AT206347B

AT206347B - Verfahren zur Herstellung von diffusionsbeständigen Schutzüberzügen

Info

Publication number: AT206347B
Application number: AT613257A
Authority: AT
Inventors: Josef Schutt
Original assignee: Josef Schutt
Priority date: 1957-09-20
Filing date: 1957-09-20
Publication date: 1959-11-25

Description

Verfahren zur Herstellung von diffusionsbeständigen Schutzüberzügen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung diffusionsbeständiger Schutzüberzüge auf Trägern mit oxydischer bzw. silikatischer Zusammensetzung, wie Zement, Beton, keramisches Material u. dgl.

Als Schutzüberzüge für Träger solcher Art hat man bisher verschiedene Lacke auf Natur- oder Kunstharzbasis vorgeschlagen. Von besonderem Interesse als Überzugsmaterialien sind die in jüngster Zeit entwickelten Epoxydharze mit zwei endständigen Epoxydgruppen, die z. B. Reaktionsprodukte von Bis- (4- oxyphenyl)-2, 2'-propan (Diphenylolpropan) mit Epichlorhydrin darstellen, weil dieser Typ von Kunststoffen sich durch eine hohe Beständigkeit gegen Chemikalien und korrodierende Flüssigkeiten sowie gegen Hitzeeinwirkungen auszeichnet.

Der allgemeinen Verwendung der Epoxydharze dieses Typs steht jedoch bis jetzt ihre nur geringe Diffusionsbeständigkeit entgegen. Es hat sich gezeigt, dass die Haftung von Epoxydharzschichten auf Trägern der obengenannten Art bei Einfluss von Wasser ungenügend ist. Da Feuchtigkeit und Dampf durch die Überzüge diffundieren können, kommt es zu einem vorzeitigen Ablösen des Überzuges vom Träger und infolge dieser Tatsachen kommen die sonst vorteilhaften Eigenschaften der Epoxydharze gar nicht zur Geltung.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Schwierigkeiten und ermöglicht die Herstellung von festhaftenden Epoxydharzüberzügen mit hervorragender Diffusionsbeständigkeit. Die Erfindung besteht darin, dass das Trägermaterial mit einer Säure vorbehandelt und erst dann ein Überzug auf der Basis eines Epoxydharzes aufgebracht wird. Die erfindungsgemäss verwendeten Epoxydharze enthalten den allgemeinen Rest
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worin R, und Rz Wasserstoff oder niedrige organische Reste, z. B. Alkylgruppen, darstellen. Die Benzolkerne können gegebenenfalls auch substituiert sein.

Typische Vertreter dieser Harztypen sind Verbindungen, die z. B. folgende Reste enthalten :
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in denen die Substituenten an dem die beiden Benzolkerne verbindenden Kohlenstoffatom gleichartig sind.

Diese Substituenten können aber auch ungleichartig sein, wie in den folgenden Gruppen :
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Ihr gemeinsames Strukturzeichen besteht darin, dass die beiden Benzolkerne durch ein einziges Kohlenstoffatom verbunden sind. Der Atomabstand der Sauerstoffatome der Ätherbrücken ist bei allen Typen gleich ; er beträgt etwa 8 - 8, 5 . Durch Variation der verschiedenen möglichen Substituenten können die Löslichkeit, Wasserbeständigkeit und andere Eigenschaften der Harze in gewünschter Weise beeinflusst werden.

Die Harze enthalten Amine, Amide od. dgl. als Vernetzungsmittel. Aus praktischen Gründen werden verhältnismässig niedrigmolekulare Polyamine bevorzugt, die die grösste Härtungsgeschwindigkeit aufweisen.

Die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann derart erfolgen, dass der Träger durch Sprühen, Spritzen oder Bürsten mit einer Säure vorbehandelt, abgespült und getrocknet wird, worauf ein Überzug der oben beschriebenen Harze in einem oder vorzugsweise mehreren Aufstrichen aufgebracht wird. Als Träger kommen die verschiedenen Zementoberflächen, wie Reinzement, Beton, Zemeniputz mit Feinsand, Formkörper aus Asbestzement, keramische Materialien verschiedenster Zusammensetzung, wie Kachelplatten, Schamott, Ziegelplatten u. dgl. in Betracht.

Als Säuren können verdünnte anorganische oder auch organische Säuren verwendet werden. Phosphorsäure wird bevorzugt, da sie keine löslichen Salze hinterlässt, sondern bei der Vorbehandlung unlösliche Phosphate bildet. Mit Phosphorsäurelösungen von 5 bis lolo konnten ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden. Wichtig ist ein gründliche Nachspülen bis zu praktisch neutraler Reaktion des Spülwassers. Nach der Trocknung der Oberfläche des Trägers soll der Überzug so schnell als möglich aufgebracht werden.

Längere Lager-bzw. Stillstandzeiten nach der Säurevorbehandlung sollen vermieden werden, da sich sonst durch Aufnahme von CO2 aus der Luft störende Karbonat- bzw. Hydrokarbonatschichten an der Oberfläche ausbilden, welche eine neuerliche Säurebehandlung erforderlich machen. Solche Karbonatschichten erkennt man am Aufbrausen bei der Behandlung.

Beispiel l : Ein neuer Betonbehälter für die Lagerung von Traubensaft mit glatt verputzten Zementoberflächen, welcher mit Dampf von 1200C sterilisierfähig sein musste, wurde zuerst mit einer Lösung von 5% Phosphorsäure in Wasser gründlich abgepinselt und nachgespült, bis das abfliessende Spülwasser etwa PH 7, 0 zeigte. Nach Trocknung wurde zunächst mit einem verdünnten aminhärtenden Diphenylol-Epoxydharzlack ein Anstrich aufgebracht. Dadurch wurden alle Risse im Beton sichtbar, diese mit einem aminhärtenden Diphenylol-Epoxydharzkitt ausgespachtelt, nach 24 Stunden Trocknung überschliffen und schliesslich drei weitere Anstriche mit demselben Lack aufgebracht.

Beispiel 2 : Ein langjährig im Gebrauch stehendes Betonbecken eines Schwimmbades mit stark poröser, karbonatreicher Oberfläche wurde mit l Öliger Phosphorsäure vorbehandelt und wie im Beispiel 1 nach einem Grundanstrich ausgespachtelt, überschliffen und schliesslich mit einem aminhärtenden Diphenylol-Epoxydharzlack satt lackiert.

Beispiel 3 : Keramisch hergestellte Kachelplatten sollten statt der teuren und relativ alkaliemp-
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Oberflächen abgespült und mit drei aufeinanderfolgenden Aufstrichen von Diphenylol-Epoxydharz versehen. Zur Prüfung wurden lackierte Probeplatten mehrere Wochen in Wasser gekocht, ohne dass ein merklicher Rückgang der Haftfestigkeit, die mit der Diffusionsbeständigkeit zusammenhängt, beobachtet werden konnte.

Zum Vergleich wurden Probeplatten gleicher Herkunft, die mit demselben Lack, jedoch ohne saure Vorbehandlung bestrichen worden waren, gekocht, wobei sich der Lackfilm schon nach 30 Minuten ablösen lässt. Selbst bei Einwirkung von kaltem Wasser zeigt der Überzug, allerdings erst nach längerer Zeit, Blasenbildung.

Beispiel 4 : Zementasbestkachelplatten wurden in gleicher Weise wie im Beispiel 3 mit Phosphorsäure vorbehandelt und auf einer Seite mit einem Diphenylol-Epoxydharz bestrichen. Es wurde ebenfalls eine ausgezeichnete Haftfestigkeit und Diffusionsbeständigkeit der Harzschicht festgestellt, u. zw. gleichgültig, ob Wasser von oben oder von der nicht überzogenen Unterseite der Zementasbestplatte zur Einwirkung kam.

Die auf diese Weise hergestellten Überzüge erwiesen sich im Gebrauch als ausserordentlich diffusionsbeständig. Selbst nach mehreren Monaten zeigte sich nicht die geringste Ablösung der Schutzschicht.

Wenn zum Vergleich der gleiche Anstrich in völlig analoger Weise, jedoch ohne Säurevorbehandlung, aufgebracht wird, zeigen sich die ersten Fehlerstellen durch Ablösen oft schon nach einigen Tagen Kaltwasserbeanspruchung.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist überall dort von Bedeutung, wo Beton oder Zementmaterial längere Zeit der Einwirkung von Wasser oder Wasserdampf ausgesetzt ist. Ein wichtiges Anwendungsgebiet sind daher bei Wasserkraftwerken der Schutz von Betonstaumauern, die sonst durch die unaufhaltsame Diffusion des Wassers besonders in der Wasser-Luft-Grenzzone starken Schädigungen unterliegen.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von diffusionsbeständigen Schutzüberzügen auf Trägern mit oxydischer bzw. silikatischer Zusammensetzung, wie Zement oder Beton, dadurch gekennzeicnnet, dass das Trägermaterial mit einer Säure vorbehandelt und sodann ein Überzug auf Basis eines Epoxydharzes, das den allgemeinen Rest
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enthält, worin und Wasserstoff oder niedrige organische Reste bedeuten, und die Benzolkerne ebenfalls substituiert sein können, durch Bürsten, Pinseln oder Sprühen in an sich bekannter Weise aufgebracht wird.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial mit Phosphorsäure vorbehandelt wird.