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Verfahren zum Schutz von metallischen Oberflächen gegen Korrosion
Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zum Schutz von metallischen Oberflächen
gegen Korrosion zum Gegenstand.
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Bekanntlich wird die Gelatine durch verschiedene chemische Stoffe,
wie das Tannin, das Formol, die Chromsalze usw., unlöslich gemacht. Diese Eigenschaft
wird vielfach ausgenutzt, insbesondere für das Gerben der Häute, die Gewinnung von
Schichten gegen das Beschlagen des Glases, die Herstellung von Gegenständen aus
plastischem Stoff. Erfindungsgemäß hat sich gezeigt, daß die durch ein geeignetes
Mittel unlöslich gemachte Gelatine ein ausgezeichnetes Schutzmittel für metallische
Oberflächen gegen Korrosion darstellt. Dieselbe ermöglicht die Ausbildung von Schutzfilmen,
die Wasserabstoßend und zusammenhängend sind und, da sie undurchlässig für atmosphärischen
Wasserdampf, Kohlensäure und andere korrodierende Stoffe sind, ein Hindernis darstellen,
das deren Berührung mit dem Metall und seine Oxydation oder seine Auflösung verhindern.
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Die Bildung eines derartigen Films aus Gelatine, die durch ein Gerbmittel
unlöslich gemacht ist, kann gemäß der Erfindung auf jede geeignete Weise durchgeführt
werden.
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Insbesondere kann man auf das Metall eine Lösung von Gelatine oder
jedem anderen gleichartigem Leim aufbringen, die Trocknung derselben vornehmen und
dann ein Gerbmittel auf die Gelatineschicht od. dgl. aufbringen. Dieses Vorgehen
besitzt
verschiedene praktische Nachteile, insbesondere die Vielzahl der Arbeitsgänge; die
große Wassermenge, die durch die so verfestigte Gelatine aufgespeichert ist, und
schließlich die nur oberflächliche Gerbung, die in unmittelbarer Berührung mit dem
Metall einen Teil der Gelatine ungegerbt und damit löslich und verderblich bestehen
läßt, wodurch die Korrosion eher gefördert als verhindert wird.
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Eine andere Art der Gewinnung der Schutzschicht nach der Erfindung
unter praktischeren Bedingungen, die mehr ,Sicherheit gewähren, besteht darin, daß
eine Lösung verwendet wird, die zugleich die Gelatine oder jeden anderen gleichartigen
Leim und das Gerbmittel. enthält,. wobei das Unlöslichmachen ohne weitere Behandlung
erfolgt, insbesondere entweder durch eine Einwirkung von an der Oberfläche des Metalls
befindlichen- Stoffen-oder durch Verdampfung bzw. Verdunstung des in der Gelatineschicht
enthaltenen Wassers.
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Es hat sich nämlich gezeigt, daß das Unlöslichmachen der Gelatine
durch die Gerbmittel von drei Faktoren abhängt: dem pH-Wert der Lösung, der Konzentration
an Gelatine und der Konzentration an Gerbmittel. Wenn diese Faktoren richtig gewählt
sind, ergeben sich stabile Lösungen, die sehr lange ohne Ausfällung und Unlöslichwerden
aufbewahrt werden können,. die jedoch in der Masse gerinnen und einen plastischen
Stoff entstehen lassen, der selbst in warmem Wasser unlöslich ist, wenn man eine
Senkung des pH-Wertes oder Konzentrationsänderungen der Gelatine oder des Gerbstoffs
hervorruft. -Dieses Unlöslichmachen kann nach Aufbringen der die Gelatine enthaltenden
Mischung auf das Metall bewirkt werden, entweder infolge einer Konzentrationsänderung
der Bestandteile, die sich durch die natürliche Verdunstung eines Teils des`-Wassers-
der aufgebrachten Lösung bei der-gewöhnliehen Temperatur oder durch Dämpfen des
Gegenstandes ergibt, oder aber infolge einer Änderung des pH-Wertes auf Grund der
Gegenwart von Säureionen, die an der Oberfläche des Metalls wegen eines voraufgehenden
Abbeizens mit Säure zurückbleiben, oder aber durch chemische Umwandlung des Gerbmittels,
die eine Änderung des pH-Wertes nach sich zieht, oder auch auf jede andere Weise:
Erfindungsgemäß hat sich ergeben, daß gute Erfolge bei der Herstellung einer derartigen
Lösung auf der Grundlage von. Gelatine od. dgl. zu erzielen sind, indem als Gerbmittel
eine Verbindung gewählt wird, welche die Ionen Cr 2 07 oder Cr 04 ; vor allem aber
ein lösliches Bichromat oder Chromat enthält. Unter diesen Umständen bleibt bei
Verwendung einer handelsüblichen gewöhnlichen Gelatine die Lösung stabil, indem
sie einen p,1-Wert in der Nähe von 4 annimmt. Andererseits zersetzen sich gewisse
Bichromate, wie dasjenige von Mangan, von selbst nach Aufbringen der Lösung unter
Bildung von Mn 02 und entsprechender Senkung des pH-Wertes, und. ein Teil der Ionen
Cr 2 07 wird zu Cr2 03 reduziert, wodurch die höchste Gerbwirkung erzielt .wird,
-Wenn Iman außerdem von diesen Verbindungen als Gerbmittel Gebrauch macht, erhält
man eine unlösliche Gelatineschicht, die mit Oxyden oder Salzen des Chroms innig
vereinigt ist, welche bekanntlich ausgezeichnete Passivierungsmittel für Metalle,
insbesondere Eisen und Magnesium, sind.
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Die Lösungen dieser Art auf der Grundlage von Gelatine können auf
das Metall entweder durch Eintauchen oder mit der Pistole oder mit denn Pinsel oder
durch jede andere bekannte Vorrichtung aufgebracht werden.
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An die erste Behandlung kann nach vollständiger Trocknung der Schicht
sich eine zweite Behandlung anschließen; auf diese Weise wird die Dicke der ,Schicht
und ihr Schutzvermögen erhöht.
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Wie oben angegeben, wird durch das Trocknen dieser Schicht beispielsweise
in einem Dörrofen bei - ioo- bis iSo° eine schnelle und vollkommene Verdunstung
des Lösungswassers und demzufolge ein Unlöslichmachen praktisch der . ganzen auf
das Metall aufgebrachten Gelatine ermöglicht.
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Schließlich können der Lösung Stoffe zugesetzt werden, die eine Hilfsrolle
spielen beispielsweise Anfeuchtungs- bzw: Netzmittel, wie Sulforizin--säure, Mittel
zum Plastischmachen, wie Glycerin, färbende Pigmente.
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Die beiden folgenden Beispiele veranschaulichen die Gewinnung derartiger
Lösungen auf der Grundlage von Gelatine. Beispiel i Man bringt i,5 kg Gelatine in
5o 1 Wasser zur Lösung und andererseits 4 kg Chromsäure in 5o 1 Wasser, und in dieser
Lösung werden 2,5 kg Zinkcarbonat aufgelöst (der pH-Wert dieser Lösung beträgt 4).
Man läßt die Lösung 24 Stunden lang zur Ruhe kommen und gießt die erste Lösung in
die- zweite. Der pH-Wert der gesamten Lösung beträgt etwa 4,25. Nach 24 oder 48
Stunden wird die so erhaltene Lösung gefiltert und der auf dem Filter zurückgehaltene
Niederschlag weggeworfen.
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Das zu schützende Metall wird in die Lösung getaucht und am Sonnenlicht
oder vorzugsweise an einer elektrischen Lampe getrocknet. Beispiel 2 Man bringt
einerseits z kg Gelatine in 5o 1 Wasser und andererseits 3 kg Chromsäure in 5o 1
Wasser zur Lösung, in der.i,g5 kg Mangancarbonat aufgelöst werden, und filtert anschließend.
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Die erste Lösung wird in die zweite gegossen. Diese Lösung wird mit
Hilfe einer Pistole auf die zu schützende Oberfläche aufgebracht und an der Luft
getrocknet. Nach einer Trocknungsdauer von 4 Stunden wird eine zweite Schicht aufgebracht
und das ganze im Dörrofen bei 13o° io bis 15 Minnten lang getrocknet.
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Die so gewonnenen Schichten sind; wenn die Lösung auf der Grundlage
von Gelatine und von Chromaten oder Bichromaten hergestellt ist, von dunkelbrauner
Farbe, die bis zu Schwarz gehen kann, sehr widerstandsfähig gegen Korrosion, unlöslich
in kochendem Wasser; sehr widerstandsfähig
gegen Meerwasser und
können als einziger Schutz des Metalls gegen Korrosion dienen.
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Doch kann auch anschließend eine Farbschicht aufgebracht werden, die
an der Luft trocknet oder im Ofen gebrannt wird.