DE3233092C1 - Korrosionsschutzmittel - Google Patents

Korrosionsschutzmittel

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DE3233092C1
DE3233092C1 DE19823233092 DE3233092A DE3233092C1 DE 3233092 C1 DE3233092 C1 DE 3233092C1 DE 19823233092 DE19823233092 DE 19823233092 DE 3233092 A DE3233092 A DE 3233092A DE 3233092 C1 DE3233092 C1 DE 3233092C1
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DE19823233092
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Ekkehard Dr.rer.nat. 3000 Hannover Greinacher
Wilhelm 4030 Ratingen Holz
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C09D5/082—Anti-corrosive paints characterised by the anti-corrosive pigment
    • C09D5/084—Inorganic compounds

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Description

40
Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel auf der Grundlage von Aluminiumphosphat zur Einarbeitung in ein Bindemittel.
Früher wurden hauptsächlich Korrosionsschutzmittel, insbesondere für Rostschutzanstriche, auf der Grundlage von Blei verwendet. Wegen der damit verbundenen Probleme bemüht man sich seit einiger Zeit, das Blei durch andere Stoffe zu substituieren. In diesem Zusammenhang hat man auch Metallphosphate auf ihre Eignung als Korrosionsschutzmittel untersucht (Zeitschrift »Journal of the Colour Society«, April — Juni 1969, Seiten 9-12). Dabei wurde festgestellt, daß die Phosphate von Zink und Barium zufriedenstellende Ergebnisse zeigten, während andere Metallphosphate, insbesondere Magnesiumphosphat und auch Aluminiumphosphat, sehr wechselnde Ergebnisse insbesondere im Salzsprühnebeltest und in der Korrosionskammer ergaben. __ Als Korrosionsschutzmittel wurde auch ein Aluminiumphosphat hoher Acidität mit einem verhältnismäßig hohen Gehalt an P2O5 empfohlen (DE-AS 22 12 317), über dessen Wirksamkeit allerdings keine Erkenntnisse vorliegen, weil dieses spezielle Aluminiumphosphat hauptsächlich als Katalysator eingesetzt wird. Die Herstellung dieses Aluminiumphosphates ist aufwendig, weil zunächst ein Zwischenprodukt erzeugt werden muß, das bei erhöhter Temperatur dehydratisiert und kristallisiert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Korrosionsschutzmittel auf der Grundlage von Aluminiumphosphat anzugeben, das sich mit vertretbaren Kosten erzeugen läßt und hinreichend wirksam ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Korrosionsschutzmittel mehr als 50 Gewichtsprozent eines basischen Aluminiumphosphates mit einem Gewichtsverhältnis Al2O3 : P2O5 zwischen 1 :0,9 und 1 :1,2 enthält.
Es hat sich gezeigt, daß basische Aluminiumphosphate dieser Art den Anforderungen eines Korrosionsschutzmittels genügen. Die Wirkung des Korrosionsschutzmittels kann noch verbessert werden, wenn es zwischen 8 und 10 Gewichtsprozent CaO und/oder zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent Fe2O3 enthält. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch
ca. 30 Gewichtsprozent P2O5
ca. 31 Gewichtsprozent Al2O3
ca. 9 Gewichtsprozent CaO
ca. 8 Gewichtsprozent Fe2O3
bis 4 Gewichtsprozent SiO2
Rest Verunreinigungen.
Eine solche Zusammensetzung besitzt nämlich ein in der Natur vorkommendes Mineral, welches unter der Bezeichnung Crandallit bzw. Pseudo-Wavellit bekannt ist. Crandallit wurde bisher zu einem Düngemittel verarbeitet. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß der natürlich vorkommende Crandallit insbesondere wegen des darin enthaltenen basischen Aluminiumphosphates sich auch als Korrosionsschutzmittel für die Einarbeitung in ein Bindemittel eignet. Der Crandallit bedarf im allgemeinen keiner besonderen Behandlung, es kann lediglich zweckmäßig sein, ihn auf eine Teilchengröße von unter 15 μπι zu vermählen. Das Produkt hat eine weiße bis gelbliche Farbe. — Ein Röntgenbeugungsdiagramm des Crandallits ist in der Beschreibung beigefügt.
Der aufgemahlene Crandallit läßt sich in an sich bekannter Weise in übliche Bindemittel einarbeiten, z. B. in Alkydharze, Epoxidharze, Acrylharze, Polyvinylchlorid und Chlorkautschuk. Der vermahlene Crandallit wird üblicherweise mit anderen Pigmenten und Füllstoffen, wie Talkum, Calcid, Bariumsulfat, Magnesium-Aluminium-Kaliumsilikat, Titanoxid und Eisenoxid eingesetzt. Dabei kann der Gehalt an Crandallit etwa 10—60 Vol.-Prozent des eingesetzten Pigmentgemisches betragen. Beispiele geeigneter Rezepturen für vor Rost schützende Bindemittel ergeben sich aus der folgenden Tabelle:
Alkydharz 60 Gew.-% Festkörper 36,11
Dimethyldioctadecylammonium- 2,40
Montmorillonit 10 Gew.-% Festkörper
36,57 37,03 37,49 37,95 38,19 37,03
2,40 2,40 2,40 2,40 2,40 2,40
Fortsetzung 1 0,45 32 33 092 4 mm 4 0,45 6 0,45 7 0,45
3 0,45 0,45 mm 0,45 0,45 0,45
Methyl-Ethyl-Ketoxim 1,00 0,45 mm 5 1,00 1,00 1,00
Kobaltnaphthenat mit 6 Gew.-% Co 9,00 2 3 1,00 9,00 9,00 9,00
Ethanol 5,90 0,45 0,45 9,00 4,05 3,80 4,97
Butylacetat 15,57 0,45 0,45 4,54 8,65 7,79 -
Xylol - 1,00 1,00 10,35 - - 12,11
Eisenoxidrot 15,65 9,00 9,00 - 8,70 7,83 12,18
Titandioxid 9,00 5,43 4,97 10,44 5,00 4,50 -
Calcit - 13,84 12,11 6,00 - - 7,00
Talkum - - -
Magnesium- Aluminium-Kalium- 4,47 13,92 12,18 22,35 24,59 13,41
Silicat 8,00 7,00 17,88
CrandaUit 10 - - 50 55 30
CrandaUit im Pigment 11 40 53 58 33
Gew.-% 8,94 13,41 43
Vol.-% Der CrandaUit in den Rezepturen 1 bis 5 •2H; .0] ersetzt.
Vergleichsbeispiele 8 bis 12: 20 30 Zinkphosphat [Zn3 (Po4)2 = Kennwert 2
22 33 1 — 1,4 mm = Kennwert 3
1,5-1,9 = Kennwert 4
wurde durch 2,0-2,4 = Kennwert 5
Im folgenden werden die anwendungstechnische über 2,7
Prüfung und die dabei erhaltenen Ergebnisse, die unter so
Verwendung von CrandaUit enthaltenden Bindemittel
näher erläutert:
Für die Prüfung der Rezepturen mit CrandaUit bzw. Zinkphosphat als Vergleichspigment wurden gesandstrahlte Bleche Sa 3 verwendet. Die Trockenzeit der mit ca. 50 μηι Trockenschichtdicke beschichteten Bleche bis zur Beanspruchung betrug 10 Tage bei Normalklima. Die Prüfung erfolgte in Kurzzeittests nach
SK DIN 50 017 = 528 Std. und nach SS DIN 50 021 =504 Std.
Die Auswertung erfolgte durch Beurteilung der Gitterschnittprüfung (vor und nach den Kurzzeittests) nach DIN 53 151, des Rostgrades nach DIN 53 210, der Rostunterwanderung an Ritzspur nach DIN 53 167.
Für die Beurteilung wurden folgende Bewertungsschemen entsprechend DIN 53 230 erstellt:
1. Gitterschnitt nach DIN 53 Die Prüfresultate sind unterschiedlich zu gewichten, daher wurden die Kennwerte des Bewertungssystems mit einem Koeffizienten multipliziert. Es wurden die folgenden Koeffizienten festgelegt:
GtO GtI Gt 2 Gt 3 Gt 4 Abziehbar
Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert
2. Rostgrad nach DIN 53
RiO RiI Ri 2 Ri 3 Ri 4 Ri 5
Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert Kennwert
3. Rostunterwanderung an Ritzspur nach DIN 53
Keine Unterwanderung = Kennwert unter 1 mm = Kennwert
DIN 53 151 Gitterschnitt
Koeffizient = 1
DIN 53 167 Rostunterwanderung an Ritzspur
Koeffizient = 2
DIN 53 210 Rostgrad
Koeffizient = 3
Die Summe der erhaltenen Produkte ist die Korrosionsschutzbewertungszahl (BZ).
BZ 0 = bestmöglicher Wert BZ 70 = schlechtmöglicher Wert
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.
Rezeptur Crandallitanteil Zinkphosphat BZ
im Pigment anteil im Pigment
VoI.-0/. Vol.-%
1 11 19
2 22 - 12
3 33 - 13
4 43 — 9
5 53 — 19
6 58 - 18
7 33 — 18
8 — 11 14
9 — 22 15
Fortsetzung
Rezeptur Crandallitanteil Zinkphosphat- BZ
im Pigment anteil im Pigment
10 -
11 -
12 -
Die Rezeptur 7 unterscheidet sich von Rezeptur 3 dadurch, daß als Substitut für Eisenrot Titandioxid und als Substitut für Talkum Magnesium-Aluminium-Kalium-Silicat eingesetzt wurden.
33 8
43 20
53 32 ίο

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Korrosionsschutzmittel auf der Grundlage von Aluminiumphosphat zur Einarbeitung in ein Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß es mehr als 50 Gew.-°/o eines basischen Aluminiumphosphates mit einem Gewichtsverhältnis Al2O3: P2O5 zwischen 1 :0,9 und 1 :1,2 enthält.
2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, ι ο dadurch gekennzeichnet, daß es ungefähr 60 Gew.-% des basischen Aluminiumphosphates enthält.
3. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen 8 und 10 Gew.-°/o CaO enthält.
4. Korrosionsschutzmittel nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß es zwischen 2 und 10 Gew.-°/o Fe2O3 enthält.
5. Korrosionsschutzmittel nach einem der Ansprüehe 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß es
ca. 30 Gew.-°/o P2O5,
ca. 31 Gew.-°/o Al2O3,
ca. 9 Gew.-% CaO, ca. 8 Gew.-% Fe2O3,
bis 4 Gew.-°/o SiO2,
Rest Verunreinigungen,
enthält.
6. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es aus natürlich vorkommendem Crandallit (Pseudo-Wavellit) der allgemeinen Formel Al3Ca(OH)5(PO4)2 x H2O besteht.
7. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Crandallit auf eine Teilchengröße von unter 15 μπι gemahlen ist.
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