DE2460546B2

DE2460546B2 - Wasserlösliches Korrosionsschutzmittel

Info

Publication number: DE2460546B2
Application number: DE2460546A
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Hayashi; Minoru Hoshino; Minoru Hosoda; Hiroshi Makishima; Hiroshi Kamakura Nii; Toshio Fujisawa Shinohara
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK
Priority date: 1974-07-30
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1459574A; JPS5120230A; DE2460546A1; JPS5215291B2; DE2460546C3; US4011088A

Description

Die Erfindung betrifft ein wasserlösliches, antikorrosiv wirksames Überzugsmaterial mit verbesserter Schweißbarkeit, das eine Lösung eines Alkalisilicats als Bindemittel und ein antikorrosiv wirksames Pigment enthält, das aus Zinkpulver und Eisen- und/oder Nickelphosphid besteht.

Hochkonzentrierte Zinkpulver enthaltende antikorrosiv wirksame Anstrichmittel, die ein organisches Harz, wie ein Epoxyharz, einen chlorierten Kautschuk, ein Polystyrolharz, ein Siliconharz oder dergleichen, oder ein ganz oder teilweise anorganisches Bindemittel, wie Äthylsilicat, ein Alkalisilicat oder dergleichen und diesem organischen oder anorganischen Bindemittel zugemischtes Zinkpulver enthalten, wurden auf diesem Fachgebiet bereits benutzt und sind beispielsweise in der US-PS 35 62 124 beschrieben.

Bei der Bearbeitung, beispielsweise dem Schweißen von Stahlplatten, die mit solchen hochkonzentrierten Zinkpulver enthaltenden Anstrichmitteln beschichtet sind, werden Zinkdämpfe in der gesamten Umgebung, in der die Bearbeitung erfolgt, verursacht und es tritt häufig die Schwierigkeit auf, daß die dort tätigen Arbeiter Zinkvergiftungen erleiden. Darüber hinaus werden mit Hilfe eines organischen Bindemittels, wie eines Epoxyharzes, chlorierten Kautschuks, Polystyrolharzes oder Siliconharzes, gebildete Überzüge durch das Schweißen stark beschädigt und es ist daher ein großer Arbeitsaufwand erforderlich, um die beschädigten Bereiche nach dem Schweißen auszubessern.

Darüber hinaus wird das Haftvermögen eines solchen Überzugs in der Nähe der geschweißten Teile > vermindert und es ist damit zu rechnen, daß der überzogene Stahl von diesen Teilen an stark rostet. Im Gegensatz dazu, sind Überzüge, die unter Verwendung von Anstrichmitteln gebildet wurden, welche die vorstehend erwähnten anorganischen Bindemittel ent-

H) halten, frei von diesen Nachteilen, die beim Schweißen für Überzüge aus Anstrichmitteln mit organischen Bindemitteln beobachtet werden. Anstrichmittel, die anorganische Bindemittel enthalten, sind jedoch schlechter im Hinblick auf die Filmbildungseigenschaf- > ten und das Haftvermögen gegenüber einer Schutzüberzugsschicht. Da beispielsweise das in der vorstehenden US-Patentschrift beschriebene Natriumsilicai-Bindemittel hohen pH-Wert und hohe Wasserlöslichkeit hat, löst sich der erhaltene Überzug leicht in Wasser.

Darüber hinaus zeigt eine Überzugsschicht, die unter Verwendung eines Anstrichmittels gebildet wurde, das

hydrolysiertes Äthylsilicat enthält, verschlechterte Schweißbarkeit.

Korrosionsschutzüberzüge, die aus einem feinverteil-

r> ten Metallpigment, wie Zink, und speziellen quaternären Organoammoniosilicaten bestehen, sind ebenfalls bereits bekannt (US-PS 34 53 122). Diese Überzugsmittel führen zwar zu relativ gut haftenden Überzügen, die mit den Überzügen versehenen Materialien sind jedoch

in schlecht zum Schweißen geeignet, da sie eine außerordentlich starke Zinkdampfentwicklung zeigen und die Überzugsfilme beim Schweißen stark verbrennen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein wasserlösliches antikorrosiv wirksames Überzugsmate-

j> rial zugänglich zu machen, das zu einer Überzugsschicht mit stark verbesserter Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen führt und das ausgezeichnete Filmbildungseigenschaften und Haftvermögen gegenüber einer Schutzüberzugsschicht

4(1 zeigt.

Es wurde festgestellt, daß diese Aufgabe durch eine Kombination von wasserlöslichem Kaliumsilicat und/ oder Ammoniumsilicat als Bindemittel mit einem Gemisch von Zinkpulver und Eisenphosphid und/oder

« Nickelphosphid als antikorrosive Pigmente gelöst werden kann.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein wasserlösliches antikorrosiv wirksames Überzugsmaterial mit verbesserter Schweißbarkeit, welches ein Alkalisilicat, Zinkpulver und ein Metallphosphid enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es 5 bis 80 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, eines Bindemittels, das aus mindestens einer der Verbindungen Kaliumsilicat, K₂O · π SiO₂, worin η 2,5 bis 4,0 beträgt, oder einem Ammoniumsilicat

j5 besteht, sowie 20 bis 95 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, eines Gemisches aus Zinkpulver mit mindestens einem Eisenphosphid und/oder Nickelphosphid enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von Zinkpulver zu Phosphid im Bereich von 8 :2 bis 1 :8

bo liegt.

Unter Ammoniumsilikat werden Tetraäthanolammoniumsilicat, Piperaziniumsilikat, Diäthanolmorpholiniumsilicat und Hexaäthanoläthylendiammoniumsilicat und dergleichen verstanden.

H-) Das erfindungsgemäße Bindemittel kann 40 bis 90 Gew.-% (berechnet als Feststoffe) mindestens einer der Verbindungen Kaliumsilicat K2O ■ η SiO₂, worin η die vorstehende Definition hat, oder Ammoniumsilicat, und

10 bis 60 Gew.-% (berechnet als Feststoffe) mindestens einer der Verbindungen Nairiumsilicat Na₂O · m SiO₂, worin m für 2,5 bis 4,0 steht, oder Lithiumsilicat LijO · ρ SiO₂, worin ρ für 3,0 bis 8,0 steht, enthalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Überzugsmaterial werden synergistische Wirkungen durch Kombination des anorganischen Bindemittels, Eisen- und/oder Nickelphosphid und Zinkpulver in den vorstehend angegebenen Mengenverhältnissen erzielt, so daß die Fimbildungseigenschaften, die Schweißbarkeit des Überzugs ι ο und die Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen stark verbessert werden. Das erfindungsgemäße Überzugsmaterial erfüllt daher sämtliche Anforderungen, die an ein antikorrosives Überzugsmaterial gestellt werden.

Das Gewichtsverhältnis von Zinkpulver zu Eisen- is phosphid und/oder Nickelphosphid (nachstehend häufig als »Phosphid« bezeichnet) liegt im Bereich von 8 :2 bis 2 :8. Wenn der Anteil an Zinkpulver unterhalb dieses Bereiches liegt, ist der durch Zinkpulver verursachte elektrochemische antikorrosive Effekt unzureichend. Wenn der Anieil des Phosphids niederer ist, als es dem vorstehenden Bereich entspricht, ist die Schweißbarkeit des gebildeten Überzugs vermindert. Als erfindungsgemäß geeignetes Eisenphosphid kann beispielsweise ein Nebenprodukt verwendet werden, das bei der großtech- 2ϊ nischen Herstellung von elementarem Phosphor durch Reduktion von Phosphaterzen im elektrischen Ofen gebildet wird. Dieses Nebenprodukt kann als Fe₂P, FeP oder ein Gemisch dieser Verbindungen gekennzeichnet werden. Als Nickelphosphid ist Ni₂P, N13P2 und jo dergleichen zu erwähnen und derartige Nickelphosphide können beispielsweise durch starkes Erhitzen von Nickelpyrophosphat erhalten werden. Es wird bevorzugt, das Phosphid in fein pulverisierter Form einer Teilchengröße von 1 bis 10 μ zu verwenden. Wegen der i > guten elektrischen Leitfähigkeit stabilisiert das Phosphid den elektrischen Kontakt zwischen Teilchen des Zinkpulvers und zwischen der Oberfläche eines zu schützenden Metalls und dem Zinkpulver und verbessert die elektrochemische antikorrosive Aktivität des Zinkpulvers.

Da erfindungsgemäß als Bindemittel eine Lösung eines wasserlöslichen Silicats verwendet wird, ist der erhaltene Überzug vollständig anorganisch und kann in der Schweißstufe kaum verbrannt oder zersetzt werden. 4^r> Da außerdem der Überzug alkalisch gehalten wird, wird bei kräftigem Erhitzen von Eisenphosphid oder Nickelphosphid keine Phosphorsäure gebildet. Aus diesem Grund kann eine Beschädigung des Überzugs in der Schweißstufe weitgehend ausgeschaltet werden. ->o

Wenn das Molverhältnis π in dem Kaliumsilicat K₂O · η SiO₂ als Bindemittel weniger als 2,5 beträgt, hat das Überzugsmaterial unzureichende Filmbildungseigenschaften. Wenn das Molverhältnis η jedoch größer als 4,0 ist, wird die Stabilität des Bindemittels per se 5 vermindert.

Zu erfindungsgemäß bevorzugten Ammoniumsilicaten gehören Tetraäthanolammoniumsilicat, Piperaziniumsilicat, Diäthanolmorpholiniumsilicat, Hexaäthanoläthylendiammoniumsilicat. bo

Wie bereits erläutert wurde, zeigt Natriumsilicat als anorganisches Bindemittel hohen pH-Wert und hohe Wasserlöslichkeit und wird nach der Bildung des Überzugs leicht in Wasser gelöst. Ein unter Verwendung von Natriumsilicat als Bindemittel verwendeter t>^r> Überzug hat daher schlechtere Wasserbeständigkeit. Eine Überzugsmasse, die Lithiumsilicat als anorganisches Bindemittel enthält, zeigt starke Schrumpfung in der Fiimbildungsstufe und in dem resultierenden Film bilden sich daher leicht Risse. Im Hinblick auf Filmbildungseigenschaften ist daher das Lithiumsilicat-Bindemittel schlechter als Kaliumsilicat und Ammoniumsilicat. Wenn Lithiumsilicat oder Natriumsilicat für sich als Bindemittel verwendet werden, treten in dem erhaltenen Film leicht unerwünschte Erscheinungen, wie Erweichen, Abschälen und Rißbildung ein. Wenn außerdem der Pigmentgehalt in dem Überzugsmatenal zu gering ist, tritt häufig ein Abschälen des Überzugs von dem geschweißten Bereich oder Rißbildung ein. Darüber hinaus zeigt ein Überzug, der durch Auftragen einer Lithiumsilicat oder Natriumsilicat als Bindemittel enthaltenden Überzugsmasse gebildet wurde, verschlechtertes Haftvermögen gegenüber einem Schutzüberzug. Aus diesen Gründen wird für das erfindungsgemäße Überzugsmaterial Kaliumsilicat oder Ammoniumsilicat als Hauptbindemittel eingesetzt. Erfindungsgemäß ist es jedoch möglich, dem vorstehend angegebenen Hauptbindemittel eine der Verbindungen Lithiumsilicat Li₂O · ρ SiO₂, worin ρ für 3,0 bis 8,0 steht, oder Natriumsilicat Na₂O · m SiO₂, worin m 2,5 bis 4,0 ist, in einer Menge von 10 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Bindemittel, zuzusetzen.

Für das erfindungsgemäße wasserlösliche antikorrosiv wirksame Überzugsmaterial ist es unerläßlich, daß das Gewichtsverhältnis des anorganischen Bindemittels zu dem antikorrosiv wirksamen Pigment (Gemisch von Zinkpulver mit Eisenphosphid und/oder Nickelphosphid) innerhalb eines Bereiches von 5 :95 bis 80 :20 liegt. Wenn der Anteil des Pigments die obere Grenze dieses Bereiches überschreitet, wird die Filmbildungseigenschaft des Materials drastisch verschlechtert, und wenn der Anteil des Bindemittels über dem oberen Grenzwert liegt, wird die Korrosionsbeständigkeit des erhaltenen Überzugs vermindert.

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß durch kombinierte Verwendung von Eisenphosphid und Nickelphosphid die Schweißbarkeit des Überzugs und die Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen stark verbessert werden können. Es wird angenommen, daß diese Wirkung wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß bei einer Kombination solcher Phosphide mit Zinkpulver, Nickelphosphid als geeignete Kathode in einem gebildeten elektrochemischen Lokalelement wirkt und die Aktivierung des Zinkpulvers als Anode fördert.

Bei Verwendung der üblichen organischen und anorganischen Überzugsmaterialien, die keine solchen Phosphide enthalten, ist es äußerst schwierig, beschichtete Produkte zu schweißen, wenn die Dicke des Überzugs 20 μ oder mehr beträgt. Im Gegensatz dazu ist bei Vorliegen eines anorganischen Überzugs, der Phosphid enthält und erfindungsgemäß gebildet wurde, das Schweißen selbst dann möglich, wenn die Überzugsschicht eine Dicke von 50 μ hat. Es wird angenommen, daß diese Wirkung wahrscheinlich auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß durch Verwendung des Phosphids in Kombination mit dem angegebenen anorganisehen Bindemittel die elektrische Leitfähigkeit des Überzugs verbessert wird und da in der Schweißstufe gute elektrische Leitfähigkeit erreicht wird, kann die Schweißrate erhöht werden und damit die Breite des verbrannten Überzugs oder Films stark vermindert werden.

Es wurde bestätigt, daß selbst dann, wenn das Phosphid einem Zinkpulveranstrichmittel zugesetzt wurde, das ein organisches Bindemittel oder ein anderes

anorganisches Bindemittel, wie Äthylsilicat, enthält, keine wesentliche Verbesserung der Schweißbarkeit erreicht werden kann.

Darüber hinaus ist das übliche Zinkpulver enthaltende Anstrichmittel, in welchem Äthylsilicat als anorganisches Bindemittel vorliegt, nachteilig insofern, als die Breite des verbrannten Überzugs drastisch erhöht wird, wenn das Schweißen an dem unzureichend getrockneten Film vorgenommen wird.

Im Gegensatz dazu ist der geschweißte Bereich eines Überzugs, der mit Hilfe des erfindungsgemäßen wasserlöslichen Überzugsmaterials hergestellt wurde, auch dann, wenn das Schweißen an dem unzureichend getrockneten Film durchgeführt wurde, keinesfalls verschieden von dem Aussehen des geschweißten Bereiches, wenn das Schweißen an dem vollständig getrockneten FjIm vorgenommen wurde. Das erfindungsgemäße Überzugsmaterial ist daher deutlich verschieden von dem üblichen Überzugsmaterial, das Äthylsilicat als Bindemittel enthält.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Überzugsmaterials werden in den nachstehenden Beispielen ausführlicher beschrieben. In den Beispielen und Vergleichsbeispielen bedeuten Teile und Prozentangaben Gewichtsteile und Gewichtsprozent, wenn nichts anderes ausgesagt wird.

Beispiel 1

Zusammensetzung

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat 66 (Molverhältnis π 3,5, Feststoffgehalt 30%)

Zinkpulver 32

Eisenphosphid 34

Nickelphosphid 14

Beispiel 2

Zusammensetzung

Wäßrige Lösung von Tetraäthanol- 160 ammoniumsilicat, Feststoffgehalt 25%

Zinkpulver 30

Eisenphosphid 9

Nickelphosphid 21

Beispiel 3

Zusammensetzung

Eisenphosphid
Nickelphosphid

Gewichtsteile

11 17

Beispiel 5

Zusammensetzung

Gewichtsteile

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat 33 (Molverhältnis η 3,5, Feststoffgehalt 30%)

Zinkpulver 45

Eisenphosphid 45

Beispiel 6

Zusammensetzung Gewichtsteile

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat 34 (Molverhältnis π 3,5, Feststoffgehalt 30%)

Wäßrige Lösung von Lithiumsilicat 50 (Molverhältnis ρ 5,0, Feststoffgehalt 21%)

Zinkpulver 56

Nickelphosphid 24

Gewichtsteile jo

Beispiel 7

Zusammensetzung

Gewichtsteile

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat 30 (Molverhältnis π 3,5, Feststoff gehalt 30%)

Wäßrige Lösung von Tetraäthanol- 40 ammoniumsilicat (Feststoffgehalt 25%)

Zinkpulver 60

Eisenphosphid 20

Vergleichsbeispiel 1

Zusammensetzung

Gewichtsteile

45

Gewichtsteile

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat 17

(Molverhältnis η 3,5, Feststoffgehalt 30%)

Wäßrige Lösung von Lithiumsilicat 25 Zusammensetzung

(Molverhältnis ρ 5,0, Feststoff gehalt 21%) 55

Zinkpulver 63

Eisenphosphid 14

Nickelphosphid 13

Beispiel 4 t,o

Alkoholische Lösung von Äthylsilicat 45 Feststoffgehalt 40%

Zinkpulver 65

Eisenphosphid 20

Vergleichsbeispiel 2

Gewichtsteile

Zusammensetzung

Gewichtsteile Hauptbestandteile:
Zinkpulver
Eisenphosphid
Epoxyharz
Xylol
Methyl-isobutyl-keton

35 30

6 10

Härtungslösung:

130

Wäßrige Lösung von Kaliumsilicat (Molverhältnis η 3,5, Feststoffgehalt 30%) Wäßrige Lösung von Natriumsilicat (Molverhältnis ,tj3,2, Feststoffgehalt 40%) Zinkpulver 12

100 Polyamidharz

Xylol

Isobutanol

Insgesamt 4,0 4,0 2,0

100,0

Vergleichsbeispiel 3

Zusammensetzung

Gewichtsteile

Wäßrige Lösung von Natriumsilicat 50

(Molverhältnis m3,2, Feststoffgehalt 40%) Zinkpulver 80

Vergleichsbeispiel 4

Äthylsilicat

Gemisch aus linearen und verzweigten Kondensationsprodukten von Tetraäthylorthosilicat mit einem durchschnittlichen Kondensationsgrad von etwa 4 bis etwa 5.

Zusammensetzung

Gewichtsteile Aussehen und Färbung:

pH-Wert:

Dichte:

SiCb-Feststoffgehalt:

Wäßrige Lösung von Lithiumsiücat 140 (Molverhältnis ρ 5,0, Feststoffgehalt 21%)

Zinkpulver 14

Eisenphosphid 34

Nickelphosphid 22

Vergleichsbeispiel 5

Zusammensetzung nach
US-PS 34 53 122

Wäßrige Lösung von Tetraäthanolammoniumsilikat (Feststoffgehalt 25%) Wäßrige Lösung von Natriumsilikat (Feststoffgehalt 40%, Molverhältnis 3,2) Zinkpulver

Vergleichsbeispicl 6

Gewichtsteile

25

75

Zusammensetzung nach
US-PS34 53 122

Gewichtsteile

30

Wäßrige Lösung von Tetraäthanolpiperaziniumsilikat (Feststoffgehalt 30%) Wäßrige Lösung von Natriumsilikat (Feststoffgehalt 40%, Molverhältnis 3,2) Zinkpulver 60

10

farblos, durchsichtig oder
leicht gelb, fein-opake Flüssigkeit,
neutral,

1,060-1,070(20⁰C),
40-42 Gew.-%.

Epoxyäquivalent

Aminzahl

Epoxyharz

450-520.

Polyamidharz
95 ±5.

In jedem der vorstehend genannten Gemische wurde 4^r> das anorganische Bindemittel unmittelbar vor der Verwendung mit dem Pigment vermischt. Entweder das Zinkpulver oder das Phosphid wurden in pulverisierter Form einer durchschnittlichen Korngröße von 5 Mikron verwendet. ■><>

Bei den in den vorstehenden Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendeten Materialien Äthylsilicat, Epoxyharz, Polyamidharz und Ammoniumsilicat handelte es sich um folgende Verbindungen:

Ammoniumsilicat
Tetraäthanolammoniumsilicat

SiO₂-Gehalt: 20,0Gew.-%,

Feststoffgehalt: 25,1 Gew.-%,

Dichte: 1,18,

Viskosität: 450 Centipoise bei 25°C,

pH-Wert: 11,3(bei25°C).

Die für den nachstehend beschriebenen Schweißbarkeitstest und den Test der Überzugseigenschaften verwendeten Teststücke wurden in folgender Weise hergestellt:

Weichstahlplatten (JIS G 3141) der Abmessungen 1000 mm χ 100 mm χ 8 mm wurden sandgestrahlt, um Walzschlacke, Rost und öle vollständig zu entfernen. Die Überzugsmassen gemäß Beispielen 1 bis 7 und gemäß Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden mit Hilfe eines Luftstrahls auf diese Stahlplatten aufgesprüht, so daß Überzüge einer trockenen Dicke von 50±5μ gebildet wurden. Dann wurden die beschichteten Platten bei einer Temperatur von 20⁰C unter einer relativen Feuchtigkeit von 75% während 168 Stunden getrocknet. Die angewendeten Schweißbedingungen sind nachstehend aufgeführt:

Schweißstab:
Schweißmethode:

gemäß der Vorschrift JIS D-4301

Schwerkraft-Schweißverfahren

(gravity welding)

150A

15V

Schweißstrom:
Schweißspannung:

Die Schweißbarkeit und die Überzugseigenschaften wurden unter Verwendung jeder Überzugsmasse geprüft, wobei die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.

Tabelle	1	1	Stärke der	Breite des	Breite des	Korrosions	Haftung am	Wasserbe
Probe		2	Zinkdampf	verbrannten	Abschälens vom	beständigkeit	Schutzüberzug⁵)	ständigkeit⁶)
		3	bildung¹)	Überzugsfilms?)	Schweißende³)	nach dem
		4				Schweißen·¹)
				mm	mm
		A	1-2	<5	A	25/25	unverändert
Beispiel	A	1-2	<5	A	25/25	unverändert
Beispiel	B	1-2	<5	A	24/25	unverändert
Beispiel	A	1-2	<5	A	23/25	Verfärbung,
BcisDicl

Fortsetzung
Probe

Stärke der Breite des
Zinkdampf- verbrannten
bildung¹) Übcr/.ugsfilms²)

Beispiel 5 A Beispiel 6 A Beispiel 7 A

Vergleichsbeispiel 1 C

Vergleichsbeispiel 2 D

Vergleichsbeispiel 3 D

Vergleichsbeispiel 4 B

Vergleichsbeispiel 5 D

Vergleichsbeispiel 6 D

1-2
1-2
1-2
7-8
>10
3-4

3-4
5-6

6-7

Breite des Koirosions- Hu fm ng am

Abschälens vom besliindigkeil .Schutzüberzug''

Schweißende') nach dem

Schweißen⁴)
mm

<5 A 25/25

<5 A 23/25

<5 A 25/25

10-15 C 22/25

25-30 D 25/25

5-10 B 10/25

5-10 B 17/25

5-10 B 15/25

5-10 B 10/25

Wasserbesiündigkeit¹")

unverändert unverändert unverändert unverändert unverändert

Erweichen und

Abschälen

unverändert

Erweichen und

Abschälen?)

Erweichen und

Abschälen⁷)

Anmerkungen:

¹J Messung der Stärke der Zinkdampfbildung:
Das Stumpfschweißen wurde in einer Rate von 350 mm/min in einer abgedichteten Kammer mit einem Fassungsvermögen von etwa 25 m³ durchgeführt, so daß eine Breite der Schweißstelle von 10 mm und eine Länge der Schweißraupe von 50 cm erreicht wurde. Eine festgelegte Menge des Dampfes wurde in einer Höhe von 300 mm vertikal von dem Punkt des Lichtbogens mit Hilfe eines Kaskaden-Staurohrs aufgefangen (die Strömungsrate der aufgefangenen Luft betrug 17,5 l/minV Der aufgefangene Dampf wurde in einer Ι,Οη-Salpetersäurelösung gelöst, und die Probe wurde mit Hilfe von Atomabsorption analysiert.

Der Grad der Dampfbildung wurde mit Hilfe der nachstehenden Skala bewertet:

A : Weniger als 10 mg/m³, berechnet als Zn
B : 10 bis 20 mg/m³, berechnet als Zn
C : 20 bis 40 mg/m³, berechnet als Zn
D : Mehr als 40 mg/m³, berechnet als Zn

²) Abstand der Überzugsschicht oder des Films, der unter dem Einfluß der Schweißhitze verbrannt ist, gemessen von dem Ende der Schweißnaht an.

³) Abschälbreite, vom Schweißende an:
Die Haftung des Überzugs oder Films wurde nach dem Schweißen in Abständen von 5 mm von dem Ende der Schweißraupe an gemessen. Das Substrat erreichende parallel eingeschnittene Linien wurden auf dem Überzug in Abständen von 2 mm mit Hilfe eines Messers ausgebildet und ein Selbstklebeband aus Cellophan wurde auf den Überzug aufgepreßt und das Band wurde dann abgezogen. Die Abschälbreite wurde als die Strecke bestimmt, längs der der Überzug zusammen mit dem Cellophanband abgeschält wurde.

⁴) Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen:
Nach dem Schweißen wurde die Probe im Freien 6 Monate der Bewitterung ausgesetzt und die Korrosionsbeständigkeit wurde aufgrund der Stärke der Rostbildung von dem geschweißten Bereich bis zu dem Überzug nach folgender Skala bewertet:

A : Kaum verändert und Beibehaltung des guten Zustandes
B : Relativ gut, Rostausbreitung geringer als 2 mm
C : Relativ schlecht, Rostausbreitung 2 bis 5 mm
D : Schlecht, Rostausbreitung mehr als 5 mm

⁵) Haftung an einem Schutzüberzug:
Zusammensetzung der Schutzüberzugsmasse

Bestandteile Gewichtsteile

Epoxyharz mit 20 Epoxyäquivalent von 450 bis 520

Methylisobutylketon 5 '

Xylol 10

Rostverhinderndes Pigment 20 (Rotes Bleipigment)

Streckpigment (Talkum) 10

Färbendes Pigment (Rotes Eisenoxid) 10

Zusatz 5

Polyamidharz 16

Xylol 2

Isobutanol 2

Gesamtmenge '00

■"' Die gleichen Teststücke, wie sie in dem vorstehend beschriebenen Schweißtest verwendet wurden, wurden unter Verwendung der Materialien gemäß Beispielen 1 bis 7 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 hergestellt. Dann wurde der vorstehend angegebene Schutzanstrich auf die Teststücke

4-, aufgetrieben, so daß die Dicke des trockenen Films 50 ± μ betrug. Die beschichteten Teststücke wurden dann bei einer Temperatur von 20⁰C bei einer relativen Feuchtigkeit von 75% während 168 Stunden getrocknet. In die so gebildeten Schutzüberzüge wurden 25 Quadrate einer Seitenlänge von 2 mm eingeschnitten und die Haftung an dem Schutzüberzug

^Γ)|) wurde mit Hilfe des Schältests unter Verwendung eines selbstklebenden Bandes bestimmt. Bei jedem Wert, der in der Spalte »Haftung am Schutzüberzug« angegeben ist, gibt der Nenner die Gesamtzahl der in dem Schutzüberzug ausgebildeten Schnittquadrate an, während der Zähler die Anzahl der

Y, Quadrate angibt, die nach dem Ablösen des Selbstklebebands aus regenierter Cellulose zurückgeblieben sind. So gibt beispielsweise der Wert »23/25« an, daß von 25 Quadraten 23 Quadrate auch nach dem Abziehen des Bands unabgelöst verblieben.

M) 6)Test der Wasserbeständigkeit:

Die gleichen Teststücke, die in dem Schweißtest verwendet

wurden, wurden unter Verwendung der Materialien der Beispiele 1 bis 7 und der Vergleichsbcispiele 1 bis 4 hergestellt.

Die Teststücke wurden dann 5 Stunden in destilliertes Wasser

r getaucht, das bei 50°C gehalten wurde, und die Veränderung

' der Beschaffenheit wurde bei jedem Teststück untersucht.

') Besprühen mit Salzwassar während 100 Stunden.

Claims

Patentansprüche:

1. Wasserlösliches, antikorrosiv wirksames Überzugsmaterial mit verbesserter Schweißbarkeit, welches ein Alkalisilicat, Zinkpulver und ein Metallphosphid enthält, dadurch gekennzeichnet, daß es 5 bis 80 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, eines Bindemittels, das aus mindestens einer der Verbindungen Kaliumsilicat K₂O · π SiO₂, worin η 2,5 bis 4,0 beträgt, oder einem Ammoniumsilicat und gegebenenfalls Natrium- oder Lithiumsilikat besteht, sowie 20 bis 95 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, eines Gemisches aus Zinkpulver mit mindestens einem Eisenphosphid und/oder Nickelphosphid enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von Zinkpulver zu Phosphid im Bereich von 8 :2 bis 2 :8 liegt.

2. Überzugsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ammoniumsilicat mindestens eine der Verbindungen Tetraäthanolammoniumsilicat, Piperaziniumsilicat, Diäthanolmorphoiiniumsilicat oder Hexaäthanoläthylendiammoniumsilicat enthält.

3. Überzugsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es das Phosphid in fein pulverisierter Form einer durchschnittlichen Teilchengröße von 1 bis 10 μ enthält.

4. Überzugsmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel ein Gemisch enthält, das aus 40 bis 90 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, mindestens einer der Verbindungen Kaliumsilicat K₂O · η SiO₂, worin η 2,5 bis 4,0 beträgt, und Ammoniumsilicat, sowie 10 bis 60 Gew.-%, berechnet als Feststoffe, mindestens einer der Verbindungen Natriumsilicat Na₂O · m SiO₂, worin m 2,5 bis 4,0 oder LithiumsilicatLi₂O · ρ SiO₂, worin ρ 3,0 bis 8,0 beträgt, besteht.