DE1264462B

DE1264462B - Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungswerkstoff fuer metallische Waermeaustauschflaechen

Info

Publication number: DE1264462B
Application number: DE1961S0074606
Authority: DE
Inventors: Artur Lucht; Hubert Salmen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-06-30
Filing date: 1961-06-30
Publication date: 1968-03-28
Also published as: NL279971A; BE618020A; GB1007863A

Description

Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungswerkstoff für metallische W ärmeaustauschflächen t Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungswerkstoff für metallische, mit Wasserdampf Ader wasserdampfhaltigen Dämpfemischungen beaufschlagte Wärmeaustauschflächen, und zwar Wärmeaustauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet. Für die Terminologie wird auf die VDI=Vorschrift 2531 verwiesen.
Beschichtungswerkstoffe auf Kunstharzbasis für metallische Wärmeaustauschflächen sind vielfach bekannt und dienen dazu, die metallischen Wärmeaustauschflächen gegen Korrosionen zu schützen. Insbesondere ist die Verwendung von Kunstharzkombinationen aus etwa 80 % plastifizierten, härtbaren, in Alkohol gelösten Phenolharzen, Rest mit den Phenolharzen verträgliche Silikone, in Schichtdicke bis zu 10 Mikron als Beschichtungswerkstoffe auf Kondensatorrohren und ähnlichen Wärmeaustauschflächen bekannt (vgl. deutsche Patentschrift 1071105). Dabei verzichtet man auf den Zusatz von Füllstoffen und bemüht sich, die Beschichtungswerkstoffe in einer oder mehreren Schichten porenfrei auf die Wärmeaustauschflächen aufzubringen. Nichtsdestoweniger beobachtet man nach mehr oder weniger langer Betriebszeit der Wärmeaustauscher Bläschenbildung der Beschichtungswerkstoffe und in der Folge Ablösungen der Beschichtungswerkstoffe sowie Korrosionen an den metallischen Wärmeaustauschflächen. Diese Bläschen enthalten W asser. In einem älteren, nicht vorveröffentlichten Vorschlag (deutsche Auslegeschrift 1111653) ist dieses Phänomen auf Diffusion von Wasserdampf durch die Beschichtungswerkstoffe hindurch und Wasserdampfkondensation auf den metallischen Wärmeaustauschflächen, unter den Beschichtungswerkstoffen, zurückgeführt worden. Für das kondensierte Wasser sind diese Schichten der Beschichtungswerkstoffe anscheinend diffusionsfest. Dort wird daher zur Vermeidung der Bläschenbildung vorgeschlagen, möglichst porenfrei zu arbeiten und dem Beschichtungswerkstoff zusätzlich etwa 20 bis 60 Teile feinverteilten Kohlenstoff oder andere gut wärmeleitende Substanzen zuzumischen. Man versucht so zu erreichen, daß die Wasserdampfkondensation bereits auf der Oberfläche der Beschichtungswerkstoffe unter Schutzfilmbildung aus dem kondensierten Wasser auf eben dieser Oberfläche stattfindet. Das führte jedoch nicht zu reproduzierbarem Erfolg und weckte in der Fachwelt Mißtrauen gegen die Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungswerkstoff für metallische Wärmeaustauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfinden kann. Im übrigen führten die Korrosionsprobleme an metallischen Wärmeaustauschflächen zu vollständigen Neukonstruktionen von Wärmeaustauschem aus Kunststoff (vgl. Chemical Engineering, 1.957, S. 308 bis 316). Hier sind die metallischen Werkstoffe durch geeignete Kunststoffe ersetzt worden, Die Probleme um die Verwendung von Beschichtungswerkstoffen aus Kunststoff für den Korrosionsschutz von metallisQhen Wärmenustauschftächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet, und ,die Vermeidung der beschriebenen Bläschenbildung werden dadurch ebensowenig berührt wie durch die Erfahrungen der reinen Anstrichtechnik. In der Anstrichtechnikist; insbesondere auch für Anstriche auf Kunstharzbasis, die Verwendung von fein- und mikrofein gemahlenem Glimmer als Füllstoff bekannt (vgl. P ay n e, Organic Coating Technology, 1961, Bd. 2, S. 800 bis 802; USA.-Patentschrift 2149 914; Chemisches Zentralblatt, 1952, S.4379, Referat über 1.S. Moll; Chemisches Zentralblatt, 1952, S. 6443, Referat über Max Kronstein, George P. MacNiece und Marion M. Ward). Hier dient Glimmer als Porendichtungs- und Mattierungsmittel und auch als Suspensionsmittel für Bleimenninge, Farbstoffe u. dgl. in den Anstrichsystemen. Auch wird die beim Aufbringen derartiger Anstrichsysteme oft störende Blasenbildung verhindert, doch hat diese gleichsam primäre Blasenbildung nichts mit den vorbesprochenen Bläschen gemein, die bei der Verwendung von Kunstharzen als Beschichtungswerkstofffe für metallische Wärmeaustauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet, längere Zeit nach dem Aufbringen entstehen. Über das Verhalten von feingemahlenem oder mikrofeinem Glimmer in Anstrichsystemen sind ausführliche Untersuchungen angestellt worden (vgl. Chemisches Zentralblatt, 1952, S. 6443 a. a. O.). Hier kam man zu dem Ergebnis, daß Glimmer die Feuchtigkeitsresistenz von Anstrichsystemen erhöht, wobei es für diese Erhöhung der Feuchtigkeitsresistenz in den einzelnen Anstrichsystemen optimale Glimmermengen gibt, die bei maximal 20 bis 25 0/0 liegen. Zu hoher Glimmergehalt führt nach diesen Untersuchungen zu einer Erhöhung der Filmporosität und in der Folge zu Punktkorrosionen. Diese Feststellung und die eingangs referierten Erfahrungen mit Kunstharzen als Beschichtungswerkstoff für metallische Wärmeaustauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet, müssen den Fachmann an sich davon abhalten, bei derartigen Beschichtungsproblemen mit Glimmerzusätzen zu arbeiten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Zuge der Verwendung von Kunstharz als Beschichtungswerkstoff für metallische Wärmeaustauschffächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet, die eingangs beschriebene Bläschenbildung zu verhindern.
Gegenstand .der Erfindung ist die Verwendung von Mischungen aus Kunstharzen mit einem Zusatz von 30 bis 40% an mikrofeinem Glimmer als Beschichtungswerkstoff für mit Wasserdampf oder wasser-'dampfhaltigen Dämpfemischungen beaufschlagte Wärmeausiauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung können für den angegebenen Zweck die folgenden Zusammensetzungen eingesetzt worden: a) 63 Teile einer 60%igen Lösung eines Phenolformaldehydharzes, 2 Teile eines Silikonharzes, 35 Teile mikrofeinen Glimmers, Komgröße etwa 5 Mikron; .
b) 60 Teile einer 400/eigen Lösung eines Epoxidharzes; 5 Teile eines Silikonharzes, 35 Teile mikrofeinen Glimmers, Komgröße etwa 5 Mikron, 0,5 Teile eines inerten Pigments zur Einfärbung. Im. Rahmen der erfindungsgemäßen Verwendung führt der verhältnismäßig hohe Glimmerzusatz zu einer definierten Porosität der Schichten des Beschichtungswerkstoffes auf der Wärmeaustauschf(äche. Diese Poren verhindern die Bläschenbildung. Vermutlich kann durch die Poren kondensierter Wasserdampf als Wasser wieder abfließen. überraschenderweise werden trotz dieser Poren Korrosionserscheinungen an den metallischen Wärmeaustauschffächen nicht beobachtet.

Claims

Patentansprüche: 1. Verwendung von Mischungen aus Kunstharzen mit einem Zusatz von 30 bis 40 % an mikrofeinem Glimmer als Beschichtungswerkstoff für mit Wasserdampf oder wasserdampfhaltigen Dämpfemischungen beaufschlagte metallische Wärmeaustauschflächen, auf denen Wasserdampfkondensation stattfindet.
2. Verwendung von Kunstharzen der folgenden Zusammensetzungen: a) 63 Teile einer 60%igen Lösung eines Phe-. noiformaldehydharzes, 2 Teile eines Silikonharzes, 35 Teile mikrofeinen Glimmers, Korngröße etwa 5 Mikron, b) 60 Teile einer 40%igen Lösung eines Epoxidharzes, 5 Teile eines. Silikonharzes, 35 Teile mikrofeinen Glimmers, Korngröße etwa 5 Mikron, 0,5 Teile eines inerten Pigments zur Einfärbung. für den im Anspruch 1 angegebenen Zweck. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr.1071105, 1053 685; USA.-Patentschrift Nr. 2149 914; Payne Organic Coating Technology, Bd. 2, 1960, S. 800 bis 802; Chemisches Zentralblatt, 1939, 1I, S. 956, 1952, S. 4379 und 6443; Industrial and Engineering Chemistry, 1954, S. 2337; Chemical Engineering, September 1957, S. 308 bis 316.