DE2341536A1 - COATING FOR CORROSIVE FERROUS BASE MATERIALS - Google Patents
COATING FOR CORROSIVE FERROUS BASE MATERIALSInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich, allgemein mit dem Schutz von metallischen Gefügen gegen Korrosion und betrifft insbesondere einen Überzug, der in besonderer Weise für die Verwendung von Eorrosionsprodukten als integraler Bestandteil der Schutzeinrichtung geeignet ist.The invention is concerned, in general, with the protection of metallic structures against corrosion and relates in particular to a coating which is particularly suitable for the use of erosion products as integral part of the protective device is suitable.
Bisher wurden intensive Anstrengungen unternommen-, die Korrosion von metallischen Gefügen, die korrosiven Medien ausgesetzt sind, zu verringern oder ganz zu verhindern, wobei als solche Medien entweder Dämpfe, die beispielsweise Sehwefeldioxyd, Salze, Nebel, etc. enthalten, oderSo far, intensive efforts have been made to prevent the corrosion of metallic structures, the corrosive Media are exposed to reduce or completely prevent, as such media either vapors, for example Contain sulfur dioxide, salts, mists, etc., or
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Flüssigkeiten sein können, beispielsweise Meerwassersalzsole oder unterirdisches Wasser. Eine der weitverbreitetsten und bekanntesten Techniken ist gemeinhin als kathodischer Schutz bekannt, bei dem sich aufbrauchende Anoden Verwendung finden, oder sogenannte angelegte oder aufgedrückte Stromsysteme. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß der kathodische Schutz verhältnismäßig teuer ist und auch eine unerwünschte Komplizierung des Schutzvorgangs mit sich bringt.Can be liquids, for example seawater brine or underground water. One of the most widespread and well-known techniques is commonly known as cathodic protection, which uses depleted anodes, or so-called applied or imposed power systems. It has been found, however, that cathodic protection is relatively expensive and also brings with it an undesirable complication of the protection process.
Eine andere Technik beruht auf dem Konzept der Korrosionshemmung, bei dem die Oberflächen der Gefüge oder zu schützenden Körper sich in angemessener Weise lösenden Verbindungen ausgesetzt werden, die so· ausgewählt sind, daß gewisse Bestandteile dieser Lösungen chemisch mit dem Metall des Grundmaterials reagieren, so daß sich Reaktionsprodukte ergeben, die die Oberfläche gegen Korrosion schützen. Die Phosphatisierung ist ein Beispiel für eine solche Behandlung, bei der der erzeugte Überzug Phosphorsäure enthält, die bewirkt, daß sich über der Metalloberfläche ein phosphorhaltiger Schutzüberzug bildet. Eine solche Korrosionshemmung hat sich jedoch in der Praxis im Hinblick auf die gewünschte Verläßlichkeit und Wirksamkeit deshalb nicht bewährt, weil die sich ergebenden "überzüge relativ dünn und ungleichmäßig sind und auch nicht einwandfrei mit dem darunter liegenden Metall verbunden sind. Demzufolge entstehen verhältnismäßig kleine, isolierte, anodische Bereiche innerhalb eines solchen ungleichmäßigen Überzugs, und durch entstehendes schichtenweises Ablösen wird die Korrosion noch beschleunigt, weil sich kleine entsprechende elektrische Spannungsdifferenzen oder Leiterstellen mit kathodischen Oberflächen bilden, die mit den anodischen Bereichen elektrisch kurzgeschlossen sind. Desweiteren sind diese Techniken nicht dazu geeignet, untergetauchte Metallkörper zu schützen, da zwischen den anodischen und kathodischen Oberflächenteilen extreme Spannungsdifferenzen bestehen. Vom theoretischen Standpunkt jedoch sollte die Erzeugung eines Schutzüberzugs oder Schutzfilms durch normale Korrosionsprodukte oder durch Passivierung an sich eine außerordentlich wirksame Korrosionsschutzmethode sein. Bisher sind jedoch noch keine Mittel gefunden worden, um die bei der praktischenAnother technique is based on the concept of corrosion inhibition, in which the surfaces of the structure or body to be protected are exposed in an appropriate manner to dissolving compounds which are selected so that certain components of these solutions react chemically with the metal of the base material, so that reaction products which protect the surface against corrosion. Phosphating is an example of such a treatment, in which the coating produced contains phosphoric acid, which causes a phosphoric acid to build up over the metal surface Protective coating forms. Such corrosion inhibition has, however, in practice with regard to the desired Reliability and effectiveness therefore not proven, because the resulting "coatings are relatively thin and uneven and are not properly connected to the underlying metal. As a result arise proportionately small, isolated, anodic areas within such an uneven coating, and through the resulting layers The corrosion is accelerated when it comes off, because there are small corresponding electrical voltage differences or conductor points with cathodic surfaces that are electrically short-circuited with the anodic areas. Furthermore are These techniques are not suitable for protecting submerged metal bodies, since they are between the anodic and cathodic There are extreme voltage differences in parts of the surface. From the From a theoretical point of view, however, the formation of a protective coating or film by normal corrosion products or by passivation per se should be extremely effective corrosion protection method. So far, however, no means have been found to counteract the practical
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Anwendung einer solchen Technik auftretenden Nachteile auszuschalten oder zu neutralisieren. So sind die Öberflächenfilme oder Oxyde, die sich auf Eisen oder Stahl und dgl. bilden, nicht dicht genug, um das darunter liegende Metall zu schützen; sie sind ferner an bestimmten Stellen porös und leicht zerreißbar oder brechbar, so daß sie nicht nur nicht ein Hindernis; für die Korrosion bilden, sondern diese in Wirklichkeit sogar noch beschleunigen, indem sie die anodischen Oberflächenbereiche durch elektrisches Kurzschließen mit den kathodischen Oberflächenbereichen verkleinern.Use of such a technique to eliminate any disadvantages or neutralize. So are the surface films or oxides that form on iron or steel and the like are not dense enough to protect the underlying metal; They are also porous in certain places and easily torn or breakable, so that not only are they not an obstacle; for the corrosion, but actually accelerate it by removing the anodic surface areas by electrical short-circuiting with the cathodic surface areas.
Bisher ist also kein Verfahren oder System bekannt,geworden,, mit dem sich verläßlich ein Korrosionsschutzüberzug oder eine Korrosionsschutzsperre entwickeln ließe, bei dem die normalen Reaktionsprodukte der Korrosion des geschützten Körpers bzw. Gefüges innerhalb eines solchen Schutzüberzugs oder Schutzmantels wirksam Verwendung finden.So far no procedure or system has become known, with which a corrosion protection coating or a corrosion protection barrier could be reliably developed, in which the normal reaction products of the corrosion of the protected body or structure within such a protective coating or protective jacket can be effectively used.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Korrosionshemm- oder Schutzüberzug für Ferrometal&undmaterialien zu . schaffen, der in neuartiger Weise als grundlegende Bestandteile eines solchen Überzugs Reaktionsprodukte enthält, die sich aus der Korrosion des zu schützenden Metalls ergeben. In diesem Zusammenhang soll ein Korrosionsinhibitor des genannten Typs geschaffen werden, der die Verwendung kathodischer Schutzsysteme vermeidet und die bisher in Kauf genommenen nachteiligen Wirkungen der Korrosionsschutzbehandlung beseitigt.The object of the invention is therefore to provide a corrosion inhibitor or protective coating for ferrous metal and materials. create, which contains reaction products as basic components of such a coating in a novel way, the result from the corrosion of the metal to be protected. In this context, a corrosion inhibitor of the named type are created, which avoids the use of cathodic protection systems and those previously accepted adverse effects of the anti-corrosion treatment eliminated.
Desweiteren soll ein Schutzüberzug geschaffen werden, der sich durch herkömmliche Mittel leicht auf metallisch zu schützende Grundmaterialien aufbringen läßt, wobei die Aufbringung rasch vor sich geht und eine nur relativ kurze Zeit bis zur Trocknung und zum Wirksamwerden des Überzugs benötigt wird.Furthermore, a protective coating is to be created that can easily be applied to metallic surfaces by conventional means Can be applied base materials to be protected, the application is rapid and only a relatively short one Time is required for the coating to dry and take effect.
Der neuartige Überzug soll darübe? hinaus mit verhältnismäßig geringen Kosten herstellbar sein, und seineThe novel coating should be over it? addition with proportionately can be manufactured at low cost, and its
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Verwendung soll die Lebensdauer des geschützten Grundmaterials erheblich steigern. Er soll sich ferner leicht in variablen effektiven Stärken kostensparend aufbringen lassen, und zwar sogar unter kalten und widrigen Wetterbedingungen. Schließlich soll der zu schaffende Überzug gegen Alkali, organische Chemikalien, ultraviolette Strahlen und Temperaturen bis zu 538° C beständig sein.Use is intended to extend the life of the protected base material increase significantly. It should also be easy to apply in variable effective strengths in a cost-saving manner even in cold and adverse weather conditions. After all, the coating to be created against alkali should be organic Resistant to chemicals, ultraviolet rays and temperatures up to 538 ° C.
Desweiteren soll erfindungsgemäß ein Überzug der genannten Art geschaffen werden, der als Grundierung für Deckschichten verwendbar und in der Lage ist, Korrosion, die sonst an Diskontinuitätsstellen der Deckschicht auftritt, zu hemmen. Dieser Überzug soll nicht die Aufbringung einer der Vorbereitung dienenden Adhäsionsschicht erfordern, da seine Haftfähigkeit an dem Grundmaterial sich zunehmend infolge der Oxydation und Reduktion vergrößert, die als ■ chemische Reaktion an der Grenzschicht von Grundmaterial und Überzug auftritt. Desweiteren soll der zu schaffende Korrosionshemmüberzug für ein metallisches Grundmaterial geeignet sein,' an dem er so stark festhaftet, daß dieses Grundmaterial bearbeitet werden kann, sich beispielsweise schweißen läßt, ohne daß dadurch der Überzug beschädigt wird. Dieser Schutzüberzug soll zur Erzielung eines im wesentlichen dauerhaften Schutzes des metallischen Grundmaterials in nur einer einzigen Schicht vorhanden sein müssen. Er soll ferner sowohl in flüssiger als auch in gasförmiger Phase seine Schutzwirkung entfalten, so daß der mit ihm behandelte Körper unter der Erdoberfläche, über der Erdoberfläche oder in einem korrosiven flüssigen Medium durch ihn geschützt wird.Furthermore, a coating of the type mentioned is to be created according to the invention, which is used as a primer for Cover layers can be used and is capable of preventing corrosion that would otherwise occur at discontinuity points in the cover layer, to inhibit. This coating should not require the application of a preparatory adhesive layer, since its adhesiveness to the base material increases increasingly as a result of the oxidation and reduction, which as ■ chemical reaction occurs at the interface between base material and coating. Furthermore, the one to be created should be Corrosion inhibiting coating be suitable for a metallic base material to which it adheres so strongly that this Base material can be processed, for example welded, without damaging the coating will. This protective coating is intended to achieve an essentially permanent protection of the metallic base material only have to be present in a single layer. It should also be in both liquid and gaseous form Phase develop its protective effect, so that the body treated with it is below the surface of the earth, above the surface of the earth or is protected by it in a corrosive liquid medium.
Die Erfindung betrifft also einen neuartigen Überzug für Ferrometallgrundmaterialien, durch den diese Materialien gegen die jeweilige korrosive Umgebung schützbar sind. Er weist grundsätzlich eine Basiskomponente auf, die mit einem teilchenförmigen EiImmaterial und einer lösbaren oder ionisierbaren Verbindung innig vermischt ist. Die Basis-The invention thus relates to a novel coating for ferrous metal base materials, through which these materials can be protected against the respective corrosive environment. It basically has a basic component that starts with a particulate egg material and a releasable or ionizable compound is intimately mixed. The basic
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komponente ist polymerisierbar, so daß diese Komponente nach dem Aushärten eine poröse Schicht bildet, die in der Lage ist, Elektrolytlösungen aufzunehmen und zu absorbieren. Das Füllmaterial trägt zur Adhäsion der Basiskomponente an dem Grundmaterial sowie zur Aushärtung der Basiskomponente bei. Die lösbare oder ionisierbare Verbindung erzeugt einen Anionenteil, der mit der metallischen Grundmaterialanode reagiert, um eine Hemmung des Anodenteils zu bewirken, sowie eine Kationenkomponente, die eine Hemmung der kathodischen Teile des Grundmaterials bewirkt. Die Korrosion erzeugenden Reaktionsprodukte, die von der ionisierbaren Verbindung oder den ionisierbaren Verbindungen sowie durch jede beliebige Reaktion diese Verbindungen mit in dem Elektrolyten vorhandenen Ionen erzeugt werden, werden von den Poren der Basisschicht aufgenommen und füllen diese Poren in zunehmendem Maße,w&urch sich innerhalb der Matrix der Schicht eine harte, feste Sperre aufbaut, so daß das Eindringen von Feuchtigkeit und Sauerstoff verhindert und die Korrosionsreaktion beendet wird. Erfindungsgemäß wird also die Verwendung normaler Reaktionsprodukte eines Korrosionsvorgangs als Bestandteile des Überzugs vorgeschlagen, die mit diesem untereinander verbunden sind. Die Basiskomponente, die normalerweise eine Flüssigkeit ist, kann vor dem Vermischen mit dem teilchenförmigen Füllstoff die ionisierbare Verbindung in gelöstem Zustand enthalten, oder die lösbare Verbindung kann, falls dies gewünscht wird, mit dem Füllstoff, vor der Vermischung des letzteren mit der Basiskomponente vermischt werden.component is polymerizable, so that this component forms a porous layer after curing, which is able to take up and absorb electrolyte solutions. The filler material contributes to the adhesion of the base component to the base material and to the hardening of the base component. The releasable or ionizable compound creates an anion part which reacts with the metallic base material anode to effect inhibition of the anode part and a cation component which causes inhibition of the cathodic parts of the base material. The corrosion-generating reaction products which are produced by the ionizable compound or the ionizable compounds and by any reaction of these compounds with existing in the electrolyte ions are absorbed by the pores of the base layer and fill these pores increasingly w & urch within the Matrix of the layer builds up a hard, solid barrier, so that the penetration of moisture and oxygen is prevented and the corrosion reaction is ended. According to the invention, the use of normal reaction products of a corrosion process is proposed as components of the coating, which are connected to one another. The base component, which is normally a liquid, may contain the ionizable compound in dissolved state prior to mixing with the particulate filler, or, if desired, the releasable compound may be mixed with the filler prior to mixing the latter with the base component .
Es wird darauf hingewiesen, daß die Korrosion in einem gesteue'ten Ausmaß hier zur Erzeugung wichtiger Elemente der sich ergebenden Korrosionssperre gefördert wird. Wie festgestellt wurde, können im wesentlichen inerte Verbindungen, die gute "Deckkräfte" aufweisen, in den Füllstoff eingebaut werden, um jegliche normalerweise zu erwartende Verfärbung,It should be noted that the corrosion to a controlled extent here contributes to the production of important elements the resulting corrosion barrier is promoted. As has been found, essentially inert compounds, which have good "hiding power", are built into the filler to prevent any discoloration that would normally be expected,
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die durch die Korrosion verursacht wird, abzudunkeln, und außerdem lassen sich oberflächenaktive Mittel benutzen, um die allgemeine Verteilung der kor ro sionshemm enden Produkte über Zonen und Bereiche zu fördern, die erheblich größer sind, als sie normalerweise beobachtet werden.which is caused by the corrosion to darken, and Surfactants can also be used to stop the general distribution of the corrosion inhibitors Promote products across zones and areas that are significantly larger than would normally be observed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Der erfindungsgemäße Überzug eignet sich zum Schütze von korrodierenden metallischen Grundmaterialien aus Ferrometallen, wie sie in Form von unterirdischen Rohrleitungen, überirdischen Ausrüstungen und dgl. vorhanden sind. Um die erforderliche Bindung oder Adhäsion herbeizuführen, wird die Metalloberfläche vor der Aufbringung des Überzugs vorzugsweise von fett, Öl, Schmutz und Zunder befreit. Dies kann beispielsweise durch eine Behandlung mit Lösungsmitteln oder auf herkömmliche Weise durch abrasives Reinigen Tand auch beispielsweise durch Phosphatieren geschehen.The coating according to the invention is suitable for shooters of corrosive metallic base materials made of ferrous metals, as they exist in the form of underground pipelines, above-ground equipment and the like. To the To bring about the necessary bonding or adhesion, the metal surface is preferred prior to the application of the coating freed from grease, oil, dirt and scale. This can be done, for example, by treatment with solvents or in the conventional way by abrasive cleaning Tand also done, for example, by phosphating.
Der Überzug besteht aus drei grundlegenden Komponenten, von denen die eine als Basiskomponente bezeichnet wird und normalerweise eine Flüssigkeit ist, während die andere, die normalerweise aus Feststoffteilchen besteht, das Füllmaterial bildet, und die dritte Komponente eine lösliche oder ionisierbare Verbindung ist, die entweder flüssig oder fest sein kann, wie dies durch das jeweilige Mischverfahren gefordert wird. Das FiImmaterial variiert zusammen mit der ionisierten Verbindung in bezug auf die Basiskomponente zwischen einem Verhältnis von im wesentlichen 2:3 bis 4:1, und zwar in Abhängigkeit von der Dicke des gewünschten Überzugs.The coating consists of three basic components, one of which is referred to as the basic component and is usually one liquid while the other, usually made up of particulate matter, is the filler material forms, and the third component is a soluble or ionizable compound, which can be either liquid or solid, as required by the respective mixing process. The film material varies along with the ionized compound with respect to the base component between a ratio of essentially 2: 3 to 4: 1, depending on on the thickness of the coating desired.
Die Basiskomponente ist ein normalerweise flüssiges, polymerisierbares. Material, das aushärten kann, um eine fest, poröse Schicht zu bilden. Verbindungen, die sich für die Basiskomponente als besonders geeignet erwiesen haben, sind die Alkylsilikate, beispielsweise Methyl silikat,The base component is a normally liquid, polymerizable one. Material that can harden to form a solid to form porous layer. Compounds that have proven to be particularly suitable for the basic component, are the alkyl silicates, for example methyl silicate,
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Äthyl silikat, Propylsilikat, Isoprop#ylsilikat, Butylsilikat, Hexylsilikat, 2-Äthylhexylsilikat, Tetraorthomethylsilikat und Tetraorthoäthylsilikat.Ethyl silicate, propyl silicate, isopropyl silicate, butyl silicate, Hexyl silicate, 2-ethylhexyl silicate, tetraorthomethyl silicate and tetraorthoethyl silicate.
Zusätzlich zu den Alkyl silikat en wurden auch bei bestimmten Harzen die gewünschten Eigenschaften festgestellt, so "beispielsweise bei verschiedenen Acrylharzeii, Uräthanharzen und Styrenharzen. Somit härtet die Basiskomponente, die als Bindemittel für den Überzug dient, aus oder polymerisiert, um eine im wesentlichen unlösliche, poröse oder durchlöcherte Matrix zu bilden, die normalerweise feuchtigkeitsdurchlässig ist, um dadurch die Beweglichkeit von durch sie vaiöchgehenden Elektrolyten zu unterstützen und darüber hinaus Poren oder Lücken zur Aufnahme von Korrosionsreaktionsprodukten zu bilden, die an Ort und Stelle für Zwecke erzeugt werten, die im" folgenden näher erläutert werden.In addition to the alkyl silicates, were also used determined the desired properties for certain resins, for example for various acrylic resins, Urethane resins and styrene resins. Thus the base component hardens, which serves as a binding agent for the coating, consisting of or polymerized in order to obtain an essentially insoluble, to form porous or perforated matrix, which is normally permeable to moisture, in order to thereby the Mobility of electrolytes passing through them support and, moreover, to form pores or gaps for the absorption of corrosion reaction products value generated on the spot for purposes that are explained in more detail below.
Das oben angeführte Füllmaterial ist ein FeststoffThe filler material listed above is a solid
in Teilchenform, wobei .sich eine Korngröße von etwa 44 Micronin particulate form, with a grain size of about 44 microns
.erwiesen
als besonders geeignetvhat. Je feiner die Teilchen sind,
desto größer ist die Haftfähigkeit des erzeugten Überzugs. Es besteht nicht die Absicht, die Teilchen- oder Korngröße
zu begrenzen, es wird jedoch darauf hingewiesen, daß das Füllmaterial sehr fein sein sollte, gewissermaßen staubähnlichen
Charakter haben soll. Das Füllmaterial kann ein einziges Pigment sein oder aus mehreren Pigmenten bestehen.
Der Begriff "Pigment", wie'er hier benutzt wird, soll gewisse Metalle und Metalloxyde umfassen, deren elektrochemische
Beziehung zu dem jeweiligen Grundmaterial von der Art ist, daß sich diese Metalle und Metalloxyde grundsätzlich zu
dem Grundmaterial kathodisch verhalten. Desweiteren soll der Begriff "Pigment" auch verschiedene chemisch inerte Verbindungen
umfassen, so beispielsweise in der Natur vorkommende Tone und dgl. Die ersteren oben genannten Materialien sollen
hier als aktive Pigmente angesehen werden, während die chemisch inerten Verbindungen, also die zuletzt genannten.proven
as particularly suitable. The finer the particles, the greater the adhesion of the coating produced. It is not intended to limit the particle or grain size, but it is pointed out that the filler material should be very fine, to a certain extent should have a dust-like character. The filler material can be a single pigment or consist of several pigments. The term "pigment", as used here, is intended to encompass certain metals and metal oxides whose electrochemical relationship to the respective base material is such that these metals and metal oxides are fundamentally cathodic to the base material. Furthermore, the term "pigment" is also intended to include various chemically inert compounds, such as naturally occurring clays and the like. The former above-mentioned materials are to be regarded here as active pigments, while the chemically inert compounds, i.e. the latter
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Materialien, als inaktive oder inerte Pigmente betrachtet werden. Wie im folgenden erläutert wird, kann der Pigmentteil des Füllmaterials aus jedem Pigmenttyp der genannten Art oder aus "beiden Typen "bestehen und auch eine Vielfalt von Verbindungen umfassen, die entweder in die eine oder andere oder in beide genannte Kategorien fallen. Die Zumischung des Pigments des Füllmaterials zu der Basiskomponente führt zum Entstehen der harten, festen, zuverlässig haftenden porösen Schicht auf dem Grundmaterial nach dem Aushärten der Basiskomponente, die vorzugsweise vorhydrolysiert worden ist. Offensichtlich werden die Pigmentteilchen durch die Bindungseigenschaft der ausgehärteten Basiskomponente, wie beispielsweise Siliziumoxyd, untereinander verschachtelt, um die notwendige Porosität zu fördern ^?ie die Härte und stabile Haftfähigkeit des Überzugs.Materials, can be considered as inactive or inert pigments. As will be explained below, the pigment part of the filler material consist of any type of pigment of the type mentioned or of "both types" and also a variety of compounds falling into either or both of the aforementioned categories. The admixture the pigment of the filler material to the base component leads to the formation of the hard, firm, reliably adhering porous layer on the base material after hardening the base component, which has preferably been pre-hydrolyzed. Obviously, the pigment particles are through the Binding property of the cured base component, such as silicon oxide, nested with one another, to promote the necessary porosity ^? ie the hardness and stable adhesion of the coating.
Der andere Schlüsselbestandteil des Überzugs ist eine ionisierbare Verbindung, beispielsweise ein wasserlösliches Salz, das in der Lage ist, rasch Ionen für^Sen anodisch'en Teil des Grundmaterials grundlegende Reaktion zu erzeugen, um diesen Teil durch, bekannte Reaktionen zu hemmen. Derartige Ionen reagieren auch mit Elektrolyten, die in der jeweiligen korrosiven Phase anzutreffen sind. Diese ionisierbaren Verbindungen erzeugen demzufolge elektrolythemmende Eigenschaften und steuern auch die Eigenschaften des an Ort und Stelle erfolgenden Niederschlags der Reaktionsprodukte. Wie im folgenden noch im einzelnen erläutert werden wird, füllen die Reaktionsprodukte allmählich die Poren oder Löcher der porösen Schicht aus und bilden, indem sie auf diese Weise von diesen Poren und Löchern festgehalten werden, integrale Bestandteile des Sclmtzuberzugs.The other key component of the coating is an ionizable compound, such as a water soluble one Salt, which is capable of rapidly generating ions for ^ sen anodic part of the basic material basic reaction to produce this part by inhibiting known reactions. Such ions also react with electrolytes, which can be found in the respective corrosive phase. These ionizable compounds consequently produce electrolyte-inhibiting compounds Properties and also control the properties of the on-site precipitation of the reaction products. As will be explained in detail below, the reaction products gradually fill the Pores or holes of the porous layer and form by being held in this way by these pores and holes become integral parts of the slurry coating.
Betrachtet man nun genauer die Zusammensetzung und den Typ der Verbindungen, die die Pigmente bilden, und zwar innerhalb der inerten oder inaktiven Kategorie der Pigmente, so können dazu die folgenden Stoffe gehören:Now consider in more detail the composition and type of compounds that make up the pigments, and although within the inert or inactive category of pigments, the following substances may belong to them:
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Siliziumoxyd, Talk, Glimmer, Kaolin, Bentonit, Asbest, feuerfester Ton und Tonverunreinigungen, Aluminiumoxyd und Zirkon.Silicon oxide, talc, mica, kaolin, bentonite, asbestos, refractory clay and clay impurities, aluminum oxide and zircon.
Die oben genannten Materialien werden innig mit der Basiskomponente zur Erzeugung der haftenden, porösen Schicht vermischt. Alle dieses Verbindungen sind verhältnismäßig billig und lassen sich auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinern.The above materials become intimate with the base component to create the adherent, porous Layer mixed. All of these connections are proportionate cheap and can be crushed to the desired particle size.
Diejenigen Pigmente, die im obigen mit aktiv bezeichnet worden sind, werden hauptsächlich nach ihrem kathodischen Verhalten in bezug auf das das Grundmaterial bildende Ferro·*- metall ausgewählt, d.h. also nach dem Körper oder der Struktur, die geschützt werden soll. Die folgenden Stoffe sind also als Beispiele zu verstehen: Eisenoxyd, Zinn, Zinnoxyd, Titanoxyd, Chromoxyd und Kohlenstoff. Bei Eisen, Eisenlegierungen oder Stahlgrundmaterialien und dgl. kommen nur solche Metalle oder Metalloxyde zur Verwendung, die kathodischer sind als der Stahl oder das Eisen, also beispielsweise Eisenoxyd, Chromoxyd, Kupfer, Kupferoxyd, Zinn und Zinnoxyd. Bei dem hier beschriebenen Verfahren sind also das ausgesuchte jeweilige Metall oder Metalloxyd bestrebt, eine Oxydation des aus Eisen oder Stahl bestehenden Grundmaterials, auch Substrat genannt, zu bewirken, um dadurch die anodische Korrosionshemmung zu stabilisieren und die mit den lösbaren Salzen stattfindende Reaktion zu fördern, so daß dieErzeugung von kathodischem Wasserstoffgas für die Entwicklung der kathodischen Alkalität auf dem Grundmaterial auf ein Mindestmaß beschränkt wird. Wie im folgenden noch genauer erläutert werden wird, läßt sich beobachten, daß für die Entwicklung des Schutzüberzugs der hier beschriebenen Art entweder die aktiven oder die inaktiven Pigmente benutzt werden können.Those pigments that are referred to above as active are mainly based on their cathodic behavior in relation to the ferrous * - metal, i.e. according to the body or structure that is to be protected. The following substances are therefore to be understood as examples: iron oxide, tin, tin oxide, titanium oxide, chromium oxide and carbon. With iron, Iron alloys or steel base materials and the like. Only those metals or metal oxides are used that are more cathodic than steel or iron, for example Iron oxide, chromium oxide, copper, copper oxide, tin and tin oxide. In the process described here, the particular metal or metal oxide selected is aimed at an oxidation of the base material consisting of iron or steel, also called substrate, to cause thereby to stabilize the anodic corrosion inhibition and the reaction taking place with the soluble salts promote, so that the generation of cathodic hydrogen gas for the development of cathodic alkalinity on the Basic material is kept to a minimum. As will be explained in more detail below, can observe that for the development of the protective coating the the type described here, either the active or the inactive pigments can be used.
Bei jedem Pigmenttyp ergibt sich letztlich eine feste Sperre, die Korrosionsprodukte wirksam zurückhält. Bei Verwendung von aktiven Pigmenten würde jedoch die Erzeugung solcher Reaktionsprodukte beschleunigt.With each type of pigment, the ultimate result is a solid barrier that effectively retains corrosion products. However, the use of active pigments would accelerate the generation of such reaction products.
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Die ionisierbare Verbindung gehört der Klasse an, die aus bestimmten wasserlöslichen, anorganischen und organischen Salzen besteht. Dazu gehören Karbonate, Phosphate, Silikate, Chromate, Metaborate, Molybdate und Sulfate, die hier als Beispiel für diese Art von Salzen genannt werden. Der· Bereich für irgendein anorganisches Salz ist relativ weit, wie dies. beispielsweise die anorganischen Phosphate zeigen, die folgende Stoffe umfassen: Natriumphosphat, Kalziumphosphat, Magnesiumphosphat, Bariumphosphat, Eisenphosphat, Kupferphosphat, Bleiphosphat, Aluminiumphosphat, Chromphosphat und zweibasisches Kalziumphosphat. Eine gleichermaßen umfangreiche Gruppe Verbindungen kommt dann für jedes der oben ganz allgemein angeführten Salze in Betracht. In der anorganischen Gruppe befindet sich außerdem Natriumnitrat, das sich als wirksam erwiesen hat. Unter den organischen Verbindungen innerhalb dieser Pigmentkategorie befinden sich die folgenden Stoffe: Triäthylphosphat, Trimethylphospliai;, Tripropylphosphat, Tributylphosphat, I sop ropy !phosphat, Trikresylphosphat, Triphenylphosphat, Triäthylammoniumphasphat, Guanidinchromat, Triäthanolaminchromat, Morpholinchromat, Eiphenylguadinchromat, Benzidinchromat und Alkylpyridindichromat. Es versteht sich, daß mehr als nur eine Verbindung aus dieser großen Gruppe in dem Füllmaterial Verwendung finden kann.The ionizable compound belongs to the class consisting of certain water-soluble, inorganic, and organic Salting. These include carbonates, phosphates, silicates, chromates, metaborates, molybdates and sulfates, which are referred to here as Examples of this type of salt can be mentioned. The range for any inorganic salt is relatively wide, like this. show for example the inorganic phosphates, which include the following substances: sodium phosphate, calcium phosphate, Magnesium phosphate, barium phosphate, iron phosphate, copper phosphate, Lead phosphate, aluminum phosphate, chromium phosphate and dibasic calcium phosphate. An equally extensive one The group of compounds then comes into consideration for each of the salts listed above in a very general way. In the inorganic Group also includes sodium nitrate, which has been shown to be effective. Among the organic compounds The following substances are within this pigment category: Triethyl phosphate, Trimethylphospliai ;, Tripropyl phosphate, tributyl phosphate, I sop ropy! Phosphate, Tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, triethylammonium asphate, Guanidine chromate, triethanolamine chromate, morpholine chromate, Egg phenyl guadine chromate, benzidine chromate and alkyl pyridine dichromate. It is understood that more than just one compound from this large group can be used in the filler material Can be found.
Falls jedoch für das Aussehen oder für kosmetische Zwecke erwünscht, können dem Füllmaterial Verbindungen mit "Deck'V-kräfen zugesetzt werden, so daß jegliche Verfärbung, die sich bei den Korrosionsprozessen einstellt, unsichtbar bleibt. Jede solche zugesetzte, gewünschte Überdeckungsverwendung läßt sich nach der Farbe aussuchen, hätte jedoch notwendigerweise die verlangte Teilchengröße und wäre auch inert oder resistent gegenüber Umgebungseinflüssen. Es wird betont, daß eine solche Verbindung notwendigerweise mit den Absorptionseigenschaften der Basiskomponente verträglich sein muß. Zu dieser Materialgruppe gehören eisenhaltige oder Eisenoxyde, Titaniumdioxyd, Chromoxyd. Diejenigen Verbindungen, die die für ein Pigment innerhalb des Füllmaterials passendenHowever, if desired for appearance or for cosmetic purposes, compounds with the filler material "Deck'V-Kraft are added so that any discoloration, which occurs during the corrosion processes, remains invisible. Any such added, desired coverage use can be selected by color, but would necessarily and would have the required particle size inert or resistant to environmental influences. It is emphasized that such a connection is necessarily associated with compatible with the absorption properties of the base component have to be. This group of materials includes iron-containing or iron oxides, titanium dioxide and chromium oxide. Those connections those suitable for a pigment within the filler material
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Eigenschaften aufweisen, wie sie oben beschrieben wurden, erfüllen also in einzigartiger Weise eine doppelte Funktion in dem hier beschriebenen Überzug. ·Have properties as described above, thus uniquely perform a dual function in the coating described here. ·
Ganz allgemein würde die Basiskomponente für den hier beschriebenen Überzug einen Gewichtsanteil von 2o bis 60 Gew.-% haben, und das Füllmaterial würde zusammen mit der ionisierbaren Verbindung einen Gewichtsanteil von 4o bis 80 Ge-w.-70 ausmachen. Das Füllmaterial kann sich aus annähernd 9o bis 99,9 % Pigment und o,1 bis 1o % ionisierbare Verbindungen zusammensetzen.Die Zusammensetzung des Überzugs läßt sich also wie folgt angeben:In general, the base component would have for the coating described herein, a weight proportion of 2o to 60 wt .-%, and the filler would W. Ge-70 together with the ionizable compound has a proportion by weight of 4o to 80 make up. The filler material can consist of approximately 90 to 99.9 % pigment and 0.1 to 10 % ionizable compounds. The composition of the coating can therefore be specified as follows:
Basiskomponente . . 2o bis 60 Gew.-% Füllmaterialpigment(6) 3o bis 79,9' Gew.-% Ionisierbare Verbindung(en) . o,1 bis 1o Gew.-%.Basic component. . 2o to 60 wt .-% filler pigment (6) 3o to 79, 9 'wt .-% ionizable compound (s). 0.1 to 10% by weight.
Im Hinblick auf die Anwendung der oben allgemein angegebenen Zusammensetzungswerte wird noch einmal darauf hingewiesen, daß sich entweder ein inertes oder ein aktives Pigment bzw. Pigmente im Füllmaterial zusammen mit der ionisierbaren Verbindung bzw. den ionisierbaren Verbindungen verwenden läßt, und daß^erartigen Komponenten in Wirklichkeit auch mehrere Verbindungen innerhalb Jeder derartigen Gruppe gehören.With regard to the application of the composition values given above in general, reference is made again to this pointed out that there is either an inert or an active pigment or pigments in the filler material together with the ionizable compound or the ionizable compounds can be used, and that ^ like components in reality also several compounds within each such group belong.
Ein "Überzug mit den geforderten Eigenschaften kann wie folgt zusammengesetzt sein:A "coating with the required properties can be composed as follows:
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Vorhydrolysiertes Methylsilikat 2o Gew.-/«Prehydrolyzed methyl silicate 2o wt .- / «
Ch.rom.oxyd 7o Gew.-%Ch.rom.oxide 7o% by weight
Asbestpulver . 5 Gew.-%Asbestos powder. 5% by weight
Ionisierbare Verbindung:
Zweibasisches Kalziumphosphat 5 Gew.-% Ionizable compound:
Dibasic calcium phosphate 5% by weight
1oo Gew.-%100% by weight
Aus dem obigen ist die "Vielseitigkeit des hier beschriebenen Überzugs ersichtlich, der sowohl aktive als auch inaktive Pigmente im Füllmaterial enthalten kann, u&a bei dem die Basiskomponente am unteren Ende ihres effektiven Anteils liegt, während das Füllmaterial seinen maximalen Anteilwert aufweist.From the above, the "versatility of the coating described here can be seen, which can contain both active and inactive pigments in the filler material, inter alia, in which the base component is at the lower end of its effective proportion, while the filler material has its maximum proportion value.
Vorhydrolysiertes Äthylsilikat 52 Gew.-% Aktives Füllpigment: Prehydrolyzed ethyl silicate 52% by weight active filler pigment:
Eisenoxyd 47 Gew.-%Iron oxide 47% by weight
Eisenphosphat 1 Gew.-%Iron phosphate 1% by weight
1oo Gew.-%100% by weight
Bei dieser Zusammensetzung wird nur der sogenannte aktive Pigmenttyp genutzt, und die ionisierbare Verbindung befindet sich am unteren Ende ihres Bereiches.In this composition, only the so-called active pigment type is used, and the ionizable compound is at the lower end of their range.
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Vorhydrolysiertes Hethylsilikat 45 Gew.-%Prehydrolyzed methyl silicate 45% by weight
Siliziumoxyd ■ 25 Gew.-ν»Silicon oxide ■ 25 weight ν »
Kaolin 2^ Gew.-^Kaolin 2 ^ wt .- ^
Zinkchromat 5 Gew.->oZinc chromate 5 wt .-> o
1oo Gew.-%100% by weight
Diese Zusammensetzung zeigt, daß das Füllmaterial nur den inerten Pigmenttyp aufweist, Jedoch zwei verschiedene Zusammensetzungen in dieser Kategorie aufweist.This composition shows that the filler material has only the inert pigment type, but two different ones Has compositions in this category.
Vorhydrolysiertes Äthylsilikat 47 Gevr.-%Prehydrolyzed ethyl silicate 47% by weight
Aktives Füllstoffpigment: . Active filler pigment:.
Eisenoxyd 41 Gew.-%Iron oxide 41% by weight
Tonverunreinigungen v 7 Gew.-%Clay impurities v 7% by weight
Strontiumchromat 5 Gew.-%Strontium chromate 5% by weight
1oo Gew.-%100% by weight
Diese Zusammensetzung ist mit derjenigen vom Beispiel I verwandt, da auch sie sowohl aktive wie auch inaktive Pigmente enthält.This composition is related to that of Example I in that it too is both active and inactive Contains pigments.
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Vorhydrolysiertes Äthylsilikat 4o Gew.-/6Prehydrolyzed ethyl silicate 4o wt .- / 6
Siliziumoxyd 48 Gew.-%Silicon oxide 48% by weight
Titanoxyd 5 Gew.-^Titanium oxide 5 wt .- ^
Zinkphosphat 5 Gew.-%Zinc phosphate 5% by weight
Zweibasisch.es Ealzitunpnospnat 2 G-ew.-j-oTwo-base.es Ealzitunpnospnat 2 G-ew.-j-o
1oo %100%
Diese Zusammensetzung ist deshalb von Interesse, weil sie ein Übergewicht an inaktiven Pigmenten gegenüber den aktiven Pigmenten enthält, wobei letztere, die aus Titanoxyd bestehen, auch dazu beitragen, eine Verfärbung zu überdecken.This composition is of interest because it has a preponderance of inactive pigments over the contains active pigments, the latter, which consist of titanium oxide, also contribute to discoloration cover.
Vorhydrolysiertes Äthylsilikat 5o Gew.-%Prehydrolyzed ethyl silicate 5o wt .-%
Siliziumoxyd 25 Gew.-%Silicon oxide 25% by weight
Talk 15 Gew.-%Talc 15% by weight
Eisenphosphat 5 Gew.-%Iron phosphate 5% by weight
Zinkphosphat 5 Gew. -ϊο Zinc phosphate 5 wt. -Ϊο
1oo Gew.-% 409810/1076 100 wt% 409810/1076
Diese Zusammensetzung zeigt den maximalen prozentualen Anteil an ionisierbaren Verbindungen, wobei zwei derartige Verbindungen Verwendung finden.This composition shows the maximum percentage of ionizable compounds, with two such Connections are used.
Die hier verwendeten ionisierbaren Verbindungen lassen sich entweder dem Füllmaterial zumischen, wenn sich dieses in trockenem, teilchenförmigen! Zustand befindet, oder lassen sich mit der Basiskomponente mit Hilfe einer geeigneten Lösung vermischen. Demzufolge können die ionisierbaren Verbindungen entweder in. flüssiger oder in trockener Form verwendet und wunschgemäß mit der Basiskomponente oder dem Füllmaterial vermischt werden.The ionizable compounds used here can either be mixed with the filler material, if this in dry, particulate! State is or can be dealt with with the basic component with the help of a suitable solution mix. Accordingly, the ionizable compounds can be used in either liquid or dry form be mixed as desired with the base component or the filler material.
Als Beispiel für das Vermischen der ionisierbaren Verbindung mit der Basiskomponente vor deren Vermischung mit'dem Füllmaterial läßt'sich eine bestimmte Menge ITatriumchromat in einer 85%igen Phosphorsäure vorlösen, wodurch sowohl Watriumchromat als auch Eatriumphosphat für die Ionisierung entsteht. Eine solche Verbindung kann beispielsweise folgendermaßen zusammengesetzt sein:As an example of the mixing of the ionizable compound with the base component before mixing it A certain amount of sodium chromate can be used with the filler material pre-dissolve in an 85% phosphoric acid, whereby both sodium chromate and sodium phosphate for the Ionization occurs. Such a connection can be composed as follows, for example:
Vorhydrolysiertes Äthylsilikat 4o Gew.-%Prehydrolyzed ethyl silicate 4o wt .-%
Ferrioxyd · 3o Gew.-%Ferric oxide 3o% by weight
Inaktives Füllstoffpifgaent Inactive filler pipe '·'·
Siliziumoxyd · 29,596 Gew.-%Silicon oxide 29.596% by weight
Natriumchromat _ ,._.. r 0/ Sodium Chromate _, ._ .. r 0 /
Eatriumphosphat 0^04 Gew'"/o Eodium phosphate 0 ^ 04% by weight / o
hergestellt durch Vorlösen von o,oo4- Gew.-% Natriumchromat
(o,oo4 Gew.-% des Überzugs)
in 85 Gew.-% Phosphorsäure
(o,4· Gew.-% des Überzugs)produced by pre-dissolving 0.04% by weight of sodium chromate
(0.04% by weight of the coating)
in 85% by weight phosphoric acid
(0.4% by weight of the coating)
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Die Herstellung der ioiiisierbaren Verbindung oder Verbindungen im flüssigen Zustand, die mit der Basiskomponente vermischt werden soll, läßt sich, leicht durch entsprechende Auswahl einer geeigneten Säure zu einer oder mehreren Verbindungen, die vorgelöst werden sollen, erreichen. Im obigen wird jedoch die Vielseitigkeit dahingehend demonstriert, daß die ionisierbare Verbindung auf verschiedene einfache Weisen hergestellt werden kann.The preparation of the ionizable compound or Compounds in the liquid state, which are to be mixed with the base component, can easily be made by appropriate Selecting a suitable acid to achieve one or more compounds that are to be pre-dissolved. In the above however, the versatility is demonstrated in that the ionizable compound can be used in various simple ways Ways can be made.
Zur Erzeugung von Überzügen gemäß dem hier beschriebenen Verfahren werden der Basiskomponententeil und der Füllmaterialteil, von denen jeder die ionisierbare Verbindung oder Verbindungen, wie oben beschrieben, enthalten kann, bei gewöhnlicher Raumatmosphäre und Raumtemperatur vermischt und dann mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung entweder durch Sprühen oder durch Bürsten und dgl. auf das zu schützende Grundmataial übertragen. Wie bereits ausgeführt wurde, befindet sich das Grundmaterial im gereinigten Zustand, d.h. es ist frei von.Fett, Öl und ähnlichen Fremdstoffen. Der Flüssigkeitsfilm kann sich dann aushärten oder kann.polymerisieren, wobei eine harte, poröse Schicht oder Überzug entsteht, die auf dem Grundmaterial verläßlich haftet. Die ionisierbare Verbindung oder Verbindungen, die sich in dem Überzug befinden, werden in einem Zustand gehalten, der eine Feuchtigkeitsaufnahme durch den Überzug ermöglicht, die rasch im Überzug absorbiert wird. Die besagten ionisierbaren Verbindungen ionisieren in der Feuchtigkeit und sinddann für Reaktionen mit Elektrolyten zugänglich, die normalerweise in der Feuchtigkeit enthalten sind, so beispielsweise Sulfide, Sulfite, Kohlensäure, ect. sowie oxydiertes Eisen, das an der Anode anfällt, die in diesem Falle das Grundmate'rial bildet. Somit wird die Korrosion oder die Rostbildung tatsächlich durch die übliche Ausscheidung von Eisenhydroxyden und Ferrihydroxyden gefördert, die allmählich in Hydroxykarbönate umgewandelt werden. Die Porosität oder der siebähnliche Charakter des Überzugs trägt zur Beweglichkeit der k-orrosionshemmenden Ionen bei, so daß die tatsächliche BildungTo produce coatings according to the method described here, the basic component part and the filler material part, each of which may contain the ionizable compound or compounds as described above, with more ordinary Room atmosphere and room temperature mixed and then with the aid of a suitable device either by spraying or by brushing and the like. onto the base material to be protected transfer. As already stated, the base material is in a cleaned state, i.e. it is free of grease, oil and similar foreign matter. The liquid film can then harden or can.polymerize, whereby a hard, porous layer or coating is formed that reliably adheres to the base material. The ionizable compound or compounds that are in the coating are kept in a state that absorbs moisture made possible by the cover, which is quickly absorbed in the cover. Said ionizable compounds ionize in the moisture and are then amenable to reactions with electrolytes that normally occur in the Moisture are contained, such as sulfides, sulfites, carbonic acid, ect. as well as oxidized iron, which is at the anode, which in this case is the basic material forms. Thus, the corrosion or rust formation is actually caused by the usual precipitation of iron hydroxides and ferric hydroxides, which gradually turn into hydroxy carbonates being transformed. The porosity or the sieve-like character of the coating contributes to the mobility of the k-corrosion-inhibiting ions, so that the actual formation
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von Korrosionsprodukten in Verbindung mit anderen Reaktionsprodukten, die durch die ionisierbare Verbindung oder Verbindungen und die Zusammensetzungen innerhalb der umgebenden korrosiven Phase verursacht werden, gefördert wird. Diese Reaktionsprodukte, gleich ob sie nun durch Korrosion oder auf andere Weise anfallen, werden in zunehmendem Maße von den Poren oder Löchern des Überzugs aufgenommen und füllen diese Poren oder Löcher vollständig aus, so daß eine hohe Packungsdichte erreicht wird, die eine letzte Sperre gegen weiterres Eindringen von Feuchtigkeit in den überzug bildet, wodurch die Korrosion und die chemischen Reaktionen jenseits dieser Sperre wirksam unterbrochen, also zum Stillstand gebracht werden. Man erkennt, daß die Korrosionsprodukte sowie die gleichzeitig anfallenden Reaktionsprodukte tatsächlich einen integralen Bestandteil des Schutzüberzugs bilden. Durch dieses neuartige Verfahren werden die Korrosionsprodukte in die Lage versetzt, gerade das Grundmaterial, aus dem sie entstanden sind, zu schützen. Der hier beschriebene Überzug bildet eine Matrix, die solche Produkte zurückhält, so daß sie in wirkungsvoller Weise eine Schutzaufgabe erfüllen, die bisher von ihnen in dieser Weise nicht wahrgenommen worden ist.of corrosion products in connection with other reaction products, those by the ionizable compound or compounds and the compositions within the surrounding corrosive phase is promoted. These reaction products, regardless of whether they are caused by corrosion or incurred in other ways are increasingly taken up and fill in the pores or holes of the coating these pores or holes completely out, so that a high packing density is achieved, which is a final barrier against forms further penetration of moisture into the coating, whereby the corrosion and the chemical reactions beyond this barrier effectively interrupted, i.e. brought to a standstill will. It can be seen that the corrosion products and the reaction products that occur at the same time actually do form an integral part of the protective coating. This novel process removes the corrosion products enabled to protect the very basic material from which they were created. The coating described here forms a matrix that retains such products so that they effectively fulfill a protective function has not yet been perceived by them in this way.
Wie bereits erwähnt wurde, braucht die ionisierbare Verbindung tatsächlich nur eine einzige Verbindung aus der obengenannten Gruppe zu sein, kann sich aber auch aus einer Vielzahl solcher Verbindungen zusammensetzen. Kalziumsalze, wie beispielsweise Kalziumphosphat, zweibasisches Kalziumkarbonat, etc. sind in diesem Zusammenhang besonders interessant, da sie dazu neigen, um den kathodischen Teil zur Kathodenhemmung einen kalkhaltigen Aufbau zu erzeugen. Die Hauptaufgabe der ionisierbaren Verbindung oder Verbindungen ist jedoch, das Entstehen einer Elektrolytlösung zu bewirken, deren Ionen die chemischen Reaktionen erleichtern, die für das Entstehen von Verbindungen maßgebend sind, welche schließlich die integralen Elemente des Überzugs darstellen.As mentioned earlier, the ionizable compound actually only needs a single compound out of the However, to be the above-mentioned group can also be composed of a large number of such compounds. Calcium salts, such as calcium phosphate, dibasic calcium carbonate, etc. are particular in this context interesting because they tend to create a calcareous build-up around the cathodic part for cathode retardation. The main task of the ionizable compound or compounds is, however, to bring about the formation of an electrolyte solution, whose ions facilitate the chemical reactions that are decisive for the formation of compounds, which ultimately represent the integral elements of the coating.
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Sowohl die inerten oder inaktiven Pigmente als auch die aktiven Pigmente haben in der jeweiligen Form die Eigenschaft, zur Festigkeitssteigerung der porösen Schicht und auch zur Erhöhung ihrer Haftfähigkeit an dem Grundmaterial beizutragen. In dieser Hinsicht kennzeichnen sie sich also durch grundlegende Eigenschaften. Bei der Verwendung von aktiven Pigmenten jedoch, und zwar entsprechend der oben angeführten Kategorie, entsteht ein elektrisches Potential, das die stattfindenden chemischen Reaktionen beschleunigt. Somit wird bei Verwendung von Metallen oder Metalloxyden, die in bezug auf das Grundmaterial kathodisch sind, ein antreibendes Potential entwickelt, das entstehende Reaktionsprodukte fördert, die den Schutz für das anodische Grundmaterial bilden. Es wurde festgestellt, daß sich vorzugsweise ein Metall oder Metalloxyd hierfür eignet, das das geringsteJntriebspotential zwischen sich und der Anode des Grundmaterials liefert, so daß nur eine geringe Wahrscheinlichkeit dafür gegeben ist, daß die Spannung durch irgendwelche Filme hindurch schlägt, die sich auf dem anodischen Grundmaterial ausbilden. So wäre es beispielsweise bei einem Grundmaterial aus Eisen vorteilhaft, Eisen— oxyde und noch vorteilhafter Ferrooxyde als aktives Pigment anstatt Kupfer oder Kupferoxyd zu verwenden, das in bezug auf das Grundmaterial kathodischer ist und dadurch ein Antriebspotential entwickelt, das unter umständen die Schutzfilme durchschlägt oder verhindert, daß sich Schutzfilme auf dem anodischen Grundmaterial, auch Substrat genannt, entwickeln. Both the inert or inactive pigments and the active pigments, in their respective form, have the property to increase the strength of the porous layer and also to increase its adhesion to the base material to contribute. In this respect, then, they are characterized by fundamental properties. When using active pigments, however, according to the category listed above, an electrical potential is created, that accelerates the chemical reactions that take place. Thus, when using metals or metal oxides, which are cathodic with respect to the base material, a driving potential develops, the resulting Promotes reaction products that form the protection for the anodic base material. It was found that preferred a metal or metal oxide is suitable for this which has the lowest drive potential between itself and the anode of the base material, so that there is only a low probability that the voltage through any films that refer to the Form anodic base material. This is how it would be, for example in the case of a basic material made of iron, iron oxides are advantageous, and ferrous oxides are even more advantageous as active pigments instead of using copper or copper oxide, which is more cathodic with respect to the base material and therefore a Drive potential developed, which under certain circumstances breaks through the protective films or prevents protective films from forming the anodic base material, also known as the substrate.
Aus dem obigen ergibt sich also, daß der hier beschriebene Überzug geringe Kosten verursacht, und zwar vom Standpunkt der in ihm enthaltenen Komponenten als euch in bezug auf die Überzugmaterialherstellung und ihre Aufbringung, und daß die tatsächliche Verwendung dieses Überzugs eine verläßliche Sperre schafft, die in neuartiger Weise eine konstruktive Benutzung von Korrosionsprodukten mit einschließt, Wie bereits erwähnt wurde, läßt sich jede Verfärbung, die die Benutzung des hier beschriebenen Überzugs mit sich bringt,From the above, it follows that the coating described here has a low cost, from Position of the components contained in it as you in relation to the production of the coating material and its application, and that the actual use of this coating creates a reliable barrier that is in a novel manner includes constructive use of corrosion products, As already mentioned, any discoloration caused by the use of the coating described here can be
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durch Einbau einer deckenden Verbindung in das Füllmaterial verbergen, wobei die gewünschte Farbe für die benutzte Verbindung bestimmend ist.conceal by incorporating an opaque compound in the filler material, using the desired color for the used Connection is decisive.
Oberflächenaktive Mittel lassen sich ebenfalls in das Füllmaterial einbauen, und zwar in einer Größenordnung von 1 Gew.-% oder darüber, um die Oberflächenspannung bei der Feuchtigkeitsabsorption durch den Überzug herabzusetzen und dadurch die Diffusion und eine verhältnismäßig starke Befeuchtung zu fördern.Surfactants can also be incorporated into the filler material on an order of magnitude of 1 wt% or above to contribute to the surface tension reduce the moisture absorption by the coating and thereby the diffusion and a relatively strong Promote humidification.
Es wird besonders darauf hingewiesen, daß die ionisierbare Verbindung in einer verhältnismäßig beschränkten Konzentration vorliegt, so daß die Entstehung von Osmose als Ursache für das Abblättern des Überzugs ausgeschlossen wird. In den bisher verwendeten Überzügen-befand sich eine verhältnismäßig hohe Konzentration löslicher Korrosionsinhibitoren, die die Ursache für osmotische Wasserblasenbildung in in Gegenwart von frischem Wasser aufgebrachten Decküberzügen sind, und zwar aufgrund der Tatsache, daß die Salzkonzentratiön unter dem Decküberzug größer ist als im Wasser. Desweiteren fördert der hier beschriebene Überzug relativ unschädliche anodische Reaktionen, die in Gegenwart von Inhibitoren die Anode gegen Korrosion stabilisieren, und außerdem wird die Bildung von Wasserstoffgas durch die Oxydation von Wasserstoff durch oxydierende Verbindungen, beispielsweise durch Chromate, auf ein Mindestmaß beschränkt, wodurch eine andere Ursache für die Blasenbildung bzw. das Abblättern des Überzugs beseitigt wird.It should be noted that the ionizable compound in a relatively limited Concentration is present, so that the development of osmosis as a cause of the peeling of the coating is excluded. In the coatings used so far there was a proportionate one high concentration of soluble corrosion inhibitors that are the cause of osmotic water bubble formation in the presence topcoats applied by fresh water due to the fact that the salt concentration is larger under the top coat than in the water. Furthermore, the coating described here promotes relatively harmless anodic reactions which, in the presence of inhibitors, stabilize the anode against corrosion, and in addition, the Formation of hydrogen gas through the oxidation of hydrogen by oxidizing compounds, for example by chromates, limited to a minimum, creating a different The cause of the blistering or peeling of the coating is eliminated.
Die gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Überzüge sind gegen Sonnenlicht, hohe Temperaturen und organische Chemikalien beständig. Wenn der Überzug in stark saueren Umgebungen benutzt wird, läßt er sich durch den Einbau von Pufferverbindungen, beispielsweise Zweikalziumphosphat steuern, die bestrebt sind, die vorhandenenThose made according to the procedure described above Coatings are resistant to sunlight, high temperatures and organic chemicals. If the coating is in If the environment is strongly acidic, it can be reduced by incorporating buffer compounds such as calcium two-phosphate taxes that strive to improve the existing
sxch Säuren zu neutralisieren. Somit läßt die Wasserstoffionenkonzentration oder der pH-Wert durch die folgende nur beispielsweise erwähnte Formulierung bzw. Zusammensetzung steuern:to neutralize sxch acids. Thus, the hydrogen ion concentration leaves or control the pH value using the following formulation or composition, which is only mentioned as an example:
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Äthylsilikat 37,5 Gew.-%Ethyl silicate 37.5% by weight
Siliziumoxyd. 5© Gew.-%Silicon oxide. 5 © wt .-%
Ferrooxyd · 5 G-ew.-%Ferrooxide 5% by weight
Eisenphosphat 2,5 Gew.-%Iron phosphate 2.5% by weight
Zweikalziumphosphat 5 Gew.-%Two calcium phosphate 5% by weight
Desweiteren lassen sich stark sauere Umgebungsbedingungen durch die Aufbringung geeigneter Decküberzüge steuern, die die Säuren daran hindern, in den Überzug einzudringen. Der Überzug der hier beschriebenen Art besitzt einen extrem großen Anwendungsbereich, wobei nur beispielsweise erwähnt werden soll, daß er sich bei Korrosionssteuersystemen für Brückenkonstruktionen, Wasserbehälterauskleidungen, Schiffe und Kähne, landwirtschaftliche Maschinen, Reaktionsbehälter, Eisenwarenausrüstungen, ablandige Konstruktionen, Kraftwerke, Erdöllagerbehälter, Schornsteine, Fahrzeugausrüstungen und Stahlsilos verwenden läßt.Furthermore, strongly acidic ambient conditions can be achieved by applying suitable top coats controls that prevent the acids from penetrating the coating. The coating of the type described here has an extremely wide range of applications, it should only be mentioned as an example that it is at Corrosion control systems for bridge structures, water tank linings, Ships and barges, agricultural machinery, reaction vessels, hardware equipment, offshore Structures, power plants, oil storage tanks, chimneys, vehicle equipment and steel silos.
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