BR112013009034B1 - Composição de revestimento anticorrosivo, sistema de fornecimento de proteção anticorrosiva, método para produzir uma composição de revestimento anticorrosivo - Google Patents

Abstract

composição de revestimento anticorrosivo, sistema de fornecimento de proteção anticorrosiva, método para produzir uma composição de revestimento anticorrosivo. a presente invenção se refere a composições de revestimento anticorrosivas que compreendem um polímero de ligação e um pigmento inibidor de corrosão de fosfato de alumínio amorfo. a composição compreende de cerca de 1 a 25 porcento, em peso, de fosfato de alumínio amorfo. o fosfato de alumínio amorfo tem um potencial de adsorção de água de até cerca de 25 porcento, em peso, de água. a composição fornece uma liberação de fosfato controlada de cerca de 50 a 500 ppm, e de preferência, de cerca de 100 a 200 ppm. a composição tem um teor total de solúveis menor que cerca de 1.500 ppm. o fosfato de alumínio amorfo é, de preferência,substancialmente isento de metais alcalinos. o fosfato de alumínio amorfo é produzido pela combinação de hidróxido de alumínio com ácido fosfórico e aluminato de sódio. o fosfato de alumínio amorfo é tratado para reduzir o nível de solúveis indesejados, e o fosfato de alumínio amorfo tratado é seco a menos que cerca de 300°c. a composição é usada co mo um revestimento primer, um revestimento intermediário, e/ou um revestimento superior.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a composições de revestimento que têm propriedades anticorrosão e, mais especificamente, a composições de re-vestimento formuladas especialmente para incluir um pigmento inibidor de cor-rosão de fosfato de alumínio amorfo e métodos de fabricação do mesmo.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Composições de revestimento formuladas para incluir um ou mais materiais para fornecer propriedades anticorrosão, usadas para formar uma camada de filme sobre a superfície de substratos metálico são conheci das na técnica. Tais composições de revestimento fazem uso de materiais conhecidos para fornecer algum grau de proteção contra corrosão por um de três diferentes mecanismos.

Um primeiro mecanismo de controle de corrosão em composi ções de revestimento é um fornecido por uma formulação na qual uma com posição aglutinante, que confere um alto grau de umidade e resistência à difusão de água ao filme curado resultante, é combinada com um pigmento ou componente sólido que intensifica as propriedades de barreira da compo sição de filme, fornecendo, assim, uma barreira física a qualquer água que passe dentro do filme de revestimento curado para proteger a superfície do substrato metálico revestido subjacente de corrosão. Os materiais de pig mento ou componentes sólidos úteis neste sentido incluem alumínio, óxido de ferro, mica, talco, silicato de cálcio, e sulfato de bário em forma de partícu las e/ou flocos. Um segundo mecanismo de controle de corrosão em compo sições de revestimento é um fornecido pela colocação de um material deseja do em posição adjacente à superfície do substrato metálico o qual é selecio nado para ser corroído como sacrifício mediante contato com água e oxigênio que passem dentro do filme de revestimento curado, sendo assim corroído como sacrifício para proteger catodicamente e para impedir a corrosão do substrato metálico subjacente. O metal zinco é um exemplo de mate- rial útil nesse sentido e pode ser fornecido sobre a superfície do substrato como um constituinte em uma composição de revestimento ou pode ser for necido separadamente.

Um terceiro mecanismo de controle de corrosão é um no qual a composição de revestimento usa um material que é inibidor de corrosão, por exemplo, um pigmento inibidor de corrosão, em que tal material, ao ser colo cado em contato com água e oxigênio, libera um material que se difunde para a superfície do substrato e se adsorve sobre o substrato para formar uma camada impermeável ou forma um produto de reação com a superfície do substrato metálico impedindo, assim, que ele reaja com água, oxigênio, e outros materiais corrosivos. Isto tem a função de passivar a superfície do substrato e assim protegê-lo da corrosão. Os materiais conhecidamente ú- teis nesse sentido incluem fosfomolibdato de zinco e cálcio, trifosfato de a- lumínio, fosfato de zinco, fosfato de zinco e ferro, fosfossilicato de estrôncio e zinco, fosfossilicato de cálcio, fosfato de zinco e alumínio, materiais con tendo chumbo, e materiais contendo cromato.

Enquanto as composições de revestimento anticorrosão conhe cidas na técnica fornecem certo grau de proteção contra corrosão indeseja- da, tais composições de revestimento conhecidas podem depender do uso de materiais que apresentam um perigo/risco para o ambiente e/ou saúde ou risco à segurança das pessoas e por estas razões o uso de tais composi ções de revestimento foi ou está sendo completamente restrito ou proibido. Adicionalmente, tais composições de revestimento conhecidas, embora for neçam certo grau de proteção contra a corrosão, são incapazes de fornecer um nível desejado ou necessário de controle de corrosão que seja suficiente para satisfazer as demandas de certas aplicações finais.

Portanto, deseja-se que uma composição de revestimento anti-corrosão a ser formulada de uma maneira tal que forneça um grau desejado de controle de corrosão/resistência sem o uso de materiais sendo regulados ou conhecidos de outro modo por apresentar um risco/perigo ao ambiente e/ou questões de saúde ou segurança das pessoas. Deseja-se que tais composições de revestimento anticorrosão sejam formuladas de uma forma tal a fornecer um grau de resistência à corrosão aprimorado desejado quan do comparado a composições de revestimento conhecidas satisfazendo, assim, as necessidades de certas aplicações finais. Deseja-se ainda que tal composição de revestimento anticorrosão seja formulada a partir de materi- 5 ais prontamente disponíveis e/ou seja produzida de acordo com um proces so, que facilita a fabricação da composição de revestimento de uma forma tal que não exige o uso de equipamento exótico, que não requer trabalho excessivo e que é economicamente viável.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

As composições de revestimento anticorrosivas preparadas de acordo com os princípios da invenção compreendem um polímero de ligação e fosfato de alumínio dispersos dentro do polímero de ligação. O polímero de ligação pode ser selecionado a partir do grupo que inclui poliuretanos, poli- ésteres, epóxis à base de solvente, epóxis sem solvente, epóxis em disper- são aquosa, copolímeros de epóxi, acrílicos, copolímeros acrílicos, silicones, copolímeros de silicone, polissiloxanos, copolímeros de polissiloxano, alqui- das e combinações dos mesmos. O fosfato de alumínio compreende fosfato de alumínio amorfo. Em uma modalidade preferencial, o fosfato de alumínio é ortofosfato de alumínio amorfo no momento em que a composição de re- vestimento é aplicada a uma superfície de um substrato metálico. A compo sição de revestimento compreende na faixa de cerca de 1 a 25 porcento, em peso, de fosfato de alumínio.

Em um exemplo de modalidade, o fosfato de alumínio amorfo é hidróxi fosfato de alumínio amorfo compreendendo grupos funcionais de hi- droxila ligados ao átomo de alumínio e/ou o átomo de fosfato. Adicionalmen te, a composição de revestimento tem um sistema químico pelo qual os gru pos funcionais de hidroxila do hidróxi fosfato de alumínio amorfo são ligados com grupos funcionais no polímero de ligação. Em um exemplo de modali dade, o fosfato de alumínio amorfo tem uma estrutura química que compre- ende uma cadeia principal do polímero, e em que o fosfato de alumínio a- morfo inclui ânion fosfato dentro e fora da cadeia principal do polímero. Adi cionalmente, o fosfato de alumínio amorfo tem um potencial de adsorção de água de até cerca de 25 porcento, em peso, de água.

Em um exemplo de modalidade, a composição de revestimento fornece liberação de fosfato controlada, por exemplo, de ânions fosfato, na faixa de cerca de 50 a 500 ppm e, de preferência, na faixa de cerca de 100 a 200 ppm. Em um exemplo de modalidade, a composição de revestimento tem um teor total de solúveis menor que cerca de 1.500 ppm, menor que 800 ppm, de preferência, menor que cerca de 400 ppm e com mais preferência de cerca de 100 a 250 ppm. O fosfato de alumínio amorfo é, de preferência, substancialmente isento de metais alcalinos.

As composições de revestimento anticorrosão são formadas por combinar os materiais de partida compreendendo uma fonte de alumínio com uma fonte de fósforo e uma solução alcalina e reagir os materiais de partida combinados para formar uma solução que compreende um precipita do de fosfato de alumínio amorfo. A fonte de alumínio pode ser selecionada a partir do grupo que inclui aluminato de sódio, hidróxido de alumínio, sulfato de alumínio, e combinações dos mesmos, e a fonte de fósforo pode ser áci do fosfórico ou sal de fosfato. A etapa de combinação pode compreender primeiro misturar hidróxido de alumínio com ácido fosfórico para formar um fosfato de alumínio ácido e, então, combinar o fosfato de alumínio ácido com aluminato de sódio para formar o fosfato de alumínio amorfo. Antes da etapa de combinação, o aluminato de sódio, o fosfato de alumínio ácido tem uma razão molar P:AI que é maior que após o aluminato de sódio ter sido adicio nado e ele.

Em um exemplo de modalidade, o fosfato de alumínio amorfo é tratado para reduzir solúveis indesejados até o nível observado acima. A etapa de tratamento compreende colocar o precipitado de fosfato de alumí nio amorfo em contato com um metal alcalino-terroso selecionado para subs tituir um íon alvo no fosfato de alumínio amorfo. Em um exemplo de modali dade, o íon alvo é um metal alcalino, por exemplo, sódio, e o metal alcalino- terroso compreende um composto de cálcio, por exemplo, hidróxido de cál cio, Ca(OH)2. Após a etapa de tratamento, o precipitado é substancialmente isento de metais alcalinos.

O fosfato de alumínio amorfo tratado é seco a uma temperatura menor que cerca de 300°C, sendo que o precipitado seco compreende orto- fosfato de alumínio amorfo. O ortofosfato de alumínio amorfo é misturado com um polímero de ligação para formar a composição de revestimento anti- corrosão.

Tais composições de revestimento anticorrosão podem ser usa das como um revestimento primer, um revestimento intermediário e/ou um revestimento de acabamento dependendo da formulação e/ou aplicação final particular. A composição de revestimento anticorrosão pode ser aplicada a um substrato metálico e deixada secar para formar o filme totalmente cura do. No caso em que o polímero de ligação é em dispersão de solvente, o fosfato de alumínio amorfo no filme curado controla a corrosão do substrato subjacente por adsorver e/ou absorver a água que entra no filme e fornece ânion fosfato de passivação.

As composições de revestimento anticorrosão, conforme descri to aqui, são formuladas de uma maneira que forneça um grau desejado de controle de corrosão/resistência sem o uso de materiais que são regulados ou conhecidos de outro modo por apresentar um risco/perigo ao ambiente e/ou questões de saúde ou segurança das pessoas. Adicionalmente, tais composições de revestimento anticorrosão são formuladas de uma forma tal a fornecer um grau de resistência à corrosão aprimorado desejado quando comparado a composições de revestimento conhecidas satisfazendo, assim, as necessidades de certas aplicações finais. Tais composições de revesti mento anticorrosão são formuladas a partir de materiais prontamente dispo níveis e são produzidas por processos que facilitam a fabricação de uma forma tal que não exija o uso de equipamento exótico, que não requer traba lho excessivo e que é economicamente viável.

Descrição Detalhada

Composições de revestimento anticorrosão e métodos de fabri cação das mesmas são aqui apresentadas. Tais composições de revesti mento anticorrosão são formuladas para incluir uma quantidade desejada de um pigmento inibidor de corrosão de fosfato de alumínio amorfo que foi ma nipulado especialmente para fornecer as características desejadas combina das de liberação controlada/liberação de uma quantidade ótima de ânion de passivação, por exemplo, ânion fosfato, para inibir a corrosão e uma quanti dade controlada de solúveis totais. Juntos, tais elementos permitem que a composição de revestimento anticorrosão forneça um grau aprimorado de resistência à corrosão a uma superfície de substrato metálico subjacente sem comprometer a integridade e a estabilidade do filme e do compósito, oferendo, assim, tal resistência à corrosão aprimorada para uma vida útil prolongada em comparação às composições de revestimento anticorrosão convencionais. Os fosfatos de alumínio amorfos usados nestas composições de revestimento anticorrosão também são especialmente projetados para ter um alto nível de compatibilidade com uma variedade de diferentes polímeros de ligação ou sistemas de polímero de ligação úteis para formar tal composi ção de revestimento fornecendo, assim, um alto grau de flexibilidade e esco lha na formulação da composição de revestimento anticorrosão para satisfa zer as necessidades e condições de aplicações com diversas finalidades e de diferentes indústrias.

As composições de revestimento anticorrosão compreendem um polímero de ligação desejado que pode ser selecionado dependendo das diferentes finalidades de aplicação assim como outros fatores. Exemplos de polímeros de ligação incluem aqueles usados atualmente para fazer compo-sições de revestimento anticorrosão conhecidas e podem ser selecionados a partir dos grupos gerais de polímeros em dispersão aquosa, polímeros em dispersão em solvente, e combinações dos mesmos. Exemplos de polímeros em dispersão aquosa úteis para fazer as composições de revestimento anti corrosão incluem acrílicos e copolímeros acrílicos, alquida, epóxi, poliureta no, e silicone, e polímeros de polissiloxano. Exemplos de polímeros em dis persão em solvente e/ou não aquosos úteis para fazer as composições de revestimento anticorrosão incluem acrílicos e copolímeros acrílicos, epóxi, poliuretano, silicone, polissiloxano, poliéster, e alquida. Os polímeros de li gação preferenciais incluem látex de copolímero acrílico, alquida, poliuretano e polímeros de epóxi.

Em um exemplo de modalidade, as composições de revestimen to anticorrosão compreendem na faixa de cerca de 15 a 75 porcento, em peso, de preferência na faixa de cerca de 20 a 60 porcento, em peso, e com mais preferência, na faixa de cerca de 20 a 35 porcento, em peso, do polí mero de ligação com base no peso total da composição de revestimento. Uma composição de revestimento anticorrosão compreendendo menos que cerca de 15 porcento, em peso, do polímero de ligação pode incluir uma quantidade maior do pigmento inibidor de corrosão do que o necessário para fornecer um grau desejado de resistência à corrosão. Uma composição de revestimento anticorrosão que compreende mais que cerca de 75 porcento, em peso, do polímero de ligação pode incluir uma quantidade do pigmento inibidor de corrosão que é insuficiente para fornecer um grau desejado de resistência à corrosão. Embora certas quantidades do polímero de ligação tenham sido fornecidas, deve ser compreendido que a quantidade exata do polímero de ligação que é usada para formular as composições de revesti mento anticorrosão irá variar dependendo de fatores tais como o tipo de po límero de ligação usado, o tipo e/ou a quantidade de pigmento de inibição que é usado, e/ou a finalidade de aplicação particular, por exemplo, o subs trato a ser revestido e o ambiente corrosivo pretendido para o substrato.

Os pigmentos de inibição de corrosão úteis para fazer as com-posições de revestimento anticorrosão compreendem compostos contendo fosfato. Os compostos contendo fosfato preferenciais são fosfatos de alumí nio. Os fosfatos de alumínio úteis nesse sentido incluem fosfatos de alumínio amorfos, fosfato de alumínio cristalinos, e combinações dos mesmos. Os fosfatos de alumínio preferenciais são fosfatos de alumínio amorfos e os fos fatos de alumínio da máxima preferência são ortofosfatos de alumínio amor fos. O uso de fosfatos de alumínio amorfos é preferencial porque foi mostra do que os fosfatos de alumínio amorfos, quando água em difusão entre em contato com o pigmento no revestimento, liberam uma quantidade de ânion fosfato suficiente para fornecer passivação ao substrato metálico. Adicional mente, foi descoberto que é possível preparar composições de fosfato de alumínio amorfo tendo um a teor de material solúvel suficientemente baixo para que os materiais solúveis não causem empolamento osmótico de um filme curado quando tal filme é colocado em contato com água. Consequen temente, os fosfatos de alumínio amorfos usados nestas composições de revestimento anticorrosão são especialmente manipulados para fornecer uma liberação ou distribuição controlada de ânion de passivação, por exem plo, ânions fosfato, para inibir a corrosão, e para ter um baixo teor total de solúveis para evitar o empolamento osmótico.

Em um exemplo de modalidade, os ortofosfatos de alumínio a- morfos são hidróxi fosfatos de alumínio amorfos. Os hidróxi fosfatos de alu mínio amorfos são preferenciais porque eles fornecem propriedades de dis persão uniformes dentro da composição e a dispersão permanece estável durante toda a vida útil da formulação. O teor de hidroxila do hidróxi fosfato de alumínio amorfo é o único grupo funcional que fornece estabilidade da matriz por fornecer ligações de hidrogênio com grupos adequados do polí mero de ligação da formulação, por exemplo, tal como grupos carboxila, grupos amino, grupos hidroxila, grupos ácidos e similares. Esta característi ca é única ao hidróxi fosfato de alumínio amorfo e não está presente em ti pos cristalinos ou outros tipos de fosfatos amorfos. Pelo ajuste da razão en tre AI-OH e AI-OP no complexo é possível regular a liberação dos compo nentes secundários incorporados no material no processo de coprecipitação. Tais componentes secundários podem incluir sais de fosfato de sódio que resultam da reação de síntese.

As composições de revestimento anticorrosão são formuladas para conter uma quantidade específica do pigmento de inibição calculada para fornecer uma quantidade suficiente do ânion de passivação quando colocado com a finalidade de inibir a corrosão. Em um exemplo de modali dade, a composição de revestimento anticorrosão compreende na faixa de cerca de 3 a 25 porcento, em peso, de preferência, na faixa de cerca de 5 a 15 porcento, em peso, e com mais preferência, na faixa de cerca de 8a 12 porcento, em peso, do fosfato de alumínio amorfo com base no peso total do filme seco da composição de revestimento. Uma composição de revestimen to anticorrosão que compreende menos que cerca de 3 porcento, em peso, do fosfato de alumínio amorfo pode conter um quantidade que é insuficiente para fornecer um grau desejado de resistência à corrosão. Uma composição de revestimento anticorrosão que compreende mais que cerca de 25 porcen to, em peso, do fosfato de alumínio amorfo pode incluir uma quantidade maior que a necessária para fornecer um grau desejado de resistência à cor rosão, e tal quantidade adicional pode funcionar para prejudicar a estabilida de em longo prazo e/ou a integridade do filme de revestimento curado. Em bora certas quantidades do fosfato de alumínio amorfo tenham sido forneci das, deve ser compreendido que a quantidade exata do fosfato de alumínio amorfo que é usada para formular as composições de revestimento anticor rosão irá variar dependendo de fatores como o tipo e/ou a quantidade do polímero de ligação usado, e/ou a finalidade de aplicação particular, por e- xemplo, o substrato a ser revestido e o ambiente corrosivo pretendido para o substrato.

Conforme resumidamente observado acima, o fosfato de alumí nio amorfo é especialmente manipulado para fornecer uma liberação ou dis tribuição controlada de um ou mais ânions de passivação ao ser colocado em contato com água e oxigênio, quando a composição de revestimento é aplicada à superfície de um substrato metálico, formada em um filme curado, e colocada em um ambiente corrosivo. Ao longo do tempo, a água/umidade migra ou se difunde para o filme de revestimento aplicado, cuja água entra em contato com o componente de fosfato que está disponível no filme. Tal contato com água promove a liberação/distribuição do ânion fosfato do fosfa to de alumínio amorfo de uma forma controlada. Estes ânions fosfato rea gem com espécies de ferro da superfície ou na camada de óxido do substra to metálico subjacente para formar um filme de passivação sobre ele e nele, o qual funciona para formar uma barreira que protege a superfície metálica subjacente da corrosão. Uma característica dos fosfatos de alumínio amor fos usados para fazer estas composições de revestimento anticorrosão é que eles são manipulados para liberar/distribuir uma quantidade controlada dos ânions fosfato. Especificamente, para liberar/ distribuir uma quantidade dos ânions fosfato calculada para fornecer um nível ótimo de proteção contra a corrosão sem sacrificar outras propriedades de desempenho do filme de revestimento que podem comprometer de outro modo a vida útil eficaz do filme.

Em um exemplo de modalidade, o fosfato de alumínio amorfo é manipulado para liberar na faixa de cerca de 50 a 500 ppm e, de preferência, 100 a 200 ppm do ânion fosfato de passivação quando presente em um filme curado colocado em uma aplicação final. A quantidade do ânion de passiva ção a ser liberada depende de vários fatores diferentes como o carregamen to ou a quantidade do fosfato de alumínio amorfo usado para fazer a compo sição anticorrosão, o tipo de polímero de ligação que é usado, o tipo de substrato metálico sendo protegido, e o tipo de ambiente de corrosão pre sente na aplicação final. Em uma modalidade preferencial, quando o subs trato metálico sendo protegido compreende ferro e o ambiente de corrosão compreende água, oxigênio, e outros sais corrosivos, o fosfato de alumínio amorfo é manipulado para liberar aproximadamente 160 ppm do ânion fosfa to de passivação.

Um fosfato de alumínio amorfo que tem uma liberação controla da menor que cerca de 50 ppm do ânion de passivação pode não fornecer uma quantidade suficiente do ânion de passivação para inibir a corrosão. Um fosfato de alumínio amorfo que tem uma liberação controlada maior que cer ca de 500 ppm do ânion de passivação, embora forneça um nível suficiente para inibir a corrosão, pode fornecer muito ânion de passivação, o que pode causar empolamento ou outros efeitos indesejados no filme curado que po dem prejudicar sua integridade e estabilidade em longo prazo, assim, possi velmente reduzindo a vida útil eficaz do revestimento. As composições de revestimento anticorrosão são manipuladas tendo um nível controlado ou reduzido de solúveis. Como usado aqui, o termo "solúveis" e "solúveis de não passivação" são usados de forma intercambiável para se referir a mate riais geralmente produzidos como um subproduto da produção do fosfato de alumínio amorfo e podem incluir metais alcalinos como sódio, potássio, e lítio, e ânions tais como sulfatos, cloretos e nitratos, e é entendido para não incluir os ânions de passivação presentes no fosfato de alumínio amorfo. Em uma modalidade preferencial, a quantidade de solúveis de não passivação é zero. Uma quantidade máxima dos solúveis de não passivação é 250 ppm.

Foi descoberto que a presença de tais solúveis, se não verifica da, pode funcionar prejudicando a estabilidade e/ou a integridade da compo sição de revestimento anticorrosão e/ou do filme curado formado a partir de la afetando, assim, adversamente sua vida útil pretendida. Por exemplo, foi observado que a presença de tais solúveis resulta em empolamento indese- jado, delaminação do substrato, corrosão abaixo do filme e outros tipos de defeitos indesejados do filme quando expostos a certos ambientes corrosi vos, cujos defeitos do filme funcionam expondo a superfície do substrato metálico subjacente, deixando o mesmo desprotegido.

Em um exemplo de modalidade, deseja-se que a composição de revestimento anticorrosão compreenda menos que cerca de um porcento (ou menos que 10.000 ppm) dos solúveis totais , isto é, solúveis incluindo ânion de passivação de fosfato, de preferência, menos que cerca de 1.500 ppm de solúveis totais, e com mais preferência, menos que cerca de 400 ppm de solúveis totais. Em um exemplo de modalidade, a composição de revesti mento anticorrosão compreende na faixa de cerca de 50 a 800 ppm de solú veis totais, e de preferência, na faixa de cerca de 100 a 250 ppm de solúveis totais. Composições de revestimento anticorrosão compreendendo menos que cerca de 1.500 ppm de solúveis totais produzem filmes curados que quando submetidos a ambientes corrosivos finais não demonstram empola mento ou outros eventos indesejados no filme, funcionando assim para me lhorar a vida útil eficaz. Consequentemente, uma característica das compo sições de revestimento anticorrosão é que, além de fornecer uma liberação controlada do ânion de passivação, elas são especialmente manipuladas para ter uma quantidade reduzida de solúveis totais para assegurar a vida útil pretendida.

Métodos de preparo

Em geral, o fosfato de alumínio amorfo é um complexo de fosfa to no qual o cátion de nucleação é apenas alumínio, ou alumínio em combi nação com outros cátions multivalentes como cálcio, magnésio, bário e simi- lares. O complexo de fosfato é preparado pela dissolução de um sal ade quado, como hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, hidróxido de cál cio, sulfato de alumínio e similares em ácido fosfórico em quantidades mola res para se atingir a dissolução completa do sal. O complexo de fosfato é precipitado a partir da solução ácida por neutralização com uma solução al calina ou base como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de amónio, aluminato de sódio, aluminato de potássio e similares. A composi ção do sólido precipitado resultante depende da razão entre o metal e o â- nion fosfato. As propriedades do complexo precipitado, isto é, do fosfato de alumínio amorfo, dependem dos parâmetros de processamento empregados durante a dissolução do sal no ácido e das condições da precipitação/neu- tralização, incluindo a escolha do agente de neutralização, temperatura, or dem de adição dos reagentes, taxa de adição dos reagentes, e do grau e da duração da agitação.

Desta forma, os fosfatos de alumínio amorfos incluídos nas composições de revestimento anticorrosão são produzidos como um produto de precipitação pela combinação dos materiais de partida selecionados, in cluindo uma fonte de alumínio e uma fonte de fósforo sob condições especí ficas em liberação, temperatura, agitação, e pH controlados do material. A seleção criteriosa dos materiais de partida e das condições do processo pro duz fosfatos de alumínio amorfos que têm um teor de material e uma estrutu ra química intencionalmente criados com o propósito de produzir as proprie dades manipuladas combinadas observadas acima de teor desejado de â- nion de passivação, liberação/aplicação controlada do ânion de passivação, e solúveis totais reduzidos desejados.

As fontes de alumínio úteis para formar o fosfato de alumínio amorfo por precipitação incluem sais de alumínio, como cloreto de alumínio, nitrato de alumínio, sulfato de alumínio e similares. As fontes de alumínio úteis para formar fosfato de alumínio amorfo por precipitação incluem, tam bém compostos de aluminato, como aluminato de sódio e similares, hidróxi do de alumínio, ou alumínio sob a forma metálica. As fontes de fósforo úteis para formar fosfato de alumínio amorfo por precipitação incluem ácido fosfó- rico e sais de fósforo como ortofosfatos ou como polifosfatos. Uma solução alcalina é usada para controlar o pH ou neutralizar a reação dos ingredientes principais. Em um exemplo de modalidade, a solução alcalina pode incluir hidróxido de amónio, hidróxido de sódio, carbonato de sódio, e combinações dos mesmos. Em um exemplo de modalidade, hidróxido de sódio é usado como a solução alcalina. As fontes de alumínio, fontes de fosfato, e fontes alcalinas úteis incluem aquelas reveladas nos pedidos de patente publicados US 2006/0045831 e 2008/0038556, que estão, cada um, aqui incorporados, a título de referência em suas totalidades.

O fosfato de alumínio amorfo pode ser produzido através da combinação seletiva dos materiais observados acima. Os seguintes métodos de preparação selecionados são fornecidos abaixo como exemplos, e deve ser compreendido que outros métodos de preparação além daqueles especi-ficamente apresentados podem ser usados.

Método para fazer sulfato de alumínio

Em um exemplo de modalidade, o fosfato de alumínio amorfo que tem as propriedades manipuladas indicadas acima é preparado pela combinação de sulfato de alumínio, ácido fosfórico e hidróxido de sódio co mo apresentado no pedido de patente publicado US 2006/0045831. As eta pas de processo usadas neste exemplo de processo incluem geralmente: preparação dos reagentes principais, como uma solução diluída de ácido fosfórico, uma solução diluída de sulfato de alumínio, e uma solução diluída de hidróxido de sódio ou hidróxido de amónio; adição simultânea e controla da dos reagentes em um reator equipado com um sistema de agitação para manter a homogeneidade da mistura durante o processo; e controle, durante a adição dos reagentes no reator, da temperatura e do pH (acidez) da mistu ra e do tempo de reação.

Os principais reagentes neste exemplo de processo podem ser preparados da seguinte forma. Uma fonte de fósforo é ácido fosfórico de grau fertilizante de qualquer origem, que foi clarificado e descolorido. Por exemplo, um ácido fosfórico comercial contendo aproximadamente 54% de P2O5 pode ser tratado quimicamente e/ou diluído com água tratada resultan do em uma concentração de aproximadamente 20% de P2O5. Outro reagen te útil para este exemplo de processo é sulfato de alumínio comercial, que pode ser obtido pela reação entre alumina (óxido de alumínio hidratado) e ácido sulfúrico concentrado (H2SO4 98%), que é clarificado e armazenado a uma concentração aproximada de 28% de AI2O3. Para a reação ter uma ci nética favorável, o sulfato de alumínio é diluído em água tratada a aproxima damente 5,0% de AI2O3.

A neutralização da reação é executada com uma solução de hi dróxido de sódio, que pode ser adquirida comercialmente em diferentes con centrações. Uma concentração de aproximadamente 50% de NaOH pode ser adquirida e diluída. Por exemplo, em uma primeira fase da reação, quando os reagentes iniciais estão sendo misturados, o hidróxido de sódio pode ser usado na concentração de aproximadamente 20% de NaOH. Em uma segunda fase da reação, para fazer um ajuste fino da acidez do produ to, uma solução de hidróxido de sódio com aproximadamente 5,0% de Na OH pode ser usada. Como um neutralizador alternativo, hidróxido de amónio ou carbonato de sódio (soda calcinada) pode ser usado.

Neste exemplo de processo, uma reação química resulta na formação de ortofosfato de alumínio amorfo ou de ortofosfatos de alumínio (AI2(HPO4)3OU AI(H2PO4)3. A reação é executada através da mistura dos três reagentes, isto é, solução de ácido fosfórico, solução de sulfato de alu mínio, e solução de hidróxido de sódio. Os reagentes são administrados em um reator, contendo tipicamente um sistema de agitação, durante um perío do de cerca de 30 minutos. Durante a adição dos reagentes no reator, o pH da mistura é controlado dentro de uma faixa de 4,0 a 4,5 e uma temperatura de reação entre 35°C e 40°C. A reação é terminada após cerca de 15 minu tos da mistura do reagente. Neste período, o pH da mistura pode ser ajusta do para 5,0, com a adição de mais hidróxido de sódio diluído. Neste exemplo de processo, a temperatura é mantida, de preferência, abaixo de aproxima damente 40°C. No final da reação, a suspensão formada deve contêm uma razão molar P:AI entre cerca de 0,8: 1 a 1,2: 1.

Conforme observado acima, uma característica do fosfato de a lumínio amorfo usado na presente invenção na composição de revestimento anticorrosão é que ela é manipulada tendo um teor total de solúveis reduzi do. O teor total de solúveis baixo desejado pode ser obtido durante uma ou mais etapas de processamento ou tratamento diferentes. Em um exemplo de modalidade, uma etapa de processamento de troca iônica é usada para re duzir o teor de solúveis totais indesejados no fosfato de alumínio amorfo. O processo de troca iônica pode ser implementado como uma etapa separada e subsequente à formação do precipitado, ou ela pode ser conduzida duran te a etapa de reação dos reagentes principais in situ durante a formação do precipitado.

Em um exemplo de modalidade, o processo de troca iônica é conduzido durante a formação in situ do fosfato de alumínio amorfo por libe rar um material de troca iônica desejado no reator durante a combinação e/ou mistura dos reagentes principais. Em um exemplo de modalidade, o material de troca iônica compreende um composto que inclui um metal alca lino-terroso que se destina a substituir ou trocar o íon alvo indesejado no fosfato de alumínio amorfo. Em um exemplo de modalidade, o fosfato de alumínio amorfo tratado neste caso é substancialmente isento de metais al calinos.

Foi observado que o tipo de material de troca iônica selecionado, além de reduzir a presença indesejada de solúveis, pode influenciar a estru tura química do fosfato de alumínio amorfo, cuja estrutura pode afetar a pro priedade manipulada da liberação controlada do ânion de passivação. Em um exemplo de modalidade, quando o íon indesejado no fosfato de alumínio amorfo é sódio, deseja-se que o material de troca iônica compreenda Ca(OH)2- Uma caraterística do uso de Ca(OH)2 como o material de troca iônica é que os íons cálcio funcionam substituindo íons de sódio no fosfato de alumínio amorfo que tem o efeito de reduzir a quantidade de solúveis in desejados, e causar uma alteração na estrutura química do fosfato de alu mínio amorfo. Especificamente, a presença de íon cálcio divalente funciona favorecendo e promovendo extensão de cadeia dentro do fosfato de alumí nio amorfo, cuja extensão de cadeia é desejada porque ela ajuda a produzir um tamanho de partícula mais consistente por agregar partículas menores durante o processo de nucleação levando, assim, a menos sólidos finos no sólido resultante.

Alternativamente, o processo de troca iônica é conduzido após a formação do precipitado. Isto pode ser feito enquanto o precipitado existe como uma suspensão na solução de reação dentro ou fora do reator, ou po de ser feito após o precipitado ter sido separado da solução, por exemplo, por um processo de filtração do tipo, ou pode ser feito após o precipitado filtrado ter sido lavado. Conforme observado acima, em uma modalidade preferencial, Ca(OH)2 é usado como o material de troca iônica e o precipita do de fosfato de alumínio amorfo é colocado em contato com o material de troca iônica durante uma etapa de processamento de troca iônica para re mover os solúveis indesejados dela.

Após a formação do ortofosfato de alumínio amorfo, a suspen são contendo cerca de 6,0% a 10,0% de sólidos, com uma temperatura má xima aproximada de cerca de 45°C, e uma densidade de cerca de 1,15 a 1,25 g/cm3, é processada para separação. Em um exemplo de modalidade, a suspensão é bombeada para uma prensa de filtro convencional. Na prensa de filtro, a fase líquida (algumas vezes chamada de "licor") é separada da fase sólida (algumas vezes chamada de "torta"). A torta úmida, contendo aproximadamente 35% a 45% de sólidos é mantida no filtro para um ciclo de lavagem. O concentrado filtrado, que é basicamente uma solução concen trada de sulfato de sódio, é extraída do filtro e armazenada para uso futuro. Embora o uso de uma prensa de filtro tenha sido revelado como uma técnica de separação, deve ser compreendido que outros tipos de técnicas de sepa ração podem ser usadas.

Em um exemplo de modalidade, a lavagem da torta úmida é feita no filtro em si em múltiplas etapas de processo. Em uma primeira lavagem ("lavagem por deslocamento") a maior parte da substância filtrada contami nando a torta é removida. A etapa de lavagem é feita usando água tratada sobre a torta fluindo a uma taxa de fluxo selecionada previamente. Uma se gunda etapa de lavagem, também com água tratada, pode ser executada para reduzir ainda mais, se não eliminar, os contaminantes. Uma terceira etapa de lavagem usando uma solução ligeiramente alcalina pode ser usada para neutralizar a torta e manter seu pH na faixa de 7,0. A torta pode ser soprada com ar comprimido durante um período de tempo.

De preferência, o teor de sólidos do produto úmido situa-se entre cerca de 35% a 45%. Embora o uso de uma técnica de lavagem e sequência particular tenha sido revelado, deve ser compreendido que outros tipos de técnicas de lavagem podem ser usados.

A dispersão da torta pode ser processada de tal forma que a tor ta de filtro, úmida e lavada, e contendo aproximadamente 35% de sólidos, é extraída do filtro da prensa por uma esteira transportadora e transferida para um reator/dispersor. A dispersão da torta é ajudada mediante a adição de uma solução diluída de tetrapirofosfato de sódio.

Após a etapa de dispersão, o produto é então seco, quando a "lama" de fosfato de alumínio com uma porcentagem de sólidos entre cerca de 30% a 50% é bombeada para a unidade de secagem. Em um exemplo de modalidade, a remoção de água do material pode ser executada com um equipamento de secagem, como um tipo de "secador turbo" através de uma injeção de uma corrente de ar quente, a uma temperatura menor que cerca de 300°C, de preferência, temperaturas de cerca de 40 a 140°C, e com mais preferência, a temperaturas abaixo de cerca de 130°C, através da amostra. O teor de água final do produto de fosfato de alumínio amorfo seco resultan te situa-se entre cerca de 10% a 20%, em peso, de água. Embora o uso de uma técnica de secagem específica tenha sido revelado, deve ser compre endido que outros tipos de técnicas de secagem podem ser usadas.

Método para fazer aluminato de sódio

Em outro exemplo de processo, o fosfato de alumínio amorfo é preparado pelo uso de aluminato de sódio como uma fonte de alumínio, con forme apresentado no pedido de patente publicado US 2008/0038556. Nesta modalidade, o fosfato de alumínio amorfo é preparado por uma reação entre ácido fosfórico e hidróxido de alumínio. O processo pode compreender adi cionalmente uma etapa de neutralização que pode ser executada pelo uso de aluminato de sódio. Em certas modalidades, o processo para fazer um fosfato de alumínio amorfo compreende reagir ácido fosfórico hidróxido de alumínio e aluminato de sódio. Em uma modalidade, o processo para fazer um fosfato de sódio e alumínio amorfo compreende reagir fosfato de alumí nio e aluminato de sódio.

Em uma modalidade, a reação compreende duas etapas. Em uma primeira etapa, o ácido fosfórico reage com hidróxido de alumínio para produzir fosfato de alumínio a um pH ácido. Em uma modalidade, o fosfato de alumínio amorfo é produzido como um fosfato de alumínio solúvel em água. Em certas modalidades, o pH do fosfato de alumínio amorfo solúvel em água é menor que cerca de 3,5. Em certas modalidades, o pH é cerca de 3, 2,5, 2, 1,5 ou 1. Em certas modalidades, o fosfato de alumínio amorfo é produzido como uma dispersão fina sólido-líquida a um pH mais elevado. Em uma modalidade, o pH é cerca de 3, 4, 5 ou 6.

Em uma segunda etapa, a solução ou dispersão aquosa ácida de fosfato de alumínio da primeira etapa química é reagida com aluminato de sódio. Em certas modalidades, o aluminato de sódio é usado como uma solução aquosa a um pH maior que cerca de 10. Em uma modalidade, o pH da solução aquosa de aluminato de sódio é cerca de 11, 12 ou 13. Em uma modalidade, o pH da solução aquosa de aluminato de sódio é maior que cerca de 12. O fosfato de sódio e alumínio amorfo é gerado como um preci pitado sólido. Em uma modalidade, o fosfato de sódio e alumínio sólido tem uma razão molar P:AI de cerca de 0,85, e uma razão molar de Na:AI de cer ca de 0,50. Em uma modalidade, o fosfato de sódio e alumínio amorfo tem uma razão molar P:AI de cerca de 1, e uma razão molar de Na:AI de cerca de 0,76. Em certas modalidades, moléculas com outras razões de formula ção pode ser obtidas pelo mesmo procedimento.

Em uma modalidade, o hidróxido de alumínio hidratado sólido é adicionado ao ácido fosfórico na primeira etapa química. Em outra modali dade, o hidróxido de alumínio hidratado sólido é adicionado à solução de aluminato de sódio líquida purificada para formar uma solução coloidal. Em outra modalidade, o hidróxido de alumínio hidratado sólido é adicionado dire- tamente como um sólido ou suspensão sólido-líquida em água na segunda etapa de reação. Em certas modalidades, a reação é executada em uma única etapa.

Os aluminatos de sódio úteis para este exemplo de processo in cluem os que podem ser obtidos por métodos conhecidos pelos versados na técnica. Por exemplo, o aluminato de sódio pode ser fornecido em forma de solução como um produto químico padrão resultante da primeira etapa no processo de Bayer na extração de alumina (AI2O3) a partir de minério bauxi- ta, frequentemente chamada "solução rica em sódio purificada". Esta solu ção líquida de aluminato de sódio aquoso é saturada a temperatura ambien te e estabilizada com hidróxido de sódio, NaOH. Suas composições típicas são: aluminato de sódio, 58 a 65% em peso (25 a 28% em peso de AI2O3) e hidróxido de sódio, 3,5 a 5,5% em peso (2,5 a 4% em peso de Na2O livre). Em certas modalidades, ela tem uma razão molar de Na:AI de cerca de 1,10 a 2,20 e baixas impurezas (dependendo da origem da bauxita: Fe=40 ppm, metais pesados=20 ppm, e pequena quantidade de ânions, Cl' e SO42 ). Em certas modalidades, a solução aquosa de aluminato de sódio tem uma razão molar de Na:AI de cerca de 1,10, 1,15, 1,20, 1,25, 1,30, 1,35, 1,40, 1,45, 1,50, 1,55, 1,60, 1,65, 1,70, 1,75, 1,80, 1,85, 1,90, 1,95, 2,0, 2,05, 2,10, 2,15 ou 2,2. A cor da solução, Em certas modalidades, é âmbar. Em certas moda lidades, a viscosidade da solução é aproximadamente 100 cP. Em determi nados aspectos, a solução de aluminato de sódio é purificada por filtração por polimento. Em certas modalidades, a solução de aluminato de sódio é regenerada a partir de hidróxido de alumínio sólido e hidróxido de sódio.

Hidróxido de alumínio hidratado sólido pode ser obtido por mé todos conhecidos do elemento versado na técnica. Em uma modalidade, o hidróxido de alumínio é um produto químico de uso industrial produzido pelo processo da Bayer. Hidróxido de alumínio hidratado sólido pode ser obtido a partir da "solução rica em aluminato de sódio purificada" por precipitação que é feita através de resfriamento da solução. Em uma modalidade, o alu minato de sódio assim produzido tem um nível baixo de impurezas e uma quantidade variável de umidade (cerca de 70 ppm de cátions, cerca de 0,85% em peso de cloratos e cerca de 0,60% em peso de sulfatos (estas impurezas são determinadas pelo nível de purificação da "solução rica em aluminato de sódio purificado) e cerca de 22,0 a 23,5% em peso de água, hidratação e umidade total. Em um aspecto, ambas as matérias primas são produtos industriais primários padrão, apenas a primeira e segunda etapas do processamento de bauxita (mercadorias), produzidos em grandes quanti dades pelos processadores de bauxita.

Em uma modalidade, a reação química resulta na formação de fosfato de sódio e alumínio (AI(OH)7Na7(PO4).1.7H2O). Após a formação do fosfato de sódio e alumínio, a suspensão contendo cerca de 6,0% a 10,0% de sólidos, com uma temperatura máxima aproximada de 45°C, e uma den sidade em uma faixa de 1,15a 1,25 g/cm3, é bombeada para uma prensa de filtro convencional.

Como o exemplo de processo apresentado anteriormente, este exemplo de processo inclui também uma ou mais etapas de processamento úteis para fornecer o baixo teor total de solúveis desejado. Em um exemplo de modalidade, tal etapa de processo compreende um processo de troca iônica, conforme descrito acima. Tal etapa de troca iônica pode ocorrer in situ durante a formação do precipitado de fosfato de alumínio amorfo, ou subsequente a isto, de uma forma igual a observada acima para o exemplo de processo envolvendo o sulfato de alumínio. Em um exemplo de modali dade, hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, é usado como o material de troca iônica de metal alcalino-terroso preferencial para reduzir o teor de solúveis indese- jado do fosfato de alumínio amorfo tratado, e para facilitar a formação de uma estrutura química preferencial.

A solução contendo o precipitado de fosfato de alumínio amorfo resultante da reação dos reagentes principais pode ser processada adicio-nalmente, por exemplo, separada, lavada e similares, como apresentado acima para o exemplo de processo de sulfato de alumínio.

Em uma modalidade preferencial, o fosfato de alumínio amorfo é preparado pelo processo de uso de aluminato de sódio. Foi descoberto que o processo de aluminato de sódio fornece um grau aprimorado de controle sobre as características essenciais do fosfato de alumínio amorfo que não existe de outro modo no processo de sulfato de alumínio.

Em tal modalidade preferencial, o hidróxi fosfato de alumínio amorfo é preparado pela reação de uma solução aquosa 3 para 1 de P:AI de fosfato de alumínio ácido com uma solução aquosa de aluminato de sódio (NaOH/AI(OH)3), sendo que o fosfato de alumínio ácido é preparado pela dissolução de hidróxido de alumínio em ácido fosfórico aquoso. O hidróxi fosfato de alumínio amorfo resultante tem uma razão P:AI de cerca de 0,5: 1 a 1,5: 1, e uma razão de Na: Al de cerca de 0,25:1 a 1:1. Deseja-se que o hidróxi fosfato de alumínio amorfo tenha uma razão P:AI nesta faixa porque isto fornece uma gama adequada de morfologia da partícula e propriedades que são compatíveis com os produtos químicos da formulação de revesti mento pretendida. Além disso, as taxas de liberação de fosfato para tais só lidos nesta faixa fornecem o nível desejado de passivação para prevenção de corrosão. Deseja-se que o hidróxi fosfato de alumínio amorfo tenha uma razão Na:AI nesta faixa porque a solubilidade e a taxa de liberação são ba lanceadas para fornecer as propriedades de compatibilidade e passivação da matriz do filme.

O aluminato de sódio é adicionado à solução de fosfato de alu mínio ácida para executar os dois seguintes objetivos. Primeiro, ele adiciona mais íon alumínio para obter a razão P:AI alvo indicadas acima. Segundo, a adição de íon alumínio eventualmente causa floculação das partículas de hidróxi fosfato de alumínio amorfo. O hidróxido de sódio que é adicionado ao hidróxido de alumínio facilita a dissolução deste último, acelera a reação com o fosfato de alumínio ácido em temperaturas mais baixas, e facilita a precipitação do fosfato de alumínio pela neutralização do meio de reação. Dependendo das condições da reação, o sódio pode ser incorporado na es trutura do hidróxi fosfato de alumínio pelo capeamento dos grupos de oxigê nio ligados ao átomo de fósforo dos grupos fosfato e pela combinação com ânion fosfato em solução para formar um de vários compostos de fosfato de sódio solúveis possíveis. Conforme observado acima, este capeamento que é facilitado pela presença do íon sódio pode ser controlado e convertido em extensão de cadeia através da substituição do íon sódio pelo íon cálcio diva- lente que é fornecido durante o processo de troca iônica.

Esta precipitação envolve as seguintes reações de competição: (1) o íon alumínio do aluminato de sódio reage com o ânion fosfato na solu ção ácida de fosfato de alumínio, levando a hidróxi fosfato de alumínio amor fo insolúvel, sólido e floculado; e (2) o íon sódio do aluminato de sódio reage com o ânion fosfato na solução ácida de fosfato de alumínio para formar sais de fosfato de sódio solúveis.

A prevalência de qualquer uma destas reações depende de con-dições de reação específicas, especialmente da temperatura e da concen tração do alumínio disponível para conversão do fosfato de alumínio ácido em hidróxi fosfato de alumínio sólido. Inicialmente, o cátion de alumínio se complexa com ânion fosfato e eventualmente forma agrupamentos para for mar partículas que floculam e formam partículas insolúveis. Quaisquer sais de fosfato de sódio formados são solúveis e permanecem em solução. Por tanto, a lenta adição do aluminato de sódio, longa agitação, e alta temperatu ra irá favorecer a formação do hidróxi fosfato de alumínio em detrimento dos sais de sódio solúveis. Desta forma, o controle do processo desta forma re duz o nível de sais solúveis indesejados presentes no produto final. Alterna tivamente, a rápida adição de aluminato de sódio ao fosfato de alumínio áci do irá causar a formação de uma mistura aleatória de produtos. O sódio do aluminato de sódio precisa ir para algum lugar, então ele capeia os grupos de oxigênio do hidróxi fosfato de alumínio, permanece absorvido como hi dróxido de sódio, ele reage com fosfato disponível para formar sais de sódio, e/ou se torna um contra íon sobre a superfície das partículas de hidróxi fos fato de alumínio. O controle do processo desta forma produz um nível alto de solúveis indesejados.

Após a formação do precipitado de hidróxi fosfato de alumínio amorfo, o precipitado é filtrado, lavado, triturado a úmido, e seco por atomi- zação para fornecer um pó branco que tem distribuições de tamanho de par tícula de D50 de cerca de 0,5 a 8 microns. Em um exemplo de modalidade, deseja-se o hidróxi fosfato de alumínio amorfo tenha uma razão P:AI de cer- ca de 0,9 a 1, e tenha uma distribuição de tamanho de partícula de D50 de cerca de 1 micron a e D90 menor que cerca de 4 microns. Para uso em uma composição de revestimento anticorrosão, deseja-se que o fosfato de alumí nio amorfo tenha um tamanho de partícula menor que cerca de 20 microns e, de preferência, na faixa de cerca de 0,5 a 10 microns, e com mais prefe rência, na faixa de cerca de 1,0 a 8,0 microns. Tamanhos de partícula meno res que cerca de 0,5 microns podem interferir com o processamento das formulações de revestimento e afetar adversamente as propriedades do fil me mediante o aumento da absorção da resina aglutinante.

O controle intensificado sobre as características essenciais do fosfato de alumínio amorfo é obtido pela manipulação da concentração do aluminato, que funciona para ajustar e refinar a razão P:AI no fosfato de a- lumínio amorfo resultante até a quantidade desejada observada acima, pro movendo, assim, a formação de um fosfato de alumínio amorfo capaz de fornecer uma liberação controlada desejada de ânion de passivação. Adicio nalmente, o processo de fazer aluminato de sódio fornece um método para controlar o teor total de solúveis não anteriormente disponível, por exemplo, o teor total de solúveis pode ser controlado pela quantidade de base incorpo rada na solução de aluminato promovendo, assim, a formação de uma com posição de revestimento que tem estabilidade e integridade do filme deseja das. Adicionalmente, o processo para fazer aluminato de sódio facilita a ma nipulação de outras variáveis do processo, como a ordem de adição, a velo cidade de agitação, o tempo de permanência no reator, e controle da tempe ratura, que funcionam juntos ou individualmente para permitir a adaptação das propriedades de desempenho desejado do fosfato de alumínio amorfo para uso em certas aplicações anticorrosão finais. As propriedades que po dem ser influenciadas por estas variáveis incluem a quantidade de solúveis indesejados, a taxa de liberação do ânion de passivação, a distribuição de tamanho de partícula do fosfato de alumínio amorfo, e a quantidade do ânion de passivação. Por exemplo, a taxa de adição do aluminato com o fosfato de alumínio amorfo, e o tempo de permanência do produto de reação dentro do reator podem funcionar controlando o grau de desordem, uma vez que isto se refere às possíveis espécie de reação e possíveis produtos de reação, conforme descrito acima.

Os fosfatos de alumínio amorfos preparados conforme observa do acima, de preferência, não são submetidos a secagem em alta tempera tura ou outro tratamento térmico com o propósito de reter a estrutura amorfa e evitar a conversão em uma estrutura cristalina. Foi descoberto que os fos fatos de alumínio amorfos formados desta forma guardam a estrutura amorfa desejada, mesmo após secagem em baixa temperatura, e esta estrutura for nece um benefício/característica distinta para uso como um pigmento inibi dor de corrosão. Tais fosfatos de alumínio amorfos apresentam um potencial de adsorção de água ou grau de reidratação acentuadamente aumentado quando comparados aos fosfatos de alumínio cristalinos, o que permite que tais fosfatos de alumínio amorfos, quando desidratados por secagem, sejam reidratados para conter até cerca de 25 porcento, em peso, de água. Esta característica é especialmente útil quando o fosfato de alumínio amorfo é usado com composições de revestimento anticorrosão compreendendo um polímero de ligação que não está em dispersão aquosa. Em tais composi ções de revestimento, os fosfatos de alumínio amorfos agem, em adição a serem um pigmento inibidor de corrosão, como um sequestrante de umidade para reduzir a entrada de água no filme curado e restringir a difusão de água através do filme curado. Desta forma, esta característica de adsorção água tem a função de fornecer outro mecanismo de barreira à umidade para o controle da corrosão. Este efeito foi demonstrado pelo estudo do efeito u- sando espectroscopia de eletroimpedância (EIS).

Os fosfatos de alumínio amorfos, preparados usando o processo para fazer aluminato apresentado acima, têm uma estrutura química única que permite a inclusão de ingredientes secundários (dopantes), e que forne ce a liberação controlada destes ingredientes sob condições finais. Especifi camente, o fosfato de alumínio amorfo preparado de acordo com o processo de preparação de aluminato têm uma estrutura química que compreende um ânion de passivação presente dentro e fora da estrutura da cadeia principal do fosfato de alumínio amorfo.

Conforme observado acima, o processo para preparação de a- luminato permite a manipulação cuidadosa dos reagentes, o que resulta na produção de uma composição de liberação controlada onde o fosfato de a- lumínio amorfo é de fato um veículo para ânions de passivação específicos, por exemplo, sais de fosfato. Esta característica permite que se ajuste a taxa de liberação do ânion fosfato de passivação pela combinação das proprie dades de liberação destes fosfato de alumínio amorfo base com fosfatos so lúveis encapsulados. Desta forma, o fosfato de alumínio amorfo resultante não é uma simples mistura dos dois sólidos, mas é o resultado do processo de fabricação no qual os sais solúveis são preparados intimamente e simul taneamente com a estrutura da cadeia principal de fosfato de alumínio amor fo. O processo de preparação de aluminato permite a criação seletiva de pontes de alumínio entre agrupamentos iônicos que, por sua vez, determina as elementos de morfologia do produto, dependendo da razão P:AI.

O fosfato de alumínio amorfo produzido de acordo com os méto dos descritos têm uma área superficial (conforme medido pelo método BET) maior que 20 m2/g, porém menor que cerca de 80 m2/g. Em um exemplo de modalidade, a área superficial está na faixa entre cerca de 20 a 60 m2/g, e, com mais preferência, na faixa entre cerca de 20 a 30 m2/g.

As composições de revestimento anticorrosão são preparadas pela combinação de um polímero de ligação selecionado com o fosfato de alumínio amorfo nas quantidades descritas acima. O fosfato de alumínio amorfo pode ser fornecido para a formulação da composição sob a forma de um pó seco ou pode ser fornecido sob a forma de uma pasta fluida ou sus pensão líquida dependendo das condições ou preferências da formulação.

A tabela 1 apresenta um exemplo de formulação de composição de revestimento anticorrosão sob a forma de uma composição de base epó- xi-poliamida preparada da forma aqui apresentada para fins de referência. Tabela 1 - Exemplo de composição de revestimento anticorrosão à base de epóxi.

Neste exemplo, a primeira resina epóxi é uma resina epóxi líqui da com base em éter de diglicidila ou bisfenol A como EPON 828 (Hexion Chemical), o aditivo é um polímero que facilita o escoamento na formação do filme (Cytec), o dispersante de pigmento é um aditivo como Anti-terra U (BykChemie), o solvente 1 é um solvente aromático como tolueno ou xileno, o solvente 2 é éter glicólico, o aditivo antiassentamento é um tixátropo como Bentone SD, o pigmento de cor base é óxido de ferro vermelho, o pigmento 10 anticorrosivo era o fosfato de alumínio amorfo preparado pelo método de preparo de aluminato de sódio e foi fornecido sob a forma de um pó seco, o pigmento extensor 1 é sulfato de bário, o pigmento extensor 2 é silicato de magnésio, o pigmento extensor 3 é mica, a segunda resina epóxi é igual a da primeira adição, o terceiro solvente é xileno, e o agente de cura é resina de poliamida como EPIKURE 3175 (Hexion). O carregamento do fosfato de alumínio amorfo foi de aproximadamente 10 porcento, em peso, com base no total peso da composição. Adicionalmente, variações deste exemplo de formulação foram preparadas em níveis de carregamento de fosfato de alu mínio amorfo de 5 e 15 porcento, em peso,. Estes exemplos de composições à base de epóxi foram aplicados a substratos de aço e deixados formar fil mes completamente curados. As amostras do filme foram submetidas a tes tes de exposição de acordo com o teste de proteção e adesão (Prohesion) ASTM D 5894-05, e de exposição à maresia ASTM B 117. A avaliação das amostras foi conduzida de acordo com ASTM D 610, D 714, e D 1454.Em cada um destes testes, as amostras à base de epóxi tiveram desempenho tão bom quanto ou melhor que as composições de revestimento de corrosão convencionais, por exemplo, compreendendo pigmentos inibidores conven cionais como cromato de zinco, molibdato de zinco, e fosfato de zinco.

Além dos testes visuais descritos acima, os exemplos de amos tras à base de epóxi também foram estudados usando espectroscopia de eletro-impedância (EIS). Durante o teste de EIS após 2000 horas de exposi ção a uma solução de cloreto de sódio a 5 porcento, as amostras conven cionais contendo fosfato de zinco e o molibdato de zinco mostraram redu ções significativas na impedância, indicando que as propriedades de barreira do filme tinham se deteriorado e que o filme foi saturado com eletrólitos em comparação ao controle e o processo de corrosão havia começado. Esta é uma observação surpreendente e alarmante porque isto significa que o pro cesso para iniciar a corrosão havia ocorrido na presença destes pigmentos inibidores de corrosão bem estabelecidos. A próxima etapa no mecanismo de falha é a deterioração das ligações adesivas do filme ao substrato, libe rando, assim, sítios adicionais para a corrosão ativa ocorrer.

Um resultado inesperado do teste de EIS foi a observação de que a amostra à base de epóxi carregada com fosfato de alumínio amorfo a 5 e a 15 porcento, em peso, demonstrou impedância aumentada no filme epóxi por uma ordem de magnitude em comparação ao controle. Este resul tado indica que o fosfato de alumínio amorfo nestas amostras está acentu ando as propriedades de barreira do epóxi por agir como um removedor de água, removendo a água que se difunde da matriz e pela inibição da reação de corrosão.

Conforme a água penetra no filme, ela é atraída e se acumula nas partículas de fosfato de alumínio amorfo presentes no filme. A água é adsorvida, de preferência, pelo fosfato de alumínio amorfo e apenas após saturação local da partícula ter ocorrido, a água irá prosseguir além daquele local no filme. Quando isto ocorre, a próxima camada do fosfato de alumínio amorfo irá adsorver a água. Isto retarda significativamente a difusão de água através do filme e assim aumenta a vida útil do filme. Adicionalmente, a pre sença de água em torno das partículas de fosfato de alumínio amorfo satu rado reidratadas resulta na liberação de ânion fosfato na água de migração. Portanto, mesmo se a vida útil for suficientemente longa para permitir a difu são de água através do filme até o substrato, a solução aquosa que atinge o substrato conterá ânion fosfato de passivação evitando, assim, a corrosão do substrato de aço.

Adicionalmente, a capacidade do fosfato de alumínio amorfo de liberar quantidades inibidoras de ânion fosfato fornece inibição da corrosão nos sítios dos defeitos físicos ou dano no filme. Esta descoberta permite a incorporação prática de fosfato de alumínio amorfo como um intensificador de barreira em revestimentos intermediários e em revestimentos superiores e não simplesmente nas bases. Os pigmentos inibidores convencional têm valor apenas em bases porque eles fornecem apenas um mecanismo de controle de corrosão por passivação. O fosfato de alumínio amorfo e as composições de revestimento compreendendo o mesmo, de acordo com esta invenção, protegem contra corrosão por um mecanismo duplo: proprie dades de barreira que acentuam a adsorção de água e liberação de ânion de passivação.

A tabela 2 apresenta um exemplo de formulação de composição de revestimento anticorrosão sob a forma de uma composição de base de látex acrílico preparada da forma aqui apresentada para fins de referência. Tabela 2 - Exemplo de composição de revestimento anticorrosão à base de látex acrílico

Neste exemplo, o dispersante de pigmento é Surfynol CT-131, o pigmento inibidor de corrosão é fosfato de alumínio amorfo preparado pelo método de preparação de aluminato de sódio e foi fornecido sob a forma de pó, o antiespumante é Drewplus L-475, o coalescente 1 é Eastman EB, o coalescente 2 é Dowanol DPnB, o coalescente 3 é álcool de éster Texanol, o dispersante/tensoativo é Surfynol DF 210, o plastificante é Santicizer 160, o inibidor rápido de ferrugem é sal de benzoato de amónio, o espessante HA- SE é Acrysol TT 615. O carregamento do fosfato de alumínio amorfo nesta formulação foi de aproximadamente 4,6 porcento, em peso, com base no total peso da composição.

A composição de revestimento anticorrosão à base de látex acrí lico observada acima foi aplicada a um substrato de aço (aço rolado a frio 15 limpo com solvente e aço jateado com abrasivo), conforme observado acima para a composição à base de epóxi e deixada curar para formar um filme protetor. A amostra resultante foi submetida a testes de maresia e proteção

e adesão de acordo com ASTM D 5894-05. Os testes demonstraram que a composição de revestimento anticorrosão à base de látex acrílico teve de sempenho melhor que as composições de revestimento anticorrosão con vencionais com ou sem o uso de um inibidor de ferrugem rápido em aproxi madamente 23 porcento. Este desempenho superior sem o inibidor de ferru gem rápido foi surpreendente e inesperado e é atribuído à liberação contro lada do ânion fosfato em todos os estágios da vida útil do revestimento, in cluindo o período de aplicação.

Conforme demonstrado acima, as modalidades da invenção for-necem uma nova composição de revestimento anticorrosão que compreende fosfato de alumínio amorfo. Embora a invenção tenha sido descrita com re lação a um número limitado de modalidades, as características específicas de uma modalidade não devem ser atribuídas às outras modalidades da in venção. Nenhuma modalidade isolada é representativa de todos os aspectos da invenção. Em algumas modalidades, as composições ou métodos podem incluir vários compostos ou etapas não mencionadas aqui. Em outras moda lidades, as composições ou métodos não incluem, ou são substancialmente isentas, de quaisquer compostos ou etapas não enumeradas aqui.

Por exemplo, se for desejado, composições de revestimento an-ticorrosão podem ser preparadas compreendendo um ou mais elementos conhecidos por ter valor anticorrosivo em adição ao fosfato de alumínio a- morfo, por exemplo, cátions como zinco, cálcio, estrôncio, cromato, borato, bário, magnésio, molibdênio, e combinações dos mesmos. A adição destes outros elementos pode funcionar aumentando ou complementando o efeito anticorrosivo da composição de revestimento.

Adicionalmente, embora as composições de revestimento anti-corrosão descritas aqui sejam manipuladas para incluir fosfato de alumínio em uma forma amorfa, deve ser compreendido que as composições anticor rosão descritas aqui podem compreender fosfato de alumínio nas suas for mas cristalinas conhecidas. Por exemplo, tal fosfato de alumínio cristalino pode estar presente em quantidades que não afetam adversamente ou pre judicam de outro modo os mecanismos anticorrosão manipulados e/ou as propriedades da composição de revestimento.

Existem variações e modificações a partir das modalidades des critas. O método para produção das composições de revestimento e/ou fos fato de alumínio amorfo é descrito como compreendendo vários atos ou eta- pas. Estas etapas ou atos podem ser praticados em qualquer sequência ou ordem exceto onde indicado em contrário. Finalmente, deve-se considerar qualquer quantidade aqui apresentada como sendo aproximada, indepen dentemente de se a palavra "cerca de" ou "aproximadamente"for usada ao descrever o número. As reivindicações em anexo se destinam a abranger todas as modificações e variações que se enquadram no escopo da inven ção.

Claims (57)

1. Composição de revestimento anticorrosiva caracterizado por compreender: um polímero de ligação selecionado do grupo que consiste em polímeros em dispersão aquosa e em dispersão em solvente e polímeros sem solvente, selecionado do grupo que consiste em poliuretanos, poliésteres, epóxis à base de solvente, epóxis sem solvente, epóxis em dispersão aquosa, copolímeros de epóxi, acrílicos, copolímeros acrílicos, silicones, copolímeros de silicone, polissiloxanos, copolímeros de polissiloxano, alquidas e combinações dos mesmos, em que o fosfato de alumínio é isento de metais alcalinos e que o fosfato de alumínio amorfo é um hidroxi fosfato de alumínio amorfo compreendendo grupos hidroxila ligados ao átomo de alumínio e que esses grupos funcionais de hidroxila do hidroxi fosfato de alumínio amorfo são ligados com grupos funcionais no polímero de ligação e que o fosfato de alumínio amorfo compreender ânion fosfato, e em que a liberação controlada do fosfato compreender a liberação do ânion fosfato; um pigmento inibidor de corrosão que compreende fosfato de alumínio disperso dentro do polímero de ligação, em que o fosfato de alumínio compreende fosfato de alumínio amorfo; fosfato de alumínio na faixa de 1 a 25 porcento, em peso; e fornece uma liberação de fosfato controlada na faixa de 50 a 500 ppm, preferencialmente entre 100 e 200 ppm, quando aplicada ao substrato metálico e quando colocada em contato com água e oxigênio.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar teor total de solúveis menor que 1.500 ppm, preferencialmente entre 100 e 250 ppm.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um elemento selecionado do grupo que consiste em zinco, cálcio, estrôncio, cromato, borato, bário, magnésio e molibdênio.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato em que o fosfato de alumínio ter potencial de adsorção de água de até 25 porcento, em peso, de água.

5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do fosfato de alumínio amorfo tem uma estrutura química que compreende uma cadeia principal do polímero, e em que o fosfato de alumínio amorfo inclui ânion fosfato dentro e fora da cadeia principal do polímero.

6. Revestimento primer caracterizado por ser formado a partir da composição de revestimento como definida nas reivindicações de 1 a 5 ser disposto sobre o substrato metálico.

7. Revestimento intermediário ou revestimento superior de um sistema de revestimento caracterizado por ser formado pela composição de revestimento como definida nas reivindicações de 1 a 5, estar em contato com o substrato metálico ou uma camada primer disposta sobre o mesmo.

8. Sistema para fornecer proteção anticorrosão caracterizado por compreender uma composição de revestimento como definida na reivindicação 1 e ser aplicada a um substrato metálico e deixada curar para formar um filme.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender um filme de passivação interposto entre a composição de revestimento e uma superfície do substrato metálico, em que o filme de passivação é um produto de reação formado a partir de sais de fosfato de sódio presentes no fosfato de alumínio amorfo e no substrato metálico.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo polímero de ligação compreender epóxi e o fosfato de alumínio amorfo absorve e/ou adsorve até 25 porcento, em peso, da água que entra no filme curado.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela composição de revestimento ter um teor total de solúveis menor que 1.500 ppm.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela composição de revestimento ter um teor total de solúveis menor que 800 ppm.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela composição de revestimento tem um teor total de solúveis de 100 a 250 ppm.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fosfato de alumínio amorfo compreender uma estrutura química que inclui sódio incorporado nela.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fosfato de alumínio amorfo compreende uma estrutura química que inclui cálcio incorporado nela.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo grupos hidroxila do hidróxi fosfato de alumínio amorfo são ligados a grupos adequados do polímero de ligação para fornecer estabilidade de matriz e intensificação da barreira à umidade à composição de revestimento, e em que tal polímero de ligação é selecionado do grupo que consiste em poliuretanos, poliésteres, epóxis à base de solvente, epóxis sem solvente, epóxis em dispersão aquosa, copolímeros de epóxi, acrílicos, copolímeros acrílicos, silicones, copolímeros de silicone, polissiloxanos, copolímeros de polissiloxano, alquidas e combinações dos mesmos.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fosfato de alumínio amorfo ter uma estrutura química que compreende uma cadeia principal do polímero, e em que o fosfato de alumínio amorfo inclui ânion fosfato dentro e fora da cadeia principal do polímero.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela composição de revestimento compreende 5 a 15 porcento, em peso, do fosfato de alumínio amorfo com base no peso total da composição de revestimento, e tem um teor total de solúveis menor que 400 ppm.

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fosfato de alumínio amorfo é um ortofosfato.

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fosfato de alumínio amorfo ter um potencial de adsorção de água de até 25 porcento, em peso, de água.

21. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, em que a composição de revestimento é um revestimento de base (primer) disposto sobre o substrato metálico, ou um revestimento intermediário ou um revestimento superior que está disposto sobre o substrato metálico ou uma camada primer disposta sobre o substrato metálico.

22. Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela composição de revestimento ter uma liberação controlada de ânion fosfato entre 100 a 200 ppm.

23. Método para a produção de uma composição de revestimento anticorrosão caracterizado pelo fato da composição ser a descrita na reivindicação 1 e compreender as etapas de: preparar um pigmento inibidor de corrosão de fosfato de alumínio amorfo por combinar os materiais de partida compreendendo uma fonte de alumínio, em que a referida fonte de alumínio é selecionada do grupo que consiste em aluminato de sódio, hidróxido de alumínio, sulfato de alumínio, e combinações dos mesmos, com uma fonte de fósforo, preferencialmente ácido fosfórico, e uma solução alcalina e reagir os materiais de partida combinados para formar uma solução que compreende um precipitado de fosfato de alumínio amorfo; tratar o precipitado de fosfato de alumínio amorfo para reduzir os solúveis totais para menos que 10.000 ppm, em que a etapa de tratamento compreende colocar o precipitado de fosfato de alumínio amorfo em contato com um metal alcalino-terroso selecionado para substituir um íon alvo no fosfato de alumínio amorfo. secar o precipitado a uma temperatura de menos que 300°C, em que o precipitado seco compreende ortofosfato de alumínio amorfo; e misturar o ortofosfato de alumínio amorfo com um polímero de ligação selecionado do grupo que consiste em polímeros em dispersão aquosa e em dispersão em solvente e polímeros sem solvente e é selecionado do grupo que consiste em poliuretanos, poliésteres, epóxis à base de solvente, epóxis sem solvente, epóxis em dispersão aquosa, copolímeros de epóxi, acrílicos, copolímeros acrílicos, silicones, copolímeros de silicone, polissiloxanos, copolímeros de polissiloxano, alquidas e combinações dos mesmos, em que o fosfato de alumínio é isento de metais alcalinos e que o fosfato de alumínio amorfo é um hidroxi fosfato de alumínio amorfo compreendendo grupos hidroxila ligados ao átomo de alumínio e que esses grupos funcionais de hidroxila do hidroxi fosfato de alumínio amorfo são ligados com grupos funcionais no polímero de ligação, que o fosfato de alumínio amorfo compreende ânion fosfato, e em que a liberação controlada do fosfato compreender a liberação do ânion fosfato e que o íon alvo é um metal alcalino para formar a composição de revestimento, em que a composição de revestimento compreender menos que 25 porcento, em peso, do peso total da composição de revestimento.

24. Método, de acordo com a reivindicação 23 caracterizado pelo íon alvo ser sódio e o metal alcalino-terroso compreende um composto de cálcio, preferencialmente hidróxido de cálcio, Ca(OH)2.

25. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo precipitado ser isento de metais alcalinos após a etapa de tratamento.

26. Método, de acordo com a reivindicação 23 caracterizado pela etapa de combinação compreender primeiro misturar hidróxido de alumínio com ácido fosfórico para formar um fosfato de alumínio ácido e, então, combinar o fosfato de alumínio ácido com aluminato de sódio para formar o fosfato de alumínio amorfo, em que antes da etapa de combinação do aluminato de sódio, o fosfato de alumínio ácido tem uma razão molar P:Al que é maior que após o aluminato de sódio ter sido adicionado e ele.

27. Método, de acordo com a reivindicação 23,caracterizado pelo fato de que após a etapa de tratamento, o precipitado de fosfato de alumínio amorfo tem um teor total de solúveis menor que 400 ppm.

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pela composição de revestimento ter uma liberação controlada de ânion fosfato entre 50 a 500 ppm.

29. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo ortofosfato de alumínio amorfo ser um hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo, e em que o hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo tem uma estrutura química que compreende uma cadeia principal do polímero, e em que o hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo inclui ânions fosfato de passivação dentro e fora da cadeia principal do polímero.

30. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que após a etapa de secagem, o ortofosfato de alumínio amorfo ter um potencial de adsorção de água de até 25 porcento, em peso, de água.

31. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender, adicionalmente, a etapa de aplicar uma composição de revestimento anticorrosão a um substrato metálico e deixar a composição de revestimento aplicada formar um filme totalmente curado, em que o polímero de ligação está em dispersão em solvente, e em que o ortofosfato de alumínio amorfo no filme curado controla a corrosão do substrato subjacente por adsorver e/ou absorver a água que entra no filme e fornecer ânion fosfato de passivação.

32. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo polímero de ligação compreender epóxi.

33. Revestimento primer caracterizado por ser formado a partir da composição de revestimento anticorrosão preparada pelo método como definido na reivindicação 31, em que o primer está disposto sobre um substrato metálico.

34. Revestimento intermediário ou revestimento superior caracterizado por ser formado a partir da composição de revestimento anticorrosão preparada pelo método como definido na reivindicação 23, em que o revestimento intermediário ou revestimento superior está disposto em sobre substrato metálico ou sobre uma camada primer que está disposta sobre o substrato metálico.

35. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por compreender as etapas de: preparar um pigmento inibidor de corrosão de ortofosfato de alumínio amorfo por combinar os materiais de partida compreendendo aluminato de sódio, ácido fosfórico e hidróxido de sódio para formar uma solução compreendendo um precipitado de ortofosfato de alumínio; tratar o precipitado para reduzir o nível de solúveis totais para menos de 1.500 ppm, em que a etapa de tratamento compreende conduzir um processo de troca iônica usando um metal alcalino-terroso; secar o precipitado a uma temperatura de menos que 300°C, em que o precipitado seco compreende ortofosfato de alumínio amorfo; dimensionar o ortofosfato de alumínio amorfo seco para ter um tamanho de partícula na faixa de 0,5 a 10 microns; e misturar o ortofosfato de alumínio amorfo com um polímero de ligação, em que o polímero de ligação compreende preferencialmente um polímero epóxi, para formar a composição de revestimento, em que a composição de revestimento compreende menos que 25 porcento, em peso, do peso total da composição de revestimento.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo polímero de ligação compreender um polímero em dispersão em solvente e a composição de revestimento é aplicada a um substrato metálico e deixada secar para formar um filme totalmente curado, em que o ortofosfato de alumínio amorfo controla a corrosão por absorver e/ou adsorver a água que entra no filme e produzir ânion de passivação.

37. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo metal alcalino-terroso ser um composto de cálcio.

38. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que após a etapa de tratamento, o precipitado é isento metal alcalino.

39. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de combinação, reduzir a razão de P:Al se dá pela adição de mais hidróxido de alumínio aos materiais de partida.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de combinação, reduzir a quantidade solúveis totais produzidos pela adição de hidróxido de sódio adicional.

41. Método, de acordo com a reivindicação 40,caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação, o fosfato de alumínio precipitado é hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo.

42. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de mistura, o fosfato de alumínio amorfo é um ortofosfato.

43. Método, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato que o ortofosfato de alumínio amorfo compreende um ou mais metais alcalinos incorporados na sua estrutura química.

44. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação, os materiais de partida são submetidos a uma temperatura de 25 a 200°C.

45. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação é realizada a uma temperatura de 25 a 200 °C.

46. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de mistura, os grupos hidroxila do ortofosfato de alumínio amorfo se combinam com os grupos funcionais adequados do polímero de ligação para formar uma matriz estável que compreende o ortofosfato de alumínio amorfo uniformemente disperso dentro do polímero de ligação.

47. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que a etapa de combinação compreende primeiro formar um ortofosfato de alumínio ácido e, então, adicionar aluminato de sódio ao ortofosfato de alumínio ácido para reduzir a razão molar de P:Al.

48. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que o fosfato de alumínio amorfo é um hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo, e em que o hidróxi fosfato de alumínio amorfo tem uma estrutura química que compreende uma cadeia polimérica principal, e em que o hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo inclui ânions fosfato de passivação dentro e fora da cadeia principal do polímero.

49. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que a etapa de tratamento compreender remover os solúveis totais do precipitado.

50. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo metal alcalino-terroso ser um composto de cálcio e o íon alvo compreende um metal alcalino.

51. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação, o precipitado de ortofosfato de alumínio é hidróxi ortofosfato de alumínio amorfo.

52. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que após a etapa de tratamento, o precipitado é isento metal alcalino.

53. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de preparação, um ortofosfato de alumínio ácido é primeiro preparado e, então, o aluminato de sódio é adicionado a ele para reduzir a razão molar de P:Al.

54. Método, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação, os materiais de partida são submetidos a uma temperatura de 25 a 200 °C.

55. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de combinação ser realizada a uma temperatura de 25 a 200 °C.

56. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que durante a etapa de mistura, os grupos hidroxila do ortofosfato de alumínio amorfo se combinam com os grupos funcionais adequados do polímero de ligação para formar uma matriz estável que compreende o ortofosfato de alumínio amorfo uniformemente disperso dentro do polímero de ligação.

57. Método, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato que o ortofosfato de alumínio amorfo tem uma estrutura química que compreende uma cadeia principal do polímero, e em que o fosfato de alumínio amorfo inclui ânions fosfato de passivação dentro e fora da cadeia principal do polímero.