DE2855120C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Deckanstrichmittel für von Wasser umgebene Bauteile aus Eisen oder Stahl, die mit einem Korrosionsschutzanstrich auf der Basis eines Zink­ staub enthaltenden feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten­ polyisocyanat-präpolymer versehen sind und zusätzlich aktiv durch Zufuhr von Schutzstrom auf negativem Schutz­ potential im Bereich von 950 bis 1150 mV gegen Ag/AgCl gehalten werden.

Eisen- und Stahlgegenstände werden zum Schutz vor Korrosion vorzugsweise mit einem zinkstaubhaltigen Anstrich versehen. Bei von Wasser umgebenen Bauteilen aus Eisen und Stahl, insbesondere bei Schiffen, wird neben dem passiven Korrosionsschutz durch Beschichten mit einem ge­ eigneten Korrosionsschutzanstrich häufig noch eine aktive Korrosionsschutzmaßnahme, nämlich kathodischer Korrosionsschutz angewandt. Beim kathodischen Korrosionsschutz wird der zu schützende Stahlgegenstand als Kathode in bezug auf eine oder mehrere Anoden geschaltet und durch Zufuhr von Schutzstrom auf einem vorgegebenen negativen Schutz­ potential gehalten, das im Bereich von -950 bis -1150 mV, gemessen gegen Ag/AgCl, liegt.

Die zum Schutz gegen Korrosion auf Stahlflächen aufge­ brachten herkömmlichen Anstrichsysteme werden bei zusätzlichem kathodischem Schutz aufgrund der kathodischen Be­ lastung mehr oder weniger stark geschädigt . Die herkömm­ lichen Anstrichsysteme sind bei kathodischer Belastung vor allem anfällig für Blasenbildung. Bei einer mit einem neuwertigen herkömmlichen Anstrichsystem versehenen Stahlfläche ist zur Aufrechterhaltung des Schutzpotentials eine Schutzstromdichte in der Größenordnung von 50 mA/m² erforderlich. Mit zunehmendem Alter des Anstrichsystems steigt die zur Aufrechterhaltung des Schutzpotentials er­ forderliche Schutzstromdichte auf 100 mA/m² und darüber an. Bei hoher Schutzstromdichte tritt nun wiederum eine stärkere Blasenbildung auf.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Deckanstrichmittel zu schaffen, das eine gute Verträg­ lichkeit mit dem kathodischen Korrosionsschutzverfahren aufweist und insbesondere die beschriebene Blasenbildung verhindert.

Gegenstand der Erfindung ist das Deckanstrichmittel für von Wasser umgebene Bauteile aus Eisen oder Stahl, die mit einem Korrosionsschutzanstrich auf der Basis eines Zinkstaub enthaltenden feuchtigkeitshärtenden Ein­ komponenten-polyisocyanat-präpolymer versehen sind und zusätzlich aktiv durch Zufuhr von Schutzstrom auf negativem Schutzpotential im Bereich von 950 bis 1150 mV gegen Ag/AgCl gehalten werden, gemäß Patentansprüchen.

Das Anstrichsystem nach der Erfindung zeigt bei kathodischer Belastung keine Neigung zur Blasenbildung und zeichnet sich im übrigen durch einwandfreie Haftung, porenfreie Oberfläche, hohe Abriebfestigkeit und Alterungsbeständigkeit aus. Beim Anstrichsystem nach der Erfindung bestehen zweckmäßigerweise der Grundanstrich sowie der Deckanstrich jeweils aus zwei Schichten, wobei jede Schicht des Grundanstriches eine Dicke von ungefähr 75 Mikrometer und jede Schicht des Deckan­ striches eine Dicke von ungefähr 125 Mikrometer aufweist. Zum kathodischen Schutz einer mit einem derart aufgebauten Anstrichsystem be­ schichteten Stahlfläche ist zur Aufrechterhaltung des Schutzpotentials lediglich eine Schutzstromdichte in der Größenordnung von ungefähr 10 mA/m² erforderlich. Der Stromverbrauch für den kathodischen Korrosionsschutz von mit dem Anstrichsystem nach der Erfindung ver­ sehenen Stahlflächen ist also im Vergleich zu mit herkömmlichen An­ strichsystemen beschichteten Stahlflächen gering.

Vor dem Aufbringen des Grundanstriches wird die Stahlfläche vorzugsweise sandgestrahlt. Als Grundanstrich wird beispielsweise ein bekanntes Zinkstaubanstrichmittel aufgebracht, das als Bindemittelkomponente 6-10 Gewichtsteile eines feuchtigkeitshärtenden Polyisocyanat-Präpolymers mit einem NCO-Gehalt von etwa 16% enthält. Das Zinkstaubanstrichmittel ent­ hält weiterhin 3-6 Gewichtsteile Geliermittel, vorzugsweise in Form eines feinteiligen Pulvers aus Dimethyldioctadecylammonium-Montmorillonit oder aus einem organischen Derivat des Montmorillonits, das aus Montmorillonit durch Ionenaustauschreaktion mit Alkylammoniumbasen hergestellt worden ist. Weiterhin enthält das Zinkstaubanstrichmittel 4-7 Gewichts­ teile Schuppenpigment, vorzugsweise in Form eines Mikromehls eines natürlich verwachsenen Gemenges von Muskovit, Chlorit und Quarz mit einer Mahlfeinheit von 20 Mikrometer, sowie 65-75 Gewichtsteile Zink­ staub mit vorzugsweise einer Korngröße von etwa 2,5 Mikrometer. Darüber hinaus enthält das Zinkstaubanstrichmittel 0,3-0,5 Gewichtsteile eines Netzmittels auf der Basis eines Salzes aus langkettigen Polyaminamiden und einem höhermolekularen sauren Ester, 0,3-0,8 Gewichts­ teile eines Trocken- und Stabilisierungsmittels für Polyurethan- Einkomponentenlacke, 0,01-0,03 Gewichtsteile eines handelsüblichen Entlüftungsmittels sowie 7-9 Gewichtsteile eines aromatischen Lösungs­ mittels mit einem Siedebereich von 160-180°C. Als Trocken- und Stabi­ lisierungsmittel wird insbesondere ein flüssiges monofunktionelles Iso­ cyanat eingesetzt, das begierig mit Wasser reagiert und dieses quantitativ bindet. Als Entlüftungsmittel eignet sich eine handelsübliche Dispersion oder Lösung auf der Basis von Polyacrylsäureestern. Das Zinkstaub­ anstrichmittel mit der vorstehend angegebenen Zusammensetzung kann durch Streichen, Rollen, Druckluftspritzen oder Airless-Spritzen auf die Stahlunterlage mit einer Schichtdicke von 150 Mikrometer aufge­ tragen werden, wobei die Anstrichschicht bei einer relativen Luft­ feuchtigkeit von 30% zu einem porenfreien Überzug mit einer Trocken­ filmdicke von 75 Mikrometer aushärtet. Auf den aufgebrachten Zink­ staubanstrich kann bereits nach etwa 20 Minuten ein weiterer Zinkstaub­ anstrich mit einer Trockenfilmdicke von etwa 75 Mikrometer aufgebracht werden.

Auf den aus zwei Schichten bestehenden Grundanstrich wird dann ein aus zwei oder drei Schichten bestehender Deckanstrich aus einem unter dem Einfluß von Luftfeuchtigkeit aushärtenden Polyurethan-Teer-An­ strichmittel aufgebracht. Das Deckanstrichmittel enthält als Haupt­ bindemittelkomponente 16-20 Gewichtsteile eines aromatischen Poly­ isocyanats mit einem NCO-Gehalt von 6-7%, vorzugsweise ein im Handel in Form einer 60%igen Lösung in Äthylglycolacetat/Xylol 1 : 1 erhältliches aromatisches Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von ca. 6,5% (NCO-Äquivalentgewicht von ca. 646). Das Deckanstrich­ mittel enthält als weitere Bindemittelkomponente ein reaktionsträges flüssiges höhermolekulares Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 3-4%, vorzugsweise ein handelsübliches höhermolekulares Polyiso­ cyanat mit einem NCO-Gehalt von ca. 3,5% und einer Viskosität bei 20°C von ca. 8000 cp. Das Deckanstrichmittel enthält auch 10-12 Gewichts­ teile Teer mit einer Viskosität von 5600-6400 Poise/25°C. Weiterhin enthält das Deckanstrichmittel 6,5-8 Gewichtsteile Trockenmittel, 0,05-0,1 Gewichtsteile Entlüftungsmittel, 3,5-4,5 Gewichtsteile Ab­ setzverhinderungsmittel, 30-40 Gewichtsteile Eisenglimmerpulver, 5-10 Gewichtsteile anorganische Füllstoffe, 2-5 Gewichtsteile Stabili­ sierungsmittel und bis zu 10 Gewichtsteile Lösungsmittel. Beim Trockenmittel handelt es sich insbesondere um ein monofunktionelles Isocyanat mit einem NCO-Gehalt von 21-22%, das einen Flammpunkt von ca. 140°C, einen Siedepunkt von ca. 270°C und einen Erstarrungs­ punkt von ca. 5°C sowie einen Brechungsindex von 1,53 bei 20°C besitzt. Das Trockenmittel bindet vorhandenes Wasser quantitativ und trägt daher zur Lagerstabilität unter Luftabschluß bei. Als Entlüftungsmittel wird ein handelsübliches Produkt verwendet, das für eine gleichmäßige Entlüftung des Deckanstrichmittels nach dem Auftragen sorgt. Als Ab­ setzverhinderungsmittel wird zweckmäßigerweise feinteilige Tonerde (Aluminiumoxid) verwendet, das die Entmischung des Deckanstrich­ mittels verhindert. Das Eisenglimmerpulver weist im wesentlichen eine Korngröße im Bereich von 60-75 Mikrometer auf. Als anorganischer Füllstoff wird vorzugsweise feinteiliges Talkum verwendet. Beim Stabilisierungsmittel handelt es sich um ein handelsübliches Stabili­ sierungsmittel für Polyurethan-Einkomponentenlacke, das die Empfindlichkeit des Deckanstrichmittels gegen Feuchtigkeit herab­ setzt und sich günstig auf den Verlauf des Deckanstrichmittels aus­ wirkt. Das Lösungsmittel besteht vorzugsweise aus einer Mischung von Äthylglycolacetat und Xylol im Verhältnis 1 : 1.

Mit dem Deckanstrichmittel der vorstehend angegebenen Zusammen­ setzung wird auf den Grundanstrich ein aus zwei oder drei Schichten bestehender Deckanstrich aufgetragen, wobei jede Schicht eine Trockenfilmdicke von etwa 125 Mikrometer aufweist. Jeder aufge­ brachte Deckanstrich härtet ab einer Luftfeuchtigkeit von etwa 30% zu einem porenfreien Überzug aus, der ausgezeichnet auf dem Grund­ anstrich bzw. Voranstrich haftet. Der Deckanstrich härtet zu einem porenfreien Schutzüberzug mit ausgezeichneter chemischer und mechanischer Widerstandsfähigkeit aus.

Ein aus Deckanstrich und einem Grundanstrich der angegebenen Zusammensetzung bestehendes Anstrichsystem zeichnet sich durch gute Verträglichkeit mit dem kathodischen Schutzverfahren aus und eignet sich daher hervorragend als Unterwasserbeschichtung für Schiffe und Stahlbauwerke.

Claims (3)

1. Deckanstrichmittel für von Wasser umgebene Bauteile aus Eisen oder Stahl, die mit einem Korrosionsschutzanstrich auf der Basis eines Zinkstaub enthaltenden feuchtigkeits­ härtenden Einkomponenten-polyisocyanat-präpolymer versehen sind und zusätzlich aktiv durch Zufuhr von Schutzstrom auf negativem Schutzpotential im Bereich von 950 bis 1150 mV gegen Ag/AgCl gehalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus 16 bis 20 Gew.-Teilenaromatischem Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 6 bis 7%,  1 bis 3 Gew.-Teilenflüssigem, höhermolekularem Polyisocyanat mit einem NCO-Gehalt von 3 bis 4%, 10 bis 12 Gew.-TeilenTeer mit einer Viskosität von 5600 bis 6400 Poise/25°C,  6,5 bis 8 Gew.-TeilenTrockenmittel,  0,05 bis 0,1 Gew.-TeilenEntlüftungsmittel,  3,5 bis 4,5 Gew.-TeilenAbsetzverhinderungsmittel, 30 bis 40 Gew.-TeilenEisenglimmerpulver,  5 bis 10 Gew.-Teilenanorganischen Füllstoffen,  2 bis 5 Gew.-TeilenStabilisierungsmittel, und bis zu 10 Gew.-TeilenLösungsmittel.

2. Deckanstrichmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Absetzverhin­ derungsmittel feinteilige Tonerde enthält.

3. Deckanstrichmittel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Füllstoff mikrofeines Talkum enthält.