DE2319780C3

DE2319780C3 - Beschichtungsmassen und deren Verwendung zum Herstellen von Korrosionsschutzüberzügen auf schweißbaren Metallen

Info

Publication number: DE2319780C3
Application number: DE2319780A
Authority: DE
Inventors: Noel D. Grand Island N.Y. Blair (V.St.A.)
Original assignee: Hooker Chemicals and Plastics Corp
Current assignee: Occidental Chemical Corp
Priority date: 1972-04-19
Filing date: 1973-04-18
Publication date: 1980-04-30
Also published as: NL173868C; FR2180889B1; DE2319780B2; US3884705A; FR2180889A1; BE798419A; GB1416203A; NL7305634A; DE2319780A1; CA1017658A; JPS5215091B2; IT982805B; JPS4921431A; NL173868B

Description

Die Erfindung betrifft Beschichtungsmassen und deren Verwendung zum Herstellen von Korrosionsschutzüberzügen auf schweißbaren Metallen.

Es sind zahlreiche Beschichtungssysteme zum Schutz korrodierbarer Metalloberflächen von kathodischer Korrosion bekannt. Derartige Systeme eignen sich zum Schutz unterirdischer Rohrleitungen oder Lagertanks sowie von Metalloberflächen, die in stetem Kontakt mit Wasser sind, z. B. zum Beschichten von Schiffkörpern und tragenden Konstruktionselementen für Bohranlagen oder Schwimmdocks.

Im allgemeinen sehen bekannte Beschichtungssysteme entweder eine externe Stromquelle vor, welche die zu schützende Oberfläche kathodisch auflädt, oder aber der Korrosionsschutzüberzug bildet seinerseits mit der zu schützenden Metalloberfläche ein Lokaleletnent. Im letzteren Fail enthält der Überzug Mctallteilchen mit einem anodischeren Potential als die zu schützende Metalloberfläche, die als »Verbrauchsanode« wirken. Die letztgenannten Beschichtungsmassen bestehen üblicherweise aus einem Bindemittel und einem Füllstoff. Als Bindemittel eignen sich beliebige organische oder anorganische Bindcrmalcrialicn, während der Füllstoff ans leitenden Metiillteilchen mit einem .-modischeren Potential als das zu schützende Metall besteht. Meist verwendet man für diesen Zweck /inktcilchen.

Obwohl die beschriebenen llcschichtungsmasscn steigende Verwendung finden, haben sie doch den Nachteil, daß die verwendeten Metallteilchen, z. B. Zinkstaub oder -pulver hohe Herstellungskosten verursachen. Darüber hinaus ist es in vielen Fällen erforderlich, größere Mengen dieser relativ teuren Metallfüllstotfe, z. B. 80 Gewichtsprozent oder mehr, einzusetzen, um einen genügenden Korrosionsschutz der Metalloberfläche zu erzielen.

Dem Problem der durch den Metallfüllstoff bedingten hohen Herstellungskosten wurde dadurch begegnet, daß man den größeren Teil des Metalls durch eine feinverteilte feuerfeste bzw. schwer schmelzbare Ferrolegierung, wie Ferrophosphor, ersetzt. Aus der US-PS 35 62 124 ist in diesem Zusammenhang bekannt, daß mindestens etwa 3% und vorzugsweise etwa 10 bis 85% des Zinks oder anderer leitender Metallteilchen durch Feinteilchen einer schwer schmelzbaren Fernlegierung ersetzt werden können. Die erhaltene Beschichtungsmasse isi nicht nur billiger in der Herstellung als übliche zinkreiche Beschichtungsmassen, sondern bietet auch verbesserten Korrosionsschutz. Es hat sich jedoch gezeigt, daß sich mit diesen bekannten Beschichtungsmassen überzogene Metallsubstrate nur sehr schwierig schweißen lassen. Insbesondere die der Schweißnaht benachbarten Zonen verlieren den Korrosionsschutz; außerdem läßt die Kontinuität der Schweißnaht zu wünschen übrig, und die Lebensdauer der Elektroden ist relativ kurz.

Da die genannten Beschichtungsmassen in erster Linie zum Beispiel für unterirdische Rohrleitungen oder Lagertanks gedacht sind, bei denen die Rohre oder das Zubehör an Ort und Stelle geschweißt werden, liegt es nahe, daß die beschichteten Substrate sowohl gut schweißbar als auch kor; osionsgeschützt sein sollen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, neue Beschichtungsmassen für korrodierbare Metalloberflächen zu schaffen, die einerseits ausgezeichneten Korrosionsschutz für Metallsubstrate bieten und andererseits das Schweißen der beschichteten Substrate erlauben, ohne daO der Korrosionsschutzüberzug zu sehr angegriffen würde.

Gegenstand der Erfindung sind Beschichtungsmassen, enthaltend ein Bindemittel und einen Ferrolegierungen sowie gegebenenfalls Zinkstaub enthaltenden Füllstoff, die dadurch gekennzeichnet sind, daß der Füllstoff zu 1 bis 40 Gewichtsprozent aus einem nichtmetallischen Korrosionsinhibitor besteht.

Es hat sich gezeigt, daß beim teilweisen oder vollständigen Ersatz der Zinkteilchen in üblichen Zinkbeschichtungsmassen durch eine feinpulverige schwer schmelzbare bzw. hitzebeständige Ferrolegierung nicht nur zumindest gleichwertiger Korrosionsschutz möglich ist, sondern in zahlreichen Fällen verbesserte Korrosionsbeständigkeit erzielt werden kann. Darüber hinaus sind die erhaltenen Überzüge schweißbar, d. h. das beschichtete Metallsubstrat kann ohne nennenswerten Verlust des durch die Ferrolegierung und den nichtmetallischen Inhibitor bewirkten Korrosionsschutzes in der Schweißzone geschweißt werden.

Die crfiridungsgemiißcn Beschichtungsmassen für korrmlierbare Metalloberflächen enthalten das Bindemittel üblicherweise in einer Menge von etwa 3 bis 80 Ocwii htsprozent, vorzugsweise etwa 3 bis 50 Gewichtsprozent Zahlreiche organische oder anorganische Bindemittel können verwendet werden, wobei die Wahl nach den jeweils erforderlichen Eigenschaften des Schtitzüber/iiges getroffen wird. Spezielle Reispiclc für geeignete Bindemittel sind die verschiedenen Kunsthar-

ze, wie Epoxyharze, chlorisierte Kautschuke, Polystyrol, Polyvinylbutyralharze, Polyvinylacetatharze, oder Silikone. Daneben eignen sich anorganische Bindemittel, z. B. von Silikaten abgeleitete Verbindungen, wie Alkalimetallsilikate, etwa Natriumsilikate, Phosphate, hydrolysierte Äthylsilikate und Butyltitanate. Weitere Bindemittel sind in der einschlägigen Technik bekannt und können je nach dem speziellen Anwendungszweck ausgewählt werden.

Neben dem Bindemittel enthalten die Beschichtungsmassen der Erfindung einen Füllstoff in ausreichender Menge, um den Oberzügen korrosionshemmende Eigenschaften zu verleihen. Der Füllstoff besteht überwiegend aus der feinpulverigen schwer schmelzbaren bzw. hitzebeständigen Ferrolegierung und zum kleineren Teil aus dem nichtmetallischen Korrosionsinhibitor. Im allgemeinen verwendet man den Füllstoff in einer Menge von etwa 20 bis 97 Gewichtsprozent, vorzugsweise eiv^-a 40 bis 93 Gewichtsprozent. Aufgnind der äußerst unterschiedlichen Eigenschaften der möglichen Bindermaterialien kann die zur Erzielung ausreichender Korrosionsbeständigkeit und guter Schweißbarkeit erforderliche Füllstoffmenge in manchen Fällen von den angegebenen typischen Mengen abweichen. Die jeweilige Füllstoffmenge läßt sich jedoch im konkreten Einzelfall leicht bestimmten.

Üblicherweise besteht der Füllstoff zu etwa 60 bis 99 Gewichtsprozent, vorzugsweise mindestens etwa 80 Gewichtsprozent, aus der Ferrolegierung. Besonders bevorzugt ist eine Zusammensetzung des Füllstoffs aus etwa 85 bis 95 Gewichtsprozent der Ferrolegierung.

Der nichtmetallische Korrosionsinhibitor schwächt den Angriff der Umgebung auf das Metall durch Hemmung der Korrosionsreaktionen jb. Dies bedeutet, daß er die Ablaufwahrscheinlichkeit dieser Reaktionen mindert und/oder die Angriffshäufigkeit reduziert Geeignete nichtmetallische Inhibitoren sind oxidierende Anionen, wie Chromate und Nitrite, sowie nicht oxidierende sauerstoffhaitige Anionen, wie Phosphate, Molybdate, Wolframale, Silikate und Benzoate.

Die Korrosionsinhibitoren sind

Zinkchromat, Zinkgelb (Pigment der
Zusammensetzung
4 ZnO · 4 CrO₃ · K₂O · 3 H₂O),
Bleisilikatchromat, Zinkmolybdat,
Eisenphosphat, Kaliumdichromat,
Natriumphosphat, Calciumwolframal,
Aluminiumsilikat, Zinkpyrophosphat,
Lithiumdichromat, Aluminiumbenzoat und
Zinnitrit bzw. Gemische dieser Verbindungen.

Der Füllstoff enthält den nichtmetallischen Korrosionsinhibitor in relativ geringen Mengen, weniger als 40%, jedoch werden mindestens etwa 1 Gewichtsprozent Inhibitor verwendet; der bevorzugte Gehalt liegt bei etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent.

Die Beschichtungsmassen der Erfindung können gegebenenfalls kleinere Mengen leitfähiger Metallteilchen enthalten, die ein anodischeres Potential besitzen als das zu schützende bzw. zu schweißende Metallsubstrat. Hierbei hat sich überraschenderweise gezeigt, daß größere Mengen, insbesondere mehr als etwa 10 Gewichtsprozent, bezogen auf das Füllstoffgemisch, die Schweißbarkeit des beschichteten Metalls beeinträchtigen. Dementsprechend sollen die Beschichtungsmassen der Erfindung nur kleinere Mengen, d. h. 0 bis elwa 10 Gewichtsprozent, dieser Mi:tallteilchcn enthalten. Da bekanntlich /inktcilchen ausgezeichneten Korrosionsschutz für Eisen und Stahl bieten, ist Zink für diesen Zweck im allgemeinen bevorzugt. Man kann jedoch auch andere Metallteilchen verwenden, z. B. Aluminium oder Magnesium sowie Teilchen von Metallegierungen, solange sie elektrisch leitend sind und ein anodischeres Potential als das Metall des zu schützenden Substrats besitzen.

Der Füllstoff besteht zum überwiegenden Anteil aus einer beliebigen der zahlreichen bekannten schwer

ίο schmelzbaren Ferrolegierungen in fein verteilter Form. Spezielle Beispiele für derartige Ferrolegierungen sind Ferromangan, Ferromolybdän, Ferrosilicium, Ferrochrom, Ferrovandium, Ferrozirconium, Ferrotitan, Ferro wolfram, Ferrobor, Ferrophosphor und Eisencarbid.

Außerdem sind schwer schmelzbare Ferrolegierungen aus mehr als zwei Metallen geeignet, z. B. Magnesiumferrosilicium, Ferrochromsilicium oder »Simina'.«, das jeweils 20% Silicium, Magnesium und Aluminium enthält und im übrigen aus Eisen besteht Die verwendeten schwer schmelzbaren Ferrolegierungen müssen elektrisch leitfähig und spröde sein und sich gegenüber Wasser und verdünnten Säuren bzw. Laugen im wesentlichen inert verhalten. Unter den vorstehend genannten schwer schmelzbaren Ferrolegierungen ist in

2i den meisten Fällen Ferrophosphor bevorzugt Diese Legierung ist ein Eisenphosphid, das üblicherweise etwa 20 bis 28 Gewichtsprozent Phosphor enthält und ein Gemisch aus Fe₂P sowie FeP darstellt Als Verunreinigungen enthält Ferrophosphor hauptsächlich Silicium,

jo Vanadium, Chrom, Nickel und Mangan sowie Spuren anderer Elemente. Silicium und Mangan stellen die Hauptverunreinigungen dar; sie sind üblicherweise in Mengen bis zu 7 Gewichtsprozent vorhanden. Ferrophosphor ist ein Nebenprodukt bei der Herstellung von elementarem Phosphor durch Reduktion von Phosphaterzen in einem Elektroofen. Das in den Phosphaterzen enthaltene Eisen bewirkt hierbei die Bildung des Eisenphosphids.
Der nicht-metallische Inhibitor und die schwer

■to schmelzbare Ferrolegierung liegen aus hauptsächliche Füllstoffbestandteile der erfindungsgemäßen Beschichtungsmassen in fein verteilter Form vor. Die Inhibitorteilchen, z. B. Zinkgelbteilchen, besitzen eine mittlere Teilchengröße von etwa 2 bis 10 μ, vorzugsweise etwa 5

4> bis 7 μ. Die aus der schwer schmelzbaren Ferrolegierung, z. B. Ferrophosphor, bestehenden Teilchen, besitzen eine mittlere Teilchengröße von etwa 1 bis 10 μ, vorzugsweise etwa 1 bis 5 μ.
Die nicht-metallischen Inhibitorteilchen und die

>o schwer schmelzbare Ferrolegierung können gegebenenfalls auf übliche Weise zerkleinert und/oder gemahlen werden, um Produkte der vorstehend angegebenen Teilchengrößenbereiche zu erhalten. Im Falle der schwer schmelzbaren Ferrolegierungen zeigte es sich in den meisten Fällen, daß beim Reinigen der Ferrolegierung nach dem Zerkleinern und/oder Mahlen verbesserte Korrosionsschutzeigenschaften erzielt werden können. Die Reinigung erfolgt üblicherweise durch Auswaschen der gemahlenen Ferrolegierung, z. B.

mi icrrophosphor, mit verdünnten Sauren, vorzugsweise verdünnter wäßriger Salzsäure. Man wendet hierfür üblicherweise etwa 1,0 bis I2,0prozentige Salzsäurelösungen an und wäscht die gemahlene Ferrolegierung so lange, bis sich eine aktivierte Oberfläche ausgebildet hat.

* i Üblicherweise sind hierfür Waschzeiten von etwa I bis 4 Stunden ausreichend. Naturgemäß hängt die Waschzeit von den jeweils gegebenen Umständen ab; insbesondere richtet sie sich nach der Menge und der erreichbaren

Oberfläche der Ferrolegierungsteilchen. Es können somit auch weit kürzere Waschzeiten zum Ziel führen. Anschließend wäscht man die Ferrolegierungsteilchen mit Wasser aus, um restliche ,Säure zu entfernen, und trocknet sie, bevor sie mit den anderen leitfähigen Metallteilchen zur Füllstoffkomponente vermengt werden.

Es besteht die Vermutung, daß während des Vermahlens der schwer schmelzbaren Ferrolegierung zu der gewünschten Teilchengröße die Oberfläche der Teilchen in gewisser Weise passiviert wird. Das beschriebene Waschen mit Säure reaktiviert daher die Oberfläche der gemahlenen Ferrolegierungsteilchen, so daß sie in den Beschichtungsmassen der Erfindung voll aktiv sind.

Die Beschichtungsmassen der Erfindung können dadurch hergestellt werden, daß man das Bindemittel und die Kunstharzkomponenten in den vorstehenden Mengenverhältnissen auf übliche Weise vermischt Gegebenenfalls können der Inhibitor und die feinpulverige schwer schmelzbare Ferrolegierung dem Bindermaterial getrennt zugegeben werden, oder aber man bereitet aus den Verbindungen im gewünschten Verhältnis ein Füllstoffvorgemisch, das dann mit dem Binder vermengt wird.

Je nach dem verwendeten speziellen Bindemittel können die Beschichtungsmassen der Erfindung auch z. B. geeignete Lösungsmittel, Härtungsbeschleuniger, Suspendiermittel oder Weichmacher enthalten. Spezielle Beispiele für geeignete Lösungsmittel sind Xylol, Toluol, Ligroin, Methanol, Äthanol, Butanol, Isopropanol, Äthylbutylketon, Methylisobutyiketon, Äthylenglykolmonobutyläther, Äthylenglykolmonoäthyläther, Äthylenglykolmonoäthylätheracetat, Äthylacetat und Butylacetat.

Spezielle Beispiele für geeignete Härtungsbeschleuniger sind Kobalt-, Blei- und Mangansikkative, z. B. deren Naphthenate, Polyamine, wie Triäthylentetramin, Polyamidlvrze, z. B. die Polymerisationsprodukte aus aliphatischen Dicarbonsäuren und Äthylendiamin, Phosphorsäure und Oxalsäure.

Spezielle Beispiele für geeignete Weichmacher sind Sebacinsäuredioctylester, Phthalsäuredioctylester, Adipinsäuredioctylester, Diäthylenglykoldibenzoat, Ricinusöl, Methylrecenoleat, Polyester, epoxidiertes Sojaöl, Epoxyester, Trikresylphosphat, chlorierte Biphenyle, chlorierte Polyphenyle und chloriertes Paraffin.

Die Beschichtungsmassen enthalten gegebenenfalls etwa 5 bis 60 Gewichtsprozent Lösungsmittel, während die Härtungsbeschleuniger und Weichmacher in Mengen vor bis zu etwa 70 Gewichtsprozent enthalten sein können. Naturgemäß hängen die jeweils verwendeten Mengen vom eingesetzten Bindemittel sowie von den angestrebten Überzugseigenschaften ab.

Die fertigen Beschichtungsmassen können auf übliche Weise auf Metallsubstrate aufgebracht werden, z. B.

durch Sprühen, Aufstreichen, Tauchen oder Zerfließen. Die Beschichtungsmassen werden üblicherweise bis zu einer Dicke des Überzugsfilms von etwa 0,012.5 bis 0,127 mm aufgetragen, jedoch sind auch Überzüge ί außerhalb dieses Bereiches je nach dem angestrebten Verwendungszweck und den angewandten Auftragsbedingungen herstellbar. Der Überzugsfilm besteht üblicherweise zu etwa 3 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 7 bis 50 Gewichtsprozent, aus dem

in Bindemittel und zu etwa 30 bis 97 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 50 bis 93 Gewichtsprozent, aus dem Füllstoff. Nach dem Beschichten des Metallsubstrats trocknet und/oder härtet man den Überzug. Die Art und das Ausmaß der Trocknung bzw. Aushärtung hängt von

ι ^r> den jeweiligen Umständen ab, insbesondere von dem in den Beschichtungsmassen enthaltenen Bindemittel. Während in manchen Fällen zum Trocknen bzw. Aushärten des Überzugs erhitzt werden muß, genügt in anderen Fällen einfaches Trock" :n und Aushärten an der Luft Die auf den Metallsubstraten erhaltener. Überzüge bieten ausgezeichneten Korrosionsschutz. Zur Schutzbehandlung eignet sich eine Vielzahl von Metallsubstraten, z. B. Substrate aus den Eisenmetallen oder Kupfer. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß der im Füllstoffbestandteil der Beschichtungsmassen enthaltene nicht-metallische Inhibitor nach der Art des jeweiligen Metallsubstrats ausgewählt wird, um den gewünschten Korrosionsschutz zu erzielen. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß die Schutzüberzüge

jn der Erfindung den Metallsubstraten nach einem anodischen Mechanismus Korrosionsbeständigkeit verleihen. Es hat sich gezeigt daß die Anwesenheit von —^nulverigen, schwer schmelzbaren Ferrolegierungen, /.. i>. r—inhosphor, eine Steigerung des durch den

π nicht-metallisi. en Inhibitor bewirkten Korrosionsschutzes zur Foige hat Obwohl die Ursache für die gefundene Wirkungssteigerung nicht in allen Einzelheiten geklärt ist beruht dieser Effekt vermutlich darauf, daß die feinpulverigen Ferrolegierungen eine Oberflädienschicht ausbilden, in der die gleichzeitig mit dem anodischen Prozeß des Inhibitors ablaufende kathodische Reaktion begünstigt wird. Die Beschichtungsmassen der Erfindung eignen sich daher insbesondere als anodischer Korrosionsschutz für verschiedene Metallj substrate, die in Berührung mit korrodierenden Medien stehen, z. B. für unterirdische Rohrleitungen, Schiffskörperoder Bohrinseln.

Die Beispiele erläutern die Erfindung; die angegebenen Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht

Beispiele 1—6

Durch Vermischen der in Tabelle I angegebenen Bestandteile werden verschiedene Beschichtungsmassen hergestellt.

Tabelle I	Epoxyharz¹)	Kerrophosphor	Zinkchromat	Zinkslaub	Suspend ier-	XyIcI
Beispiel					mittel²)
	2(X)	1001	10,1	0	3,08	127,6
I	2(X)	960	50,5	0	3,08	127,6
2	2(X)	910	K)I	0	3,08	127.6
3	2(X)	758.3	252.8	0	t Il	177 fi
4

lOrlsct/unp

Heispiel Epoxyharz¹) F-'errophosplior /inkchromat /inkstaub Suspendier- Xylol

mittel')

5 200 758.3 0 252.8 3,11 127,6

6 200 , 0 0 1010.1 3.11 127,6 Anmerkung:

¹I Handelsübliches Epoxyharz, bestehend au·, einer 50prozentigen Lösung aus 40% Sojarettsäuren und 60% Bisphenol-A-diglycidyläthcr in Xylol mil einem Viskosilätswcrt von W Y ;uif der Gardiner-Skala.

') Handelsübliches thixotropes Mittel mil einer Dichte \< >n 1.015 g/ml bei 25⁰C und einem spezifischen Gewicht von 1.021 bei 25°C.

Jede der Beschichtungsmassen wird mit 0,5 Teilen ι, Platten werden auf beiden Seiten beschichtet und zi einer Lösung bzw. Suspension von 6% Kobaltnaphthe- Einheiten von jeweils 2 Platten zusammengestellt. Dies« nat und 24% Bleinaphthenat in Ligroin vermischt. Zweiplatten-Anordnungen dienen als Schweißeinheiten Hierauf hpcfhifhtpt man 7 fi? ν l?70rm (JmRp 5itahl- Hip Hilrrh ipu/pilc 7ΠΠΟ aiifr»inanrlprfr\ltri»n^p PunL-t ··— - -.- - _σ- — - - — — j-- -..^.J₃-..-- ........

platten mit den Beschichtungsmassen und härtet die schweißungen mit einem 75 kV-A Taylor Winfield Überzüge einige Tage bei Raumtemperatur und >o Punktschweißgerät unter folgenden Bedingungen ver 50prozentiger relativer Luftfeuchtigkeit. Die beschich- schweißt werden: teten Platten werden nach der Prüfnorm ASTM-B-117
in einem Salzsprühtest maximal 500 Stunden auf ihre
Korrosionsbeständigkeit untersucht.

Die mit den Beschichtungsmassen aus den Beispielen _·-,
1 bis 4 beschichteten Platten zeigen nach 500 Stunden
keine Rostansätze oder Blasen. Bei der Beschichtungsmasse aus Beispiel 5 rostet die beschichtete Platte nach Die mit der Masse aus Beispiel 4 beschichteter

48 Stunden und nach 96 Stunden treten Blasen auf. Die Platten ergeben eine Verschweißung mit einer Zug mit der Beschichtungsmasse aus Beispiel 6 überzogene m Scherfestigkeit von 461,25 kg und ?iner Regulusgrößc Platte zeigt zwar nach 500 Stunden keine Rostbildung. von 0.438 cm. An den Elektroden ist kein VerschleiC jedoch entstehen nach 288 Stunden Blasen, so daß die feststellbar. Im Vergleich dazu lassen sich die mit dei Beschichtungsmasse den Massen aus den Beispielen 1 Masse aus Beispiel 6 (100% Zinkstaub als Füllstoff bis 4 in dieser Hinsicht unterlegen ist. beschichteten Platten unter den angewandten Bedin

Mit den Beschichtungsmassen aus den Beispielen 3 ;-, gungen nicht verschweißen, und 6 werden 10,16 χ 30,48 cm große Prüfplatten aus

kaltgewalztem Stahl durch Sprühen beschichtet. Man Beispiele 7-10

trägt Überzüge mit einer Dicke von

0,0762 ± 0,0076 mm auf, die hierauf etwa 72 Stunden bei Aus den in Tabelle Il aufgeführten Bestandteiler

22,22 ± 2,8°C an der Luft getrocknet werden. Die 4» werden Beschichtungsmassen hergestellt.

Tiiuciic Ii

Beispiel

7 8 9 10

Elektrodenbelastung	249 kg
Schweißzeit	12 Perioden
Sekundärstrom	12 500 A
Durchmesser der
Kupferelektroden	0,635 cm

Kunstharzbinder¹)	200	200	200	200
Fe₂P (23,4% P)	910.0	910,0	910,0	910,0
Basisches Zinkchromat	101.0	91,0	50,6	10,1
Zinkstaub	0	10.1	50.6	91.0
6% Co-naphthenat	0.50	0.50	0,50	0,50
24% Pb-naphthenat	1.25	1.25	1.25	1,25
Suspendiermittel")	3.14	3,13	3,11	3,08
Xylol	127.6	127.6	127.6	127.6
PVC³)	63,60	63.43	62.78	62,09
Anfangsviskosität⁴) (see)	180	150	219	93,0
Nichtflüchtige Bestandteile	82.9	83	83	83

Anmerkung:

') Handelsübliches Epoxyharz, bestehend aus einer 50prozentigen Lösung von etwa 40% Sojafettsäuren und 60% Bisphenol-A-diglycidyläther in Xylol mit einem Viskositätswert von W-Y auf der Gardiner-Skala.

²I Handelsübliches thixotropes Mittel mit einer Dichte von 1.015 g/ml bei 25°C und einem spezifischen Gewicht von 1.081 bei 25°C.

') Pigment-Volumenkonzentration.

¹I F-ord-Viskosität: Becher-Nr 4

10

In den Beispielen wird dasselbe Grundgemisch verwendet, jedoch variiert der relative Anteil von Zinkchromat bzw. Zinkstaub von 10 bis 0% bzw. 0 bis 10%, während der Ferrophosphor-Gehalt konstant etwa 90% des Pigmentgemisches beträgt.

Die Beschichtungsmassen werden auf 10,16 α 30,48 cm große .Stahlplatten aufgesprüht. Hierzu verwendet man zwei verschiedene Arten von Stahlplatten, von denen die eine Gruppe mit einer Alkalimetallphosphatlösung vorbehandelt worden ist, während die andere Gruppe aus üblichem kaltgewalztem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt besteht. Die zur Bestimmung der Korrosionsbeständigkeit beschichteten Platten weisen Überzüge mit einer Dicke von 0,038 bis 0,051 mm auf, während die zur Prüfung der Schweißbarkeit vorgesehenen Plattenüberzüge mit einer Dicke von 0,0635 bis 0,0762 mm besitzen.

Die ersteren Platten werden mindestens 72 Stunden an der Luft getrocknet und hierauf 45 Minuten bei 135°C gehärtet. Die letztgenannten Platten werden vor der Schweißprüfung 96 Stunden an der Luft getrocknet. Die zur Herstellung grifftrockener, klebfreier bzw. durchgehärteter Überzüge erforderliche Zeit wird jeweils an Überzügen auf kaltgewalzten Stahlblechen ermittelt. Die physikalischen Eigenschaften dieser Überzüge sind in Tabelle III zusammengestellt.

Tabelle	<%)	III	Zink- sLiub	GrilT- trok- kene^J)	Aufprall schlag keil	Messer- hal- Ui ng )	Überzugs- widers land	Salzsprühtesf') (Siü.i Blasen Rost	240	Fintauchen in Blasen Rost⁴)	72	Regulus-	Schweißbar keit¹) Zug- Flek- scher- troilen- festk. verschl.	('/iooo)
Bei spiel	90	I' Basi sches Zink- chromat		(Min.)	(kg)		(Megaohm I		24		24	(mm)	(kg)	+ 1,5
			0	3	68	5	0,110(B)	500	326	336	216	1,32	415	2
7	90	10					(C)	5(K)	24	312	72	2,18	560	0
			1	3	68	4	0.085(B)	500	326	336	336	5,0	539	H
8	90	α					(C)	500	24	312	48	4,39	587	1
			5	3	68	4	0.055(B)	500	326	336	336	0,889	450	+ 1
9	90	5					(C)	500	24	312	48	3,7	521	+ 1
			9	3	68	6	0,053(B)	500		336		1,32	537	0
IO	1					(C)	168		168	3,83	556

Anmerkung:

B- Mit Alkalimetallphosphat vorbehandelte Prüfp'atten. C-Prüfplatten aus kaltgewalztem Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt.

') Die Schweißbarkeit wird bei einer Elektrodenbelastung von 227 kg und einer Schweißzeit von 5 Perioden bei einem Sekundärstrom von 10000 A mit Hilfe eines 75 kV-A Taylor Winlielcl-Wiüersianos-PunkischweiDgciäi» ucsünniii, Ua₃ ■'.·,» '■ VA 26 S Kupferelektroden vom Ford-Typ ausgerüstet ist.

') Trockenzeit, gemessen mit dem Gardiner-Umlauftrockenzeit-Meßgerät.

³) Prüfnorm ASTM B-117; die mit 500 Stunden angegebene Testgrenze bedeutet, daß keine Blasen- oder Rostbildung zu beobachten ist; Werte unterhalb 500 Stunden geben die Zeit an. nach der Blasen- bzw. Rostbildung zu beobachten ist und der Test abgebrochen wird.

⁴) Modifizierte Prüfnorm ASTM-D-870 mit einer 5%igen Natriumchloridlösung in entsalztem Wasser bei 37,8°C; Testdauer 336 Stunden.

^J) Bewertung: ausgezeichnet = 10, gut = 8, befriedigend = 6, schlecht = 4, sehr schlecht = 2.

Claims

Patentansprüche:

1. Beschichtungsmassen, enthaltend ein Bindemittel und einen Ferrolegierungen sowie gegebenenfalls Zinkstaub enthaftenden Füllstoff, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff zu 1 bis 40 Gewichtsprozent aus einem nichtmetallischen Korrosionsinhibitor besteht

2. Beschichtungsmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 3 bis 80 Gewichtsprozent Bindemittel und etwa 20 bis 97 Gewichtsprozent Füllstoff enthalten.

3. Beschichtungsmassen nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff zu etwa 5 bis 15 Gewichtsprozent aus dem nichtmetallischen Korrosionsinhibitor besteht.

4. Belichtungsmassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie Zinkchromat als Korrosionsinhibitor enthalten,

5. Beschichtungsmassen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie Zinkchromat mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 2 bis 10 μ enthalten.

6. Beschichtungsmassen nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß sie Zinkgelb als Korrosionsinhibitor enthalten.

7. Beschichtungsmassen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Zinkgelb mit einer mittleren Teilchengröße von etwa 2 bis 10 μ enthalten.

8. Verwendung der Beschichtungsmassen nach den Ansprüchen I bis 7 zur Herstellung von Korrosionsschutzüberzügen auf schweißbaren Metallen.