DE3851249T2

DE3851249T2 - Überzüge aus Polyarylensulfiden.

Info

Publication number: DE3851249T2
Application number: DE3851249T
Authority: DE
Inventors: Lyle Ray Kallenbach; Michael Chen-Cheu Yu
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1987-02-24
Filing date: 1988-02-23
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2008-02-24
Also published as: ES2058152T3; EP0285783A2; JPH0567671B2; CA1336730C; EP0285783A3; EP0285783B1; ATE110760T1; KR880010031A; JPS63234067A; DE3851249D1; US4835051A; KR940011830B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Arylensulfid-Polymerüberzüge. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Verfahren zum Beschichten von Substraten mit einer Zubereitung mit einem Gehalt an Arylensulfid-Polymeren. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung pulverförmige und flüssige Aufschlämmungs-Beschichtungszubereitungen mit einem Gehalt an Arylensulfid-Polymeren, die zur Herstellung von haftenden, korrosionsbeständigen Überzügen, die im wesentlichen frei von Nadellochdefekten sind, verwendet werden können. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung Pumpstangen, die mit Zusammensetzungen mit einem Gehalt an Arylensulfid-Polymeren beschichtet sind, zur Verwendung bei Bohrloch-Pumpvorgängen unter korrosiven Umgebungsbedingungen.

Hintergrund der Erfindung

Es ist allgemein bekannt, Poly-(arylensulfid)-Zusammensetzungen als Überzüge für verschiedene Substratmaterialien, einschließlich eisenhaltige Legierungen, wie verschiedenartige Stähle, zu verwenden. Es sind auch verschiedene Verfahren bekannt, um die Überzugszusammensetzungen mit einem Gehalt an den Arylensulfid-Polymeren aufzubringen. Im allgemeinen werden die vorstehend beschriebenen Überzüge einer Härtungsstufe unterzogen, bevor das beschichtete Substrat für den vorgesehenen Anwendungszweck eingesetzt wird.
US-4 053 675 und FR-2 015 734 betreffen die Beschichtung von Glas oder anderen Materialien mit einer glänzenden Oberfläche. Sie beschreiben Poly-(arylensulfid) (PAS)-Zusammensetzungen, bei denen ein geeignetes PAS mit einer wirksamen Menge einer geeigneten metallhaltigen Verbindung zur Verbesserung der Haftung des PAS auf einer glänzenden Oberfläche vereinigt wird. Sie beschreiben ferner Überzugszubereitungen mit einem niedrigen Bereich der Extrusionsgeschwindigkeit.
Trotz der im allgemeinen sehr guten Ergebnisse, die mit den herkömmlichen Poly-(arylensulfid)-Überzugszusammensetzungen und den herkömmlichen Verfahren erzielt werden, wurde festgestellt, daß diese bekannten Zusammensetzungen und Verfahren gelegentlich zu unbefriedigenden Ergebnissen führen, wenn das beschichtete Substrat unter rauhen Bedingungen (wozu erhöhte Temperaturen gehören, z. B. etwa 40 bis etwa 125ºC) und in einer korrodierenden Umgebung, wie Schwefelwasserstoff, Salzlösungen, Kohlendioxid und dergl. verwendet werden. Unter derartigen Bedingungen können an den bekannten Arylensulfid-Polymerüberzügen folgenreiche Fehler auftreten, z. B. ein Ablösen von großen Bereichen, oder es kann zu einer raschen Korrosion des darunterliegenden Substrats im Bereich um mikroskopisch kleine Defekte im Überzug kommen. Derartige Defekte werden häufig als Nadellochdefekte oder Fehlstellen bezeichnet. In beiden Fällen bietet der Überzug keinen Schutz für das Substrat, und aufgrund des beschädigten Überzugs kommt es zu Ausfällen. Versuche, alternative Polymerüberzüge unter den vorstehend beschriebenen rauhen Bedingungen einzusetzen, haben sich aus einer Reihe von Gründen, wie hohe Materialkosten und kurze Lebensdauer, aufgrund von Defekten der vorgenannten Art, nicht als zufriedenstellend erwiesen.
Obgleich wir uns in keiner Weise auf die nachstehende Theorie festlegen wollen, wird derzeit angenommen, daß der Ausfall von Arylensulfid- Polymerüberzügen unter den vorstehend beschriebenen rauhen Bedingungen vorwiegend auf die Anwesenheit von einem oder mehreren freiliegenden Bereichen des Substrats zurückzuführen ist. Im allgemeinen handelt es sich hierbei um Nadellochdefekte, die auch unter dem Mikroskop nur schwer feststellbar sind. Dennoch wird unter den rauhen Umgebungsbedingungen das Substrat an derartigen freiliegenden Flächen angegriffen, was häufig eine zerstörende Wirkung hat. Eine naheliegende Lösung für dieses Problem bestünde in der Anwendung der bekannten Technik unter Mehrfachauftrag der Überzugszusammensetzung auf das Substrat. Obgleich sich dieses Verfahren in gewissem Umfang als wirksam erwiesen hat, wurde festgestellt, daß zur Erzielung eines beschichteten Substrats, bei dem im wesentlichen kein freiliegendes Substrat, z. B. Nadellochdefekte, vorliegt, die Anzahl der Aufbringvorgänge unter Verwendung herkömmlicherweise eingesetzter Arylensulfid-Polymerer ein prohibitives Ausmaß annimmt und der Überzug häufig eine unannehmbare Dicke aufweist.
Somit besteht ein Bedürfnis nach Poly-(arylensulfid)-Überzugszusammensetzungen und nach Aufbringverfahren, die zu einem haftenden, korrosionsbeständigen, relativ dünnen Überzug führen, der im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist, der einfach aufgebracht werden kann und der den vorstehend beschriebenen rauhen Umgebungsbedingungen standhalten kann.
Erfindungsgemäß werden Überzugszubereitungen mit einem Gehalt an einem Gemisch aus einem Poly-(arylensulfid) und einem Metalloxid gemäß der Definition in Anspruch 1 bereitgestellt. Bevorzugte Ausführungsformen für Überzugszubereitungen sind in den nachgeordneten Ansprüchen definiert.
Ziel der Erfindung ist es somit, Überzüge mit einem Gehalt an mindestens einem Arylensulfid-Polymeren bereitzustellen, die sich für eine Reihe von Substraten eignen, an den Substraten haften sowie hart (abriebbeständig), korrosionsbeständig und im wesentlichen frei von Nadellochdefekten sind.
Ein weiteres Ziel des Erfindung ist es, ein Verfahren zur Beschichtung einer Reihe von Substraten mit Zusammensetzungen mit einem Gehalt an mindestens einem Arylensulfid-Polymeren bereitzustellen, wobei das Verfahren einfach durchführbar ist und zur Bildung eines haftenden, harten, korrosionsbeständigen, relativ dünnen Überzugs führt, der im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, pulverförmige und flüssige Aufschlämmungs-Überzugszubereitungen mit einem Gehalt an mindestens einem Arylensulfid-Polymeren bereit zustellen, die in einer Vielzahl von Verfahren zur Beschichtung einer Vielzahl von Substraten unter Bildung von haftenden, harten, korrosionsbeständigen Überzügen, die im wesentlichen frei von Nadellochdefekten sind, verwendet werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, Bohrloch-Pumpwerkzeuge und -Ausrüstungsgegenstände, wie Pumpstangen und Rohre, bereitzustellen, die auf mindestens einer ihrer Oberflächen einen derartigen Überzug aufweisen, der mindestens ein Arylensulfid-Polymeres enthält und haftend, hart, korrosionsbeständig und im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.

Kurze zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Erfindungsgemäß werden pulverförmige und flüssige Aufschlämmungs-Beschichtungszubereitungen bereitgestellt, die mindestens ein Arylensulfid- Polymeres und ein Metalloxid enthalten, wobei das Arylensulfid-Polymere eine Extrusionsgeschwindigkeit von 80 bis 400 g/10 min aufweist. Ferner weisen beschichtete Substrate, die unter Verwendung der genannten Beschichtungszubereitungen erhalten werden, einen gehärteten Überzug auf, der haftend, hart, korrosionsbeständig und im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß die Verwendung eines Poly-(arylensulfids) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von mindestens 80 bis 400 g/10 min, vorzugsweise 120 bis 300 g/10 min und insbesondere 150 bis 250 g/10 min in einer Überzugszubereitung mit einem Gehalt an einem Metalloxid nach geeigneter Härtung einen haftenden, harten, korrosionsbeständigen Überzug, der im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist, ergibt.
Es ist bekannt, daß zahlreiche Arylensulfid-Polymere, wie Poly-(pphenylensulfid) (PPS), zumindest teilweise durch ihre Schmelzfließgeschwindigkeit charakterisiert werden können. Im allgemeinen wird angenommen, daß die Schmelzfließgeschwindigkeit umgekehrt proportional zum Molekulargewicht ist. Die Extrusionsgeschwindigkeit (vergl. oben) stellt einen speziellen Typ der Schmelzfließgeschwindigkeit dar, die sich besonders gut zur Charakterisierung von Arylensulfid-Polymeren im niedrigeren Molekulargewichtsbereich eignet. In der gesamten Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck Extrusionsgeschwindigkeit auf eine Messung der Fließgeschwindigkeit an einem geschmolzenen Polymeren auf der Basis von ASTM D1238, Procedure B - Automatically Timed Flow Rate Measurement, bei 316ºC (600ºF) (sofern nichts anderes angegeben ist), unter Verwendung einer Gesamtantriebsmasse von 345 g und einer Düse mit einem Durchmesser von 2,096 ± 0,051 mm (0,0825 ± 0,002 Zoll) und einer Länge von 31,750 ± 0,051 mm (1,250 ± 0,002 Zoll). Die häufiger anzutreffende Schmelzfließgeschwindigkeit in g/10 min für Arylensulfid-Polymere beruht zwar auf dem gleichen ASTM-Testverfahren bei 316ºC (600ºF), verwendet aber eine Gesamtantriebsmasse von 5000 g (5 kg) und eine Düse mit einem Durchmesser von 2,096 ± 0,051 mm (0,0825 ± 0,002 Zoll) und einer Länge von 8,001 ± 0,025 mm (0,315 ± 0,001 Zoll).
Verfahren zur Herstellung von Arylensulfid-Polymeren mit einer Extrusionsgeschwindigkeit innerhalb des gewünschten Bereichs sind bekannt. Beispielsweise stellt US-3 354 129 (Edmonds et al.) ein allgemeines Verfahren zur Herstellung von Arylensulfid-Polymeren bereit, wobei in Spalte 5, Zeilen 5-28 offenbart ist, daß ein Überschuß eines Polymerisationsreaktanten, z. B. der polyhalogensubstituierten aromatischen Verbindung, zu Polymeren von niedrigerem Molekulargewicht führt. Ferner wird die Verwendung eines Kettenabbruchmittels in Spalte 5, Zeilen 62-66 als eine Maßnahme zur Begrenzung des Molekulargewichts des gebildeten Polymeren beschrieben.
Arylensulfid-Polymere (PAS), die erfindungsgemäß verwendet werden können, lassen sich als Polymere beschreiben, die Struktureinheiten (ArS) enthalten, wobei Ar einen aromatischen Rest mit 1 oder mehr Phenylringen darstellt und vorzugsweise Phenyl bedeutet. Aus Gründen der Zugänglichkeit und der Kosten wird die Verwendung von Poly-(p-phenylensulfid) (PPS) als mindestens ein Poly-(arylensulfid) in den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung bevorzugt.
Als weitere wichtige Ausführungsform der Erfindung wurde festgestellt, daß Gemische von Arylensulfid-Polymeren zu Verbesserungen der Beschichtungseigenschaften, wie Duktilität, Adhäsion und Härte oder Kratzbeständigkeit, im Vergleich zur Verwendung eines einzelnen Polymeren (PPS) führen können. Beispielsweise wurde festgestellt, daß Gemische aus einem ersten Arylensulfid-Polymeren mit einer Extrusionsgeschwindigkeit im vorstehend genannten Bereich und einem zweiten Arylensulfid-Polymeren, wobei das zweite Polymere aus der Gruppe Poly-(arylensulfid/sulfon) (PASS) und Poly-(arylensulfid/keton) (PASK) ausgewählt ist, zu Verbesserungen der vorstehend erwähnten Beschichtungseigenschaften führen. Die PASS-Polymeren können Struktureinheiten der Formel -Ar-S-Ar-SO&sub2;- enthalten, wobei Ar einen aromatischen Rest mit 1 oder mehr Phenylringen und vorzugsweise Phenyl bedeutet. Die PASK-Polymeren enthalten Struktureinheiten der Formel -Ar-S-Ar-CO-, worin Ar einen aromatischen Rest mit 1 oder mehr Phenylringen und vorzugsweise Phenyl bedeutet. Aus Gründen der Zugänglichkeit und der Kosten wird es bevorzugt, daß es sich beim verwendeten Poly-(arylensulfid/keton) um Poly-(phenylensulfid/keton) (PPSK) und in ähnlicher Weise beim verwendeten Poly-(arylensulfid/sulfon) um Poly- (phenylensulfid/sulfon) (PPSS) handelt. Aus Gründen der Zugänglichkeit und Kosten ist es bevorzugt, daß es sich beim ersten Arylensulfid-Polymeren der vorstehend beschriebenen Gemische um PPS handelt. Wenn PPSK als das zweite Polymere des Gemisches verwendet wird, soll das Gewichtsverhältnis von PPS zu PPSK im Polymergemisch 0,1 : 1 bis 10 : 1 und vorzugsweise 3 : 1 bis 9 : 1 betragen. Wenn PPSS als das zweite Polymere des Gemisches verwendet wird, soll das Gewichtsverhältnis von PPS zu PPSS im Polymergemisch 0,1 : 1 bis 10 : 1 und vorzugsweise 3 : 1 bis 7 : 1 betragen.
Es wurde ferner festgestellt, daß Gemische von PPS und PPSK, die erfindungsgemäß in Überzügen metallischer Substrate verwendet werden, eine signifikante Verbesserung der Duktilität oder Elastizität des Überzugs ergeben. Dies wurde durch das Fehlen von Rissen im Überzug aus dem Polymergemisch festgestellt, während sich im PPS-Überzug Risse bildeten, wenn das Stahlsubstrat einer starken Zugbeanspruchung unterworfen wurde, d. h. an oder in der Nähe der Streckgrenze des Stahlsubstrats.
PPSS und PPSK sind bekannte Polymere und lassen sich nach im Stand der Technik beschriebenen Verfahren herstellen. Beispielsweise läßt sich PPSS gemäß US-Patent 4 016 145 (Campbell) und PPSK gemäß US-Patent 4 590 104 (Zeiner et al.) herstellen.
Für die erfindungsgemäße Verwendung soll das PPSK eine Schmelzfließgeschwindigkeit (ASTM D1238), gemessen bei 371ºC (700ºF) unter einer Antriebsmasse von 5 kg von 1 bis 1000 g/10 min und vorzugsweise von 100 bis 1000 g/10 min aufweisen. Für die erfindungsgemäße Verwendung soll das PPSS eine inhärente Viskosität (logarithmische Viskositätszahl) von 0,05 bis 0,7 und vorzugsweise von 0,05 bis 0,5 dl/g aufweisen. Die inhärente Viskosität des PPSS wird bei 30ºC in N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) bei einer Polymerkonzentration von 0,5 g NMP pro 100 dl bestimmt. Die inhärente Viskosität läßt sich unter Verwendung eines Kapillarviskosimeters vom Ostwald-Typ bestimmen und ist definiert als lnηr)/c, worin ηr die relative Viskosität (Viskosität der Polymerlösung/Viskosität des Lösungsmittels allein) und c die Polymerkonzentration in g pro Deziliter (g/dl) bedeuten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die sich auf die Verwendung von Arylensulfid-Polymergemischen in Überzügen mit einem Gehalt an einem Metalloxid bezieht, wurde festgestellt, daß Gemische aus mindestens einem ersten Arylensulfid-Polymeren mit einer Extrusionsgeschwindigkeit im Bereich von mindestens 80 bis 400 g/10 min und mindestens einem zweiten Arylensulfid-Polymeren, das vorzugsweise von der gleichen Art wie das erste Polymere ist, jedoch eine Extrusionsgeschwindigkeit von weniger als 80 g/10 min aufweist (nachstehend als Polymeres mit niedriger Extrusionsgeschwindigkeit bezeichnet), z. B. 5 bis 75 g/10 min, nach dem Härten zu haftenden, harten, korrosionsbeständigen Überzügen, die im wesentlichen frei von Nadellochdefekten sind, führen kann, vorausgesetzt, daß das Gewichtsverhältnis des ersten Arylensulfid-Polymeren zum zweiten Arylensulfid-Polymeren im Gemisch mehr als 0,2 : 1 beträgt. Vorzugsweise enthalten gemäß dieser Ausführungsform die Arylensulfid-Polymeren des Gemisches aus Gründen der Zugänglichkeit und der Kosten jeweils ein Poly-(p-phenylensulfid) (PPS). Die Anwendung dieser Ausführungsform bietet einen wirtschaftlichen Vorteil insofern, als PPS von niedriger Extrusionsgeschwindigkeit im allgemeinen billiger herzustellen ist als PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit im Bereich von 80 bis 400 g/10 min.
Die vorstehend beschriebenen Arylensulfid-Polymergemische lassen sich für die erfindungsgemäße Anwendung in beliebiger zweckmäßiger Weise herstellen. Es ist ferner möglich, einfach die Polymeren bei der Herstellung der Beschichtungszubereitung getrennt zuzusetzen, wonach sich eine Mischperiode, beispielsweise in einer Kugelmühle, der gesamten Zubereitung anschließt. Zubereitungen unter Einsatz der erfindungsgemäßen Polymergemische lassen sich auf die gleiche Weise aufbringen, wie Zubereitungen, die nur ein einzelnes Poly-(arylensulfid)-Polymeres enthalten.
Die Teilchengröße der erfindungsgemäß eingesetzten Arylensulfid-Polymeren soll unabhängig davon, ob es sich um eine Polymergemischkomponente oder um ein einzelnes Polymeres handelt, vorwiegend im Bereich von 10 um bis 250 um liegen. Aus Gründen der leichten Handhabbarkeit, leichten Zugänglichkeit und glatten Beschaffenheit der Überzüge soll die Teilchengröße der Arylensulfid-Polymeren 100 bis 200 um betragen. Im allgemeinen fallen Arylensulfid-Polymere nach ihrer Herstellung in den gewünschten Teilchengrößenbereich. Wenn jedoch Polymerteilchen von größeren Abmessungen, verfügbar sind, können diese Teilchen nach bekannten Techniken, wie Mahlen, Behandeln in einer Luftmühle, Behandeln in einer Kugelmühle und dergl., einer Teilchengrößenverminderung unterzogen werden, um den gewünschten kleineren Größenbereich zu erzielen. Gegebenenfalls kann die Stufe zur Verringerung der Teilchengröße des Polymeren während des Mischens der Bestandteile der Beschichtungszubereitung durchgeführt werden, beispielsweise durch Behandeln in einer Kugelmühle, was ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Beschichtungszubereitungen auf der Basis von Arylensulfid-Polymeren darstellt.
Das in den verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung verwendete Metalloxid wird unter Metalloxiden der Gruppe 4b ausgewählt. Bei der hier angegebenen Gruppe 4b handelt es sich um die entsprechende Gruppe, die im Periodensystem der Elemente im CRC Handbook of Chemistry and Physics, 52. Aufl. CRC Press, Cleveland, 1971, aufgeführt ist. Vorzugsweise wird das Metalloxid aus der Gruppe Titandioxid (TiO&sub2;) und Zirconiumdioxid (ZrO&sub2;) ausgewählt. Gute Ergebnisse lassen sich erwarten, wenn das Metalloxid in Form eines Pulvers mit einem spezifischen Gewicht von 3,8 bis 10,0 eingesetzt wird. Aus Gründen der leichten Zugänglichkeit, geringen Kosten und einer gut ausgewogenen Beschaffenheit der Beschichtungseigenschaften wird derzeit für die erfindungsgemäße Anwendung Titandioxid als Metalloxid bevorzugt.
Beschichtungszubereitungen in Form eines trockenen Pulvers mit einem Gehalt an mindestens einem Arylensulfid-Polymeren gemäß der vorstehenden Beschreibung und einem Metalloxid ebenfalls gemäß der vorstehenden Beschreibung lassen sich leicht durch einfaches trockenes Vermischen der Bestandteile in herkömmlichen Feststoffmischanlagen herstellen. Ein Mahlen oder Behandeln in einer Kugelmühle der pulverisierten Beschichtungszubereitung kann je nach Wunsch während oder nach dem Mischen der Zubereitungsbestandteile angewandt werden. Die erfindungsgemäße pulverisierte Beschichtungszubereitung umfaßt 55 bis 95 Gew.-% eines geeigneten Poly- (arylensulfids) oder von Gemischen davon gemäß den vorstehenden Angaben und 5 bis 45 Gew.-% Metalloxid, bezogen auf das Gesamtgewicht der pulverförmigen Zubereitung. Gegebenenfalls kann die pulverförmige Beschichtungszubereitung auch eine kleine Menge an feinverteiltem Siliciumdioxid (SiO&sub2;), z. B. pyrogenes Siliciumdioxid, in einem Anteil von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, enthalten. Wenn die pulverförmige Beschichtungszubereitung direkt in einem elektrostatischen Beschichtungsverfahren eingesetzt werden soll, ist das Vorliegen der Siliciumdioxidkomponente in der Zubereitung bevorzugt, da diese offensichtlich die Dispersion des trockenen Pulvers im elektrostatischen Sprühnebel fördert.
Flüssige Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen, die sich für die Sprühanwendung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eignen, lassen sich herstellen, indem man einfach die pulverförmige Beschichtungszubereitung mit einem geeigneten flüssigen Träger vermischt. Eine derartige Flüssigkeit kann auch als Träger oder flüssiges Dispersionsmedium bezeichnet werden. Gegebenenfalls können Flüssigkeitsgemische eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Gemisch aus Wasser mit einer in Normalzustand flüssigen, hochsiedenden, aliphatischen organischen Verbindung mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül und mindestens einer und vorzugsweise 2-4 Hydroxylgruppen pro Molekül als flüssiger Träger verwendet werden. Vorzugsweise kann ein Alkandiol mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül, wie 1,2-Propandiol (Propylenglykol), als flüssige Trägerkomponente verwendet werden. Die Viskosität der Aufschlämmung kann häufig in einfacher Weise eingestellt werden, indem man den Anteil des Glykols im Gemisch mit Wasser verändert. Jedoch können die vorstehend erwähnten flüssigen organischen Verbindungen mit gutem Erfolg auch in Abwesenheit von Wasser eingesetzt werden. Die flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen der Erfindung enthalten somit 25-40 Gew.-% eines geeigneten Poly-(arylensulfids) oder von Gemischen davon gemäß den vorstehenden Ausführungen, 2 bis 20 Gew.-% Metalloxid und 40 bis 73 Gew.-% flüssigen Träger, bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Aufschlämmungszubereitung. Die Bestandteile der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen können in einer herkömmlichen Mischanlage vermischt werden. Wie vorstehend erwähnt, kann die Zubereitung einem Mahlvorgang oder einer Behandlung in einer Kugelmühle während oder nach dem Vermischen der Aufschlämmungsbestandteile unterzogen werden.
Die Substrate, auf die die vorstehenden Beschichtungszubereitungen aufgebracht werden können, werden aus der Gruppe eisenhaltige Legierungen, magnesiumhaltige Legierungen, Aluminium, Glas und Keramik ausgewählt, vorausgesetzt, daß das Substratmaterial einer Temperatur von etwa 315ºC bis etwa 470ºC, die beim Härten des Arylensulfid-Polymeren im Überzug auftreten, widerstehen kann. Es ist natürlich zu erwarten, daß im wesentlichen sämtliche Bestandteile der vorstehenden Gruppe von Substraten eine Härtungstemperatur im vorstehend erwähnten Bereich aushalten. Es stellt einen bemerkenswerten Vorteil dar, daß bei Verwendung der vorstehenden Substrate für die Arylensulfid-Polymerüberzüge, die erfindungsgemäß zubereitet und aufgebracht werden, keine speziellen Primer erforderlich sind. Aus Gründen der Zugänglichkeit, der Kosten, und der Vielseitigkeit der Anwendung werden eisenhaltige Legierungen als Substrate bevorzugt. Verschiedene Typen von Stählen, wie Stähle mit niederem, mittlerem und hohem Kohlenstoffgehalt und rostfreie Stähle (Martensit-, Ferrit- und Austenit-Typen), stellen Beispiele für derartige bevorzugte Substrate dar.
Beim Aufbringen der erfindungsgemäßen Beschichtungszubereitungen mit einem Gehalt an mindestens einem Arylensulfid-Polymeren und einem erfindungsgemäßen Metalloxid können eine Reihe von Beschichtungsverfahren angewandt werden. Die zu beschichtende Substratoberfläche muß zuerst gereinigt werden, beispielsweise durch Sandstrahlen, chemisches Ätzen, Waschen mit einem Lösungsmittel, Dampfentfettung, Ultraschallentfettung und dergl., worunter auch verschiedene Kombinationen derartiger Behandlungsverfahren fallen. Die vorliegend angewandte Reinigung der Substratoberfläche soll auch eine etwaige zusätzliche Oberflächenaufrauhung, die während der angewandten Reinigungsstufe(n) erfolgt, umfassen.
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen pulverförmigen Beschichtungszubereitungen direkt in bekannten elektrostatischen Beschichtungsverfahren eingesetzt werden können. Das elektrostatische Verfahren kann auf Substratoberflächen, die Umgebungstemperatur aufweisen (kalt) oder auf Substratoberflächen, die auf 370ºC (heiß) erwärmt sind, angewandt werden. Die anschließende Härtung des Arylensulfid-Polymeren, z. B. 0,05 bis 72 Stunden bei 315-470ºC im Überzug, ergibt die beschichtete Substratoberfläche. Die Beschichtungs/Härtungs-Stufen können 1 bis 3 mal oder nach Wunsch beliebig oft wiederholt werden, um die gewünschte Dicke des Überzugs aufzubauen.
Ferner kann die Beschichtung der Substrate durch das Aufschlämmungsbeschichtungsverfahren bei Umgebungstemperaturen erfolgen, wobei die erfindungsgemäßen flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen, die vorstehend beschrieben worden sind, eingesetzt werden. Auch hier kann die Beschichtungs/Härtungs-Folge je nach Wunsch wiederholt werden, um die gewünschte Dicke des Überzugs aufzubauen.
Jedoch besteht ein erheblicher Vorteil der erfindungsgemäßen Technik darin, daß die gehärteten Überzüge mit einem Gehalt an Arylensulfid-Polymeren und einem Metalloxid, die im wesentlichen frei von Nadellochdefekten sind, mit nur einer oder zwei Auftragungen der erfindungsgemäßen Überzugszubereitungen erhalten werden können.
Ein bevorzugtes Beschichtungsverfahren der vorerwähnten geeigneten Substrate mit den vorstehend beschriebenen flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen wird angewandt, nachdem die saubere Substratoberfläche auf eine erhöhte Temperatur von 350 bis 470ºC erwärmt worden ist. Darauf wird die flüssige Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung gesprüht. Wenn es sich beim Substrat um eine eisenhaltige Legierung handelt, kann eine weitere Verbesserung der Überzugseigenschaften, beispielsweise der Haftung, erreicht werden, indem man das Substrat unter den Bedingungen einer erhöhten Temperatur altert. Gute Ergebnisse lassen sich erwarten, indem man die Erwärmungsstufe in einer Atmosphäre mit einem Gehalt an Sauerstoff und Wasserdampf, z. B. Luft, durchführt und diese Bedingungen für mindestens 0,5 Stunden, beispielsweise 0,5 bis 2 Stunden, vorzugsweise im Temperaturbereich von 350-470ºC auf rechterhält.
Im Anschluß an das Besprühen der erwärmten Substratoberfläche mit der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung wird die beschichtete Substratoberfläche einer weiteren Erwärmung von 350-470ºC für mindestens 0,05 Stunden, z. B. 0,05 bis 1 Stunde, unterzogen, um die Arylensulfid-Polymerkomponente des Überzugs zu härten. Dicke Überzüge können längere Erwärmungszeiten erforderlich machen. Gegebenenfalls kann das Verfahren wiederholt werden, indem man die beschichtete Substratoberfläche wie zuvor erneut erwärmt und durch Besprühen eine weitere Auftragung der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszusammensetzung vornimmt und anschließend die vorstehend beschriebene Härtungsstufe durchführt. Jedoch müssen im Fall eines Substrats aus einer eisenhaltigen Legierung bei den nachfolgenden Aufbringvorgängen der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung auf das beschichtete Substrat keine Alterungszeiten bei der erhöhten Temperatur in Gegenwart von Sauerstoff und Wasserdampf eingehalten werden.
Herkömmlicherweise verwendete Sprühgeräte können zum Aufbringen der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen gemäß dem bevorzugten Verfahren der Erfindung herangezogen werden. Ein flüssiger Träger, der verdampft, wenn der Aufschlämmungssprühnebel in Kontakt mit der erwärmten Substratoberfläche kommt, kann von der Beschichtungsaufbringzone durch einen Strom eines inerten Gases weggeführt und durch Kondensation in einer kühleren Zone zur erneuten Verwendung zurückgewonnen werden, wobei das inerte Gas gegebenenfalls unter Kühlung wieder der Beschichtungsaufbringzone zugeführt werden kann.
Wie bereits erwähnt, eignen sich die erfindungsgemäßen Arylensulfid- Polymer-Beschichtungszubereitungen und das bevorzugte erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren insbesondere zur Beschichtung von Teilen, die beim Niederbringen von Bohrlöchern und bei der Fluidförderung (Pumpen) aus Bohrlöchern, in denen korrosive Bedingungen auftreten, verwendet werden. Beispielsweise werden Pumpstangen (Verbindungsstangen), die in Ölförderlöchern unter künstlichen Hebebedingungen (Pumpen) eingesetzt werden, häufig aufgrund von Korrosion und Abrieb ausgetauscht. Ein derartiger Austausch ist im Hinblick auf Materialien (neue Pumpstangen), Arbeitsaufwand und Produktionsausfall aufgrund der Bohrlochstillstandszeit sehr kostspielig. Bohrlöcher, in denen Fluide mit erhöhten Anteilen an Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und heißen Salzlösungen auftreten, sind gegenüber einer raschen Korrosion von Pumpstangen besonders anfällig und müssen daher häufig ausgetauscht werden. Die erhöhten Produktionskosten, die sich unter derartigen Bedingungen ergeben, machen die Aufrechterhaltung derartiger Bohrlöcher häufig unrentabel.
Pumpstangen kommen je nach Typ der verwendeten Kupplung typischerweise in Längen von 7,620 oder 9,144 m (25 oder 30 ft) vor. Zwischenstangen (pony rods) sind kurze Stangen variabler Länge, die zur Einstellung der Gesamtlänge der Verbindungsstangenanordnung zwischen der unterirdischen Pumpe und der oberirdischen Hebevorrichtung verwendet werden. Diese Zwischenstangen sind typischerweise in Längen von 0,406, 0,610, 0,914, 1,219, 1,829, 2,438, 3,048 und 3,658 m (1 1/3, 2, 3, 4, 6, 8, 10 und 12 ft) erhältlich.
Die Pumpstangen und Zwischenstangen sind typischerweise in Durchmessern von 12,700, 15,875, 19,050, 22,225, 25,400 und 28,575 mm (1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1 und 1 1/8 Zoll) erhältlich. Der nachstehend und in den Patentansprüchen verwendete Ausdruck Pumpstange soll sowohl die Pumpstangen von Standardlänge als auch die kürzeren Zwischenstangen von variabler Länge umfassen.
Diese Stangen werden aus verschiedenen eisenhaltigen Legierungen gefertigt, üblicherweise aus Stählen mit niedrigem oder mittlerem Kohlenstoffgehalt, die üblicherweise Mangan und in zahlreichen Fällen Nickel enthalten. Kupplungen für diese Stangen sind üblicherweise vom Zapfen- Zapfen-Typ oder vom Muffen-Zapfen-Typ unter Beteiligung von mit einem Gewinde versehenen Verbindungsflächen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Fertigungsgegenstand bereitgestellt, der eine Pumpstange mit einem darauf aufgebrachten, kontinuierlichen gehärteten Überzug von 0,05 bis 0,25 mm (2 bis 10 mil) Dicke aufweist, wobei der Überzug mindestens ein Poly- (arylensulfid) und ein Metalloxid enthält und im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.
Zur Erzielung besonders guter Ergebnisse bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform soll das erwähnte, mindestens eine Poly- (arylensulfid), das zur Herstellung des Überzugs auf der Pumpstange verwendet wird, eine Extrusionsgeschwindigkeit von 80 bis 400 g/10 min aufweisen. In ähnlicher Weise soll zur Erzielung optimaler Ergebnisse in anderer Hinsicht die beschichtete Pumpstange unter Verwendung der Beschichtungszubereitungen der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen hergestellt werden.
Obgleich verschiedene bekannte Beschichtungsverfahren zur Herstellung der beschichteten Pumpstange gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung herangezogen werden können, ist es bevorzugt, das erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren einzusetzen, bei dem die gereinigte Stange auf eine erhöhte Temperatur erwärmt wird und vor dem Aufsprühen einer flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung bei dieser Temperatur in einer Sauerstoff und Wasserdampf enthaltenden Atmosphäre gehalten wird. Bezüglich weiterer Einzelheiten dieses Verfahrens wird auf die vorstehende Beschreibung dieses Verfahrens verwiesen.
Obgleich eine Verbesserung der Pumpstangenlebensdauer erwartet werden kann, wenn nur der Körper der Stange (unter Ausschluß der Kupplungsteile) mit dem kontinuierlichen gehärteten Überzug mit einem Gehalt an mindestens einem Poly-(arylensulfid) und einem Metalloxid versehen ist und wobei der Überzug im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist, so werden doch besonders günstige Ergebnisse erzielt, wenn das gesamte Pumpgestänge in dieser Weise beschichtet ist. Um ein derart vollständig beschichtetes Pumpgestänge bereitzustellen, ist es bevorzugt, auf die mit einem Gewinde versehenen Kupplungsbereiche der Stange einen dünnen Überzug (0,05 mm (2 mil)) aufzubringen, so daß ein enger Sitz und somit eine starke stabile Verbindung erhalten werden können, wenn die Stangen miteinander verbunden werden. Der Körper der Stange kann aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der leichten Herstellbarkeit einen Überzug von 0,05 bis 0,25 mm (2 bis 10 mil) Dicke und vorzugsweise von 0,075 bis 0,150 mm (3 bis 6 mil) aufweisen.

Beispiele

Nachstehend werden Beispiele vorgelegt, um dem Fachmann ein tieferes Verständnis der Erfindung zu erleichtern. Die Beispiele sollen den vernünftigen Schutzumfang der Erfindung nicht in unangemessener Weise beschränken. Die speziellen Reaktanten, Bedingungen, Verhältnisse und dergl. stellen nur beispielhafte Erläuterungen unserer Erfindung dar und sollen keine Beschränkung des vernünftigen und angemessenen Schutzumfangs der Erfindung darstellen.

Beispiel I

Poly-(p-phenylensulfid) (PPS)-Polymere, die einen weiten Bereich von Werten der Extrusionsgeschwindigkeit repräsentierten, wurden erhalten. Diese Polymeren wurden zur Bewertung der auf Pumpstangen aus Stahl aufgebrachten Überzüge herangezogen. Einige der Polymeren wurden auch hinsichtlich ihrer Teilchengrößeneigenschaften geprüft. Die erhaltenen Werte für die Extrusionsgeschwindigkeit und die Teilchengrößenbestimmung sind in nachstehender Tabelle I zusammengestellt. Tabelle I Polymer Extrusionsgeschwindigkeit, g/ 10 min Teilchengröße, Gew.-% (a) Bestimmt durch Sieben. Das Symbol u bedeutet um. (b) Das Zeichen "-" bedeutet, daß keine Bestimmung durchgeführt wurde.
Die Polymeren A, B1-B4 und E wurden unter Zusatz eines Kettenabbruchmittels (drei verschiedene Mittel) zum Polymerisationsreaktionsgemisch hergestellt. Die Polymeren C1-C3 wurden durch Einstellung der Rezeptur der Polymerisationsreaktion erhalten. Das Polymere D wurde unter Verwendung eines Überschusses an p-Dichlorbenzol als Reaktant im Polymerisationsreaktionsgemisch erhalten. Die Polymeren F und G, die als Vergleichs-PPS-Polymere dienen, sind handelsübliche Produkte, die von der Phillips 66 Company unter der Bezeichnung RYTON® PPS Qualität V-1 bzw. P- 6 vertrieben werden. Diese Polymeren (F und G) wurden bisher in Beschichtungszubereitungen verwendet.
Zur Herstellung von flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen, die in diesen Tests eingesetzt wurden, wurde für die einzelnen Polymeren nur die PPS-Fraktion mit einer Teilchengröße von weniger als 250 um herangezogen. Die flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen wurden hergestellt, indem man jeweils PPS, TiO&sub2; und 1,2-Propandiol 15 Minuten bei Umgebungstemperatur in einem Waring-Mischer von 1,365 dm³ (1 Quart) vermischte. Die auf diese Weise hergestellten Zubereitungen enthielten 30 Gew.-% PPS, 10 Gew.-% TiO&sub2; und 60 Gew.-% 1,2-Propandiol auf der Basis des Gesamtgewichts der Zubereitung. Das in den Zubereitungen verwendete TiO&sub2; wies ein spezifisches Gewicht von 4,2 auf.
Bei den in diesen Tests verwendeten Pumpstangen handelte es sich um Zwischenstangen von 0,610 m (2 ft) Länge und 19,050 mm (3/4 Zoll) Durchmesser aus Stahl, der den API-Spezifikationen für derartige Stangen entsprach. Die Stangen wurden von der Firma Dover Corp., Tulsa, Oklahoma, bezogen. Die Stangen wurden mit einem Gemisch aus Xylol/Aceton (50/50 Volumenteile) gereinigt, zur Erzielung einer weißen Metalloberfläche mit # 80 Al&sub2;O&sub3; sandgestrahlt (Modell EN-6 Pangborn Corp.) und sodann zwei Stunden auf 399ºC erwärmt.
Die flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen wurden auf die erwärmten Stangen (302-399ºC) unter Verwendung einer Anstrichsspritzpistole (Modell 62 der Firma Binks Mfg., Co.) mit 172,4 kPa (25 psi) in einer Sprühkabine (Modell BFA der Firma Binks Mfg., Co.) besprüht. Die Stangen wurden während des Sprühvorgangs senkrecht gehalten. Der Sprühvorgang wurde abgebrochen, nachdem die Stangentemperatur unter etwa 288ºC gefallen war. Die beschichteten Stangen wurden sodann 0,5 Stunden in einer PPS-Härtungsstufe auf 399ºC erwärmt. Das Beschichtungs/Härtungs-Verfahren wurde weitere 2 mal wiederholt. Die beschichteten Stangen wurden sodann 2 Stunden bei 232ºC getempert.
Die auf diese Weise hergestellten beschichteten Stangen wurden in Längen von 152,4 mm (6 Zoll) zerschnitten, um eine Prüfung gemäß einer oder mehreren der folgenden Testverfahren durchzuführen:

Beschichtungshärte - ASTM D3363-74:

Dieses Verfahren definiert die Härte als den härtesten Bleistift, der keinen Bruch oder Riß der Filmoberfläche (Überzug) hervorruft. Die buchstabenmäßige Bezeichnung der Bleistifthärte wurde gemäß folgender Tabelle in eine zahlenmäßige Bewertung umgewandelt.

Bleistifthärte

Buchstabe zahlenmäßige Bewertung
2B 1
B 2
HB 3
M 4
F 5
H 6
2H 7
3H 8
4H 9
5H 10
Wie in der Umwandlungstabelle angegeben, bezeichnen die Ziffern 1 bis 10 einen Bereich, vom weichsten (1) bis zum härtesten (10) getesteten Überzug.

Beschichtungsdicke - ASTM D1186:

Bei diesem Verfahren wurde ein geeichtes Dickenmeßgerät (Elcometer Inc.) herangezogen, mit dem Veränderungen des Magnetflusses beim Durchgang dieses Flusses durch verschiedene Überzugsdicken gemessen werden. 10 Messungen wurden willkürlich entlang der Länge und des Umfangs der einzelnen Stangen durchgeführt. Sodann wurde die durchschnittliche Dicke berechnet.

Überzugshaftung:

Eine "X"-förmige Rille wurde mit einem # 22 X-Acto-Messer durch den Überzug hindurch angebracht. Bei in die Rille eingesetzter Messerklinge wurde versucht, den Überzug von der Oberfläche abzuheben. Gemäß den folgenden Kriterien wurde eine Bewertung von 1 bis 5 vergeben, wobei 5 die beste Bewertung darstellte. Die Bewertung 5 wurde vergeben, wenn der Überzug in sich selbst brach, aber nicht vollständig von der Oberfläche abgehoben werden konnte. Die Bewertung 4 wurde vergeben, wenn kleine Flächen des Metalls sichtbar wurden, aber noch mehr als 50% (Fläche) des Überzugs verblieben. Die Bewertung 3 wurde vergeben, wenn kleine Anteile der Beschichtung verblieben, jedoch mehr als 50% (Fläche) entfernt wurden. Die Bewertung 2 wurde vergeben, wenn der gesamte Überzug entfernt wurde. Die Bewertung 1 wurde vergeben, wenn der Überzug sich ohne Verwendung eines Messers ablöste.

Nadellochdefekte:

Bei diesem Verfahren wurde ein Isolationstestinstrument (Modell 400- 2 der Firma Simpson Electric Co., Elgin, Ill.) für Widerstandsmessungen herangezogen. Bei dem Instrument handelt es sich im Grunde um ein Ohm-Meter mit großem Meßbereich (betrieben im Bereich von 2-200 MΩ), das während dem Test das Teil mit einer hohen Spannung versorgt. Für diese Tests wurde ein Sonde konstruiert, die aus einem synthetischen Schwamm bestand, der so zugeschnitten war, daß er in einem im wesentlichen wassergesättigten Zustand eine Dicke von 25,4 mm (1 Zoll) aufwies. Die Schwammsonde ergab einen engen Sitz um die Stange, um einen Kontakt zwischen Überzug und Instrument herzustellen. Die Stange wurde durch Markieren in lineare Abschnitte von 25,4 mm (1 Zoll) Länge eingeteilt. Die Sonde wurde an der Stange nach unten geschoben, wobei gezählt wurde, wie oft das Meßgerät pro Abschnitt von 25,4 mm (1 Zoll) Länge ausschlug. Der Meßausschlag zeigte einen Stromfluß und somit einen Nadellochdefekt im Überzug an.
Ferner wurden einige der beschichteten Proben getestet, nachdem sie einer Dampfautoklavenbehandlung unterzogen worden waren, bei der beschichtete Proben 100 Stunden bei 172,4 kPa (25 psi) und 130ºC in einen Dampfautoklaven gebracht wurden.
Außerdem wurden einige der beschichteten Proben getestet, nachdem sie einer Hochdruck-Autoklavenbehandlung unterzogen worden waren, wobei diese Behandlung die Ölbohrloch-Pumpbedingungen simulierte. Diese Bedingungen bestanden in einem Partialdruck von 22752,8 kPa (3300 psi) Methan und 5155,8 kPa (800 psi) Kohlendioxid, 100 ml Salzlösung (85,1 g CaCl&sub2; und 39,2 g MgCl&sub2; in 22,73 dm³ (5 Gallonen)) destilliertem Wasser und 100 ml Toluol bei einem Gesamtdruck von 41368,8 kPa (6000 psi) und einer Temperatur von 149ºC bei einer Behandlungszeit von l Woche. Am Ende der einwöchigen Behandlung wurde der Autoklav rasch (in weniger als 1 Minute) auf Atmosphärendruck belüftet.
Die mit PPS-Überzügen auf den Pumpstangen unter Verwendung der in Tabelle I aufgeführten PPS-Harze erzielten Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Einige der Polymeren wurden in mehr als einem der Beschichtungstestansätze verwendet. Tabelle II Bohrstangenbeschichtung Ansatz Nr. PPS-Harz Dicke, Härte 10 = bester Wert Nadellochdefekte (a) Die gegebenenfalls angegebenen zweiten Zahlenwerte stellen das Ergebnis dar, das mit der Probe nach 100-stündiger Dampfautoklaven-Behandlung erhalten wurde. Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung wieder.
Die Prüfung der Ergebnisse in Tabelle II zeigt klar, daß die mit den erfindungsgemäßen PPS-Harzen von hoher Extrusionsgeschwindigkeit hergestellten PPS-Überzüge (Ansätze 1 bis 15) frei von Nadellochdefekten waren, mit Ausnahme von Ansatz 12. Jedoch lieferte Ansatz 13, der im wesentlichen eine Wiederholung von Ansatz 12 darstellte, einen von Nadellochdefekten freien Überzug. Derzeit gibt es keine Erklärung dafür, warum in Ansatz 12 Nadellochdefekte auftraten. Die Vergleichsansätze 16 bis 20 zeigen, daß es in den Überzügen aus den herkömmlichen PPS-Harzen F und G selbst bei einer 2- bis 3-fach größeren Überzugsdicke als bei den erfindungsgemäßen Überzügen leicht zur Bildung von Nadellochdefekten kam. Diesbezüglich sind beispielsweise die Ansätze 19 und 20 mit den Ansätzen l und 2 zu vergleichen.
Bezüglich der Bewertung von Härte und Haftung bestand die Tendenz, daß die erfindungsgemäßen Überzüge ebenso gut oder besser als die Vergleichsüberzüge bewertet wurden. Nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung war ein erfindungsgemäßer Überzug immer noch unversehrt, während der herkömmliche Überzug schadhaft war (Ansatz 3 im Vergleich zu Ansatz 18).

Beispiel II

Weitere Beschichtungstests wurden durchgeführt, bei denen kaltgewalzte Stahltafeln (5 · 15 · 0,3 cm) als Substrat dienten. Diese Tafeln wiesen eine mattierte Oberfläche und eine Rockwell-Härte von 55-65 auf. Die Testtafeln wurden wie in Beispiel I gereinigt, jedoch wurden die Überzüge bei Umgebungstemperatur aufgebracht und sodann 0,5 Stunden bei 399ºC gehärtet. Das Beschichtungs/Härtungs-Verfahren wurde weitere 2 mal wiederholt, und die Tafeln wurden 2 Stunden bei 232ºC getempert.
Der in Beispiel I beschriebene Nadellochdefekt-Test wurde zur Anwendung an den beschichteten Stahltafeln so modifiziert, daß an den Tafeln eine Quadratgitter-Markierung von 6,35 mm (0,25 Zoll) Kantenlänge vorgenommen wurde und ein Schwamm von 1,61 cm² (0,25 Quadratzoll) an der Sonde verwendet wurde. Sodann wurde die Anzahl der Ausschläge des Meßgeräts pro Flächeneinheit des Gitters bestimmt.
Bei dieser Testreihe handelte es sich bei der Arylensulfid-Polymer- Komponente der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen um eine Reihe von Gemischen von PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 129 g/10 min mit einem Poly-(phenylensulfid/sulfon) (PPSS) mit einer inhärenten Viskosität von 0,30 dl/g.
Die auf diese Weise hergestellten flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen enthielten 30 Gew.-% Arylensulfid-Polymer, 10 Gew.-% Titandioxid und 60 Gew.-% 1,2-Propandiol, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.
Die Ergebnisse dieser Testreihe sind in Tabelle III zusammengestellt. Tabelle III Tafelbeschichtung (a) Ansatz Nr. Polymergemisch, Gew.-% Dicke Härte 10 = bester Wert Haftung Nadellochdefekte (a) Die gegebenenfalls angegebenen zweiten Zahlenwerte stellen das Ergebnis dar, das mit der Probe nach 100-stündiger Dampfautoklaven-Behandlung erhalten wurde. Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung wieder, wobei die Probe in die flüssige Phase des Testmediums eingetaucht wurde.
Die Ergebnisse in Tabelle III zeigen, daß sich ein Anstieg der Überzugshärte erreichen läßt, indem man steigende Mengen an PPSS mit PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 129 g/10 min vermischt. Ferner ist ein geringfügiger, aber merkbarer Anstieg der Haftungsbewertung ersichtlich, wenn der PPSS-Anteil im Gemisch auf mindestens etwa 50 Gew.-% erhöht wird.

Beispiel III

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel II wurden weitere Stahltesttafeln mit flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen unter Verwendung von Gemischen aus einem PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 129 g/10 min und einem Poly-(phenylensulfid/keton) PPSK mit einer bei 371ºC gemessenen Schmelzfließgeschwindigkeit von 418 g/10 min durchgeführt. Die bei diesen Tests erzielten Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt. Tabelle IV Tafelbeschichtung (a) Ansatz Nr. Polymergemisch, Gew.-% Dicke Härte 10 = bester Wert Haftung Nadellochdefekte (a) Die gegebenenfalls angegebenen zweiten Zahlenwerte stellen das Ergebnis dar, das mit der Probe nach 100-stündiger Dampfautoklaven-Behandlung erhalten wurde. Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung wieder, wobei die Probe in die flüssige Phase des Testmediums eingetaucht wurde.
Die Ergebnisse von Tabelle IV zeigen erneut eine Tendenz zur Erhöhung der Überzugshärte bei steigenden Mengen an PPSK im Gemisch mit PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 129 g/10 min. Nadellochdefekte in den Überzügen nehmen offensichtlich zu, wenn der PPSK-Gehalt im Polymerengemisch 33 Gew.-% erreicht.

Beispiel IV

Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurden weitere Zwischenstangen aus Stahl mit flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitungen unter Verwendung von Gemischen aus einem PPS mit dem gleichen PSSK, das in den Ansätzen von Beispiel 3 verwendet wurde, beschichtet und die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt. Tabelle V Zwischenstangenbeschichtung (a) Ansatz Nr. Polymergemisch, Gew.-% Dicke Härte 10 = bester Wert Haftung Nadellochdefekte (a) Das Zeichen "-" bedeutet, daß kein Test durchgeführt wurde. Die gegebenenfalls angegebenen zweiten Zahlenwerte stellen das Ergebnis dar, das mit der Probe nach 100-stündiger Dampfautoklaven-Behandlung erhalten wurde. Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung wieder, wobei die Probe in die flüssige Phase des Testmediums eingetaucht wurde.
Die in Tabelle V wiedergegebenen Ergebnisse zeigen, daß die Zwischenstangen so mit Überzügen aus Gemischen von PPS und PPSK versehen werden konnten, daß die Überzüge eine annehmbare Härte und Haftung aufwiesen und frei von Nadellochdefekten waren.

Beispiel V

Weitere Tests wurden mit Zwischenstangen durchgeführt, die mit erfindungsgemäßen Zusammensetzungen auf die gleiche Weise wie in Beispiel I beschichtet waren. Die bei diesen Ansätzen verwendeten Beschichtungszubereitungen enthielten 31 Gew.-% Polymeres (PPS oder ein Gemisch davon mit einem PPSS oder PPSK), 10 Gew.-% Titandioxid, 0,4 Gew.-% pyrogenes Siliciumdioxid und 58,6 Gew.-% 1,2-Propandiol.
Das in diesen Ansätzen verwendete PPS wies eine Extrusionsgeschwindigkeit von 229 g/10 min auf, während das PPSK eine Schmelzfließgeschwindigkeit von 418 g/10 min aufwies. Das PPSS wies eine auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmte inhärente Viskosität von 0,3 dl/g auf.
Die in diesen Ansätzen erzielten Ergebnisse sind in Tabelle VI zusammengestellt. Tabelle VI Zwischenstangenbeschichtung (a) Ansatz Nr. Polymer Dicke Härte 10 = bester Wert Haftung Nadellochdefekte (a) Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis wieder, das nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung der Probe erhalten wurde.
Im Hinblick auf die in Tabelle VI aufgeführten hervorragenden Ergebnisse der Ansätze wurden weitere Tests mit Zwischenstangen durchgeführt, die wie in den Ansätzen 42-44 beschichtet waren. Anschließend wurden diese Stangen in einem Erdölförderbohrloch, das eine korrodierende Umgebung aufwies, eingesetzt. Ferner wurden mit handelsüblichem Epoxyharz beschichtete Zwischenstangen zu Vergleichszwecken herangezogen.
Die Zwischenstangen (29,3 m (96 ft) insgesamt) wurden in 4 Gruppen mit einer Gesamtlänge von 7,3 m (24 ft) eingeteilt. Drei dieser Gruppen wurden mit den in den vorstehenden Ansätzen 42-44 verwendeten Polymerzusammensetzungen beschichtet. Die mit dem Epoxyharz beschichteten Stangen wurde von einem Beschichtungshersteller bezogen. Die beschichteten Zwischenstangen wurden auf die vorstehend beschriebene Weise getestet und sodann willkürlich in die Stangenfolge des Förderbohrlochs eingesetzt und fünf Monate im Betrieb gelassen. Nach dieser 5-monatigen Versuchsdauer wurden die Stangen aus dem Bohrloch gezogen. Die Überzüge wurden erneut einer Bewertung ihrer Eigenschaften unterzogen. Die erzielten Ergebnisse sind in Tabelle VII zusammengestellt. Tabelle VII Zwischenstangenbeschichtung (a) Ansatz Nr. Polymer Dicke Härte 10 = bester Wert Nadellochdefekte (a) Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte geben das Ergebnis an, das nach der 5-monatigen Testdauer im Förderbohrloch erhalten wurde. (b) Etwa 75% der Überzugsfläche an den beiden Bodenstangen gingen verloren. Der übrige Überzug an diesen Stangen wies eine Härtebewertung von 6 auf. (c) Pro beschichtete Stange (Mittelwert).
Die in Tabelle VII aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß der PPS-Überzug (Ansatz 45) sich im Bohrlochtest hervorragend verhielt. Es ist auch ersichtlich, daß sich in den Überzügen der Polymergemische (Ansätze 46 und 47) zwar Nadellochdefekte entwickelten, daß jedoch in den Ansätzen 45 bis 47 kein schwerwiegender Defekt beobachtet wurde, während der Epoxyüberzug an zwei Stangen in der Nähe des Bohrlochbodens einen derartigen Defekt zeigte. Daraus wurde geschlossen, daß die Arylensulfid-Polymerüberzüge gegenüber den korrosiven Bedingungen, die im Bohrloch auftraten, wesentlich beständiger als die Epoxyharz-Überzüge waren.

Beispiel VI

Weitere Tests wurden durchgeführt, um drei unterschiedliche PPS- Harze in Überzügen von Zwischenstangen zu bewerten. Diese PPS-Harze unterschieden sich bezüglich der Extrusionsgeschwindigkeit wie in nachstehender Tabelle VIII angegeben ist.
Die einzelnen Harze wurden durch ein 60 mesh-Sieb (Teilchengröße < 250 um) gesiebt und sodann in einer flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung verwendet, wobei es sich um das gleiche Produkt wie in Beispiel V handelte. Die Überzüge wurden sodann gemäß Beispiel I auf die Zwischenstangen aufgebracht. Anschließend wurden die Überzüge gemäß Beispiel I getestet. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der nachstehenden Tabelle VIII zusammengestellt. Testergebnisse wurden auch ermittelt, nachdem die beschichteten Stangen der in Beispiel I beschriebenen Hochdruck-Autoklavenbehandlung unterworfen worden waren. Tabelle VIII Zwischenstangenbeschichtung (a) Ansatz Nr. Dicke Härte 10 = bester Wert Haftung Nadellochdefekte pro Stange (a) Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte zeigen das Ergebnis nach der Hochdruck-Autoklavenbehandlung. (b) ER = Extrusionsgeschwindigkeit.
Die in Tabelle VIII aufgeführten Ergebnisse zeigen klar, daß das PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 3 g/10 min (Ansatz 51) den übrigen beiden PPS-Harzen im Hinblick auf das Beschichtungsverhalten deutlich unterlegen war, selbst wenn die Überzugsdicke mehr als verdoppelt wurde. Es ist auch ersichtlich, daß das PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 229 g/10 min zu wesentlich besseren Ergebnissen führte, als das PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 59 g/10 min (Ansatz 49 im Vergleich mit Ansatz 50).
Mit einer Zubereitung unter Verwendung des PPS von Ansatz 49 beschichtete Zwischenstangen wurden sodann in einem Ölförderbohrloch von relativ geringer Tiefe, das korrodierende Bedingungen aufwies, getestet. Die Testreihe wurde für eine Zeitspanne von 8 Monaten durchgeführt, wobei die Überzüge vor und nach der 8-monatigen Testdauer untersucht wurden. Die Ergebnisse dieser Testreihe sind in nachstehender Tabelle IX zusammengestellt. Tabelle IX Zwischenstangenbeschichtung(a) Ansatz Nr. Stangentiefe Dicke Härte 10 = bester Wert Nadellochdefekte pro Stange (a) Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte stellen die Ergebnisse nach der 8-monatigen Testdauer dar. (b) Es wurde eine mechanische Beschädigung des Überzugs beobachtet, die vermutlich beim Herausziehen des Gestänges aus dem Bohrloch entstand.
Die in Tabelle IX aufgeführten Ergebnisse zeigen das hervorragende Verhalten des PPS mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 229 g/10 min in Überzügen von Zwischenstangen, die in einem Erdölbohrloch mit korrodierenden Bedingungen verwendet wurden. Die normale Lebensdauer der in diesem Bohrloch verwendeten Geräte betrug etwa 3 Monate.
Weitere Tests wurden durchgeführt, indem man Zwischenstangen mit Zubereitungen unter Verwendung der PPS-Harze der Ansätze 49 und 50 (Tabelle VIII) beschichtete. Diese beschichteten Zwischenstangen wurden zusammen mit Zwischenstangen, die mit einer Epoxyharzzubereitung beschichtet waren, in einem tieferen (etwa 2377,4 m (7800 ft)) Erdölförderbohrloch, das korrodierende Bedingungen aufwies, getestet. Es handelte sich um das gleiche Erdölbohrloch, das für die Tests von Beispiel V (Tabelle VII) herangezogen wurde. Diese Testreihe wurde fünf Monate lang durchgeführt. Die Überzüge wurden vor und nach der Testdauer untersucht. Die bei dieser Testreihe erzielten Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle X zusammengestellt. Tabelle X Zwischenstangenbeschichtung(a) Ansatz Nr. Beschichtungs-Harz Stangentiefe Dicke Härte 10 = bester Wert Nadellochdefekte pro Stange Epoxy (a) Die in Klammern angegebenen Zahlenwerte zeigen das nach der 5-monatigen Testdauer erzielte Ergebnis. (b) PPS-1 ist das in Ansatz 49 verwendete PPS-Harz mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 229 g/10 min. (c) PPS-2 ist das in Ansatz 50 verwendete PPS-Harz mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 59 g/10 min. (d) Diese Stangen zeigten einen Verlust von etwa 75% der Überzugsfläche.
Die in Tabelle X aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß mit den Überzügen, in denen das PPS-Harz mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 229 g/10 min eingesetzt wurde, hervorragende Ergebnisse erzielt wurden. Es ist besonders bemerkenswert, daß derartige Überzüge auch nach einem 5-monatigen Betrieb keine Nadellochdefekte in der Nähe des Bohrlochbodens zeigten, während die Epoxyüberzüge Defekte aufwiesen und die Überzüge unter Verwendung eines PPS-Harzes mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 59 g/10 min mehr als 20 Nadellochdefekte pro Stange aufwiesen (Ansätze 71, 72 im Vergleich zu den Ansätzen 69, 70, 73 und 74).

Beispiel VII

Weitere Tests wurden durchgeführt, um Überzüge zu bewerten, in denen Gemische von PPS-Harzen mit verschiedenen Extrusionsgeschwindigkeiten in den Überzugszubereitungen verwendet wurden. Die Zubereitungen enthielten 31 Gew.-% PPS-Harz(e), 0,4 Gew.-% pyrogenes Siliciumdioxid, 10,3 Gew.-% Titandioxid und 58,3 Gew.-% 1,2-Propandiol. Die Zubereitungen wurden in einem Waring-Mischer (Größe 1,1365 dm³ (1 Quart) 15 Minuten vermischt und sodann unter Umgebungsbedingungen auf gesäuberte, kaltgewalzte Stahlstreifen der Abmessungen 50,8 · 152,4 mm (2'' · 6'') mit drahtgewickelten Stabbeschichtungsvorrichtungen (Leneta Wire-Coter #60 Beschichtungsstab) aufgebracht. Die einzelnen aufgebrachten Beschichtungen wurden 0,5 Stunden bei 367ºC getestet. In anfänglichen Tests wurde der Einfluß der Anzahl der Auftragungsvorgänge auf die Anzahl der Nadellochdefekte pro Streifen für die Beschichtungszubereitungen unter Verwendung eines einzelnen PPS-Harzes (jedoch mit unterschiedlichen Extrusionsgeschwindigkeiten (ER) getestet (Tabelle XI). Weitere Tests wurden mit Zubereitungen unter Verwendung der genannten PPS-Harze mit unterschiedlichen Extrusionsgeschwindigkeiten (Tabelle XII), jedoch unter Verwendung von nur einer Beschichtung mit der Zubereitung durchgeführt. Tabelle XI Ansatz Nr. Beschichtung Dicke Nadellochdefekte pro Streifen
Die Ergebnisse der Tabelle XI zeigen, daß das PPS-Harz mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 129 g/10 min Überzüge ergab, die im Vergleich mit dem PPS-Harz mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 19 g/10 min eine erheblich verringerte Tendenz zu Nadellochdefekten zeigten. Anders ausgedrückt, die Ergebnisse in Tabelle XI zeigen, daß das PPS-Harz mit höherer Extrusionsgeschwindigkeit einen von Nadellochdefekten freien Überzug bei nur zwei Auftragungsvorgängen ergab, während das PPS-Harz von geringerer Extrusionsgeschwindigkeit drei Auftragungsvorgänge erforderlich machte, um einen von Nadellochdefekten freien Überzug zu erzielen. Ferner betrug die Dicke des nadellochfreien Überzugs nur 0,068 mm (2,7 mil) bei dem PPS-Harz mit der höheren Extrusionsgeschwindigkeit, während der Wert für das PPS-Harz mit der geringeren Extrusionsgeschwindigkeit 0,110 mm (4,4 mil) betrug. Dies ergibt für das PPS-Harz mit niedrigerer Extrusionsgeschwindigkeit im Vergleich zum PPS-Harz mit höherer Extrusionsgeschwindigkeit eine Steigerung der Überzugsdicke, die zum Erreichen des nadellochfreien Zustands erforderlich ist, eine Steigerung von 63%. Tabelle XII Ansatz Nr. Gew.-% PPS höher/niedriger Dicke Nadellochdefekte (a) Die in den Klammern aufgeführten Zahlenwerte geben das Ergebnis wieder, das erzielt wurde, nachdem der Streifen mit dem darauf befindlichen gehärteten Überzug etwa 1 Stunde bei 230ºC getempert worden war. (b) "-" bedeutet, das keine Bestimmung durchgeführt wurde. (c) Hoch-ER-PPS- ist PPS mit einem ER-Wert von 129 g/10 min. Nieder ER-PPS- ist PPS mit einem ER-Wert von 19 g/10 min.
Die Ergebnisse in Tabelle XII zeigen in Verbindung mit den Ergebnissen der Ansätze 75 und 78 von Tabelle XI, daß ein Vermischen des PPS- Harzes von hoher Extrusionsgeschwindigkeit mit dem Harz von niedriger Extrusionsgeschwindigkeit die Anzahl der Nadellochdefekte, die bei einmaligem Aufbringen des Überzugs gebildet wurden, verringerte. Signifikanterweise ergibt sich bei etwa 50 Gew.-% PPS von hoher Extrusionsgeschwindigkeit im Gemisch mit dem PPS von niedriger Extrusionsgeschwindigkeit für die Zählung der Nadellochdefekte des aus diesem Gemisch erhaltenen Überzugs im wesentlichen der gleiche Wert wie für den Überzug, der aus dem PPS-Harz von hoher Extrusionsgeschwindigkeit allein erhalten wurde (Ansatz 84 im Vergleich zu Ansatz 85).

Claims

1. Beschichtungszubereitung, enthaltend ein Gemisch aus einem Poly- (arylensulfid) und einem Metalloxid, das unter Metalloxiden der Gruppe 4b ausgewählt ist, wobei das Poly-(arylensulfid) eine Extrusionsgeschwindigkeit von 150-250 g/10 min aufweist.

2. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 1, wobei das Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) umfaßt und in einem Anteil von 55- 95 Gew.-% vorliegt und das Metalloxid in einem Anteil von 5-45 Gew.-% vorliegt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.

3. Beschichtungszubereitung, insbesondere in Form eines Pulvers, enthaltend ein Metalloxid das unter Metalloxiden der Gruppe 4b ausgewählt ist, und ein Gemisch aus einem ersten Poly-(arylensulfid) und einem zweiten Poly-(arylensulfid), wobei das zweite Poly-(arylensulfid) aus der Gruppe Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 5- 75 g/10 min, Poly-(phenylensulfid/sulfon) und Poly-(phenylensulfid/keton) ausgewählt ist, wobei das erste Poly-(arylensulfid) eine Extrusionsgeschwindigkeit von 120-300 g/10 min aufweist.

4. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 3, wobei das erste Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) umfaßt, wobei das Gemisch in einem Anteil von 55-95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, vorliegt und wobei das Metalloxid in einem Anteil von 5-45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, vorliegt.

5. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 3 oder 4 wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Poly-(p-phenylensulfids) zum zweiten Poly- (arylensulfid) im Gemisch 0,1 : 1 bis 10 : 1 beträgt und wobei es sich beim zweiten Poly-(arylensulfid) um einen der Bestandteile Poly-(phenylensulfid/sulfon) und Poly-(phenylensulfid/keton) handelt.

6. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 5, wobei das zweite Poly- (arylensulfid) ein Poly-(phenylensulfid/sulfon) mit einer inhärenten Viskosität (logarithmischen Viskositätszahl) von 0,05-0,07 dl/g umfaßt, und wobei das Gewichtsverhältnis des Poly-(p-phenylensulfids) zum Poly- (phenylensulfid/sulfon) 3 : 1 bis 7 : 1 beträgt.

7. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 5, wobei das zweite Poly- (arylensulfid) Poly-(phenylensulfid/keton) mit einer bei 371ºC gemessenen Schmelzfließgeschwindigkeit von 1-1000 g/10 min umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis von Poly-(p-phenylensulfid) zum Poly-(phenylensulfid/keton) 3 : 1 bis 9 : 1 beträgt.

8. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das zweite Poly-(arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 5 bis 75 g/10 min umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Poly-(p-phenylensulfids) zum zweiten Poly-(p-phenylensulfid) größer als 0,2 : 1 ist.

9. Beschichtungszubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Metalloxid ein spezifisches Gewicht von 3,8 bis 10,0 aufweist.

10. Beschichtungszubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Metalloxid aus der Gruppe Titandioxid und Zirconiumdioxid ausgewählt ist.

11. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 1 bis 7, wobei das Poly- (p-phenylensulfid) eine Teilchengröße vorwiegend im Bereich von 10 bis 250 um aufweist.

12. Beschichtungszubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend 0,1 bis 1,5 Gew.-% fein verteiltes Siliciumdioxid, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung.

13. Beschichtungszubereitung in Form einer flüssigen Aufschlämmung, umfassend einen flüssigen Träger und eine Zubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche.

14. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 13, wobei der flüssige Träger aus der Gruppe Wasser, aliphatische organische Verbindungen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen pro Molekül und mindestens einer Hydroxylgruppe pro Molekül und Gemische von Wasser mit diesen aliphatischen organischen Verbindungen ausgewählt ist.

15. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 13, wobei das Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Teilchengröße vorwiegend im Bereich von 10 bis 250 um umfaßt und in einem Anteil von 25 bis 40 Gew.-% vorliegt, wobei der flüssige Träger ein Alkandiol mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül umfaßt und in einem Anteil von 40 bis 73 Gew.-% vorliegt.

16. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 13, wobei der flüssige Träger ein Alkandiol mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen pro Molekül umfaßt und in einem Anteil von 40 bis 73 Gew.-% vorliegt und wobei das Gewichtsverhältnis des ersten (Poly-(p-phenylensulfids) zum zweiten Poly- (arylensulfid) in Gemisch 0,1 : 1 bis 10 : 1 beträgt und wobei es sich beim zweiten Poly-(arylensulfid) um einen der Bestandteile Poly- (phenylensulfid/sulfon) und Poly-(phenylensulfid/keton) handelt und wobei das Gemisch in einem Anteil von 25 bis 40 Gew.-% vorliegt und das Metalloxid in einem Anteil von 2 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszubereitung, vorliegt.

17. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 16, wobei das zweite Poly-(arylensulfid) Poly-(phenylensulfid/sulfon) mit einer inhärenten Viskosität von 0,05 bis 0,7 dl/g umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis von Poly-(p-phenylensulfid) zum Poly-(phenylensulfid/sulfon) 3 : 1 bis 7 : 1 beträgt.

18. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 16, wobei das zweite Poly-(arylensulfid) Poly-(phenylensulfid/keton) mit einer bei 371ºC gemessenen Schmelzfließgeschwindigkeit von 1 bis 1000 g/10 min umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Poly-(p-phenylensulfids) zum Poly-(phenylensulfid/keton) 3 : 1 bis 9 : 1 beträgt.

19. Beschichtungszubereitung nach Anspruch 13 und 14, wobei das zweite Poly-(arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 5 bis 75 g/10 min umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Poly-(p-phenylensulfids) zum zweiten Poly-(p-phenylensulfid) größer als 0,2 : 1 beträgt.

20. Beschichtetes Substrat, umfassend ein Substrat, das aus der Gruppe eine eisenhaltige Legierung, eine magnesiumhaltige Legierung, Aluminium, Glas und Keramik ausgewählt ist, mit einem gehärteten Überzug auf mindestens einer Oberfläche davon, wobei der Überzug vor dem Härten eine Überzugszubereitung nach einem der vorstehenden Ansprüche umfaßt.

21. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 20, wobei das Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) umfaßt und im gehärteten Überzug in einem Anteil von 55 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gehärteten Überzugs vorliegt, und wobei das Metalloxid in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gehärteten Überzugs vorliegt.

22. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 20, wobei das erste Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) umfaßt und wobei das Gemisch im gehärteten Überzug in einem Anteil von 55 bis 95 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gehärteten Überzugs, vorliegt und wobei das Metalloxid in einem Anteil von 5 bis 45 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gehärteten Überzugs, vorliegt.

23. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 20 bis 22, wobei der Überzug eine Dicke von 0,05 bis 0,25 mm (2 mil bis 10 mil) aufweist.

24. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 20 bis 23, wobei der Überzug ferner fein verteiltes Siliciumdioxid umfaßt, das in einem Anteil von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des gehärteten Überzugs, vorliegt.

25. Beschichtetes Substrat nach Anspruch 20 bis 24, wobei das Substrat eine eisenhaltige Legierung umfaßt.

26. Verfahren zur Beschichtung von mindestens einer Oberfläche eines Substrats, das aus der Gruppe eine eisenhaltige Legierung, eine magnesiumhaltige Legierung, Aluminium, Glas und Keramik ausgewählt ist, umfassend folgende Stufen:

a) Bereitstellen einer gereinigten Substratoberfläche mit einer Temperatur von 350-470ºC;

b) Besprühen der Substratoberfläche mit einer flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung, die Poly-(arylensulfid) und einen flüssigen Träger umfaßt, um darauf einen Überzug bereitzustellen, wobei das Poly-(arylensulfid) eine Extrusionsgeschwindigkeit von 120 bis 300 g/10 min aufweist; und

c) ferner Erwärmen der Substratoberfläche mit dem darauf befindlichen Überzug auf 350ºC-470ºC für eine Zeitspanne von mindestens 0,05 Stunden, um einen gehärteten Überzug bereitzustellen.

27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die flüssige Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung ferner die Beschichtungszubereitungen der Ansprüche 1 bis 19 umfaßt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das Poly-(arylensulfid) Poly- (p-phenylensulfid) umfaßt und in der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung in einem Anteil von 25 bis 40 Gew.-% vorliegt, wobei das Metalloxid in einem Anteil von 2 bis 20 Gew.-% vorliegt und wobei der flüssige Träger in einem Anteil von 40 bis 73 Gew.-% vorliegt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung.

29. Verfahren zur Beschichtung von mindestens einer Oberfläche eines Substrats, das aus der Gruppe eine eisenhaltige Legierung, eine magnesiumhaltige Legierung, Aluminium, Glas und Keramik ausgewählt ist, umfassend folgende Stufen:

b) Besprühen der erwärmten Substratoberfläche mit einer flüssigen Auschlämmungsbeschichtungzubereitung, die ein Gemisch aus einem ersten Poly-(arylensulfid) mit einem zweiten Poly-(arylensulfid), das aus der Gruppe Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit von 5 bis 75 g/10 min, Poly-(phenylensulfid/sulfon) und Poly- (phenylensulfid/keton) ausgewählt ist, und einen flüssigen Träger umfaßt, um darauf einen Überzug bereitzustellen, wobei das erste Poly- (arylensulfid) eine Extrusionsgeschwindigkeit von 120 bis 300 g/10 min aufweist; und

30. Verfahren nach Anspruch 27, wobei das erste Poly-(arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) umfaßt und wobei das Gemisch in der flüssigen Aufschlämmungbeschichtungszubereitung in einem Anteil von 25-40 Gew.-% vorliegt, wobei das Metalloxid in einem Anteil von 2-20 Gew.-% vorliegt und wobei der flüssige Träger in einem Anteil von 40-73 Gew.-% vorliegt, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungszubereitung.

31. Verfahren zum Beschichten von mindestens einer Oberfläche einer eisenhaltigen Legierung, umfassend folgende Stufen:

a) Bereitstellen einer gereinigten Oberfläche einer eisenhaltigen Legierung;

b) Erwärmen der Oberfläche auf 350-470ºC in einer Sauerstoff und Wasserstoff umfassenden Atmosphäre in einer Zeitspanne von mindestens 0,5 Stunden;

c) Besprühen der erwärmten Oberfläche mit einer flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung, die mindestens ein Poly-(arylensulfid) und einen flüssigen Träger umfaßt, um darauf einen Überzug bereitzustellen, wobei das mindestens eine Poly-(arylensulfid) eine Extrusionsgeschwindigkeit von 120-300 g/10 min aufweist;

d) ferner Erwärmen der Oberfläche mit dem darauf befindlichen Überzug auf 350-470ºC für eine Zeitspanne von mindestens 0,05 Stunden, um einen gehärteten Überzug herzustellen.

32. Verfahren nach Anspruch 31, wobei die flüssige Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung die flüssige Aufschlämmungsbeschichtungszubereitung der Ansprüche 14-19 umfaßt.

33. Fertigungsgegenstand in Form einer Pumpstange mit einem darauf befindlichen kontinuierlichen gehärteten Überzug von 0,05-0,25 mm (2-10 mil) Dicke, wobei der Überzug Poly-(arylensulfid) und ein Metalloxid, das unter den Metalloxiden der Gruppe 4b ausgewählt ist, umfaßt und wobei der Überzug im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.

34. Pumpstange nach Anspruch 33, wobei das Poly-(arylensulfid) Poly- (p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit vor dem Härten von 120-300 g/10 min umfaßt und wobei das Metalloxid aus der Gruppe Titandioxid und Zirconiumdioxid ausgewählt ist.

35. Pumpstange nach Anspruch 33, wobei der gehärtete Überzug nach dem Verfahren von Anspruch 27 aufgebracht worden ist.

36. Fertigungsgegenstand in Form einer Pumpstange mit einem darauf befindlichen kontinuierlichen gehärteten Überzug von 0,05-0,25 mm (2-10 mil) Dicke, wobei der Überzug ein Metalloxid, das unter den Metalloxiden der Gruppe 4b ausgewählt ist, und ein Gemisch aus einem ersten Poly- (arylensulfid) und einem zweiten Poly-(arylensulfid) umfaßt, und wobei das zweite Poly-(arylensulfid) aus der Gruppe Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit vor dem Härten von 5-75 g/10 min, Poly- (phenylensulfid/sulfon) und Poly-(phenylensulfid/keton) ausgewählt ist, und wobei der Überzug im wesentlichen frei von Nadellochdefekten ist.

37. Pumpstange nach Anspruch 36, wobei das erste Poly-(arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit vor dem Härten von 120-300 g/10 min umfaßt und wobei das Metalloxid aus der Gruppe Titandioxid und Zirconiumdioxid ausgewählt ist.

38. Pumpstange nach Anspruch 36 bzw. 37, wobei das zweite Poly- (arylensulfid) Poly-(phenylensulfid/sulfon) umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des Poly-(p-phenylensulfids) zum Poly- (phenylensulfid/sulfon) im Gemisch 3 : 1 bis 7 : 1 beträgt.

39. Pumpstange nach Anspruch 37, wobei das zweite Poly- (arylensulfid) Poly-(phenylensulfid/keton) umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des Poly-(p-phenylensulfids) zum Poly-(phenylensulfid/keton) im Gemisch 3 : 1 bis 9 : 1 beträgt.

40. Pumpstange nach Anspruch 37, wobei das zweite Poly- (arylensulfid) Poly-(p-phenylensulfid) mit einer Extrusionsgeschwindigkeit vor dem Härten von 5-75 g/10 min umfaßt und wobei das Gewichtsverhältnis des ersten Poly-(arylensulfids) zum zweiten Poly-(p-phenylensulfid) größer als 0,2 : 1 ist.

41. Pumpstange nach Anspruch 36, wobei der gehärtete Überzug gemäß dem Verfahren von Anspruch 31 mit der flüssigen Aufschlämmungsbeschichtungzubereitung der Ansprüche 13 und 4 aufgebracht worden ist.