DE3516690A1 - Process for producing a corrosion inhibitor for steel, in particular for steel reinforcements - Google Patents
Process for producing a corrosion inhibitor for steel, in particular for steel reinforcementsInfo
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Abstract
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Verfahren zum Herstellen eines Korrosionsschutzmittels für Stahl, insbesondere für Stahlbewehrungen Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Korrosionsschutzmittels für Stahl, insbesondere für Stahlbewehrungen in autoklavisierten Silikatbetonen auf wäßriger Dispersionsbasis.Process for the production of an anti-corrosion agent for steel, in particular for steel reinforcement. Field of application of the invention. The invention relates to a method for producing a corrosion protection agent for steel, in particular for steel reinforcement in autoclaved silicate concrete on an aqueous dispersion basis.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Es sind Korrosionsschutzsysteme für Stahlbewehrungen auf der Basis von Karboxyllatex mit Zement (DD-WP 134 760), auf der Basis einer Dispersion eines Kopolymerisates (monomere Bausteine: Acrylsäure, Methacrylsäure, Ester, Styrol, Butadien und/oder andere Vinylmonomere)mit Zement (DE-OS 3216969) bekannt. Ein Korrosionsschutzsystem speziell für Stahlbewehrungen in autoklavisierten Silikatbetonen beinhaltet das DD-WP 69 170. Eine Polyvinylacetatdispersion, Pech, Butadienstyrollatex, Kaseinkaltleim werden miteinander homogenisiert und mit sulfatresistentem Portlandzement vermischt.Characteristics of the known technical solutions They are corrosion protection systems for steel reinforcement based on karboxyl latex with cement (DD-WP 134 760), based on a dispersion of a copolymer (monomeric building blocks: acrylic acid, Methacrylic acid, esters, styrene, butadiene and / or other vinyl monomers) with cement (DE-OS 3216969) known. A corrosion protection system especially for steel reinforcement in autoclaved silicate concrete contains the DD-WP 69 170. A polyvinyl acetate dispersion, Pitch, butadiene-tyrollatex, casein cold glue are homogenized with one another and with mixed with sulfate-resistant portland cement.
Die Verwendung von Zement in einem wäßrigen Korrosionsschutzsystem begrenzt infolge des Abbindens des Zements die Verarbeitungszeit.The use of cement in an aqueous corrosion protection system limits the working time due to the setting of the cement.
Auch die Zugabe von Abbindeverzögerern (DD-WP 156964) setzt noch zeitliche Verarbeitungsgrenzen.The addition of setting retarders (DD-WP 156964) also takes time Processing limits.
Bei der Verwendung von Butadienstyrollatex als Bindemittel ist für die Stabilität das Schutzkolloid Kasein unentbehrlich. Es konnte nachgewiesen werden, daß Kasein als Peptid leicht fungid und bakteriell sowohl in wäßrig-kolloidaler Verteilung im flüssigen Korrosionsschutzsystem als auch im trockenen Film zerstört werden kann. Deshalb kann das Schutzverhalten des Films stark vermindert werden. Kalziumionen des abbindenden Zementes oder des zugesetz- ten Kalziumhydroxids reagieren chemisch mit dem Kasein zu unlöslichen Kaseinatverbindungen. Deshalb sind größere Ansätze zeitlich-rheologisch nicht beherrschbar. Neben den genannten Nachteilen der Korrosionsschutzmittel kommt noch hinzu, daß es sich bei allen ihren Herstellungsverfahren um Zwei- oder Mehrstufenverfahren handelt. So muß bei der Verwendung von Kasein dieses vorher aufgeschlossen werden (DD WP 118 667). Im DD-WP 69170 muß das Pech fein gemahlen mit dem Latex und der Dispersion in Wasser homogenisiert und anschließend in einer dritten Stufe in eine wäßrige Aufschlämmung von Portlandzement gegeben werden.When using butadiene tyrene latex as a binder is for the stability of the protective colloid casein is indispensable. It could be proven that casein as a peptide easily fungid and bacterial both in aqueous-colloidal Distribution in the liquid corrosion protection system as well as in the dry film destroyed can be. Therefore, the protective performance of the film can be greatly reduced. Calcium ions of the setting cement or the additional th calcium hydroxide chemically react with casein to form insoluble caseinate compounds. That's why larger approaches cannot be controlled rheologically in terms of time. In addition to the disadvantages mentioned The anti-corrosive agent is another factor that applies to all of their manufacturing processes is a two-stage or multi-stage process. So must when using casein this must be unlocked beforehand (DD WP 118 667). In the DD-WP 69170 the bad luck must finely ground with the latex and the dispersion in water and then homogenized added in a third stage to an aqueous slurry of Portland cement will.
Die einzelnen Verfahrensstufen bedürfen einer sorgfältigen Kontrolle, eines großen Zeitfonds und einer hohen Aufwendung an Maschinen und Aggregaten. Bedingt durch die zeitliche Begrenzung der Verarbeitungsmöglichkeit ist eine Automatisierung des ganzen Prozesses nicht gegeben.The individual process stages require careful control, a large time fund and a high expenditure on machines and units. Conditional Automation is possible due to the time limitation of the processing option of the whole process not given.
Ziel der Erfindung Es soll auf eine einfache Weise ein Korrosionsschutzmittel für Stahl, insbesondere für Stahlbewehrungen autoklavisierter Silikatbetone, hergestellt werden. Die Verarbeitung soll über einen langen Zeitraum möglich sein, wodurch das Aufbringen auf den zu schützenden Stahl durch eine automatisierte Anlage ermöglicht werden kann. Schutzmaßnahmen gegenüber organischen Lösungsmitteln sollen entfallen.OBJECTIVE OF THE INVENTION The aim is to provide a corrosion protection agent in a simple manner for steel, especially for steel reinforcement of autoclaved silicate concrete will. Processing should be possible over a long period of time, which means that the Application to the steel to be protected is made possible by an automated system can be. Protective measures against organic solvents should be omitted.
Darleg:unz des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine geeignete Kombination von organischen Polymeren und anorganischen Substanzen ein wasser-, wärme- xund alkalibeständiges Korrosionsschutzmittel in einem Einstufenverfahren herzustellen.Explain: and the essence of the invention The invention is the task based on a suitable combination of organic and inorganic polymers Substances a water, heat, and alkali resistant corrosion protection agent in a one-step process.
Auf der Basis einer organischen Polymerdispersion mit den bekannten Zusätzen wie wasserlösliche Zellulosederivate, Melaminformaldehydkondensat, Alkylphenylpolyglykoläther, Pigmenten bzw. Inhibitoren, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine organische Polymerdispersion, ein springhartes, bei Raumtemperatur vermahlbares organisches Hochpolymer, dessen Schmelzpunkt bzw. Schmelzintervall zwischen 40 "C und 180 "C liegt, und Ton in einem Mi- schungsverhältnis von 1 : 1,8 bis 3 : 0,1 bis 0,8 mit den bekannten Zusätzen bis zu einer Teilchengröße s 50 pm vermahlen und mit einer Wassermenge im Verhältnis 0,4 : 1 bis 1,2 : 1 zum Gesamtfeststoffanteil versetzt werden.On the basis of an organic polymer dispersion with the known Additives such as water-soluble cellulose derivatives, melamine formaldehyde condensate, alkylphenyl polyglycol ethers, Pigments or inhibitors, the object is achieved in that an organic Polymer dispersion, a spring-hard organic material that can be milled at room temperature High polymer with a melting point or melting range between 40 "C and 180" C lies, and tone in a mi- ratio from 1: 1.8 to 3 : 0.1 to 0.8 milled with the known additives up to a particle size of s 50 μm and with an amount of water in a ratio of 0.4: 1 to 1.2: 1 to the total solids content be moved.
Als Polymerdispersion wird eine Styrolacrylatdispersion auf der Basis eines Mischpolymerisats von Acrylester und Styrol oder eine Karboxyllatexdispersion des Mischpolymerisats aus einer°G -Vinylidenkarbonsäure, Styrol und Butadien eingesetzt, wobei der Styrolanteil > 56 % beträgt. Als springharte, bei Raumtemperatur vermahlbare organische Hochpolymere können ein Cyclohexanon-Formaldehydharz, gegebenenfalls ein Alkylcyclohexanon-Formaldehydharz mit einem Schmelzintervall von 85 - 100 "C, ein hochgeblasenes Bitumen mit einem Schmelzintervail von 110 - 160 "C, Steinkohlenteerpech mit einem Schmelzintervall von 72 - 95 "C oder Polyvinylbutyral mit einem Schmelzintervall von 95 - 145 "C verwendet werden. Die Hydrophobie dieser Stoffe wird durch Mitverwendung von Kalziumstearat erhöht (Schmelzbereich 140 - 160 "C). Im primären Korrosionsschutzfilm besitzen die aufgemahlenen Harze die Funktion dzs Füllstoff; Nach der Autoklavbehandlung der bewehrten Silikatbetone, d. h. nach dem Schmelzen übernehmen sie die Funktion des Bindemittels, wobei die primären Bindemittel als Weichmacher wirken. Die Zugabe des Tons bewirkt neben der Verbesserung der rheologischen Eigenschaften, der Filmbildung, der Haftfestigkeit eine verbesserte Korrosionsschutzeffektivität des Films.The polymer dispersion used is a styrene acrylate dispersion based on a copolymer of acrylic ester and styrene or a carboxyl latex dispersion of the mixed polymer of a ° G vinylidene carboxylic acid, styrene and butadiene are used, where the styrene content is> 56%. As hard as a spring, grindable at room temperature Organic high polymers can include a cyclohexanone formaldehyde resin, if appropriate an alkylcyclohexanone-formaldehyde resin with a melting range of 85 - 100 "C, a blown bitumen with a melting range of 110 - 160 "C, coal tar pitch with a melting range of 72-95 "C or polyvinyl butyral with a melting range from 95 - 145 "C. The hydrophobicity of these substances is achieved through their use increased by calcium stearate (melting range 140 - 160 "C). In the primary corrosion protection film The ground resins have the function of a filler; After the autoclave treatment the reinforced silicate concretes, d. H. after melting, they take over the function of the binder, the primary binders acting as plasticizers. The addition of the clay, in addition to improving the rheological properties, the film formation, the adhesive strength an improved anti-corrosion effectiveness of the film.
Röntgenografisch konnte nachgewiesen werden, daß durch die Autoklavbehandlung im alkalischen Bereich der Ton teilweise in zeolithische Strukturen umgewandelt wird, die die Schutzeffektivität der Pigmente verstärken. Die alkalische Peptisierung des Tons erfolgt im Vermahlen mit den hochalkalischen Bindemitteln.Radiographically it could be proven that by the autoclave treatment in the alkaline range the clay is partially transformed into zeolitic structures that increase the protective effectiveness of the pigments. The alkaline peptization The clay is ground with the highly alkaline binders.
Je nach späterer Beanspruchbarkeit des Korrosionsschutzsystems können bekannte Pigmente und Inhibitoren bzw. Füllstoffe zuge- setzt werden. Die gleichzeitige Vermahlung der Pigmente und Inhibitoren mit den springharten organischen Hochpolymeren und der Polymerdispersion hat sich in einem Einstufenverfahren als vorteilhaft erwiesen.Depending on the later stressability of the corrosion protection system, known pigments and inhibitors or fillers added are set. The simultaneous grinding of the pigments and inhibitors with the tough organic ones High polymers and the polymer dispersion has proven itself in a one-shot process as proved beneficial.
Ausführungsbeispiele Die Erfindung soll durch mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.EXEMPLARY EMBODIMENTS The invention is intended through several exemplary embodiments are explained in more detail.
Beispiel 1 12,84 Masseteile Karboxyllatexdispersion (Feststoff) 30,78 " Steinkohlenteerpech Smp. 85 + 3 °C 2,20 " Kalziumstearat 0,09 II Karboxymethylzellulose 0,16 " Alkylphenylpolyglykoläther 4,39 " Ton 0,24 " Butylglykol 0,07 " oxäthyliertes Alkylphenol 2,00 " Melaminformaldehydkondensat 6,76 " Zinktetraoxychromat 0,10 " Natronlauge 40,37 " Wasser Alle Komponenten außer der Karboxyllatexdispersion werden in einer Kugelmühle auf # 50 pm zerkleinert. Danach wird die Polymerdispersion zugesetzt und alles kurzzeitig homogenisiert.Example 1 12.84 parts by weight of carboxyl latex dispersion (solid) 30.78 "Coal tar pitch m.p. 85 + 3 ° C. 2.20" calcium stearate 0.09 II carboxymethyl cellulose 0.16 "alkylphenyl polyglycol ether 4.39" clay 0.24 "butyl glycol 0.07" oxethylated Alkylphenol 2.00 "melamine formaldehyde condensate 6.76" zinc tetraoxychromate 0.10 " Caustic soda 40.37 "water All components except the carboxyl latex dispersion are made ground in a ball mill to # 50 pm. The polymer dispersion is then added and everything is briefly homogenized.
Die Herstellung kann sowohl in Porzellan- als auch in Stahlkugelmühlen erfolgen, wobei der Zerkleinerungseffekt der Stahlkugelmühlen gegenüber den Porzellanmühlen um ein mehrfaches höher ist.The production can take place in porcelain as well as in steel ball mills take place, the crushing effect of the steel ball mills compared to the porcelain mills is several times higher.
Beispiel 2 11,64 Masseteile Karboxyllatexdispersion (Feststoff) 29,04 Methylzyklohexanon-Formaldehydharz Smp. 95 + 2 °C 2,50 Masseteile Melaminformaldehydkondensat 2,93 " Kalziumstearat 0,10 " Karboxymethylzellulose 0,17 " Alkylphenylpolyglykoläther 8,91 " Ton 0,23 " Butylglykol 0,08 " oxäthyliertes Alkylphenol 7,01 " Bleisilikochromat 37,39 " Wasser Alle festen Bestandteile werden auf die Korngrößen - 50 pm vermahlen und unter Zugabe von Karboxyllatexdispersion durch weiteres Mahlen bzw. Mischen homogenisiert.Example 2 11.64 parts by weight carboxyl latex dispersion (solid) 29.04 Methylcyclohexanone-formaldehyde resin m.p. 95 + 2 ° C 2.50 parts by mass Melamine formaldehyde condensate 2.93 "calcium stearate 0.10" carboxymethyl cellulose 0.17 "alkylphenyl polyglycol ether 8.91" clay 0.23 "butyl glycol 0.08" oxethylated Alkylphenol 7.01 "lead silica chromate 37.39" water All solid ingredients are Milled to the grain size - 50 μm and with the addition of carboxyl latex dispersion homogenized by further grinding or mixing.
Beispiel 3 12,78 Masseteile Styrolakrylatdispersion (Feststoff) 38,50 " geblasenes Bitumen Smp. 125 °C 1,92 " Kalziumstearat 0,05 " Karboxymethylzellulose 0,06 " Polyvinylalkohol 0,27 " Alkylphenylpolyglykoläther 1,93 t' Ton 0,12 " Butylglykol 0,10 " oxäthyliertes Alkylphenol 44,27 " Wasser Die Herstellung erfolgt wie unter Beispiel 1.Example 3 12.78 parts by mass of styrene acrylate dispersion (solid) 38.50 "blown bitumen m.p. 125 ° C 1.92" calcium stearate 0.05 "carboxymethyl cellulose 0.06 "polyvinyl alcohol 0.27" alkyl phenyl polyglycol ether 1.93 tons' clay 0.12 "butyl glycol 0.10 "oxethylated alkylphenol 44.27" water The preparation is carried out as under Example 1.
Beispiel 4 12,28 Masseteile Karboxyllatexdispersion (Feststoff) 36,85 " Steinkohlenteerpech Smp. 75 + 3 °C 1,84 " Kalziumstearat 0,07 " Karboxymethylzellulose 0,05 " Polyvinylalkohol 0,18 " Alkylphenylpolyglykoläther 1,84 " Ton 0,11 " Butylglykol 0,10 Masseteile Melaminformaldehydkondensat 4,30 " Blei-II-Oxid 42,38 " Wasser Blei-II-Oxid wird ebenfalls mit allen anderen Komponenten gleichzeitig vermahlen.Example 4 12.28 parts by mass carboxyl latex dispersion (solid) 36.85 "Coal tar pitch m.p. 75 + 3 ° C 1.84" calcium stearate 0.07 "carboxymethyl cellulose 0.05 "polyvinyl alcohol 0.18" alkyl phenyl polyglycol ether 1.84 "clay 0.11" butyl glycol 0.10 Parts by weight melamine-formaldehyde condensate 4.30 "lead-II oxide 42.38" water lead-II oxide is also ground with all other components at the same time.
Beispiel 5 14,20 Masseteile Styrolakrylatdispersion (Feststoff) 33,00 " Polyvinylbutyral Smp. 130 + 3 °C 1,80 " Kalziumstearat 0,10 " Karboxymethylzellulose 0,18 " Alkylphenylpolyglykoläther 6,10 " Ton 0,20 " Butylglykol 7,50 " Blei-II-Oxid 0,02 " oxäthyliertes Alkylphenyl 36,90 " Wasser Die Herstellung erfolgt wie unter Beispiel 1.Example 5 14.20 parts by mass of styrene acrylate dispersion (solid) 33.00 "Polyvinyl butyral m.p. 130 + 3 ° C 1.80" Calcium stearate 0.10 "Carboxymethyl cellulose 0.18 "alkyl phenyl polyglycol ether 6.10" clay 0.20 "butyl glycol 7.50" lead II oxide 0.02 "oxethylated alkylphenyl 36.90" water The preparation takes place as under Example 1.
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