enn er der ?Tischimn aus
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Silikat und /.run zu'-efürt i.ard, die !Mittlere ¥oluncn-UTC
des Trä^erpemisclis unter dem T.Tert 14 bleiben nuP. Diese Ox des
Trä^er'-cjniscLs ln."-t sich erzielen, τ;οηη jnrn. ;rRei^netcs CiIi-■l:at,
J.iydroxyl^uellerr-iaterial und Lnsun^sirittel in rn c-.ti^er
voluirenniissifTer Zusammensetzung )'cr~uini?rtt v"ie es unten erläutert
vird.
.°ic mittlere Vclu-ien-j.;;! eines erfindun^s^o-i'srien Trü^er^ciniscis
läßt sie"?, aus den .erten der 5ielel:triziti.tsl onstantei;
errechnen, die in Ur?r i,feitcr unten .rol^crde.i Tabelle I gire-
~eben sind. ;Jezeic"niet nan den Filircatfe.'irlt des Tr?i,r;er^o^isc1i
in Volu'.nenrrozsntcn rit Vf,- die ΓΙ1 des f,'ili?:ats pit }]( . , de,"
Cchalt an ^ydroxrlquclle in Yolumemrozciit ^it V7,, eic IVxI der
Lydroxylouelle f.it ^1,, den Celialt an Lösungsmittel in Volumen^
nrozent rait V,, und die DK des LösUiiTsniftoln mit Lf;, so erribt
sicii die ir.ittlerc Volunen-i),; aus
= 11T
Vm eine brauchbare ZJrJcsus^ension zu erziele·"1, w-un nan Iin, niedriger
als 14 'leiten, P-e.nz alltemein >."t sieb oQzoi^t, dai"
ein uras ο f;erinrrercs Ausfallen und Zus.iKnienbPcken von Zinl. eintrat,
je niedri/'or der T"ert von BT vrnr.
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Lisunisrrittel | i,r. | T | 23,2 | |
Tabelle | Tentan | täts-Konstanten | 25,5 | |
Dielektrizi | I ie χ an | 2,0 | 25,7 | |
Kentan | 2,0 | 1-Nitropropan | 27,4 | |
Ok tan | 2,0 | 2-Mitronronan | 30,0 | |
Zy'i:loi\exan | 2,2 | .".thy I alkohol | 33,7 | |
Terpentin | iUtrotoluol | 35,7 | ||
Tetrachlorkohlen | 2,2 | Nitroäthan | 37,7 | |
stoff | 2,3 | Methylalkohol | 39,4 | |
Dipenten | 2,3 | Nitrobenzol | 41,9 | |
Benzol | 2,3 | Athylenplykol | 42,5 | |
Xylol | 2,3 | jitromethan | 42,6 | |
Oioxan | 2,4 | Furfurol | 80,4 | |
Toluol | 2,5 | Glyzerin | ||
Naphthalin | 2,5 | Dimethylsulfoxyd | ||
Ethylbenzol | 3,4 | "Yasser | ||
Trichlorethylen | 4,3 | 2,4 | ||
'■ither | 5,1 | Hydroxyl-'Hie Ilen | 2,4 | |
n-Eutylazetat | 7,1 | 3,0 | ||
Trichloräthan | 6,4 | TrimethyIamin | 4,0 | |
Ethylazetat | Triäthylanin | 5,3 | ||
Xthylenrjlykol | Hexahy'droanilin | 6,9 | ||
^onoäthylatlier | 7,6 | fiiamylamin | 7,2 | |
Azetat | 9,1 | DimethyIamin | 12,3 | |
let.iylendichlorid | 11,4 | Äthylamin | 14,2 | |
t-Dutylalkohol | 13,1 | Anilin | 30,0 | |
benzylalkohol | 15,0 | Pyridin | ||
Hexalin | 15,1 | Ethylendiamin | 30,0 | |
\fesityloxyd | 15,5 | Ethanolamin | 40,0 | |
Isobutylalkohol | 16, H | alkohol.Kaiiumhydroxyd | 45,5 | |
? :e tnv Ip r o;>y Ike t on | 17,3 | (1 η in Äthylalkohol) | ||
Ditithylke'ton | 17,8 | Diethanolamin | ||
n-Butylalkoiiol | 18,0 | Triäthanolamin | ||
Isoy>ropylalkohol | 18,3 | 15,0 | ||
Zyklohexanon | 18,4 | Or^anos i1ikate | 20,0 | |
. Jethylilthylke ton | 21,4 | 30,0 | ||
/zeton | Tetraäthylorthosilikat | |||
kondens. Athylsilikat | ||||
" lithyl silicate 40" | ||||
Die ir Tabelle I mit + rekennzeichneten P/orte der DIC sind empirisch
;;ev/onnene Grossen; für diese Verbindungen sind bisher
keine DfC-1irerte veröffentlicht worden.
Bei den folgenden Beispielen für die Zusammensetzung von Überzu,f;srnischun.^en
(Träperpemischen) sind erfindungspemäß die DK-■Verte
in Betracht e.ezonen.
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BAD ORIQiNAL
Beispiel I | V | E | VE | = et |
Bestandteil | 0,10 0,80 0,10 |
30 2 4 |
3,0 1,6 0,4 |
|
"Ethyl Silicate 40" Keptan Diamylamin |
5,0 | |||
Bestandteil
Silicate 40"
thyl
Heptan
Heptan
Isopropylalkohol
Diamylamin
Diamylamin
0,30 0,50 0,10 0,10
Ii 30
18 4
12,2 =
IJT
Bestandteil
"Ethyl Silicate ■
Isopropylalkohol
Diamylamin
Isopropylalkohol
Diamylamin
40"
τ;
0,40 | 30 |
0,50 | 18 |
0,10 | 4 |
ι·τ
Jedes der Träßergemische der Beispiele I, II und III wurde mit
Zinkstaub vermischt, die entstandene Mischung wurde in einem geschlossenen Behälter aufbewahrt. Die f'berzu^sgemische aus den
Beispielen I bzw. Il mit einem Mittelwert der Volumen-DK von 5,0 bzw. 12,2 waren über lanie Zeit haltbar. Der zu dew. Trii^er-,^emLsch
nach Beispiel I ^enebene Zinkstaub zeigte nraktisch
überhaupt keine Tendenz zum Zusammenbacken, während der Zinkstaub in der Mischung nach Beispiel II auch nach langer
leicht wieder in Suspension gebracht werden konnte. über setzte sich der Zinkstaub in dem Gemisch nach Beispiel III
schnell ab und verdichtete sich zu einer ausserordontlich harten Masse, die aucli mit heftigem Rühren nicht wieder in eine homo-
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BAD ORIGINAL
'-one Aufschwemmung Gebracht werden konnte. Pic r>cis"sicle I,
II und III weisen somit nach, daß der Zinkstaub umso leichter
ir r.i3">ersion gehalten oder wieder dissertiert werden kann,
je niedriger der V'ert von )L· ist. Lie Beispiele I, IJ und
III zeilen ferner, da" der *'ert von Γ·τ sich durch "eeirrnete
..rahl der Volumenanteile des benutzten Lösungsmittels für
rleicnes ,Silikat und Ariin einstellen IiVt.
rleicnes ,Silikat und Ariin einstellen IiVt.
-O.ie folgenden Beispiele IV, V und VI verdeutlichen den ^rossen
Bereich von Silikaten und Lösungsmitteln, die in "armen der
.irfindunT r^eeirnet sind. Jeder Ansatz bovre<-t sich in den Bereich
von iiT-''.:erten, die das sofortj^c Vermischen des Zinkstaubs
vvA die Herstellung einer einheitlichen Abpackuni
für ein Cbc:rzu«rsnittel erlauben.
für ein Cbc:rzu«rsnittel erlauben.
IV
bestandteil
Tetraäthylorthosilikat " 'etiiylathyllceton
Toluol
VE
0,30 | 15 | ,4 | 4,50 |
0,20 | 1Γ: | ,4 | 3,6Γ |
0,40 | 2 | ,9 | 0,96 |
0,10 | υ | 0,69 | |
O C-Z | |||
CO Ca>
Bestandteil
jCondens. Äthylsilikat
Isopropylalkohol
Zyklohexan
]>iäthanolanin
Monoäthanolamin
Beispiel VI Bestandteil
"lithyl Silicate 40" Heptan
ZyklohexylaTiin
0,30 0,10 0,55 0,03 0,02
i:
20
ic
2,0 40 30
VT;
V | 30 | i; |
°» | 65 | 30 |
0 5" | 2 | |
O1 | 3 | |
10,7 = ET
VE
9 1,3
0.15
BAD ORIQfNAL
10,45 = I: T
Wiederum wurde lanjre Haltbarkeit ohne irreversibles Zusammenbacken
des Zinks erzielt, wenn feine Zinkpartikel mit einem der TräTergemische nach den Beispielen IV, V und VI vermischt
und das entstandene Pberzujisnittel in οΐηβττ beschlossenen Behälter
aufbewahrt \;urde.
Bei der Untersuchung der Güte des nit den Träfrermischunfen
nach den Beispielen IV, V und VI erzielbaren '":berzü,cre er.^ab
sich, daß nach Beispiel IV infolge Verwendunr der sehr leichtflüssigen
liydroxyl-^uelle Äthylamin eine pulvrige, brüchige
Schicht entstanden war. l-'it Dianylamin anstelle des Athylamin
ergrab sich eine härtere Schicht infolge der qerinTeren Leichtflüssigkeit
des Uiamylamins. Die mit Trärer?nischunden nach
den Beispielen V und VI erzielbaren '"iberzüTe waren zäh und
hafteten f;ut an der überzogenen Fläche.
Lei den Beispielen I bis VI waren organische Ilydroxyl-^uellen
vorgesehen, jedoch ist die Erfinduno; nicht darauf beschränkt,
iis können auch andere Iiydroxyl-Ouellen verwendet werden, wie
sich aus dem nachstehenden Beispiel VII ergibt.
Bestandteile V E VE
"Ethyl Silicate 40" Isopropy!alkohol
Xylol
KOI! in Alkohol (In)
12,2 = 'Ex
Tit dem Trä^er.iemisch nach Beispiel VII blieb zwar das Zink
gut lanerfähifT, jedoch ergab sich kein so mter f'berzu^ wie
bei Verwendung einer Zusammensetzung nach Beispiel VII mit
stärker konzentrierter
0,20 | 30 | 6,0 |
0,10 | IP | 1,8 |
0,60 | 2,3 | 1,4 |
0,10 | 30 | 3,0 |
Stark basische Eigenschaften der hydroxylionen-Ouelle scheinen
in Verbindung n'it einem' hochsiliziumhaltinen Polvsilikat
009832/1590
BAD ORlQiNAL
male überzu^sei^enschaften zu newährleisten. In den folgenden
Beispielen VIII, IX und X werden Trä^er.qemischansätze anq;efreben,
in denen gleichbleibende Volumenanteile "Ethyl Silicate
40" und von stark basischem nonoäthanolamin benutzt
werden. Zwar läßt sich mit jedem dieser Träger^emische ein
ausgezeichneter Schutzüberzug herstellen, wenn er unmittelbar
nach dem Zusammenleben von Trägergemisch und Zink hergestellt
wird, jedoch gestattet nur das Trn^erjremisch nach
Beispiel VIII die Aufbewahrung des mit Zink vermischten Tra^er
f;einischs in ein und demselben Behälter über längere Mt hinwerf.
Beim tischen von Zink mit dem Träger nach Seispiel X entstand
eine feste Zusam^enballun,0; von Zink, und die überzugsmasse
war nach kurzer Zeit unbrauchbar. Der Ansatz nach Beispiel IX war ebenfalls als Mischung in einheitlicher Abpackung
nicht verwendbar.
Bestandteile | V | E | VE |
"Ethyl Silicate 40" Ilonotähanolamin |
0,30 0,05 |
30 30 |
9,0 1,5 |
Athylbenzol | 0,65 | 2,5 | 1,6 |
12,1 |
estandtöile VE VE
"Ethyl Silicate 40" Monoä thano1amin Trichloräthan
0,30 | 30 | 9,0 |
n,05 | 30 | 1,5 |
0,65 | 7,1 | 4,6 |
15,1 =
Bestandteile V Π VE
• "Ethyl .Silicate 40" 0,30 30 9,0
Monoäthano1amin 0,05 30 1,5
n-Butylalkohol 0.65 17,0 11,6
003832/1^90
BADORIQfNAL' 22>1 " %
24 | 30 | 3 | |
0, | 04 | 45 | 7 |
o, | 6 | 2, | |
o, | 12 | 25, | |
In Beispiel XI ist Gin v/eiterer Ansatz für ein hoclizinkhalti.res,
als einheitliche Abpackung herstellbares überzugsmittel antreiben» Dieser Ansatz bildet bei Zufü.qung von 70 Volumenteilen
Zinkstaub auf jeweils 100 Volumenteile "Ethyl Silicate 40" ein sehr brauchbares Handelserzeu£nis.
bestandteile V E VE
"Ethyl Silicate 40" Triethanolamin Xylol
Äthylalkohol
Äthylalkohol
13,5 = Er
Es hat sich herausgestellt, daß die Zinkstaubmenge im Vergleich
zu einer bestimmten Silikatmenqe in weitem Umfang verändert
werden kann. Darüber hinaus läßt sich das Zink mit sehr unterschiedlicher Partilcelgrösse verwenden; ein befriedigender
Erfolg stellt sich immer ein, jedoch errribt sich ein gutes ilandelserzeugnis, wenn die durchschnittliche Partikel-Trosse
bei etwa 3 «liegt.
Der mit Schutzüberzügen befaßte Fachmann weiß, daß sich in Verbindung mit der hier beschriebenen einheitlichen Abpnclcu.nß
von Zinkstaub und einem Träge rrremisch verschiedenartige Zusätze
verwenden lassen. Zum Beisniel lassen sich Farbpi^mente,
etwa Titandioxyd, Eisenoxyd u. del, zum Beeinflussen des Aussehens
der fertigen Überzüge vermischen. Zum Verstärken des
Überzugs kiJnnon auch Verstarkuiijrskorper! etwa Asbest oder
dimmer, beigefügt werden, und für die I.instellimn der Viskosität
ist die Zugabe thixotropcr Stoffe, etv;a modifizierten
Bentonite, möglich. Im übrigen können auch andere kathodisch
aktive Metalle, etwa Magnesium oder Aluminium, in
mit Zinkstaub verwendet i.'ü
009832/1590
Claims (7)
- P atentansprüche :Hochzinkhaltiges Mittel für die Herstellung von Schutzüberzügen auf Eisenflächen u.dgl., mit Zinkpartikeln in einem ein organisches Polysilikat, eine Hydroxylionenquelle und ein Lösungsmittel enthaltenden Trägergemisch, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Volumen-Dielektrizitätskonstante des Trägergemischs den Wert 14 nicht übersteigt, wodurch es möglich wird, das Zink gemeinsam mit dem Trägergemisch in einen einzigen Behälter abzufüllen.
- 2. Hochzinkhaltiges Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Polysilikat Tetraäthylorthosilikat mit einer zugehörigen DK von etwa 15, kondensiertes Äthylsilikat mit einer zugehörigen DK von etwa 2o oder Äthylpolysilikat mit durchschnittlich fünf Siliziumatomen je Molekül und einer zugehörigen DK von etwa "5o ist.
- 3. Hochzinkhaltiges Mittel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mindestens ein organisches Amin als Hydroxylionenquelle.
- 4. Hochzinkhaltiges Mittel nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein Alkalimetallhydroxyd als Hydroxylionenquelle.
- 5· Hochzinkhaltiges Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zusätze von Parbpigmenten und/ oder Verstärkungspigmentkörpern und/oder thixotropen Gelen.
- 6, Hochzinkhaltiges Mittel nach einem der vorhergenenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Zinkstaub eine mittlere Partikelgröße von etwa 3 u hat.009832/15 90
- 7. Verfahren zum Herstellen eines hochzinkhaltigen Mittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Silikat, die Hydroxy!ionenquelle und das Lösungsmittel zu einem homogenen Träger gemischt werden, dessen mittlere Volumen-DK nicht größer ist als 14, daß danach der Zinkstaub mit dem Trägergemisch zusammengeführt wird und daß schließlich Zinkstaub und Trägergemisch nach ihrer Vereinigung in einen einzigen praktisch feuchtigkeitsdichten Behälter abgefüllt werden.009812/1 S90
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