CZ2020219A3 - Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek - Google Patents
Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2020219A3 CZ2020219A3 CZ2020219A CZ2020219A CZ2020219A3 CZ 2020219 A3 CZ2020219 A3 CZ 2020219A3 CZ 2020219 A CZ2020219 A CZ 2020219A CZ 2020219 A CZ2020219 A CZ 2020219A CZ 2020219 A3 CZ2020219 A3 CZ 2020219A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- corrosion
- pigment
- pigments
- organic
- pda
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C63/00—Compounds having carboxyl groups bound to a carbon atoms of six-membered aromatic rings
- C07C63/33—Polycyclic acids
- C07C63/337—Polycyclic acids with carboxyl groups bound to condensed ring systems
- C07C63/42—Polycyclic acids with carboxyl groups bound to condensed ring systems containing three or more condensed rings
- C07C63/48—Polycyclic acids with carboxyl groups bound to condensed ring systems containing three or more condensed rings containing three or more carboxyl groups all bound to carbon atoms of the condensed ring system
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
- C09D5/082—Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
- C09D5/086—Organic or non-macromolecular compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
Soli perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny s kovy IIA nebo IIB skupiny periodické tabulky jsou použity jako antikorozní činidla. Tato antikorozní činidla jsou vhodná zejména do nátěrových hmot.
Description
Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek
Oblast techniky
Vynález se týká nového použití solí perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny s dvojmocnými kovy IIA a IIB skupiny periodické tabulky jako antikorozních látek.
Dosavadní stav techniky
Koroze železných a ocelových materiálů (výrobků) je stálý problém, který dosud nenalezl trvalé řešení. O problému koroze a inhibitorů koroze se lze dočíst, například, mimo řady jiných zdrojů v knize ..Koroze a protikorozní ochrana kovů. R. Bartoníček a kol., Academia, Praha 1966, str. 11-23, 269-328, nebo v knize Corrosion, Prevention and protection. Practical solutions, VS. Sastri. Edward Ghali, Mimoun Elhoujdaini, John Wiley and Sons. Ltd., 2007, str. 18-46 a rovněž i v monografii Corrosion for everybody, Alec Groysman, Springer, str. 1-5, 2010. Dnes všeobecně uznávaný mechanismus koroze železa předpokládá, že korozi železa čili jeho oxidaci na oxidy železa způsobuje voda, kyslík a kyseliny, které korozi urychlují.
V odborné literatuře se již méně připomíná fakt, že korozi železa může způsobit samotná voda, bez kyslíku a kyseliny, podle známé Bechampovy rovnice:
Fe + H2O —> FeO + H2
Pokud se difúzí do místa koroze dostane kyslík, s vodíkem utvoří zpátky vodu. To je důvod toho, že jednou již zahájená koroze (v centru koroze) se nezastaví, protože difúze kyslíku přes veškeré nátěry je velmi rychlá. Navíc celý proces se zrychluje tak, jak roste povrch centra koroze.
Po chemicko-fýzikální stránce centra koroze (spoty) fungují jako elektrické mikro-články, kde mezi katodou a anodou protéká elektrický proud. Pokud se mezi katodická a anodická místa vloží látka, která v daném systému vykazuje korozně inhibiční vlastnosti, například může působit jako elektrický izolant, tak se zpomalí koroze povrchu kovového materiálu. Pro zpomalení koroze je tedy potřeba zvýšit polarizační napětí jak katody, tak anody, neboli zvýšit elektrický odpor.
Ve většině případů je inhibice, resp. zpomalení korozních reakcí, dosaženo interakcí nebo reakcí mezi inhibitorem a povrchem kovu, jejichž výsledkem je tvorba inhibičního povrchového filmu. V jiných případech může být korozní prostředí ovlivněno tak, že se stává méně korozivním. Pak dochází ke snižování koncentrace rozpuštěného kyslíku, k neutralizaci rozpustných kyselých plynů, k regulaci pH pro podporu trvalé pasivace kovového povrchu. Inhibitory a pigmenty inhibují zpravidla jednu ze dvou elektrochemických parciálních reakcí.
V praxi se jako anodické inhibitory koroze používají například fosforečnany a benzoany, pro neutrální prostředí i chromany a další anionty včetně křemičitanů. Přídavek těchto látek má vliv hlavně na průběh potenciálové závislosti dílčího anodického děje. Působením anodických inhibitorů dochází často k alkalizaci korozního prostředí. Jako katodické inhibitory se používají kovové kationty vyšších mocenství a pro kyselá prostředí oxoanionty (CrOr, MnOr, MoOr a další), dusitany a dusičnany. Působení těchto látek lze vysvětlit zesílením dílčího katodického děje a jeho posunutím do potenciálové oblasti pasivity chráněného kovu. Ionty Ca2+ a Zn2+tvoří s korodujícím kovem směsné hydroxidy a ty pak blokují katodická místa. Podobně blokují katodický proces i polyfosfáty.
Organickými sloučeninami, které účinkují jako inhibitory koroze, jsou kromě např. organických chromanů i nitrosloučeniny a některé další, například azealát hořečnatý, sloučeniny s aktivní skupinou, obsahující dusík, síru anebo kyslík, pomocí níž se sorbují na povrchu. Dlouhou dobu
-1 CZ 2020 - 219 A3 byly pro nátěrové hmoty jako inhibitory koroze pro organické povlaky vzniklé aplikací nátěrových hmot užívány sloučeniny olova a chromanové pigmenty. Za ekologické varianty byly navrženy různé náhrady s ne příliš uspokojivým výsledkem. Použití organických inhibitorů koroze zcela místo anorganických antikorozních pigmentů není významně rozšířeno.
Na rozdíl od organických inhibitorů koroze jsou organické antikorozní pigmenty jen málo rozpustné organické látky nebo kovové soli organických kyselin. Jsou užívány v pojivech navíc k anorganickým pigmentům pro posílení jejich funkce zejména v počáteční fázi korozního působení a pro vytvoření synergického účinku. Byly původně vyvinuty s cílem nahradit toxické antikorozní pigmenty na bázi chromanů a olova. Obchodní názvy tohoto typu pigmentů jsou: Sicorin RZ nebo Heucorin RZ (firmy BASF nebo Heubach), Alckophor 827 (Henkel) nebo Irgakor 252 (Ciba-Geigy). Jedná se například o následující typy organických pigmentů: zinečnatá sůl nitroizoftalové kyseliny, zink-merkaptobenzothiazol, zásaditá zinečnatá sůl Nbenzosulfonylanthranilové kyseliny a (2-benzothiazolylthio)jantarová kyselina
Organické pigmenty, které se na trhu označují jako tzv. pery lenové pigmenty, zahrnují diimidy perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny, kde chemická struktura těchto pigmentů je popsána obecným vzorcem I, kde Rje alifatický (například methyl CH,, v Color Indexu Pigment Red 179 nebo fenetylamin, Pigment Black 31), nebo aromatický zbytek (například 2,4-dimethyl-fenyl, Pigment Red 149). V principu se jedná o červené či černé pigmenty.
(I)
Organické pigmenty jako takové, včetně pigmentů perylenových, které jsou používané na trhu, mají všeobecně obvykle dobré až vynikající stálosti v povětmosti a na světle, ale nemají žádné antikorozní vlastnosti. Tento problém se v praxi řeší přídavkem antikorozních aditiv (přípravků) do formulací nátěrových hmot, laků, a podobně. Základním problémem je však to, že tyto antikorozní sloučeniny mají jinou chemickou strukturu, než pigment (nosič „barvy“, barevného odstínu), takže jsou často vzájemně nekompatibilní.
Podstata vynálezu
Výše uvedený problém řeší předkládaný vynález, který poskytuje antikorozní činidla podobné povahy jako organické pigmenty. Organické pigmenty jsou obecně rozsáhlé π-konjugované systémy, takže antikorozní sloučeniny podle tohoto vynálezu jsou rovněž rozsáhlé π-konjugované systémy založené na perylenové jednotce.
Předmětem vynálezu je tedy použití solí perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny s dvojmocnými kationty kovů IIA nebo IIB skupiny periodické tabulky. Tyto sloučeniny lze charakterizovat obecným vzorcem A:
- 2 CZ 2020 - 219 A3
(A), kde Me je kov IIA nebo IIB skupiny periodické tabulky.
Ve výhodných provedeních je Me je Mg nebo Zn.
Sloučeniny vzorce A a jejich příprava jsou známy, nebo lze použít postupy analogické již známým postupům výroby nebo postupům přípravy uvedeným v tomto dokumentu.
Dihořečnatá sůl perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny, včetně její syntézy, je popsána například v dokumentu Jiao Zhao, Panpan Su, Yaopeng Zhao, Mingrun Li, Yan Yang, Qihua Yang and Can Li: Systematic morphology and phase control of Mg-ptcda coordination polymers by Ostwald ripening and self-templating, J. Mater. Chern., 2012, 22, 8470, kde je rovněž popsána metoda přípravy MgO z této dihořečnaté soli.
Dizinečnatá sůl perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny, je popsána například v dokumentu Zhao, Jiao et al, Preparation of Zn-Co-0 mixed-metal oxides nanoparticles through a facile coordination polymer based proces. From RSC Advances, 3(12), 4081-4085; 2013, dále pak v dokumentu Zhao, Jiao; Li, Mingrun; Sun, Junliang; Liu, Leifeng; Su, Panpan; Yang, Qihua; Li, Can, Metal-Oxide Nanoparticles with Desired Morphology Inherited from Coordination-Polymer Precursors. Chemistry - A European Journal (2012), 18(11), 3163-3168, S3163/1 -S3163/16.
V rámci předkládaného vynálezu bylo zjištěno, že sloučeniny vzorce A jsou překvapivě velmi účinné anodické inhibitory koroze železných a ocelových výrobků, a protože mají vlastnosti a chování organických pigmentů, jsou velmi vhodné jako aditiva do organických pigmentů všech typů, obzvláště pak do perylenových pigmentů obecného vzorce I (diimidy perylen-3,4,9,10tetrakarboxylové kyseliny). Sloučeniny vzorce I působí jako anodický antikorozní pigment inhibitor, který vytvoří na povrchu anody (korozní mikročlánek) nerozpustný ochranný film a pasivuje ji. Navíc o π-systémech je známo, že mají afinitu k železu díky tvorbě tzv. π-vazby, kde vrstvička na povrchu železa nemusí být nutně monomolekulámí díky tomu, že existuje π-π stohování mezi jednotlivými π-systémy.
Sloučeniny vzorce A působí také mechanismem spočívajícím v komplexotvomých schopnostech těchto sloučenin v oblasti mezifázového rozhraní kovový povrch (Fe) - organický povlak s obsahem sloučeniny - korozní prostředí. Rovněž jsme zjistili, že hydrolýzou a „rekomplexací“ vzniká na molekulární úrovni oxid dvoj mocného kovu Me, který s vodou reaguje za následného vzniku hydroxidu dvojmocného kovu Me.
To má pak za následek, že hydroxid dvojmocného kovu neutralizuje případné kyseliny, které by urychlovaly korozi, a tvoří ochrannou vrstvu na oceli.
V důsledku toho jsou sloučeniny vzorce A velmi účinné inhibitory koroze železa a oceli a to v takové míře, že se s výhodou použijí jako aditiva ke stávajícím organickým pigmentům a vzhledem k jejich nízkému obsahu v porovnání s obsahem „barvotvomého organického pigmentu“ ve formulaci například nátěrové hmoty, nedojde k výraznému, viditelnému, ovlivnění požadované
-3CZ 2020 - 219 A3 barvy či odstínu nátěru, laku, a podobně. Jako aditivum je obecně označována látka, činidlo, které stačí k získání výsledného efektu, tedy například k získání antikorozního efektu, dávkovat ve velmi malém množství, vztaženo k celé formulované kompozici.
Nátěrovými hmotami jsou například nátěr, lak, barva, či ochranný nátěr. O chemii a technologii nátěrových hmot se lze dočíst například v literatuře Paint and Coating Testing Manual, 15th. Edition of the Gardner-Sward Handbook, ed. J. Koleske (West Conshohocken, PA: ASTM International, (2012), nebo v Kittel H.: Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Band 3, S. Hirzel Verlag Stuttgart, 2001.
Nátěrové hmoty je souhrnný název pro všechny hmoty, jejichž hlavní součástí jsou filmotvomé látky tvořící složku pojivá nátěrové hmoty, a které se nanášejí v tekutém, těstovitém nebo práškovém stavu na předmět, aby na něm vytvořily nátěr (nátěrový film) požadovaných vlastností. Podle svých charakteristických vlastností se dělí, například mimo jiné, na transparentní, které tvoří průhledný až průsvitný nátěr (například laky, fermeže), nebo na pigmentované, které tvoří zpravidla neprůhledný nátěr (například emaily, barvy, tmely). Lak je nepigmentovaná nátěrová hmota. Tvoří zpravidla hladký a průhledný nátěr. Barvou zde potom rozumíme pigmentovanou nátěrovou hmotu, která po nanesení na podklad vytváří neprůhledný, zesítěný polymemí film, takzvaný nátěr. Další významnou složkou většiny nátěrových hmot jsou proto pigmenty, jejichž hlavními vlastnostmi jsou kryvost, vybarvovací schopnost, popřípadě mají jiné speciální vlastnosti. V našem případě se jedná o získání antikorozní vlastnosti, vedle efektu ostatních přítomných pigmentů v nátěrové hmotě, které zde mají funkci dosažení kryvosti a vybarvovací schopnosti nátěru. Jako antikorozní pigmenty se obecně označují práškové látky, které po aplikaci do pojiv nátěrových hmot vykazují korozně-inhibiční účinky ve styku s chráněným kovem a v přítomnosti vody a kyslíku, a omezují tak rychlost koroze kovového povrchu chráněného nátěrovým filmem. Pigmenty jsou vpojivech dispergovány, nerozpouštějí se v nich, a pojivo s aplikovaným pigmentem představuje tedy heterogenní směs. Pojivo je filmotvomá látka nebo směs filmotvomých látek včetně změkčovadel a netěkavých aditiv, které vážou dispergované částice pigmentů v nátěru a vytváří jeho spojitou fázi. Filmotvomá látka tvoří netěkavou složku pojivá a je schopná vytvořit polymemí film (nátěr). Je buď organického nebo minerálního původu a v rozpouštědlech může být rozpuštěna nebo dispergována. Aditivum je přísada používaná v malém množství, která upravuje určité vlastnosti nátěrových hmot nebo nátěm. Zabraňuje např. tvorbě škraloupů, upravuje rozliv, zvyšuje lesk, potlačuje usazování pigmentů, je katalyzátorem, nebo urychluje zasychání atd. Pro jednotlivé typy nátěrových hmot, podle podmínek použití a pořadí v nátěrovém systému, platí, že základní nátěrové hmoty, které se používají pro první nátěr nenatřeného nebo napuštěného podkladu nebo případně první vrstvu obnovovacího nátěm, jsou vysoce pigmentované. Podkladové nátěrové hmoty, které se používají jako vrstva pod vrchní nátěr, jsou středně pigmentované. Emaily, tedy vrchní nátěrové hmoty, které se používají jako poslední vrstva v nátěrovém systému, j sou v této řadě nejméně pigmentované. Přesná koncentrace pigmentů a aditiv ale vždy potom závisí na typu pojivá, podmínek nanášení a rentabilitě povrchové úpravy a celé další řadě faktorů.
Pojem nátěrová hmota jako označení kapalného pojivá, v němž jsou dispergovány (suspendovány) pevné částice anorganických nebo organických sloučenin, známých jako pigmenty, je obecným vyjádřením výše uvedeného.
Organický povlak, neboli nátěrový film, lze přesněji definovat potom jako systém tvořený polymemí matricí vzniklou chemickou reakcí dvou či více složek, pigmenty, speciálními pigmenty, plnivy a dalšími složkami systému jsou aditiva zabezpečující určité vlastnosti systému ještě v tekuté formě, při aplikaci a dále v suchém stavu filmu [Florio J.J., Miller D.J.: Handbook of Coatings Additives, Marcel Dekker Inc., New York, 2004, nebo Asbeck W.K.: J. Coat. Technol. 64, 47 1992], Z důvodu možnosti aplikace některou z prakticky využitelných nanášecích technik obsahuje nátěrová hmota ve většině případů určité množství pravých a nepravých rozpouštědel upravujících podstatně viskozitu kapalného systému [Mezger T.G.: The Reology Handbook, Vincentz Network, Hannover, 2011 nebo Breucker M.: Farbe Lack 96, 103 1990],
-4CZ 2020 - 219 A3
Jsou-li v nátěru obsaženy pigmenty, má to proto na jeho vlastnosti velký vliv [Buxbaum G.: Industrial Inorganic Pigments, Second, Completely Revised Edition, Wiley-VCH, 1998],
Objasnění výkresů
Obr. 1: Polarizační křivky
Obr. 2: Snímky vybraných organických povlaků
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 3: Snímky ocelových panelů
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 4: Snímky vybraných organických povlaků
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 5: Snímky ocelových panelů
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 6: Snímky vybraných organických povlaků
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 7: Snímky ocelových panelů
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující Pigment Red 179 a pigment PDA-Mg (0,25 %).
Obr. 8: Tafelové grafý vybraných organických povlaků
a) organický povlak obsahující pouze Pigment Red 179;
b) organický povlak obsahující pigment PDA-Mg (0,25 % hmotn.).
Příklady uskutečnění vynálezu
Materiály a metodiky
Dianhydrid 3,4,9,10-perylenetetrakarboxylové kyseliny (PDA) byl získán ze společnosti Centrum organické chemie s.r.o., Rybitví, Pardubice.
Pigment Red 179 byl syntetizován v laboratořích Univerzity Pardubice.
Inertní pigment T1O2, oxid titaničitý rutilového typu (obchodní název R02), byl získán z Prechezy Přerov, a.s.
-5CZ 2020 - 219 A3
Průmyslově vyráběný inhibitor koroze (katalogový list výrobce uvádí, že se jedná o Zn-sůl kyseliny nitroizoftalové, obchodní název Sicorin RZ) byl získán jako laboratorní vzorek z firmy Heubach GmBh, Německo.
Ocelové zkušební panely standardních definovaných vlastností pro testování vlastností pigmentů aplikovaných v nátěrových hmotách (materiál nízkouhlíková ocel, výrobce/dodavatel Q LAB Corporation, UK, přesný popis je uveden v dalším textu) byly získány od firmy Q panel.
K měření práškových difraktogramů byl použit rentgenový difraktometr D8 ADVANCE (Bruker AXS, Německo) vybavený vertikálním θ - θ (theta-theta) goniometrem (poloměr = 217,5 mm). Goniometr je osazen rentgenkou s Cu anodou (U = 40 kV, I = 30 mA; λ = 1,5418 Á), grafitovým sekundárním monochromátorem a scintilačním Na(Tl)I detektorem. Měření bylo provedeno za pokojové teploty v rozsahu 2 až 50° (2 θ (2 theta)) s krokem 0,02° a čas načítání intenzity difraktovaného záření byl 5 s/krok. Elementární analýzy vzorků byly naměřeny standardními postupy na oddělení elementární analýzy (UOChT, FChT) na analyzátoru od firmy Fisons Instrument.
ESM: vzorky byly fotografovány pomocí elektronového mikroskopu JSM7500F. Urychlovací napětí primárního svaku elektronů bylo 5kV. Povrch vzorků byl zvodivěn naprášením tenké vrstvy zlata.
Magnetická míchačka HEIDOLPH MR 3001K, intenzita míchání v příkladech syntéz 700 ot./min.
Elektromagneticky míchaný autokláv Berghof Autoclave HR-500. Objem: 500 ml. Max. tlak: 200 bar (20 MPa) (vysokotlaký reaktor). Max. teplota: 250 °C. BLH-800 Heating plate, BAH-100 Heating block.
Dispergační zařízení typu disolver Dispermat Donventa AG s tříúrovňovým vertikálním míchadlem s hladkými disky o průměru 35 mm s otvory o průměru cca 8 mm (náplň - skleněné balotinové kuličky o průměru 3,0 mm, Česká republika) a filtrační materiál - polyamidová tkanina Uhelon 45S s velikostí 162 pm a průměru vlákna 60 pm (Česká republika) byly využity pro přípravu nátěrových hmot.
Pro charakterizaci práškových pigmentů byla používána následující zařízení a vybavení: hustoměr Autopyknometr AccuPycIU340 Micromeritics (Spolková republika Německo); analytické váhy OHAUS (Švýcarsko).
Pro stanovení korozní odolnosti byla využívána následující zařízení:
Potenciostat VSP-300 VSP300 Biologie (Francie) byl využit pro hodnocení efektu korozního inhbitoru v polymemím filmu metodou elektrochemické techniky lineární polarizace.
Komora pro testy v atmosféře NaCl (korozní komora V400 Liebish, Německo), byla využita pro stanovení antikorozních vlastností nátěrových hmot v umělé simulované atmosféře solného elektrolytu.
Komora pro testy v atmosféře SCE (Gebr. Liebisch 33649 Bielefeld) byla využita pro stanovení antikorozních vlastností nátěrových hmot v umělé simulované atmosféře vlhkosti a oxidu siřičitého.
Přístroj pro UV (Q panel, S36) byl využit pro stanovení antikorozních vlastností nátěrových hmot v umělé simulované atmosféře s UV zářením.
-6CZ 2020 - 219 A3
Rovněž pro záznam stavu vzorků byl použit scaner HP SCANJET 300 a fotoaparát Sony-DSCH60V se stativem VCT-VPR1 pro obrazový záznam nátěrových filmů.
Příklad 1
Syntéza dihořečnaté soli perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové 472,93 g.mol1) kyseliny (C24H8Mg2O8; M
WH
Dianhydrid 3,4,9,10-perylentetrakarboxylové kyseliny PDA (5 g; 0,012745 mol) se za míchání smíchal s 90 cm3 vody. Potom se přidalo 47 cm3 vodného roztoku KOH (4,29 g; 0,0764 mol) a směs se míchala do vzniku roztoku. Posléze se do roztoku přidal MgCl2.6H2O (5,44 g; 0,026764 mol) a směs se míchala při teplotě 90 °C po dobu 4 hodin. Výsledné pH bylo na konci 8. Vzniklý žlutý pigment byl odfiltrován a na filtru promyt vodou (200 cm3). Posléze byl pigment (označen jako PDA-Mg) usušen při teplotě 80 °C. Výtěžek PDA-Mg byl 5,44 g, což představuje 90,2 % vztaženo na výchozí PDA. Obsah Mg v pigmentu PDA-Mg byl 101 010 mg .kg1, teoreticky by měl být 102 800 mg.kg1.
Příklad 2
Syntéza divodné dizinečnaté soli perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny (CtyHiOioZm: M = 591,13 g.mol1)
Dianhydrid 3,4,9,10-perylentetrakarboxylové kyseliny PDA (5 g; 0,012745 mol) se za míchání smíchal s 90 cm3 vody. Potom se přidalo 47 cm3 vodného roztoku KOH (4,29 g; 0,0764 mol) a směs se míchala do vzniku roztoku. Posléze se do roztoku přidal ZnCl2 (3,69 g; 0,02707 mol) a
-7 CZ 2020 - 219 A3 směs se míchala při teplotě 90 °C po dobu 4 hodin. Výsledné pH bylo na konci 7,5. Vzniklý žlutý pigment byl odfiltrován a na filtru promyt vodou (200 cm3). Posléze byl pigment (označen jako PDA-Zn) usušen při teplotě 80 °C. Výtěžek PDA-Zn byl 6,24 g, což představuje 82,8 % vztaženo na výchozí PDA. Výsledek elementární analýzy ukazuje následující tabulka.
| Složení | C% | H% | Zn % |
| Teoretické | 48,76 | 2,05 | 22,12 |
| PDA-Zn | 48,17 | 2,13 | 21,37 |
Příklad 3
Příprava a složení nátěrových hmot pro stanovení účinnosti syntetizovaných antikorozních pigmentů
Syntetizované pigmenty (PDA-Mg a PDA-Zn.) byly testovány při 3 koncentracích 0,1 %, 0,25 % a 0,50 % v polymemích povlacích vzniklých nanesením nátěrových hmot na standardní zkušební ocelové panely. Formulace nátěrových hmot obsahovaly dále Pigment Red 179 v množství 1 % (nosič barevnosti) a inertní bílý pigment R02 (TiCh pro zajištění konstantního podílu pevných částic ve vzniklém polymemím filmu). Zároveň byly provedeny stejné testy s nátěrovou hmotou bez obsahu aktivní složky inhibitoru (tzv. slepý pokus, což znamenalo nátěrovou hmotu NH s obsahem TÍO2) a s nátěrovou hmotou s obsahem průmyslově používaného pigmentu komerčního inhibitoru koroze Sicorin RZ (Zn sůl kyseliny nitroizoftalové). Jako pojivo nátěrových hmot byla zvolena epoxyesterová pryskyřice rozpouštědlového typu (Worléder D46), která poskytuje kvalitní polymemí filmy vhodné pro korozní ochranu kovových materiálů. Nátěrové hmoty byly připraveny metodou účinné dispergace práškových podílů v kapalném roztoku pojivá. Nátěrové hmoty byly před aplikací naředěny rozpouštědlem (xylen) pro zajištění potřebné viskozity. Protože epoxyesterová pryskyřice zasychá po odpaření rozpouštědla oxypolymeračním způsobem, byl do nátěrových hmot (NH) aplikován tzv. směsný sikativ na bázi Co, Ca, Zr (NUODEX COMBI HS) v množství 0,3 %, který byl získán od Rockwood Pigments, Velká Británie.
Dispergační zařízení typu disolver Dispermat Donventa AG s tříúrovňovým vertikálním míchadlem s hladkými disky o průměru 35 mm s otvory o průměru cca 8 mm (náplň skleněné balotinové kuličky o průměru 3,0 mm, Česká republika) a filtrační materiál - polyamidová tkanina Uhelon 45S s velikostí 162 pm a průměru vlákna 60 pm (Česká republika) byly využity pro přípravu nátěrových hmot.
Seznam surovin pro přípravu nátěrových hmot (NH)
Pojivo pro přípravu nátěrových hmot NH
| Složení: | epoxyesterová pryskyřice modifikovaná | směsí |
| konjugovaných mastných kyselinách obsahující tungový | ||
| olej, zasychající oxopolymeračním mechanismem | ||
| Hustota (20 °C): | 0,98 g/cm3 | |
| Obsah sušiny: | 60% | |
| Číslo kyselosti: | max. 4 (DIN EN ISO 3682) | |
| Rozpouštědlo: | xylen | |
| Výrobce: | Worlée Chemie, Spolková republika |
Sikativum pro přípravu nátěrových filmů OP
Složení: roztok karboxylátů Co, Ca, Zr
Skupenství: kapalné
-8CZ 2020 - 219 A3
Funkce:
Dodavatel:
Sikativum doporučené pro rozpouštědlové na vzduchu schnoucí nátěrové hmoty
Rockwood Pigments, Velká Británi • Testované pigmenty: PDA-Mg a PDA-Zn.
• Pigment jako nosič barevnosti: Pigment Red 179 Zn.
• Srovnávací komerční inhibitor (Zn sůl kyseliny nitroizoftalové).
• Oxid titaničitý
Složení:
Hustota:
Spotřeba lněného oleje:
KOKP:
Výrobce/dodavatel:
Funkce:
• Xylen
Sumární vzorec: Výrobce/dodavatel:
Funkce:
• Chloroform
Sumární vzorec:
Výrobce/dodavatel:
Funkce:
T1O2 rutilového typu
4,119 g/cm3
26,9 g/100 g pigmentu
Precheza a.s., Česká republika (obchodní značení R02) inertní bílý kryvý pigment v nátěrové hmotě
0-, m-, p- C6Hio Penta, Česká republika rozpouštědlo
CHCE
Penta, Česká republika odmašťovadlo • Destilovaná voda
Skupenství: Funkce:
kapalné vodné prostředí/ chladicí médium
Postup přípravy nátěrových hmot dispergací
Příprava nátěrových hmot byla prováděna na zařízení typu disolver Dispermat D jako šaržovitého kuličkového laboratorního mlýnu. Dispergace vycházela z ČSN EN ISO 8780-4 (670550, 1997) Pigmenty a plniva - Metoda dispergace pro hodnocení dispergačních charakteristik - Část 4: Dispergace s použitím perlového mlýna, a také z ČSN EN ISO 8780-1 (670550, 1997) Pigmenty nátěrových hmot a plniva - Metody dispergace pro hodnocení dispergačních charakteristik - Část 1: Úvod. Nejprve byly do míchadlem opatřené nádoby naváženy příslušné kapalné složky nátěrové hmoty. Navážené množství pryskyřice bylo mícháno tříúrovňovým vertikálním typem míchadla s hladkými perforovanými disky o průměru 3,4 až 3,7 mm, kdy disky zabíraly 80 % průměru míchané nádoby. Obvodová rychlost disolverového míchadla byla nastavena na 8 až 9 m/s. Při této rychlosti bylo do systému pňdáno definované množství rozpouštědla, skleněné bezolovnaté kuličky balotiny o průměru 3 až 4 mm, které nezaujímaly více než 30 % celkového objemu mlýna. Vsypávání práškové násady probíhalo při nižší obvodové rychlosti, aby docházelo k plynulému odebírání práškového podílu diskovým míchadlem. Po vmíchání vsádky do roztoku pojivá byla zvýšena obvodová rychlost míchadla na hodnotu 10 až 15 m/s. Při této rychlosti byl vzorek míchán po dobu 45 až 60 minut. Vnější stěny nádoby byly po celou dobu dispergace chlazeny, aby nedocházelo k odpařování rozpouštědla a nechtěnému zahušťování vznikající nátěrové hmoty. Směs nátěrové hmoty a balotinových kuliček byla zfiltrována přes 100% polyamidovou tkaninu UHELON 45S s velikostí ok 162 pm. Ke zfiltrované suspenzi bylo přidáno malé množství aditiv - sikativa a antioxidantu pro zamezení tvorby škraloupů na hladině nátěrové hmoty, ty byly
-9CZ 2020 - 219 A3 odstaveny, aby odpěnily a do nanášení byly uchovávány v uzavřených nádobách v klimatizovaném boxu při 21 °C. Podmínky skladování vycházely z normy ČSN 650201 (650201, 2003) Hořlavé kapaliny - Prostory pro výrobu, skladování a manipulaci. Těsně před aplikací nátěrové hmoty byla dle mechanismu pojivá přidána odpovídající složka buď sikativa, nebo tvrdidla.
Příprava zkušebních vzorků organických povlaků pro testování
Připravené nátěrové hmoty byly aplikovány na ocelové panely pomocí krabicového aplikátoru na standardní ocelové panely (Q panel) a po jejich zaschnutí a vytvrzení byly organické povlaky (polymemí filmy) podrobeny elektrochemickému měření a rovněž zrychleným cyklickým korozním zkouškám v simulovaných korozních a povětrnostních atmosférách. Typy a rozměry ocelových panelů byly následující: Q panel ocelový typ S46, rozměry 102 x 152 x 0,81 mm byly použity pro korozní zkoušku (NaCl, SO2). Q panel ocelový typ S36, o rozměrech 76 x 152 x 0,81 mm byl použit pro cyklickou korozní/povětmostní zkoušku v atmosféře s NaCl + (NH4)2SO4 / UV). Q panel ocelový typ QD-24, rozměry 51 x 102 x 0,51 mm byl použit pro elektrochemické měření. Výsledná tloušťka zaschlého filmu byla DFT = 70 ± 10 pm. Organické povlaky byly před započetím zkoušek kondiciovány v klimatizované místnosti, při podmínkách T=21 C, RH= 50 % po dobu 21 dnů. Pro testy v korozních simulovaných atmosférách byly zkušební vzorky, resp. nátěrové filmy na ocelových podkladech pomocí řezného nástroje opatřeny svislým řezem o délce 8 cm a šířce 1 mm.
Schnutí organických povlaků probíhalo v klimatizované místnosti bez přítomnosti jakýchkoliv rozpouštědel za konstantní teploty a regulované vlhkosti v místnosti. Na panely určené pro korozní testy byla nanesena druhá vrstva nátěru, a to nejdříve po 7 dnech od aplikace vrstvy první. Volba štěrbiny pravítka pro nanášení druhé vrstvy byla volena tak, aby suchá tloušťka nátěrového filmu dosáhla minimálně 70 ±10 pm. Po zaschnutí celistvého povlaku byly plochy, na kterých se nenacházel film, tedy hrany a zadní strany všech panelů určených pro korozní zkoušky, oblepeny těsnicí samolepicí páskou, čímž bylo zabráněno přístupu korozního prostředí, a tím nežádoucímu podkorodování zkušebních filmů.
Měření suché tloušťky nátěrového filmu
Životnost nátěru a s tím související ochranná schopnost nátěru je přímo úměrná suché tloušťce nátěrového filmu (DFT z anglického Dry Film Thickness). Tloušťka nátěru má vliv na chemickou i antikorozní odolnost, a také na výsledky mechanických zkoušek. Tloušťka nátěru na kovovém podkladu byla měřena magnetickým tloušťkoměrem BYK dle ČSN EN ISO 2808 (673061, 2007) Nátěrové hmoty - Stanovení tloušťky nátěru. Před vlastním měřením byla provedena kalibrace na kovovém podkladu, který odpovídal podkladu zkoumaného vzorku. Na pěti různých místech bylo provedeno měření a jako výsledná tloušťka nátěru byl brán aritmetický průměr naměřených hodnot.
Příklad 4
Stanovení vlastností antikorozních pigmentů elektrochemickou metodou lineární polarizace
Podmínky měření, pomůcky
Potenciostat (VSP-300), jako elektrolyt byl aplikován 3,5% hmota, roztok NaCl, vzorky byly proměřovány při polarizaci -10 až 10 mV, rychlost nastavena na 0,166 mV/s. Vyhodnocován byl polarizační odpor a korozní rychlost na základě výpočtů.
Stanovení lineární polarizace v roztoku NaCl
Lineární polarizace se používá pro sledování koroze a je zvláště určena pro stanovení polarizačního odporu a proudové hustoty, popřípadě rychlosti koroze. Metoda byla přizpůsobena znění ČSN EN
-10CZ 2020 - 219 A3
ISO 17463 (673117, 2015) Nátěrové hmoty - Směrnice pro stanovení ochranných vlastností organických povlaků urychlenou cyklickou elektrochemickou metodou. Pro měření lineární polarizace byla využita cela, do které byla umístěna referenční elektroda, a to nasycená kalomelová elektroda, protielektrodou se stala platinová elektroda a pracovní elektrodu tvořil proměřovaný vzorek. Princip metody vychází z faktu, kdy se na polarizační křivce vyskytuje lineární úsek v okolí korozního potenciálu. 1 cm2 proměřovaného vzorku fungujícího jako pracovní elektroda byl vystaven 1M roztoku NaCl, který plnil funkci korozního prostředí. Cela byla vložena do přístroje Potenciostat/galvanostat (VSP - 300, Francie). Takto připravené vzorky byly exponovány po dobu 12 hodin působení solného roztoku, poté byly proměřeny technikou lineární polarizace. Následně byl vyhodnocován samovolný korozní potenciál (Ecor), proudová hustota (ICOr), dle Tafelových křivek (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů, a Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.); polarizační odpor (Rp) byl následně vypočten ze Stem Gearyovy rovnice (Chyba! Nenalezen zdroj odkazů., posledním vyhodnocovaným parametrem byla rychlost koroze (Vkor).
čar = B/Rp
Vzorec 1
B= βα* ^/2,303 X (βα + β^
Vzorec 2
CR = Icor X K X EW /px A
Vzorec 3 kde: ICOr - proudová hustota [A], Rp - polarizační odpor [Ω], B - konstanta pro partikulární systém, pa - Tafelova anodická směrnice, βε - Tafelova katodická směrnice, Cr - korozní rychlost [mm/rok], K - konstanta definující jednotku korozní rychlosti, EW - ekvivalentní hmotnost (Fe: 55,85 g/mol), p - hustota panelu (Fe: 7,87 g/cm3), A - plocha proměřované oblasti [cm2].
Vyhodnocení
Vzorky byly proměřovány metodou lineární polarizace, to znamená, že byly naměřeny polarizační křivky (obr. 1), ze kterých byly posléze vyhodnoceny korozní proudové hustoty, samovolné korozní potenciály a sklony tafelových oblastí. Z lineárního úseku v okolí korozního potenciálu na polarizačních křivkách byl vyhodnocen polarizační odpor a následně byla z těchto parametrů počítána korozní rychlost.
Vlastnosti antikorozních pigmentů v NH stanovené metodou zrychlených laboratorních zkoušek
V rámci zrychlených cyklických korozních zkoušek byly organické povlaky podrobeny expozici v atmosféře neutrální solné mlhy (na základě ČSN EN ISO 9227, 2018) s celkovou expozicí 1440 h, v atmosféře s obsahem SO2 (na základě ČSN EN ISO 3231, 1998) s celkovou expozicí 1008 hodin. Rovněž byl proveden cyklický korozní/povětmostní test, se střídavou expozicí UV záření a mlhy směsného elektrolytu / UV(ASTM D 5894-96, 1996) s celkovou expozicí 540 h.
Metody hodnocení korozních projevů
Po vyjmutí zkušebních vzorků organických povlaků z jednotlivých korozních prostředí byly hodnoceny projevy koroze obecně dle ČSN EN ISO 12944-6 (038241, 2019) Nátěrové hmoty Protikorozní ochrana ocelových konstrukcí ochrannými nátěrovými systémy - Část 6: Laboratorní zkušební metody. Konkrétně se jednalo o ČSN EN ISO 4628-1 (673071, 2016) Nátěrové hmoty - Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 1: Obecný úvod a systém označování, doprovázené
-11 CZ 2020 - 219 A3 fotografickými standardy dle ASTMD 714-02 (2017) Standard Test Method for Evaluating Degree of Blistering of Paints. Stupeň koroze na zkušebním řezu byl dán normou ČSN EN ISO 4628-8 (673071, 2013) Nátěrové hmoty - Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 8: Hodnocení stupně delaminace a koroze v okolí řezu nebo jiného umělého defektu, kdy vyhodnocení bylo dáno pomocí normy ASTM D 1654-05 (2016) Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments. Dále byl hodnocen stupeň koroze ocelového podkladu po sejmutí nátěrového filmu ČSN EN ISO 4628-3 (673071, 2016) Nátěrové hmoty - Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 3: Hodnocení stupně prorezavění, v ploše panelu s fotografickými standardy dle normy ASTM D 610 (2019) Test Method for Evaluating Degree of Rusting on Painted Steel Surfaces, v oblasti zkušebního řezu. Pro vyhodnocení korozních projevů na povrchu nátěru, byl nátěrový film odstraněn odstraňovačem nátěrů, COLOR Company Slovenská republika. Následně byly panely opláchnuty destilovanou vodou a osušeny. Ihned po otření byly panely oskenovány, pro záznam výsledků. Následně byl povrch panelu zalakován lakem MOTIP-CLEAR VARNISH-ACRYL, Dupli s.r.o., Česká republika. Jednotlivé korozní projevy byly zaznamenány a později hodnoceny.
Tvorba puchýřů v ploše a ve zkušebním řezu nátěrového filmu
Tato zkouška slouží k vyhodnocování odolnosti organických povlaků, na kterých se tvoří defekty ve formě puchýřů. Ty vznikají difúzí okolního prostředí nátěrovým filmem k podkladovému kovu jako následek sorpčních a osmotických dějů. Tvorba puchýřů je známkou porušení ochranné funkce organického povlaku a lze ji definovat jako lokální oblast, ve které film ztratil adhezi ke kovovému podkladu. Vzorky byly subjektivně hodnoceny dle normy ČSN EN ISO 4628-1 (673071, 2016) Nátěrové hmoty - Hodnocení degradace nátěrů - Klasifikace množství a velikosti defektů a intenzity jednotných změn vzhledu - Část 1: Obecný úvod a systém označování. K vyhodnocení této zkoušky slouží fotografické standardy ASTM D 714-02 (2017) Standard Test Method for Evaluating Degree of Blistering of Paints. Vyhodnocované povrchy nátěrů byly porovnávány s fotografiemi vzorových příkladů, které jsou součástí normy. Vzorové příklady puchýřů jsou rozděleny do čtyř skupin seřazených podle velikosti od největších po nejmenší, označenými čísly 2, 4, 6 a 8, kdy 8 je nejmenší, 2 je největší. K tomuto číslu označujícímu velikost puchýřků je přiřazena informace i o jejich hustotě čili četnosti. Písmeno D (Dense) označuje největší hustotu, následuje MD (Medium Dense), M (Medium), nejmenší hustotu označuje písmeno F (Few).
Koroze ve zkušebním řezu
Cílem tohoto hodnocení je posouzení schopnosti aktivních složek nátěru bránit šíření koroze pod nátěrem od místa jeho úmyslného mechanického poškození. Údaj o elektrochemickém působení použitého antikorozního pigmentu v nátěru poskytuje vzdálenost koroze od poloviny řezu, která je udávána v milimetrech. Jestliže v okolí řezu nedochází ke korozi, je možné prohlásit, že antikorozní pigment působí aktivně v katodické či anodické oblasti koroze. Hodnocení koroze ve zkušebním řezu bylo provedeno dle ASTM D 1654-05 (2016) Standard Test Method for Evaluation of Painted or Coated Specimens Subjected to Corrosive Environments.
Podkorodování nátěrového filmu v ploše panelu
Korozní projev prokorodování nátěrového filmu je jev, který není zjistitelný na povrchu zkoušeného organického povlaku, nýbrž až po jeho odstranění. Bodové podkorodování s největším lineárním rozměrem do 10 mm bylo vyhodnocováno dle fotografických standardů dle ASTM D 610-85 (2019) Test Method for Evaluating Degree of Rusting on Painted Steel Surfaces.
Výsledky testování antikorozní účinnosti:
Výsledky korozní zkoušky v neutrální solné mlze (tzv. suchá tloušťka filmu DFT = 70 ± 5 pm)
-12 CZ 2020 - 219 A3
Výsledky testa jsou soustředěny v následující tabulce a ukázka na obrázku 2 a 3.
| Vzorek s obsahem pigmentu | hmota. 0/ /0 | Puchýře | Delaminace | Koroze | ||
| v ploše /st. | v řezu /st. | v řezu /mm | v ploše /% | v řezu /mm | ||
| P.R. 179 | 1 | 6MD | 2D | 21 | 0,3 | 5,3 |
| 0,1 | 8M | 4M | 16 | 0,3 | 1,9 | |
| PDA-Mg | 0,25 | 8M | 4M | 7 | 0,1 | 2,9 |
| 0,50 | 8M | 4MD | 7 | 0,1 | 3,0 | |
| 0,1 | 6MD | 2MD | 20 | 0,3 | 3,1 | |
| PDA-Zn | 0,25 | 6MD | 2MD | 23 | 0,3 | 4,3 |
| 0,50 | 6MD | 2M | 14 | 0,3 | 3,2 | |
| Inhibitor | 0,1 | 6M | 2M | 10 | 0,3 | 4,2 |
| 0,5 | 6MD | 2M | 22 | 0,1 | 2,8 | |
| TiO2 | 1,5 | 6MD | 2D | 17 | 3 | 7,3 |
Inhibitor = Zn sůl kyseliny nitroizoftalové (Sicorin RZ), srovnávací provedení
Ze získaných výsledků vyplývá následující:
Organické povlaky s obsahem syntetizovaných pigmentů dosáhly vyšší odolnosti vůči puchýřovatění v porovnání s organickým povlakem, který obsahoval pouze Pigment Red 179.
Nejvyšší korozní odolnosti dosáhly organické povlaky s obsahem pigmentu PDA-Mg.
Organické povlaky s obsahem syntetizovaného pigmentu PDA-Mg dosáhly vysoké korozní odolnosti především při vyšším obsahu tohoto pigmentu (0,25 a 0,5 %).
Výsledky cyklické korozní zkoušky v atmosféře s obsahem SO2, (DFT = 70 ± 5 pm)
Výsledky testu jsou soustředěny v následující tabulce a ukázka na obrázku 4 a 5.
| Vzorek s obsahem pigmentu | hmotn. % | Puchýře | Koroze | ||
| v ploše /st. | v řezu /st. | v ploše /% | v řezu /mm | ||
| P.R. 179 | 1 | 8M | 6D | 3 | 1,5-2 |
| PDA-Mg | 0,1 | 8M | 6D | 3 | 1-1,5 |
| 0,25 | 8F | 8MD | 0,1 | 1-1,5 | |
| 0,50 | 8F | 8MD | 0,1 | 1-1,5 | |
| 0,1 | 8F | 8MD | 0,1 | 1-1,5 | |
| PDA-Zn | 0,25 | 8F | 8MD | 0,1 | 1-1,5 |
| 0,50 | 8M | 6MD | 0,1 | 1-1,5 | |
| Inhibitor | 0,1 | 8M | 6MD | 0,3 | 1-1,5 |
| 0,5 | 8M | 6MD | 0,3 | 1-1,5 | |
| TiO2 | 1,5 | 8MD | 6D | 3 | 1,5-2 |
Ze získaných výsledků vyplývá následující:
Organické povlaky s obsahem syntetizovaných pigmentů PDA-Mg a PDA-Zn dosáhly vyšší odolnosti vůči puchýřovatění v porovnání s organickým povlakem, který obsahoval pouze Pigment Red 179.
-13 CZ 2020 - 219 A3
Organické povlaky s obsahem syntetizovaných pigmentů PDA-Mg a PDA-Zn dosáhly nepatrně vyšší korozní odolnosti především při vyšších hodnotách jejich obsahu (0,25 a 0,5 %).
Výsledky cyklické korozní zkoušky v atmosféře směsného elektrolytu / UV, (DFT = 70 ± 5 pm)
Výsledky testu jsou soustředěny v následující tabulce a ukázka na obrázku 6 a 7.
| Vzorek s obsahem pigmentu | hmotn. % | Puchýře | Koroze | ||
| v ploše /st. | v řezu /st. | v ploše /% | v řezu /mm | ||
| P.R. 179 | 1 | 6F | 2MD | 0,3 | 5-6 |
| 0,1 | 8F | 6M | 1 | 2-3 | |
| PDA-Mg | 0,25 | 8M | 6M | 1 | 2-3 |
| 0,50 | 8M | 6M | 0,3 | 2-3 | |
| 0,1 | 8MD | 6M | 10 | 3-4 | |
| PDA-Zn | 0,25 | 8MD | 6M | 3 | 3-4 |
| 0,50 | 8D | 6MD | 16 | 3-4 | |
| Inhibitor | 0,1 | - | 6M | 0,3 | 3-4 |
| 0,5 | 8F | 4M | 0,3 | 3-4 | |
| TiO2 | 1,5 | 6M | 6M | 0,3 | 3-4 |
Ze získaných výsledků vyplývá následující:
Organické povlaky s obsahem syntetizovaných pigmentů dosáhly vyšší odolnosti vůči puchýřovatění v porovnání s organickým povlakem, který obsahoval pouze Pigment Red 179.
Organické povlaky s obsahem syntetizovaného pigmentu PDA-Mg dosáhly vysoké odolnosti vůči puchýřovatění.
Organické povlaky s obsahem syntetizovaných pigmentů PDA-Mg zajišťují vysokou ochranu zkušebního řezu (0,25 a 0,5 %).
Výsledky elektrochemické techniky lineární polarizace (DFT = 70 ± 5 pm)
Výsledky testu jsou soustředěny v následující tabulce a ukázka na obrázku 8.
| Vzorek s obsahem pigmentu | hmotn. % | Před expozicí | Po 480 expozici v atmosféře s obsahem SO2 | ||
| Polarizační odpor /Ω | Rychlost koroze /mm rok-1 | Polarizační odpor /Ω | Rychlost koroze /mm rok-1 | ||
| RED 179 | 1 | 5,54xl06 | 14,8xl0-6 | 9,65xl04 | 13,3xl0’4 |
| 0,1 | 2,21xl08 | 3 6,9x10-8 | 1,22x106 | 10,3xl0-6 | |
| PDA-Mg | 0,25 | 6,86xl08 | 14,8xl0-8 | 3,65xl07 | 17,8xl0-7 |
| 0,50 | 6,44x108 | 14,lxl0-8 | 2,95xl07 | 17,9x10-7 | |
| 0,1 | l,66xl08 | 28,5xl0-8 | 2,02xl05 | 3 5,9x10-5 | |
| PDA-Zn | 0,25 | 3,75xl08 | 16,2x10-8 | 6,17xl06 | 11,6x10-6 |
| 0,50 | 3,68xl08 | 16,8xl0-8 | 2,21xl06 | 23,2x10-6 | |
| Inhibitor | 0,1 | 5,44x106 | 93,2x10’7 | 36,3xl06 | 11,6x10-6 |
| 0,5 | l,51xl07 | 76,4x10-7 | xl34,806 | 46,8xl0-6 | |
| TiO2 | 1,5 | 3,41xl05 | 29,5xl0-5 | 41,2xl03 | 10,3xl0-3 |
Ze získaných výsledků vyplývá následující:
-14CZ 2020 - 219 A3
Organické povlaky s obsahem obou typů syntetizovaných pigmentů (PDA-Mg a PDA-Zn) dosáhly nižších hodnot korozních rychlostí v porovnání s organickým povlakem, který obsahoval pouze Pigment Red 179.
Organické povlaky obsahem syntetizovaných pigmentů PDA-Mg a PDA-Zn dosáhly o jeden řád nižších hodnot korozních rychlostí.
U těchto organických povlaků (PDA-Mg) dosáhly nižších hodnot korozní rychlosti povlaky s vyšším obsahem daných pigmentů (korozní rychlost 17,8xl0-7 mm/rok při 0,25 % hmotn. a 17,9x10-7mm/rok při 0,5 % hmotn.).
Výsledky elektrochemické techniky lineární polarizace korespondují s výsledky zrychlených cyklických korozních zkoušek.
Z uvedených výsledků je patrné, že ze všech provedených korozních zkoušek dosáhl nejvyšší korozní odolnosti organický povlak s obsahem syntetizovaného pigmentu PDA-Mg při koncentraci 0,25 a 0,5 %, který ve všech provedených korozních testech dosáhl vyšší korozní odolnosti, v porovnání s organickým povlakem, který obsahoval pouze Pigment Red 179, či v porovnání s organickým povlakem s obsahem průmyslově používaného inhibitoru koroze (Zn sůl kyseliny nitroizoftalové).
Claims (7)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Použití soli perylen-3,4,9,10-tetrakarboxylové kyseliny obecného vzorce A:(A), kde Me je kov IIA nebo IIB skupiny periodické tabulky, jako antikorozního činidla.
- 2. Použití podle nároku 1, kde Me je Mg nebo Zn.
- 3. Použití podle nároku 1 nebo 2, kde sloučenina vzorce A se použije jako antikorozní činidlo do nátěrové hmoty.
- 4. Použití podle nároku 3, kde nátěrová hmota obsahuje perylenový pigment.
- 5. Nátěrová hmota, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden perylenový pigment a alespoň jednu sloučeninu obecného vzorce A:(A), kde Me je kov IIA nebo IIB skupiny periodické tabulky.
- 6. Nátěrová hmota podle nároku 5, vyznačující se tím, že Me je Mg nebo Zn.
- 7. Nátěrová hmota podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že dále obsahuje alespoň jedno pojivo a případně alespoň jedno aditivum.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020219A CZ2020219A3 (cs) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2020219A CZ2020219A3 (cs) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ308991B6 CZ308991B6 (cs) | 2021-11-10 |
| CZ2020219A3 true CZ2020219A3 (cs) | 2021-11-10 |
Family
ID=78410351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2020219A CZ2020219A3 (cs) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2020219A3 (cs) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4529756A (en) * | 1984-10-19 | 1985-07-16 | Union Carbide Corporation | Single package solvent resistant zinc rich thermoplastic polyhydroxyether coatings |
| FI112911B (fi) * | 1999-10-26 | 2004-02-13 | Eriksson Capital Ab | Parannettu viskoosipohjainen menetelmä pigmentoitujen selluloosasuolien valmistamiseksi |
-
2020
- 2020-04-16 CZ CZ2020219A patent/CZ2020219A3/cs unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ308991B6 (cs) | 2021-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| García et al. | Self-healing anticorrosive organic coating based on an encapsulated water reactive silyl ester: Synthesis and proof of concept | |
| Deya et al. | The influence of the anion type on the anticorrosive behaviour of inorganic phosphates | |
| Kalendová et al. | Comparison of the efficiency of inorganic nonmetal pigments with zinc powder in anticorrosion paints | |
| Marathe et al. | Urea formaldehyde (UF) microcapsules loaded with corrosion inhibitor for enhancing the anti-corrosive properties of acrylic-based multi-functional PU coatings | |
| Chico et al. | Anticorrosive behaviour of alkyd paints formulated with ion-exchange pigments | |
| Fedel et al. | Study of the effect of mechanically treated CeO2 and SiO2 pigments on the corrosion protection of painted galvanized steel | |
| Blustein et al. | Zinc basic benzoate as eco-friendly steel corrosion inhibitor pigment for anticorrosive epoxy-coatings | |
| Ahmed et al. | Anticorrosive performance of ion‐exchange zeolites in alkyd‐based paints | |
| Kohl et al. | The effect of polyaniline phosphate on mechanical and corrosive properties of protective organic coatings containing high amounts of zinc metal particles | |
| KR20190000802A (ko) | 내열도료 조성물, 내열도막, 내열도막 부착 기재 및 그의 제조방법 | |
| Byrne et al. | Primers based on tara and quebracho tannins for poorly prepared steel surfaces | |
| D’Alessandro et al. | Formulation and assessment of a wash-primer containing lanthanum “tannate” for steel temporary protection | |
| Blustein et al. | Study of iron benzoate as a novel steel corrosion inhibitor pigment for protective paint films | |
| D’Alessandro et al. | Accelerated tests, a necessary complement of electrochemical assays to evaluate anti-corrosive coatings | |
| Deyá et al. | Aluminium tripolyphosphate pigments for anticorrosive paints | |
| Caprari et al. | Zinc phosphate as corrosion inhibitive pigment of waterborne epoxy paints used for steel protection | |
| JPH0339368A (ja) | 電着性塗料組成物 | |
| Ahmed et al. | Corrosion protection performance of silica fume waste-phosphates core-shell pigments | |
| CZ2020219A3 (cs) | Použití solí kyseliny perylenové jako antikorozních látek | |
| Kowalczyk et al. | Preparation and characterization of anticorrosion polyurethane paints and coatings based on novel Zn-free phosphates | |
| Abd El‐Ghaffar et al. | High performance anticorrosive paint formulations based on phosphate pigments | |
| Ahmed et al. | Study on the corrosion protection performance of new ferrite/kaolin core-shell pigments in epoxy-based paints | |
| KR20000029479A (ko) | 내식용코팅물질 | |
| Emira et al. | The dependence of the corrosion protection of water‐borne paints on the concentration of the anticorrosive pigment | |
| Kalendová et al. | Spinel and rutile pigments containing Mg, Ca, Zn and other cations for anticorrosive coatings |