CS235770B1

CS235770B1 - Antikorozní jádrový pigment a způsob jeho výroby

Info

Publication number: CS235770B1
Application number: CS551482A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Nedorost; Miroslav Svoboda; Stanislav Braun; Alexander Palffy; Kvetoslava Halamova; Dagmar Jirakova; Bernard Knapek; Fedor Donat
Original assignee: Miroslav Nedorost; Miroslav Svoboda; Stanislav Braun; Alexander Palffy; Kvetoslava Halamova; Dagmar Jirakova; Bernard Knapek; Fedor Donat
Priority date: 1982-07-19
Filing date: 1982-07-19
Publication date: 1985-05-15

Abstract

Antikorozní jádrový pigmen sestávající hmotnostně ze 70 až 95 T> jádra na bázi titanová běloby, železitých pigmentů, zinkové běloby, litoponu, síranu barnatšho, oxidu křemičitého, oxidu hlinitého, kaolinu, slídy, mastku, uhličitanů alkalických zemin a hořčíku a z 5 až 30 % Dovlaku tvořeného fosforečnanem zinečnatým, je ekonomicky výhodnější nežli samotný fosforečnan zinečnatýj možná úspora je až 90 $> antikorozní látky, lze jej aplikovat do všech druhů základních antikorozních nátěrových hmot.

Description

Korozí vinikají našemu hospodářství i hospodářství světovému velké škody. Odhaduje se, že ztráty na železe činí až 2 % roční výroby.

Koroze, která nastává působením povětrnosti, je koroze elektrochemická, která se odehrává v homogenní tenké vrstvičce vlhkosti na povrchu kovu a je zesilována podle prostředí různou konr centrací plynů obsažených v ovzduší, jako oxidu uhličitého, siřičitého a sirovodíku, které zvyšují kyselost a tím i agresivnost.

Úkolem antikorozních pigmentů je zastavit tyto reakce, nebo je zabrzdit na minimum, mluvíme pak o t.zv. pasivování kovů antikorozním neboli inhibičním pigmentem.

Nejvíce používanými antikorozními pigmenty jsou olovnaté sloučeniny - suřík Pb^O^, suboxid olova PbgO, dále zinečnaté a olovnaté sloučeniny chrómu - tetrahydroxichroman zinečnatý CrO4.ZnO.4Zni0H)₂ a trihydroxichroman zinečnatý CrO^ZnOodZniOH^s zásaditý cnroman olovnatý PbCrO^.PbO, chroman strontnatý SrCrO^ a fosforečnan zinečnatý Zn^íPO^g .21^0 - 41^0.

V posledních letech je snahou výrobců i spotřebitelů nahradit zdraví škodlivé pigmenty na bázi olova a chrómu fosforečnanem zinečnatým,,který je z hlediska hygienického a ekologického zcela nezávadný. Používání fosforečnanu zinečnatého jako inhibičního pigmentu je v poslední době pevně zavedeno. Nátěry založené na tom to pigmentu nabízejí řadu velmi reálných výhod, jak pro výrobce, tak pro odběratele. Jeho spotřeba nyní narůstá značně velkou rychlostí. Pro účinnost fosforečnanu zinečnatého v zabránění vytváření rzi byla předložena řada vysvětlení. Jsou mezi nimi také domněn ky, že také snižuje rychlost difúze amonných iontů přes nátěrový film ( což je velmi důležité pro regulaci koroze), že pomalu fosíatizuje povrch kovů, vytváří velmi stabilní film, čímž jej činí pasivním proti korozi.

- 2 235 770

Práce na určení iuecnanismu spojeného s aktivitou tohoto pigmentu stále pokračují. Také zpracovatelnost v různých pojivových systémech i přilnavost mezi vrstvami nátěru byla shledána vynikající. Na rozdíl od většiny suříkových základních nátěrů, které jsou formulovány v pomalu schnoucích olejích, může být fosforečnan zinečnatý ve velkém rozsahu používán v alkydových i uretanových pojivech, která dávají mimořádné vlastnosti pro rychlé schnutí.

přípravě fosforečnanu zinečnatého a jeho použití v antikorozních nátěrech byla vypracována řada odborných publikací i patentů. Ve všech patentech se jedná v podstatě o čistý produkt s chemickým vzorcem Zn^tPO^Jg«SHgO - 4HpO«

Byl vypracován nový účinný antikorozní pigment s podstatně nižším obsahem fosforečnanu zinečnatého ve formě jádrového pigmentu s dobrou lcryvostí.

Předmětem vynálezu je jádrový antikorozní pigment na bázi anorganických pigmentů a plnidel - titanové běloby, železitých pigmentů, zinkové běloby, litoponu, síranu barnatého, kaolinu, oxidu křemičitého, oxidu hlinitého, křemičitých hlinek, slídy, mastku, uhličitanu vápenatého a uhličitanu hořečnatého, dodatečně povlečených vrstvou antikorozní látky fosforečnanu zinečnatého v množství 5 až 30 >», výhodně 8 až 15

Vynález je poměrně jednoduchý a zakládá se pouze na povrchové úpravě anorganických pigmentů a plniv fosforečnanem zinečnatým.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že se na povrcii pigmentu nebo plniva ve vodné suspenzi o koncentraci 50 až 250 g/1 nanáší při teplotě 50 až 70 °C fosforečnan zinečnatý srážením ekvivalentního množství zinečnaté soli a fosforečnanu sodného nebo kyseliny fosforečné při konstantním pH 7 až 3. Zvláště dobré výsledky se obdrží, dávkují-li se obě komponenty současně při konstantním pH 7 až 3. Použije-li se místo fosforečnanu sodného kyselina fosforečná, předloží se nejdříve odměřené množství roztoku zinečnaté soli a pak se současně dávkuje ekvivalentní množství kyseliny fosforečné a roztok alkalického hydroxidu nebo amoniaku při konstantním pH 7 az 8. Předloží-li so k suspenzi pigmentu nebo plniva místo rozpustné zinečnaté soli oxid zinečnatý, sráží se fosforeč- 3 235 770 nan zinečnatý na povrch těchto látek zředěnou kyselinou fosforečnou při teplotě 70 až 90 °C.

Pro přípravu vysoce účinného antikorozního pigmentu .platí tyto zásady :

Rozměr částic antikorozního pigmentu by neměl přesahovat 0,5 pm. Před srážením je nutno dobře rozplavit pigment nebo plnivo při teplotě 50 až 70 °C za míchání s 0,2 až 0,5 % fosforečnanu sodného. Srážení je třeba volit tak, aby se vyloučený fosforečnan zinečnatý ukládal na povrchu a nesrážel se mimo částice. Po sušení je nutno pigment dobře rozemlít na úderových a tlakových mlýnech, nebo parních mikronizérech. Mletí je nutné proto, aby se rozrušily sušením vzniklá aglomeráty. Povlak fosforečnanu zinečnatého na povrchu částic se mletím neporuší a nesníží se účinnost antikorozního jádrového pigmentu»

Pokrok dosažený vynálezem je v tom, že jádrový antikorozní pigment s fosforečnanem zinečnatým je ekonomicky podstatně výhodnější nežli samotný čistý fosforečnan zinečnatý, je možná úspora až 90 antikorozní látky. Při použití pigmentu jako základní látky obdrží se účinný antikorozní jádrový pigment s velmi dobrou kryv ostí, což nelze dosáhnout samotným fosforečnanem zinečnatým.

Příklad 1

130 g titanové běloby se rozplaví za míchání a přídavku 0,3 % fosforečnanu sodného na objem 600 ml v odsolené vodě, zahřeje se na 60 a pak se současně dávkuje během 60 minut 447 ml roztoku

ZnSO. .7H_?0 o koncentraci 100 g/1 a 394 ml roztoku Ma-,ΡΟ, .12E-.O j 4 <

o koncentraci 100 g/1. Po ukončení dávkování se ještě 30 .minut míchá. Produkt se zfiltruje, dobře promyje odsolenou vodou, vysuší při 160 °C a pomele.

Bílý antikorozní pigment obsahuje 10 % Zn^íPO^?₂«

Příklad 2

130 g termické železité červeně se rozplaví za míchání a přídavku 0,3 % fosforečnanu sodného na objem 600 ml v odsolené vodě, zahřeje se na 60 °C, během 10 minut se přidá 710 ml roztoku ^ZnSO4«7H₂O o koncentraci 100 g/1, potom se dávkuje 59 ml 20 %

- 4 235 770 během 60 minut a současně se přidává 10 % roztok NaOH tak, aby se udržovalo ph na konstantní hodnotě 7,5· Po ukončeni dávxování se ještě 30 minut míchá. Další postup je stejný jako u příkladu 1. Barevný antikorozní pigment obsahuje 15 % ΖηβίΡΟ^)?.

Příklad 3

Postup podle příkladu lstím rozdílem, že se místo titanové běloby použije síran barnatý.

Bílý antikorozní pigment obsahuje 10 % Zn-^ÍPO^Jg.

Příklad 4

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo titanové běloby použije kaolin a při úpravě se přidává 710 ml roztoku ZnSO^.7H₂O o koncentraci 100 g/1 a 625 ml roztoku Na^PO^.lSHgO o koncentraci 100 g/1. Další postup je stejný jako u příkladu 1. Antikorozní pigment obsahuje 15 % Zn^íPO^^·

Příklad 5

Postup podle příkladu 4 s tím rozdílem, že se místo kaolinu použije oxid křemičitý.

Bílý antikorozní pigment obsahuje 15 % Ζη^(Ρ0^)₂·

Příklad 6

Postup podle příkladu 4 s tím rozdílem, že se místo kaolinu použije oxid hlinitý.

Bílý antikorozní pigment obsahuje 15 % Znj(P0^)₂·

Příklad 7 kg termické železité červeně se rozplaví za míchání a přídavku 0,3 % fosforečnanu sodného na objem 300 1 ve vodě, zahřeje se na 80 °G a přidá se 50 1 suspenze ZnO o koncentraci 120 g/1. Potom se během 180 minut dávkuje 4,5 1 40 % H^PO^ a ještě se 30 minut míchá. Produkt se zfiltruje, promyje odsolenou vodou, vysuší a pomele.

Barevný antikorozní pigment obsahuje 15 % Zn-^ÍPO^.

Příklad 8

235 770

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo titanové běloby použije zinková běloba»

Bílý antikorozní pigment obsahuje 10 % Zn^ÍPÚ^)^.

Příklad 9

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo titanové běloby použije litopon.

Bílý antikorozní pigment obsahuje 10 % Zn~(P0^)

Příklad 10

Postup podle příkladu 1 s tím rozdílem, že se místo titanové běloby použije slída.

Antikorozní pigment obsahuje 10 % Zn^(P0^)₉.

Příklad 11

180 g mastku se rozplaví za míchání a přídavku 0,3 % fosforečnanu sodného na objem 600 ml v odsolené vodě, zahřeje se na 80 °C, pak se přidá suspenze obsahující 20 g oxidu zinečnatého. Suspenze se zahřeje na 80 °C a 15 minut se míchá. Potom se během 120 minut stejnoměrně dávkuje 32 ml 40 # kyseliny fosforečné. Po ukončení dávkování se suspenze ještě 15 minut míchá, upraví se alkalickým hydroxidem na ph 7, produkt se zfiltrje, dobře promyj-e odsolenou vodou, vysuší při teplotě do 160 °C a pomele.

Antikorozní pigme-nt obsahuje 15 % Zn^CPO^)^.

Příklad 12

Postup podle příkladu 1 s tí r. rozdílem, že se místo titanové běloby použije uhličitan vápenatý.

Antikorozní pigment obsahuje 10 % Ζη^<Ρ0^)₂.

Stejného výsledku se dosáhne, použije-li se místo uhličitanu vápenatého uhličitan horečnatý.

- 6 235 770

Korozní zkoušky byly provedeny ve vodném výluhu nátěrového .filmu s pentaeritritovým alkydovým pojivém CHSP - L65, modifikovyným 65 % lněným olejem o objemové koncentraci 30 % OKP, po dobu 10 dní.

Výsledky zkoušek jsou uvedeny v tabulce ve srovnání s čistým fosforečnanem zinečnatým, použitým alkydovým pojivém a vodou.

Jak je patrno z tabulky, mají pigmenty i plniva upťavené fosforečnanem zinečnatým velmi dobrý inhibiční účinek.

Příklad	Pigment - plnivo	ZnJPO.)_ 3 4 2 %	Korozní úbytky *· um/rok	Inhibiční účinek %
1	titanová běloba	I.⁰	1,40	96,40
2	železitá červeň	15	1,80	95,37
3	síran barnatý	10	2,50	93,57
4	kaolin	15	2,36	93,93
5	oxid křemičitý	15	2,16	94,45
6	oxid hlinitý	15	1,70	95,63
7	železitá Červeň	15-	2, JO	94,86
8	zinková běloba	10	1,20	96,91
9	litopon	10	1,60	95,38
10	slída	10	1,20	96,91
11	mastek	15	2,36	93,90
12	uhličitan vápenatý	10	2,50	93,54

v

Claims

1. Antikorozní jádrový pigment na bázi anorganických pigmentů * a plniv vyznačený tím, že sestává hmotnostně ze 70 až 95 % jádra voleného ze souboru zahrnujícího titanovou bělobu, že^ř lezité pigmenty, zinkovou bělobu, litopon, síran barnatý, oxid křemičitý, oxid hlinitý, kaolin, slídu, mastek, uhličitany alkalických zemin a hořčíku a z 5 až 30 % povlaku tvořeného fosforečnanem zinečnatým»

2. Způsob výroby antikorozního jádrového pigmentu podle bodu 1 vyznačený tím, že se do vodné suspenze jádra o koncentraci 50 až 300 g/1 zavádí za míchání v průběhu 60 až 90 minut vodný roztok zinečnaté soli o koncentraci 50 až 100 g/1 a ekvivalentní množství vodného roztoku alkalického fosforečnanu nebo fosforečnanu amonného o koncentraci 50 až 100 g/1 při teplotě 50 až 70 °C, načež se suspenze zfiltruje, produkt se prorayje, suší při teplotě do 160 °C a mele»

3· Způsob výroby antikorozního jádrového pigmentu podle bodu 1 vyznačený tím, že se do vodné suspenze jádra o koncentraci 50 až 300 g/1 zavádí v průběhu 60 až 90 minut vodný roztok zinečnaté soli o koncentraci 50 až 100 g/1 a ekvivalentní množství 40^!% kyseliny fosforečné za udržování konstantní hodnoty ph 6,5 až 7,5 přidáváním alkalického hydroxidu o koncentraci 20 až 40 %, nebo amoniaku, při teplotě 50 až 70 °C, načež se suspenze filtruje, produkt se promyje a suší při teplotě do 160 °G a mele.

4» Způsob výroby antikorozního jádrového pigmentu podle bodu 1 vyznačený tím, že se do vodné suspenze jádra o koncentraci 50 až 300 g/1 zavede vodná suspenze oxidu zinečnatého o koncentraci 50 až 300 g/1 a během 90 až 180 minut _T se dávkuje ekvivalentní množství 40 % kyseliny fosforečné při teplotě 70 až 90 °C, načež se suspenze zfiltruje, produkt se promyje, suší při teplotě do 160 °C a mele.