CS233973B1 - Způsob ochrany Kovových předmětů, zejména předmětů určených pro tepelně a mechanicky náročné aplikace, proti korozi - Google Patents

Abstract

Vynález řeči povrchovou ochranu zejména předmětů tepelně a mechanicky vysoce namáhaných, a to pomocí dvouvrstvého povlakového systému. Základní ř'’ nátěrovou, vrstvu tvoří roztok akrylátot váho kopolymeru, obsahující inhibitory kopoze a s vodou mísitelná organická rozpouštědla, na niž se nahese další vrstva, tvořená oxidovaným nízkomolekulárním butadienstyrenovým kopolymerem rozpuštěným ve směsi organických rozpouštědel.

Description

Vynález se týká způsobu ochrany kovových předmětů, zejména předmětů určených pro tepelně a mechanicky náročné aplikace, proti korozi.

Pro ochranu proti korozi předmětů, zejména eeelových, které jsou při provozu značně tepelně a mechanicky namáhány, jsou známy různé postupy. Běžně se používají vypalovací nátěrové hmoty, které se nanášejí na povrch upravený fosfatizací» chromátováním, elektrochemicky a dalšími známými způsoby. Dále je známa povrchová úprava elektrostaticky nanášenými práškovými nátěrovými hmotami, například na bázi epoxidů, polyesterů, polyakrylátů, které se aplikují ha neupravený povrch nebo povrch předupravený fosfatizací. Nevýhodou těchto postupů je, že vrstvy jsou částečně porézní a při zatížení nátěru prostředím o zvýšené vJíkosti dochází k bodovému podrezivění a z něho se šířící bodové korozi. Známé je dále i použití vodou ředitelných nátěrových hmot, které však po nanesení na neupravené i fosfátované kovové podklady vyvolávají mikrokorozi podkladu. Vytvrzené nátěrové filmy z práškových nátěrových hmot jsou většinou citlivé na mechanické namáhání, přičemž výsledné mechanické vlastnosti nátěrů mohou být nepříznivě ovlivněny zejména fosfátovou vrstvou.

Nedostatky známého stavu techniky v této oblasti se do značné míry odstraňují způsobem ochrany kovových předmětů, zejména předmětů určených pro tepelně a mechanicky náročné aplikace, proti korozi pomocí nátěrového systému sestávajícího z nejméně

-2 233 973 dvou vrstev podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se na povrch upravovaného předmětu nanese nejprve základní nátěrová vrstva tvořená vodnýft koloidním roztokem a/nebo disperzí amonných a/nebo amoniových a/nebo aminových solí akrylátového kopolymeru, obsahujícím s vodou mísitelná organická rozpouštědla a inhibitory koroze, načež se na tuto nátěrovou Vrstvu po jejím zaschnutí nanese další nátěrová vrstva, která je tvořena oxidovaným nízkomolekulárním butadienstyrenovým kopolymerem rozpuštěným ve směsi organických rozpouštědel. Vodný koloidní roztok a/nebo disperze akrylátového kopolymeru obsahuje kopolymer, jehož sušina obsahuje 4 až 8 hmot.

% kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 60 až 90 % hmot. alky les torů těchto kyselin s počtem uhlíkových atomů v alkylově skupině 1 až 4, například methylakrylátu, 5 až 10 % hmot. hydroxyálkylesterů těchto kyselin a dvojmocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 3, například hydroxypropylmethakrylátu, 1 až 14 % hmot. akrylových monomerů zahrnujících N-methylolamidy a N-methylolétery s počtem uhlíkových atomů v alkoxyskupině 1 až 4, například N-methylolakrylamid, případně až 15 % hmot. styrenu, přičemž obsah vody v roztoku a/nebo disperzi je 400 až 1200 % hmot, a s vodou mísitelných organických rozpouštědel na bázi alifatických alkoholů a/nebo glykoletherů s počtem uhlíkových atomů 2 až 6, například butylalkoholu a/nebo ethylenglykolethyleteru, je 25 až 100 % hmot., vztaženo na hmotnost sušiny akrylátového kopolymeru, dále antikorozní inhibitory, například chroman a/nebo dvojchromán amonný a/nebo reakční produkty aniinů a kyselinou chromovou v množství do 3 % hmot., vztaženo na sušinu akrylátového kopolymeru, a oxidovaný nízkomokekulárnl butadienstyrenový kopolymer má molekulární hmotnost sušiny 3000 až 5000, číslo kyselosti 10 až 50 mg KOH/g a je rozpuštěn ve směsi xylenu a/nebo toluenu a propylalkoholu a/nebo butylalkoholu v poměru 1 : 1 až 3 : 1 dílu hmot.; případně s přídavkem perchloretylenu. Základní nátěrová vrstva se s výhodou nanáší na podklad předupravený fosfátováním a po zaschnutí se vyhřeje na teplotu 70 až 80 °C, načež se na ni nanese roztok butadienstyrenového

-3 233 973 kopolymeru, upravený pro daný způsob nanášení například perchloretylenem na konsistenci v rozsahu 20 až 60 s, měřeno výtokovým pohárkem o průměru trysky 4 mm, a po zaschnutí se nátěrový systém vytvrdí při teplotě 120 až 300 °C po dobu 5 až 60 minut.

Nátěrový systém podle vynálezu je kromě antikorozních účinků odolný proti krátkodobému zatížení do teplot 3.500 °C a proti trvalému zatížení teplotami do 150 °C, přičemž reakční zplodiny nevytvářejí v okolním prostředí inkrustu.

Vynález je v dalším blíže osvětlen na příkladech jeho možného konkrétního provedení.

Příklad 1

Na očištěný, odmaštěný a íosíatizací upravený ocelový povrch se nanese vodná suspense amoniových solí akrylátového kopolymeru obsahující 1 % hmot. chromenu amonného a 20 % hmot. butylalkoholu, o koncentraci kopolymeru 1 g sušiny na 500 g vody. Nános se provede technologií vzdušného stříkání za tlaku 0,45 MPa, 0 trysky 0,8 mm. Po 10 min. se ^anesepý nátěrový film zahřeje na teplotu 80 °C po dobu 5 min. a po odpaření vody se na tuto základní nátěrovou vrstvu nanese roztok oxidovaného nízkomolekulárního butadienstyrenového kopolymeru ve směsi xylen-butanol v poměru 1 : 1, o čísle kyselosti 12,56, opět technologií pneumatického nástřiku. Po 10 min. se nátěrový systém vypálí při teplotě 160 °C po dobu 20 min. Při tlouštce základní nátěrové vrstvy nejméně 12/um a vrchní nátěrové vrstvy nejméně SO^um poskytuje nátěrový systém ocelovému povrchu dostatečnou protikorozní odolnost za přítomnosti oxidu siřičitého a kondenzace vodní páry podle ČSN 038130. Je odolný i proti krátkodobému zatížení teplotou do 3500 °C.

Příklad 2

233 973

Na očištěný a odmaštěný povrch ocelových topných těles na přehřátou páru se nanese koJLoidní roztok aminových solí akrylátového kopolymerů, obsahující 2,9 % hmot. reakčních produktů aminů s kyselinou chromovou a 90 % hmot. etylenglykoletyleteru, s obsanem akrylátového kopolymerů 2 g sušiny na 500 g vody. Nános se provede technologií pneumatického stříkání za tlaku 0,40 MPa, ff trysky 0,8 mm. Po 10 min. bez mezioperačního vypálení se nanese na tuto základní vrstvu další vrstva, tvořená oxidovaným nízkomolekulárním butadienstyrenovým kopolymerem rozpuštěným ve směsi xylen-butanol v poměru 3 : 1 o čísle kyselosti 20. Nanášení se provede stejným způsobem jako při aplikaci základní vrstvy, úprava konsistence se provede perchloretylenem. Po 10 min. se nátěrový systém vypálí v peci při teplotě 130 °C po dobu až 45 minut. Při tloušťce základní nátěrové vrstvy minimálně 12/um a vrchní nátěrové vrstvy -minimálně 30/um poskytuje tento nátěrový systém ocelovému povrchu dostatečnou protikorozní odolnost, prokázanou urychlenou korozní zkouškou v prostředí oxidu siřičitého a kondenzace vodní páry podle ČSN 038130. Po tříměsíčním zatížení teplotou 150 °C nedošlo u tohoto nátěrového systému ke změně vlastností.

Vynález je možno využít ve všech strojírenských i dalších průmyslových oborech na ochranu povrchu kovových předmětů, vystavených prostředí o různé korozní agresivitě, u kterých je vyžadována i odolnost proti namáhání zvýšenou teplotou.

Claims (3)

Způsob ochrany kovových předmětů, zejména předmětů určených pro tepelně a mechanicky náročné aplikace, proti korozi pomocí nátěrového systému sestávajícího z nejméně dvou vrstev, vyznačující se tím, že se na povrch upravovaného předmětu nanese nejprve základní nátěrová vrstva tvořená vodným koloidním roztokem a/nebo disperzí amonných a/nebo amoniových a/nebo aminových solí akrylátového kopolymeru, obsahujícím s vodou mísitelná organická rozpouštědla a inhibitory koroze, načež se na tuto nátěrovou vrstvu po jejím zaschnutí nanese další nátěrová vrstva, která je tvořena oxidovaným nízkomolekulárním butadienstyrenovým kopolymerem rozpuštěným ve směsi organických rozpouštědel. Způsob podle bodu 1|vyznačující se tím, že vodný koloidní roztok a/nebo disperze akrylátového kopolymeru obsahuje kopolymer, jehož sušina obsahuje 4 až 8 % hmot. kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 60 až 90 % hmot. alkylesterů těchto kyselin s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 1 až 4, například metylakrylátu, 5 až 10 % hmot. hydroxyalkylesterň těchto kyselin a dvojmocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů

1 až 14 % hmot. akrylových monomerů zahrnujících N-methylolamidy a N-methylolétery s počtem uhlíkových atomů v alkoxyskupině 1 až 4, například N-methylolakrylamid, případně až 15 % hmot. styrenu, přičemž obsah vody v roztoku a/nebo v disperzi je 400 až 1200 % hmot. a s vodou mísitelných organických rozpouštědel na bázi alifatických alkoholů a/nebo glykoletherů s počtem uhlíkových atomů 2 až 6, například butylalkoholu a/nebo ethylenglykolethyleteru, je 25 až 100 % hmot·, vztaženo na hmotnost sušiny akrylátového kopolymeru, antikorozní inhibitory, zejména chroman a/nebo dvojchroman

233 973/ amonný a/nebo reakční produkty aminů s kyselinou chromovou v množství do 3 % hmot·, vztaženo na sušinu akrylátového kopolymeru, a oxidovaný nízkomolekulární butadienstyrenový kopolymer má mol. hmotnost sušiny 3000 až 5000 a číslo kyselosti 10 až 50 mg KOH/g a je rozpuštěn ve směsi xylenu a/nebo toluenu a propylalkoholu a/nebo butylalkoholu v poměru 1 : 1 až 3 : 1 dílů hmot. případně s přídavkem perchlorethylenu. J

2 až 3, například hydroxypropylmethakrylátu,

3. Způsob podle bodu 1 a 2₍vyznačující se tím, že se základní nátěrová vrstva nanáší na podklad předupravený fosfátováním a po zaschnutí se vyhřeje na teplotu 70 až 80 °C, načež se na ni nanese roztok butadienstyrenového kopolymeru, Upravený pro daný způsob nanášení například perchlorethylenem na konsistenci v rozsahu 20 až. 60 s, měřeno výtokovým pohárkem o průměru trysky 4 mm, a po zaschnutí se nátěrový systém vytvrdí při teplotě 120 až 300 °C po dobu 60 až 5 min.

Vytiskly Moravské tiskařské závody,