DE19952525C2 - Universelle rostumwandelnde wäßrige Lösung und deren Anwendungsform - Google Patents
Universelle rostumwandelnde wäßrige Lösung und deren AnwendungsformInfo
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Description
Die Erfindung betrifft den Korrosionsschutz mittels chemischer Bearbeitung der eine Rost
schicht aufweisenden Metalloberflächen bestimmter Zusammensetzung und kann zur Vorbe
reitung der rostigen Metalloberflächen vor dem Anstrich eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Rostumwandler besitzt eine gesteigerte Umwandlungsfähigkeit,
schützt das Metall (alle Arten von Stahl und Eisen) vor weiterer Korrosion, ist ökologisch
harmlos, untoxisch und erfordert keine Vorreinigung der rostigen Metalloberflächen vor dem
Anstrich.
Der Rostumwandler kann erfolgreich im Schiffbau und der Schiffsreparatur (besonders in den
innen liegenden Räumen/Unterdeckräumen), Kraftfahrzeug-, Reparatur- und Maschinenbauin
dustrie (besonders an den schwer zugänglichen Stellen der Metallkonstruktionen), in der che
mischen Bauindustrie (insbesondere Baukonstruktionen) beim Brückenbau, der Landwirtschaft
und im Haushalt gebraucht werden.
Der grundsätzliche Unterschied des erfindungsgemäßen Rostumwandlers zu anderen besteht
darin, daß er den Korrosionsvorgang vollständig abbricht und nicht verlangsamt oder maskiert,
wie dies bei der Anwendung der Rostumwandler anderer Arten der Fall ist. Dabei wird der
arbeitsaufwendigste und ökologisch schädliche Vorgang der mechanischen Bearbeitung der
Oberfläche vermieden, der an schwer zugänglichen Stellen überhaupt nicht ausgeführt werden
kann, und an Stellen, wo er ausführbar ist, keinen genügenden Effekt wegen der hohen Oxida
tionsgeschwindigkeit der Metalle erzielt.
Eine technische Lösung, die der Erfindung nahekommt, ist in der DE-AS 24 25 213 beschrieben.
In der Auslegeschrift sind saure Rostumwandlungs- und Rostschutzmittel in Form von wäßrigen
Dispersionen, Emulsionen oder Lösungen umfaßt, die zusätzlich zu den bekannten Rostum
wandlern auf Basis von aromatischen Carbonsäuren mit mindestens einer Hydroxylgruppe, wie
Tannin und Gallussäure, noch ein Kunststoffbindemittel enthalten. Die dort genannten Kunst
stoffbindemittel weisen entweder keine ionischen Gruppen auf, wie die dort erwähnten Polyvi
nylacetat-Copolymeren, Styrol-Butadienkautschuke oder Styrol-Butadien-Acrylnitrilkautschuke,
oder sie weisen als hydrophile Gruppen Hydroxygruppen oder anionische Gruppen, wie Carbo
xylatgruppen, auf.
Als Beispiele für derartige Kunststoffbindemittel sind dort Phenoplaste, nämlich Phenol-
Formaldehyd-Kondensationsprodukte; Alkydharze, nämlich Polyesterharze, die durch Konden
sation von mehrwertigen Alkoholen mit mehrbasischen Säuren erhalten werden, sowie
Epoxydharze genannt, also vernetzte Polyätherharze, die freie Hydroxylgruppen und an den
Kettenenden unumgesetzte Epoxydgruppen aufweisen.
In den Beispielen dieser Auslegeschrift werden wasserlösliche Alkydharze, beispielsweise mit
einem Fettsäureanteil von 45%, und unpolare Harze auf Basis von Styrol und Butadien, vor
zugsweise Mischungen aus diesen beiden, verwendet. Deshalb wird gemäß DE-AS 24 25 213
nicht eine Einphasenlösung, sondern eine aus Wasserphase und organischer Phase besteh
ende Lösung gebildet.
Solche aus Wasserphase und organischer Phase bestehende und keine Kationengruppe bein
haltende Lösung kann nur teilweise den Rost umwandeln, weil wegen der wasserunlöslichen
Harze der Rost nur teilweise imprägniert wird, ohne dabei irgendwelche stabilen Verbindungen
zu bilden und folglich keine chemisch beständigen Schutzschichten entstehen. Somit besteht
der Hauptnachteil des Mittels nach der deutschen Auslegeschrift 24 25 213 in der ungenügen
den Reaktion mit den Roststoffen, deren Reste unter Polymerbindemittel verbleiben, wobei die
chemische Metallzerstörung fortgesetzt wird.
In der Tabelle 1 sind die Angaben über die umwandelnde Fähigkeit des erfindungsgemäßen
Rostumwandlers nach dem Stand der Technik (DE-AS 24 25 213) enthalten.
Das Mittel nach der deutschen Auslegeschrift 24 25 213 enthält außerdem eine Reihe toxi
scher Lösungsmittel, z. B. Xylol, Butanol, Isopropylalkohol (siehe Beispiele 1-7). Damit hat der
Rostumwandler die ungenügende Umwandlungsfähigkeit, die unzureichende Korrosionsfestig
keit des Überzugs, ist ökologisch schädlich und hat eine hohe Toxizität.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Rostumwandler mit gesteigerter
Umwandlungsfähigkeit zur Verfügung zu stellen, der untoxisch, ökologisch unschädlich und
günstig in der Herstellung dank der Benutzung von Gerbeichenextrakt, Salicylsäure, Oxalsäure
und Wasser ist.
Die Rezeptur des Rostumwandlers ist in Tabelle 2 dargestellt.
Anstatt des Gerbeichenextraktes können Weiden-, Lärchen-, Fichtennadel- oder Fichten
extrakte in Tablettenform nach der obengeführten Rezeptur in derselben Menge verwendet
werden.
Die Wirkung von Gerbeichenextrakt und Salicylsäure besteht darin, daß sie die Eisenoxyde in
die neutralen, stabilen Komplexe umwandeln, die im weiteren als unlösbares Füllmittel (statt des
Pigmentes) für den Lack- und Farbenüberzug dienen.
Die Salicylsäure:
zeigt die Eigenschaften von Verbindungen, die
gemischte Funktionen von Säure und Alkohol aufweisen.
Die Oxalsäure (H2C2O4) und die Salicylsäure (C6H4(OH)COOH) sind gut wasserlöslich, schaf
fen ein gutes, zur aktiven Bildung von Ferritannaten notwendiges Säuremilieu und beschleuni
gen das Verfahren der Rostumwandlung um das 4-5-fache. Das dabei entstehende Salz bildet
im Komplex mit Eisen ein unlösliches Produkt. Die Oxalsäure und die Salicylsäure sind gute
Lösungsmittel für Eisenkorrosionsprodukte. Beim Zusammenwirken mit den Eisenionen erge
ben sie nicht nur Oxalate, sondern auch verschiedene Komplexverbindungen.
Die Untersuchungsbefunde zeigten, daß die Oxalsäure und Salicylsäure gute Ergebnisse bei der
Benutzung als Bestandteile des Rostumwandlers ergeben. Damit wird die Metalloberfläche
unter Wirkung des Korrosionsumwandlers vom nachfolgenden Einfluß der korrosionsaktiven
Komponenten des Mediums und vor Korrosion geschützt, und dank der entstandenen Schutz
schicht findet eine Passivierung statt.
Der erfindungsgemäße Rostumwandler auf Grundlage von Gerbeichenextrakt, Salicylsäure,
Oxalsäure und Wasser (siehe Tabelle 2) wandelt die korrodierte Metalloberfläche in eine Inertober
fläche um, weil er sich mit den auf der Metalloberfläche vorliegenden Oxiden verbindet und eine
unlösbare Schicht bildet. Eisentannate gehen unter Einwirkung des Luftsauerstoffes in die
unlösbaren Ferritannate über. Diese Schicht hat Molekulardicke und ist gut mit den meisten Far
ben, Lacken, Grundiermitteln verbindbar. Sie schützt vor vorzeitiger Ablagerung oder Blasenbil
dung (der angestrichenen Oberflächen) und steigert die Deckfähigkeit der Farbe.
Die Prüfungen von Mustern nach der Fläche der Korrosionsschädigungen wurden durchge
führt. Die Lack-Farbenüberzüge wurden 3 Stunden nach Bearbeitung der Oberfläche der Mu
ster mit dem Rostumwandler aufgetragen. Die Muster, je 5 Stück jeder Variante, wurden mit Uni
versallack C170236 A reinweiß (RAL9010) und Universallack C170236 A tiefschwarz
(RAL9005) in zwei Schichten angestrichen. Die mit dem Universallack C170236 A reinweiß
(RAL9010) angestrichenen Muster wurden im Lauf von 4 Stunden und die mit dem Uni
versallack C170236 A tiefschwarz (RAL9005) angestrichenen Muster im Lauf von 5 Stunden
bei Zimmertemperatur (20°C) getrocknet.
Die angestrichenen und getrockneten Muster wurden abwechselnd für 5 Tage in Salzwasser
(3% NaCl) und Süßwasser eingetaucht bei gesamter Zyklusdauer von 15 Tagen. Zur Kontrolle
wurden die Muster für 15 Tage nur in Salzwasser eingetaucht. Dann wurden sie getrocknet und
einer visuellen Untersuchung unterzogen mit dem Ziel, die Schädigungen durch feinen Rostaus
schlag, das Vorhandensein von Verdickungen, Zerklüftungen und Ablösung des Überzuges auf
der Oberfläche nachzuweisen.
In den Tabellen 3 und 4 sind die Ergebnisse der Prüfung und die Angaben der physikalisch-
mechanischen Kennwerte des Rostumwandlers nach der Erfindung dargestellt.
In einen Behälter wird eine berechnete Menge des zerkleinerten Gerbeichenextraktes und der
Salicylsäure eingebracht; dann wird bei ununterbrochenem Umrühren in den Behälter konse
quent die berechnete Menge Oxalsäure und Wasser zugegeben. Der Rostumwandler ist
anwendungsfertig.
Der auf diese Weise hergestellte Rostumwandler stellt eine flüssige Substanz von brauner
Farbe mit pH = 4,0-4,5, Viskosität nach Viskosimeter VS-4 von 11-14 s und Dichte von
1,07-1,12 g/cm3 dar.
Der Rostumwandler ist völlig unschädlich für den Menschen, und während der Anwendung sind
keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen notwendig.
Außer dem obengenannten Herstellungsverfahren des flüssigen oder pastösen Rostumwandlers umfaßt
die vorliegende Erfindung das Herstellungsverfahren des Rostumwandlers in Pulverform.
Dieses Verfahren hat eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zur Herstellung des flüssigen oder
pastenartigen Rostumwandlers: ein einfacheres Herstellungsverfahren; es entfällt die Notwendig
keit großer Räume und solider Ausrüstung; bei der Herstellung ist ein reduzierter Verbrauch von
Wasser und Energie erforderlich, weil das ganze Herstellungsverfahren auf eine Mischung des
purverförmigen, zerkleinerten Gerbeichenextraktes und der Salicylsäure mit der berechneten
Menge Oxalsäure hinausläuft.
Die Dosierung des Abfüllens und der Verpackung wird einfacher, weil das Produkt in gewöhn
liche PE-Pakete mit Gewichten von 100 g bis 5-10 kg und mehr abzufüllen und zu verpacken
ist. Zur Anwendung des Rostumwandlers ist das Pulver in Leitungswasser bei ständigem Um
rühren aufzulösen. Die Haltbarkeit des pulverförmigen Rostumwandlers ist unbeschränkt, und
das Gemisch kann direkt zum Gebrauch hergestellt werden.
Ein wichtiger Vorteil ist auch die Erleichterung der Beförderung, weil der Beförderungsumfang ver
ringert wird und der Bedarf an den zur Lagerung des Rostumwandlers notwendigen Räumen kleiner
wird.
Claims (3)
1. Rostumwandelnde und vor dem Weiterrosten schützende, wäßrige Lösung, die einen pH-
Wert von 4,0-4,5 aufweist und als Rostumwandler einen Gerbstoffextrakt und eine Säure
enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Steigerung der Umwandlungsfähigkeit, der
Adhäsion, der Standfestigkeit und der Korrosionsbeständigkeit der Überzüge unter Einfluß der
Witterungsbedingungen, der Reduzierung der Toxizität und der Erweiterung des Herstellungs
bereiches Gerbeichenextrakt als Gerbstoffextrakt, Oxalsäure als Säure und zusätzlich Salicyl
säure bei folgendem Verhältnis der Komponenten (in Gewichts-%) enthält:
Gerbeichenextrakt 20,0-30,0
Salicylsäure 3,0-5,0
Oxalsäure 5,0-10,0
Wasser übriges
2. Rostumwandelnde Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer
korrosionsbeständigen Sprühdose abgepackt ist und als weitere Komponente ein Treibmittel,
vorzugsweise Kohlendioxid, enthält.
3. Anwendungsform des Rostumwandlers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Mischung der Bestandteile Gerbeichenextrakt, Salicylsäure und Oxalsäure in Pulverform
hergestellt und die rostumwandelnde Lösung durch Zugabe der notwendigen Wassermenge
vom Verbraucher direkt vor der Verwendung fertiggestellt wird.
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| DE1999152525 DE19952525C2 (de) | 1999-10-30 | 1999-10-30 | Universelle rostumwandelnde wäßrige Lösung und deren Anwendungsform |
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|---|---|
| DE19952525A1 DE19952525A1 (de) | 2001-11-15 |
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|---|---|
| DE (1) | DE19952525C2 (de) |
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1999
- 1999-10-30 DE DE1999152525 patent/DE19952525C2/de not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE3322470C2 (de) | ||
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