CS253098B1 - Antikorózní pigment - Google Patents

Antikorózní pigment Download PDF

Info

Publication number
CS253098B1
CS253098B1 CS86979A CS97986A CS253098B1 CS 253098 B1 CS253098 B1 CS 253098B1 CS 86979 A CS86979 A CS 86979A CS 97986 A CS97986 A CS 97986A CS 253098 B1 CS253098 B1 CS 253098B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
phosphate
pigment
anticorrosive
paints
pigments
Prior art date
Application number
CS86979A
Other languages
English (en)
Other versions
CS97986A1 (en
Inventor
Miroslav Trojan
Original Assignee
Miroslav Trojan
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miroslav Trojan filed Critical Miroslav Trojan
Priority to CS86979A priority Critical patent/CS253098B1/cs
Publication of CS97986A1 publication Critical patent/CS97986A1/cs
Publication of CS253098B1 publication Critical patent/CS253098B1/cs

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

Cyklo-tetrafosforečnan dihořečnatý jako pigment s inhibičními - antikorozními účinky do nátěrových hmot má lepší schopnosti než komerční antikorozní pigmenty na základě jednoduchého fosforečnanu zinečnatého. Koncentrace v nátěrových hmotách nutná k docílení dostatečných antikorozních účinků může být poměrně nízká, pigment je chemicky a tepelně vysoce stabilní a je proto vhodný i pro speciální vysokoteplotní účely.

Description

Vynález se týká použití cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého jako antikorozního pigmentu.
Schopnost inhlbičně antikorozního působení mají fosforečnany některých kovů. Jsou schopny potlačovat zejména u železných materiálů korozi kyslíkem ve vlhkém, vodném prostředí.
Jejich fosforečnanové anionty reagují s ionty železa uvolněnými korozí a váží je do nerozpustného fosforečnanu, jehož povlak pak zároveň anodicky pasívuje povrch kovu. Určité inhibiční účinky mohou vykazovat i kationty kovu z použitého fosforečnanu. Je známý např. příznivý vliv iontů zinku a vápníku a také iontů manganu, jež údajně zvyšují účinky iontů v zinku.
V souhlase s příznivými účinky vápenatých iontů a s některými dále uvedenými údaji lze očekávat určité inhibiční schopnosti i u iontů hořčíku. V posledních letech se rozšířilo použití jednoduchých fosforečnanů některých kovů jako antikorozních pigmentů, s cílem nahradit velmi účinné, ale hygienicky a ekologicky problematické pigmenty olovnaté. Zatím však svými inhibičně antikorozními schopnostmi účinnosti olovnatých pigmentů nedosahují.
Nejrozšířenějším je jednoduchý fosforečnan zinečnatý - Ζη2(ΡΟ^)2·2 H2O - ev. s příměsmi dalších dvojmooných kovů (Ca, Mn). Má poměrně velký obsah zinečnaté složky, která je surovinově náročná a je přitom méně účinná než fosforečná.
Známé jsou také další antikorozní pigmenty typu jednoduchých fosforečnanů - chromitý a kovů alkalických zemin. Výroba jednoduchých fosforečnanů není technologicky jednoduchou operací, protože je třeba připravovat je ve formě hydrátů s přesným obsahem krystalové vody, nebot ty výrazně ovlivňují konečné antikorozní vlastnosti produktů. Poměrně vysoké jsou také nároky na kvalitu výchozích surovin. Antikorozní pigmenty typu jednoduchých fosforečnanů jsou navíc částečně rozpustné ve vodných prostředích, což by mohlo při jejich širokém využití přinést i nepříznivé hygienické a ekologické důsledky. Nutnost jejich použití ve formě přesně definovaných hydrátů, omezuje také teplotní oblast jejich aplikace; nedovoluje jejich aplikaci do nátěrových hmot pro nátěry odolné vysokým teplotám a může komplikovat i závěrečné operace úprav pigmentů či jejich dispergaci. U těchto sloučenin je také třeba při použití volit jejich poměrně vysoké koncentrace v nátěrových hmotách k docílení dostatečných inhibičních účinků.
Je také známé použití tzv. polyfosforečnanových skel jako prostředků s antikorozními účinky, které obsahují aniont v podobě polymerního fosforečnanového řetězce (tzv. vyšší lineární fosforečnany). Jde o systémy, obsahující fosforečnanové řetězovité anionty a vedle kationtů alkalických kovů (Na, K) i kationty některých alkalických zemin (zejména Ca, ale známé jsou také systémy, obsahující Mg), ev. i další kationty - Zn, Cd, Al, Fe. Tato skla však mají také některé nedostatky v důsledku problémů vznikajících při jejich přípravě i aplikaci. Je to nutnost získání homogenní taveniny v první fázi jejich přípravy a tím použití vysokých teplot (800-1 300 °C); dále to je těkání fosforečnanové složky z taveniny a vysoká agresivita taveniny, zvyšující konstrukční nároky na výrobní zařízeni a také poměrně obtížné mletí sklovitého produktu, kdy se i při intenzívním mletí nedosáhne povrchu částic odpovídajícím spotřebou oleje běžným pigmnetům.
Po aplikaci těchto skel do nátěrových hmot se pak nepříznivě projevuje jejich schopnost navlhání. Přitom dochází k rozpadu fosforečnanových řetězců. Vzhledem k obsahu kationtů a. aniontů tak může přecházet fosforečnanové sklo poměrně rychle na jednoduché fosforečnany odpovídající většinou vysoce rozpustným dihydrogenfosforečnanům, což je z hlediska dlouhodobého inhibičniho působení nátěru nevýhodné. Tyto fosforečnany z nátěru se snadno vymývají, čímž se nátěrový film rozrušuje, stává se snadno prostupným pro plynná i kapalná média a účinek jeho ochranného povlaku se ztrácí. Jejich vyšší rozpustnost může opět vést k určitým hygienicko-ekologickým problémům, jež by mohly také vznikat při jejich širokém použití jako v případě jednoduchých fosforečnanů.
Z posledního období jsou známa také navrhovaná použití cyklo-tetrafosforečnanů - dizinečnatého (čs. AO 245 071), dimanganatého (čs. AO 248 540) a divápenatého (čs. AO 247 844), která většinu nedostatků uvedených pro jednoduché fosforečnany a pro fosforečnanová skla odstraňují. určitou nevýhodou cyklo-tetrafosforečnanu dizinečnatého a dimanganatého je cena zinečnaté, resp. manganaté složky i když jejich obsah v těchto pigmentech je více než dvojnásobně nižší než v případě jednoduchých fosforečnanů.
Další jejich menší nedostatek by se také mohl projevit při širším použití těchto pigmentů ve styku s vodou k přímému zásobování obyvatelstva, kde by ev. přítomnost zinečnatých a manganatých iontů mohla vadit. Tento nedostatek je však ve srovnání s jednoduchými fosforečnany zanedbatelný, především vzhledem k několikanásobně nižší rozpustnosti cyklo-tetrafosforečnanů a dále vzhledem k nižšímu obsahu zmíněných složek v těchto pigmentech a také vzhledem k možnostem použití nižších nutných koncentrací pigmentů do nátěrových hmot.
U cyklo-tetrafosforečnanů divápenatého jako antikorozního pigmentu, může být v některých případech jeho další menší nevýhodou jeho poněkud vyšší rozpustnost než u druhých cyklo-tetra fosforečnanů. Pouze však v některých případech použití, nebot jednak je jeho rozpustnost podstatně nižší než jednoduchých fosforečnanů i fosforečnanových skel a dále ve většině případů je naopak příznivé, že vápenaté ionty zvyšují alkalitu prostředí. V případě cyklo-tetrafosforečnanu divápenatého je určitým problémem zvládnutí podmínek jeho přípravy tak, aby její výtěžnost byla dostatečná a nedocházelo ke ztrátám na surovinově náročnější fosforečnanové složce.
Termická stabilita a tím i teplotní oblast použití tří zmíněných cyklotetrafosforečnanů je ohraničena teplotami 800 °C (c-Zn2P^O-£2) , 900 °C (c-Ca2P^O^2) a 950 °C (c-Mn^P^O.^) · lo jsou teploty umožňující jejich použití i jako antikorozních pigmentů pro vysokoteplotní účely a výrazně převyšují teplotní oblasti možného použití jednoduchých fosforečnanů i fosforečnanových skel; pro některá speciální použití by však bylo výhodné docílit ještě vyšších teplot stability.
Uvedené nedostatky odstraňuje vynález spočívající v použití cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého jako antikorozního pigmentu. Tato látka má pro použití do nátěrových hmot příznivé základní pigmentové vlastnosti - hustotu, měrný povrch a spotřebu oleje; je prakticky bílá se zhruba 90% odrazivostí v celé oblasti viditelné části spektra a snadno dispergovatelná do nátěrových hmot.
Získání cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého není procesem technologicky náročným na přesné dodržování podmínek reakcí a na kvalitu výchozích surovin jako příprava některých jednoduchých fosforečnanů a není tak energeticky náročná jako příprava fosfátových skel. Lze použít levného přírodního uhličitanu hořečnatého nebo některých odpadních hořečnatých sloučenin - hydroxidů, uhličitanů - a méně kvalitní (extrakční) zředěné kyseliny fosforečné. Při· své syntéze může c-MgP^O.^ vznikat bud v přímo potřebné práškovité podobě, nebo ho lze do této podoby snadno převést při vlastní dispergaci do nátěrové hmory.
Cyklotetrafosforečnan dihořečnatý obsahuje hořečnatou a fosforečnou složku v molárním poměru jedna ku dvěma; to je příznivější ve prospěch účinnější fosforečné složky. Obsahuje anionty v podobě tetrafosforečnanových cyklů, tvořených čtyřmi svázanými tetraedry (PO^).
Jsou to velmi stabilní anionty výhodné z hlediska pigmentových a antikorozních vlastností cyklo-tetrafosforečnanu. Vyplývá z toho jednak jeho vysoká tepelná stabilita (až do teploty tání 1 160 °C) - nejvyšší ze všech dosud navrhovaných cyklotetrafosforečnanů. To umožňuje výhodnou aplikaci i do antikorozních nátěrů pro speciální vysokoteplotní použití.
Další důležitou vlastností je jeho velmi obtížná, velmi pozvolná a stupňovitá rozpustnost ve vodných prostředích. Při rozpouštění CM^2P4°12 totiž docházet v prvním stupni nejprve k hydrolytickému štěpení tetrafosforečnanových cyklů. V případě průchodu vlhkosti nátěrem a atakování částic cyklo-tetrafosforečnanu molekulami -vody, přicházejí potom fosforečnanové ionty do rozpustné formy pomalým procesem. Tím se tyto pasivující ionty uvolňují prakticky regulovaně podle míry korozního působení prostředí.
V prvním,nejpomalejším stupni, se jich postupně uvolňuje jen jedna polovina, neboř druhá polovina zůstává dále vázána v podobě vznikajícího difosforečnanu dihořečnatého, na který c-Mg2P40g2 pozvolna přechází. Přechod je z větší části topochemickým dějem, takže tvarový charakter původních mikročástic pigmentu zůstává zachován. Tím potom nedochází ke vzniku nežádoucích otvorů - mikropórů - v nátěrovém filmu, jež by dalšímu postupu koroze napomáhaly.
Druhým stupněm případného rozpouštění pigmentu v nátěrové hmotě je pozvolný přechod vzniklých difosforečnanových částic, za postupného uvolňování další třetiny fosforečnanových inhibujícich aniontů, na jednoduchý fosforečnan hořečnatý, který má rovněž určité antikorozní schopnosti.
V dalším jsou uvedeny příklady některých pigmentových a inhibičních schopností cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého a jejich srovnání s komerčními fosforečnanOvými pigmenty. c-Mg2P40g2 vykazuje příznivé hodnoty pH vodných výluhů i velmi dobré inhibiční schopnosti tohoto výluhu vůči ocelovému plechu. U ocelových plechů opatřených nátěrem s cyklo-tetrafosforečnanem dihořečnatým byly zaznamenány nižší úbytky hmotnosti korozí při zkouškách v kondenzační komoře (ČSN 03 8131) a v komoře s parami kyseliny chlorovodíkové (ČSN 67 3094), než u plechů s nátěry obsahujícími komerční fosforečnanové pigmenty. Menší byly také plochy poškozeného nátěru s c-Mg2P40g2 při zrychlené ponorové zkoušce odolnosti proti podkorodování (podle Macha a Schiffmana - ČSN 67 3087) a stejně tak při klasifikační zkoušce nátěrové hmoty (ČSN 67 3004) v kondenzační komoře s parami oxidu siřičitého a v roztoku chloridu sodného s peroxidem vodíku; menší byly také relativní úbytky hmotnosti ocelových plechů ve výluzích nátěrových filmů (ČSN 67 3004).
Příklad 1
Byly stanoveny některé vlastnosti cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého, mající vztah k jeho pigmentovému použití a inhibičnímu působení:
hustota měrný povrch 2,85 g/cm3 0,27 m2/g
spotřeba lněného oleje 23,3 g oleje/100 g
pH vodného výluhu c-Mg2 p4O12
- 8 dní po vložení ocelového plechu 4,87
- 8 dní po vyjmutí ocelového plechu 5,58
inhibiční vlastnosti vodného výluhu 5,10
- korozní úbytky oceli po 8 dnech
ponoření do výluhu (mg/g) 2,71
Příklad 2
Byly srovnávány inhibiční schopnosti nátěrů připravených s pomocí tří olejových nátěrových hmot obsahujících jako antikorozní pigment
- cyklo-tetrafosforečnan dihořečnatý (c-Mg2P40g2)
- komerční jádrový pigment tvořený jednoduchým fosforečnanem zinečnatým vysráženým na částečkách oxidu železitého (Zn^(PO^)2~Fe20g)
- komerční jádrový pigment tvořený jednoduchým fosforečnanem zinečnatým vysráženým· na částečkách oxidu titaničitého (Zn^(PO^)2~TiO2).
Nátěrová hmota s c-Mg2 p40g2 měla složení (hmot. %) 29 % lněného oleje, 43 % pigmentu železité červeně, 10 % pigmentu zinkové běloby, 7 % mastku, 1 % sikativ (1 % oktanátu kobaltnatého v benzínu) a 10 % c-Mg2P40gg.
Nátěrové hmoty s jádrovými pigmenty obsahovaly: 29 % lněného oleje, 7 % mastku, 1 % sikativ a 63 í jádrového pigmentu; jádrové pigmenty obsahovaly vždy 16 % fosforečnanu zinečnatého, což odpovídalo 10 % jednoduchého zinečnatého v nátěrové hmotě.
S nátěry připravenými podle ČSN 67 3004 na ocelovém plechu tlouštky 0,6 mm, válcovaném za studená, byly provedeny korozní zkoušky (tab.).
Tabulka
Nátěry s komerčními jádrovými
pigmenty Nátěr c-Mg2 p4Oi2
Zn3 <p04)2-Fe2°3 Zn3(po3)2-TiO2
Korozní úbytky ocelového plechu v kondenzační komoře po 28 dnech
(ČSN 03 8131) Korozní úbytky ocelového plechu v komoře s parami kys. chlorovodíkové 10,65 mg/g 7,39 mg/g 2,35 mg/g
po 8 dnech (ČSN 67 3094) Plochy poškozeného nátěru při zrychlené ponorové zkoušce odolnosti 3,30 mg/g 2,58 mg/g 3,02 mg/g
proti podkorodování - podle Macha a 2 2
Schiffmana (ČSN 67 3087) Klasifikační zkoušky nátěrové hmoty podle ČSN 67 3004: - zkouška A: 28 mm . 18 min 13 mm'5
plochy poškozeného nátěru v konden- o o o
začni komoře s obsahem S0o 38 mm 52 mm 31 mm
z (6 bodů) (7 bodů) (5 bodů)
- zkouška B:
plochy poškozeného nátěru 2 2 2
v roztoku NaCl s Ho0 38,5 mm 32 mm 14,5 mm
- zkouška C: relativní hmotnostní úbytky ocelového plechu ve výluzích nátěrových filmů vztaženy na (6 bodů) (5 bodů) (2 body)
úbytky v destilované vodě 14,7 % 17,9 % 9,41 %
(4 body) (4 body) (3 body)
Klasifikační třída nátěrové
hmoty ČSN 67 3004 ČSN 67 3004 ČSN 67 3004
Fe-3 Fe-3 Fe-2
PŘEDMĚT VYNÁLEZU

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU
    Použití cyklo-tetrafosforečnanu dihořečnatého jako antikorozního pigmentu.
CS86979A 1986-02-13 1986-02-13 Antikorózní pigment CS253098B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86979A CS253098B1 (cs) 1986-02-13 1986-02-13 Antikorózní pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS86979A CS253098B1 (cs) 1986-02-13 1986-02-13 Antikorózní pigment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS97986A1 CS97986A1 (en) 1987-03-12
CS253098B1 true CS253098B1 (cs) 1987-10-15

Family

ID=5343029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS86979A CS253098B1 (cs) 1986-02-13 1986-02-13 Antikorózní pigment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS253098B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS97986A1 (en) 1987-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002216632B2 (en) Fire retardant compositions with reduced aluminum corrosivity
US6828437B2 (en) Use of biopolymer thickened fire retardant composition to suppress fires
AU2002252508B2 (en) Ammonium polyphosphate solutions containing multi-functional phosphonate corrosion inhibitors
EP1341586A2 (en) Fire retardant compositions containing ammonium polyphosphate and iron additives for corrosion inhibition
AU2002235123A1 (en) Fire retardant compositions containing ammonium polyphosphate and iron additives for corrosion inhibition
KR950008634A (ko) 표면-변성 안료 및 착색 플라스틱에서의 황색 억제제로서 그의 용도
GB1573793A (en) Corrosion inhibitio n
US4341878A (en) Compositions for treating aluminum surfaces for tarnish resistance
US5066334A (en) Fungicidal and corrosion inhibiting paint pigments
Kalendova Comparison of the anticorrosion efficiencies of pigments based on condensed phosphates and polyphosphosilicates
US3589858A (en) Inhibiting the corrosion of metals in a water system
CS253098B1 (cs) Antikorózní pigment
CS247844B1 (cs) Antikorózni pigment
JP2848672B2 (ja) 高温水系腐食抑制剤
AU749564B2 (en) Composition and process for the removal of the phosphate ion content of waters
US3375200A (en) Cooling water treatment and compositions useful therein
IE35795B1 (en) Grain-refining compounds and their use in metal cleaning liquids
CS256138B1 (cs) Antikorozní pigment
KR20000067313A (ko) 액상 규산염을 함유하는 수성 무기 바인더 및 이를 이용한 도료 조성물
CS253192B1 (cs) Béžový antikorózní pigment
JPS6090266A (ja) 新規顔料
CS259734B1 (cs) Modrolialový termicky stabilní pigment s antikorozními vlastnostmi
CS259337B1 (cs) Žlutozelený termicky vysoce stabilní pigment s antikorozními účinky
CS260488B1 (cs) Antikorozní termicky stabilní pigment
CS259926B1 (cs) Antikorozní termicky stabilní pigmenty