CS255126B1 - Antikoroznítermicky stabilní pigment - Google Patents

Antikoroznítermicky stabilní pigment Download PDF

Info

Publication number
CS255126B1
CS255126B1 CS862458A CS245886A CS255126B1 CS 255126 B1 CS255126 B1 CS 255126B1 CS 862458 A CS862458 A CS 862458A CS 245886 A CS245886 A CS 245886A CS 255126 B1 CS255126 B1 CS 255126B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
anticorrosive
phosphates
pigment
corrosion
pyrophosphate
Prior art date
Application number
CS862458A
Other languages
English (en)
Other versions
CS245886A1 (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 CS862458A priority Critical patent/CS255126B1/cs
Publication of CS245886A1 publication Critical patent/CS245886A1/cs
Publication of CS255126B1 publication Critical patent/CS255126B1/cs

Links

Landscapes

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

Abstract

Řešení se týká použití difosforečnanu dimanganatého jako antikorozního termicky stabilního pigmentu. Μη2Ρ2θγ je stabilní do vysokých teplot a má účinné antikorozní schopnosti při použití do nátěrových hmot i do jiných druhů protikorozně-ochranných vrstev, včetně anorganických pojiv pro vysokoteplotní účely. Řešení může mít použití v pigmentářské technologii a v průmyslu nátěrových hmot.

Description

Vynález se týká použití difqsforečnanu dimanganatého jako antikorozního termicky stabilního pigmentu.
V posledních letech se používají jako antikorozní pigmenty ve stále větším měřítku fosforečné sloučeniny. Nahrazují se jimi do nedávné doby v tomto směru široce používané některé sloučeniny olova a zinečnaté sloučeniny chrómu. Známo je jednak použití některých jednoduchých fosforečnanů a dále použití, resp. navrhované použití některých kondenzovaných fosforečnanů. Tyto látky mají schopnost potlačovat korozi kyslíkem ve vlhkém, vodném prostředí, zejména u železných, ocelových a litinových materiálů.
V nich obsažené fosforečné anionty vážou totiž korozí uvolňované ionty železa do formy nerozpustného fosforečnanu, jež pak vytvoří povlak, zároveň pasivující povrch kovu. Příznivě se na antikorozním působení fosforečnanů mohou projevovat také jejich kationty.
Známé je v tomto směru např. působení iontů zinku, dále také iontů chrómu, manganu a vápníku. V současné době je poměrně rozšířené použití dihydrátu jednoduchého fosforečnanu zinečnatého - Zn.j (PO^) 2 · 2H2O, dále se používá i trihydrát fosforečnanu chromitého - CrPO4.3H2O a také fosforečnany některých kovů alkalických zemin. Z jednoduchých fosforečnanů manganu byly zatím potvrzeny určité antikorozní schopnosti u Mn(PO^)2 a také u hydrogen- a dihydrogenfosforečnanu - MnHPO^ a Μη(Η2ΟΡ^)2·
Je také'známo navrhované zvýšení antikorozních účinků jednoduchého fosforečnanu zinečnatého přídavkem iontů manganatých. Jednoduché fosforečnany však svými antikorozními účinky nedosahují úrovně nejlepších pigmentů na základě sloučenin olova i sloučenin chrómu se zinkem. Proto je nutné aplikovat je do nátěrových hmot v poměrně velkých mmnožstvích (koncentracích) , aby antikorozní působení bylo dostatečně účinné. Jejich další nevýhoda je založena na skutečnosti, že je třeba použít je ve formě přesně definovaných hydrátů (tj. s určitým obsahem krystalové vody), nebot jen tyto jsou dostatečně antikorozně účinné.
Tím je také výrazně omezena jejich termická stabilita (maximálně do teplot okolo 150 °C) a nelze je tedy použít do antikorozních vrstev - povlaků pro výšeteplotní účely.
Navíc může tato termická nestabilita komplikovat závěrečné mechanicko-tepelné operace úpravy pigmentu nebo také jeho dispergaci do antikorozních hmot. V některých případech použití, může být další nevýhodou jednoduchých fosforečnanů, také jejich určitá rozpustnost ve vodných ne zcela neutrálních prostředích.
Mohou se také časem znehodnocovat nátěry v důsledku jejich částečného vymývání. To při širokém použití některých těchto látek jako antikorozních pigmentů může vést i k určitým hygienicko-ekologickým problémům (zejména v případě fosforečnanu chromitého, částečně i zinečnatého). Příprava jednoduchých fosforečnanů, vzhledem k nutnosti získat je v poměrně čisté podobě a vždy s přesným obsahem krystalové vody, není technologicky jednoduchou operací. Navíc vyžadují použití poměrně kvalitních surovin a mají poměrně vysoký obsah surovinově většinou náročnější složky kovu, jež je z hlediska antikorozního působení méně účinná než složka fosforečná.
Druhou skupinou fosforečnanů používaných nebo navrhovaných pro antikorozní účely jsou některé kondenzované fosforečnany. Nejznámějši jsou zatím tzv. pólyfosforečnanová skla, což jsou vyšší lineární fosforečnany, které mají fosforečné anionty uspořádány do polymerního řetězce. Jako kationty obsahují většinou alkalické kovy (Na, K), dále kovy alkalických zemin (Ca, Mg) a v některých případech také dalši kationty (Zn, Cd, AI, Fe). (Případ použití či navržení vyšších lineárních fosforečnanů manganatých jako antikorozních pigmentů není zatím znám). Polyfosforečná skla však mají pro použití jako antikorozní pigmenty rovněž některé nedostatky.
Předně svými antikorozními účinky také nedosahují úrovně nej lepších ze sloučenin olova. X když je jejich termická stabilita výrazně vyšší než v případě hydrátů jednoduchých fosforečnanů, je rovněž omezená.
Při teplotách 400 až 600 °C totiž dochází k jejich rekrystalizaci - ztrátě sklovitého charakteru a Sasto také ztrácejí charakter aniontu v podobě vyššího polymeru; nelze je tedy použít do protikorozně-ochranných vrstev pro teploty ještě vyšší. Při aplikaci vyšších lineárních fosforečnanů vadí také jejich vyšší rozpoustnost a dokonce sklon k navlhávání, jsou-li v práškovitě pigmentové podobě. Jejich částice aplikované v ochranných vrstvách pak mohou působením vlhkosti přecházet až na dihydrogenfosforečnany, které jsou snadno rozpustné a snadno se mohou vymývat, čímž se zmíněné vrstvy (např. nátěrové filmy) rozrušují.
To je nevýhodné z hlediska požadavku na jejich dlouhodobé antikorozní působení, nebot se vrstvy stávají propustnými pro plynná a kapalná média způsobující korozi.. Navíc při . .
širokém použití některých těchto látek (např. s kationty Cd a Zn) pak z toho mohou vznikat i určité hygienicko-ekologické problémy. Zřejmě největší nevýhodou vyšších lineárních^ fosforečnanů je energetická, materiálově-konstrukční a také technologická nárpčnóšt jejich přípravy.
Je třeba je získávat cestou přes taveninu, při vysokých teplotách 800 až 1 300 °C, která je značně agresivní a z níž už do určité míry i vytěkává fosforečná složka. Oproti druhým typům fosforečnanových pigmentů jsou navíc vyšší lineární fosforečnany vzhledem ke svému sklovitému charakteru, náročnější na závěrečné operace jejich úpravy do podoby pigmentových částic (zejména drcení a mletí). Komplikovanější je také jejich dispergace do nátěrových či jiných ochranných hmot.
Dalším typem ze skupiny kondenzovaných fosforečnanů vhodným pro použití jako antikorozní pigmenty jsou v poslední době navrhované cyklo-tetrafosforečnany některých dvojmocných kovů, mj. i manganu. Tyto sloučeniny odstraňují většinu nedostatků uvedených pro jednoduché fosforečnany i pro vyšší lineární fosforečnany. Cyklo-tetrafosforečnany jsou látky termicky velice stabilní, až do teplot svého tání, jež pro jednotlivé z nich leží v intervalu 800 až 1 280 °C.
Nad teplotou tání však ztrácejí svoji strukturu i charakter cyklotetrafosforečnanu.
Jsou také chemicky velice stabilní a jejich rozpustnost ve vodných i ne zcela neutrálních prostředcích je velmi malá, takže jejich antikorozní působení má dlouhodobý charakter.
To však může být v některých případech jejich použití, zejména do vlhkých agresivních prostředí, kde je třeba rychlejšího uvolňováni fosforečných pasivujících aniontů, rovněž určitou nevýhodou. Cyklo-tetrafosforečnany mají vysoký podíl fosforečné složky, který je 2 až 3 krát vyšší než u jednoduchých fosforečnanů.
To je předností těchto látek, nebot jde o složku z antikorozního hlediska nejúčinnější, avšak v některých případech může být při přípravě cyklofosforečnanů složkou i surovinově náročnější. Operace přípravy cyklo-tetrafosforečnanů nejsou tak technologicky, energeticky a konstrukčně náročné jako bylo uvedeno u druhých fosforečných sloučenin, ale někdy jsou obtížněji zvládnutelné z hlediska docílení dostatečných výtěžností čistého produktu.
Nedostatky uvedené pro jednoduché fosforečnany a pro vyšší lineární fosforečnany odstraňuje a výhody uvedené pro cyklo-tetrafosforečnany doplňuje, použití difosforečnanu dimanganatého jako antikorozního termicky stabilního pigmentu. Mn2P2O? má pro pigmentářské použití vhodné základní fyzikální vlastnosti - hustotu, měrný povrch, spotřebu oleje, dále je prakticky bílý se zhruba 80% odrazivostí v celé oblasti viditelné části světelného spektra a je snadno dispergovatelný do organických pojiv nátěrových hmot i do jiných druhů pojiv, včetně anorganických.
Také rozpustnost difosforečnanu dimanganatého ve vodných prostředcích je vyšší než u oyklo-tetrafosforečnanu dimanganatého, a tak fosforečné pasivujici anionty uvolňuje rychleji. Difosforečnan se ale rozpouští také stupňovitě a prakticky regulovaně, podle míry korozního působeni prostředí.
Regulovaně se tedy uvolňují i pasivující fosforečné anionty. V prvním stupni antikorozního působení uvolňuje Μη2ρ2θ7 pozvolna jednu polovinu aniontů a zbytek přechází na jednoduchý fosforečnan. Ten je stále ještě v podobě pevné částice, takže se nerozrušuje v této. fázi nátěrový film, resp. jiná ochranná vrstva, do kterých byl difosforečnan jako antikorozní pigment použit. Jednoduchý fosforečnan pak dále antikorozně rovněž působí, takže působení difosforečnanu je dlouhodobějšího charakteru. Mn2P2O^ 3e zcela stabilní až do teploty svého tání (1 160 °C), avšak i po této teplotě, je-li v inertním pojivu, se jeho složení nemění a po snížení teploty pod 1 160 °C opět tuhne na pevné částice difosforečnanu.
Mn2P2°7 příznivější molární poměr P/Mn než je tomu u jednoduchého fosforečnanu.
Při technologii přípravy difosforečnanu dimanganatého se poměrně snadno dosáhne vysoké výtěžnosti čistého produktu, který má prakticky pigmentovou podobu a přitom nejsou velké nároky na kvalitu výchozích surovin. '
V dalším jsou uvedeny příklady některých pigmentových vlastností a dokumentovány antikorozně-inhibični účinky difosforečnanu dimanganatého. Pigmentové vlastnosti Mn2P2O7 odpovídají běžným anorganickým pigmentům a jeho antikorozně-inhibični účinky se ukázaly lepší než mají komerční antikorozní pigmenty založené na dihydrátu jednoduchého fosforečnanu zinečnatého.
Přikladl
Byly stanoveny některé vlastnosti difosforečnanu dimanganatého, mající vztah k jeho pigmentovému použití a inhibičnimu působení:
hustota měrný povrch spotřeba lněného oleje pH vodného výluhu
- 8 dní po vložení ocelového plechu
- 8 dní po vyjmutí ocel. plechu inhibični vlastnosti vodného výluhu
- korozní úbytky oceli po 8 dnech ponořeni do výluhu
3,55 g/cm3 1,85 m2/g
21,5 g oleje/100 g Mn2P2O7
6,19
6,89
6,31
2,52 mg/g
Příklad
Byly hodnoceny inhibični schopnosti nátěrů připraveného s pomocí olejové nátěrové hmoty obsahující jako antikorozní pigment Mn2P2O7· Nátěrová hmota měla složení (hmot. %):
% lněného oleje, 43 % pigmentu železité červeně, 10 % pigmentu zinkové běloby, 7 % mastku, 1 % sikativ (1 % oktanátu kobaltnatého v benzínu) a 10 % Mn2P2O7· S pomocí této nátěrové hmoty byly provedeny nátěry (ČSN 673 004) na destičky z ocelového plechu tloušEky 0,6 mm (válcovaného za studená), které byly podrobeny třem korozním zkouškám. Při první zkoušce byly stanoveny korozní úbytky po 21 dnech v kondenzační komoře s parami SO2 (ČSN 038 131), které činily 1,76 mg/g. Při druhé byly stanoveny korozní úbytky po 8 dnech v komoře s parami kyseliny chlorovodíkové (ČSN 673 094), jež představovaly pouze 1,65 mg/g.
Při třetí, tzv. zrychlené zkoušce odolnosti proti podkorodováni - podle Jlacha a Schiffmana 2 (ČSN 673 087) byla stanovena plocha poškozeného nátěru, jež byla jen 18 mm .
Příklad 3
S nátěry kační zkouška na ocelových destičkách připravenými podle příkladu 2 byla provedena klaelfinátěrové hmoty podle ČSN 673 004s
- zkouška A - plocha poškozeného nátěru v kondenzační komoře s obsahem SO, činila 2 23 mm (hodnoceno 4 body)
- zkouška B - plocha poškozeného nátěru v roztoku NaCl s H2O2 byla 28,5 mm (4 body)
- zkouška C - relativní hmotnostní úbytky ocelového plechu ve výluzích nátěrových filmů představovaly 7,88 % z hmotnostních úbytků v destilované vodě (3 body).
Olejová nátěrová hmota s obsahem 10 hmot. % Mn2P2O7 3e tedy hodnocena klasifikační třídou ČSN 673 004 Fe-2.
Příklad 4
Ocelové destičky s nátěry připravenými podle příkladu 2 z ocelové nátěrové hmoty s obsahem 10 hmot. % Mn2P2O7 byly po dobu 2 roků vystaveny působení povětrnostních podmínek východočeské chemicko-průmyslové aglomerace. Hmotnostní úbytky v důsledku koroze (ČSN 038*140) se pohybovaly v rozmezí 2,5 až 4 mg/g. . .
Příklad 5
Byla posouzena termická stabilita difosforečnanu dimanganatého, kalcinací v elektrické peci na různé teploty do 1 400 °C s následným rozborem kalcinátů metodami instrumentální analýzy. Mn2P2O7 byl zcela stabilní až do 1 160 °C, kdy tál, avšak z hlediska složeni byl stabilní až do 1 400 °C. Po ochlazení a ztuhnutí opět představoval krystalický difosforečnan.
PŘEDMĚT VY NÁLEZU

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VY NÁLEZU
    Použití difosforečnanu dimanganatého jako antikorozního termicky stabilního pigmentu.
CS862458A 1986-04-05 1986-04-05 Antikoroznítermicky stabilní pigment CS255126B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862458A CS255126B1 (cs) 1986-04-05 1986-04-05 Antikoroznítermicky stabilní pigment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS862458A CS255126B1 (cs) 1986-04-05 1986-04-05 Antikoroznítermicky stabilní pigment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS245886A1 CS245886A1 (en) 1987-06-11
CS255126B1 true CS255126B1 (cs) 1988-02-15

Family

ID=5361787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS862458A CS255126B1 (cs) 1986-04-05 1986-04-05 Antikoroznítermicky stabilní pigment

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS255126B1 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CS245886A1 (en) 1987-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0150706B1 (de) Cotelomere Verbindungen
EP0331600B1 (en) A corrosion inhibiting pigment and a process for the manufacturing thereof
Romagnoli et al. Non-pollutant corrosion inhihitive pigments: zinc-phosphate, a review
CA1040410A (en) Coating compositions
US5749946A (en) Anticorrosive pigment preparation containing metal oxide-coated platelet adjuvant
US5948147A (en) Synergistic pigment grade corrosion inhibitor compositions and procedures
CA1191021A (en) Active corrosion-inhibiting pigments processes for the production thereof and the use thereof
US4511404A (en) Compositions for inhibiting corrosion of metal surfaces
CS255126B1 (cs) Antikoroznítermicky stabilní pigment
JPH0550444B2 (cs)
US6176907B1 (en) Anti-corrosion coating material
CA1302661C (en) Process for preventing corrosion and embodiments thereof
EP0068648A1 (en) Corrosion inhibiting material, especially for use in paint compositions
CS259906B1 (cs) Modrofialový termicky vysoce stabilní antikorozní pigment difosforečnan dikobaltnatý
CS259341B1 (cs) Antikoroznítermicky stabilní pigment
CS259344B1 (cs) Antikoroznítermicky vysoce stabilní žlutozelený pigment
CS256621B1 (cs) Antikorozní termicky stabilní pigment
JPH0275666A (ja) 耐蝕性顔料組成物
CS260488B1 (cs) Antikorozní termicky stabilní pigment
GB2099416A (en) Water soluble glasses and anticorrosive paints incorporating them
CS262501B1 (cs) Antikomnftermicky stabilnípigmenty
CS260487B1 (cs) Antikorozní termicky stabilní pigment
CS253192B1 (cs) Béžový antikorózní pigment
CS259734B1 (cs) Modrolialový termicky stabilní pigment s antikorozními vlastnostmi
CS256138B1 (cs) Antikorozní pigment