DE3537479A1 - Korrosionsschutzmittel mit gleichzeitigem schmiereffekt - Google Patents

Korrosionsschutzmittel mit gleichzeitigem schmiereffekt

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Description

Die Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel mit gleichzeitigem Schmiereffekt, als Beschichtung insbesondere für Hochtemperaturbeanspruchung ausgesetzten Bauteilen.
In der Technik wird eine Vielzahl verschiedenartigster Schmiermittel eingesetzt, wie z. B. Fette, Öle oder Festschmierstoffe (PTFE, Graphit, Molybdändisulfid oder dgl.).
Ebenfalls sind Korrosionsschutzmittel auf organischer Basis, wie z. B. Epoxidbeschichtung oder auf anorganischer Basis, wie z. B. Metallüberzüge auf Zink- oder Aluminiumbasis bekannt. Problematisch ist der Einsatz solcher Mittel immer dort, wo Korrosionsschutz und Schmiereffekt, z. B. an reibenden Oberflächen, insbesondere unter hoher Temperaturbelastung gefordert werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Korrosionsschutzmittel mit gleichzeitigem Schmiereffekt, insbesondere für hochtemperaturbelastete reibende Oberflächen zu konzipieren, welches leicht und preiswert herstellbar ist, wobei die Beschichtung der Oberflächen sowohl durch Tauchen, Walzen, Streichen als auch durch Spritzen aufgebracht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines temperaturbeständigen Festschmierstoffes in Verbindung mit einem ebenfalls temperaturbeständigen Bindemittel. Durch die Mischung dieser beiden Komponenten wird eine Kombinationsbeschichtung geschaffen, die folgnde herausragende Eigenschaft aufweist:
- Guter Korrosionsschutz und Oxidationsbeständigkeit mit ausgezeichneten Schmierungseigenschaften.
Diese Eigenschaften bleiben in einem weiten Temperaturbereich von Minustemperaturen bis Plustemperaturen von ca. 900°C erhalten.
Bei dieser Kombinationsbeschichtung, die durch Tauchen, Walzen, Streichen oder Spritzen aufgebracht werden kann, werden bevorzugt hexagonales Bornitrid als Feststoffsubstanz und Silikate, insbesondere Alkali-Silikate, als Bindemittel eingesetzt. Die genannten Materialien werden so aufbereitet, daß sie in feindisperser Form vorliegen. Die bei der Aufbereitung der Dispersion ggf. auftretenden Benetzungsschwierigkeiten werden durch geeignete Benetzungsmittel beseitigt.
Durch Variation der verwendeten Mengenverhältnisse (Feststoffsubstanz und Bindemittel) kann darüberhinaus entweder die Korrosionsschutzeigenschaft oder die Gleiteigenschaft (Schmiereigenschaft) in den Vordergrund gerückt werden. Weite Bereiche der Technik sowie des Privatgebrauches können somit abgedeckt werden. In Abhängigkeit des eingesetzten Bindemittels und Anwendungsfalles ist ggf. ein Trocknungs- und ein Einbrennprozess erforderlich.
Neben dem bevorzugten hexagonalen Bornitrid können als Feststoffsubstanzen auch Calciumfluorid oder Magnesiumsilikat verwendet werden.
Neben den bevorzugten Stoffen Natrium- oder Kaliumsilikat können die Bindemittel auch auf Aluminiumoxid - Magnesiumoxid - Zirkon- Silikat - oder Aluminium-Silikatbasis gebildet werden.
Ferner ist der Einsatz von Kunststoffen als Bindemittel denkbar.
Weitere Angaben über Zusammensetzungen sind in den Unteransprüchen gemacht, die in den nachstehenden Rezepturen abgehandelt werden.
Rezeptur 1
Zum Einsatz einer Gleitsubstanz / Bindemittels als Spray wird folgende Zusammensetzung vorgeschlagen:
 3,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid
 6,5 Gew.%  Natrium-Alkalisilikat mit einem Feststoffgehalt 30 Gew.%
 0,5 Gew.%  Tetrachlorethylen als Benetzungsmittel
90,0 Gew.%  Treibmittel
Rezeptur 2 "System hart"
15,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid
84,0 Gew.%  Natron- bzw. Kaliwasserglas mit etwa 30% Feststoffgehalt
 1,0 Gew.%  Kaliumsalz einer alipatischen Carbonsäure
Diese Beschichtung erweist sich als gleitfähige Korrosionsschutz- Beschichtung mit einer Temperaturbeständigkeit von etwa 700°C bis 900°C. Die bevorzugt aufzutragenden Schichtdicken liegen zwischen 5 und 100 µm.
Rezeptur 3 "System weich"
 6,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid
81,0 Gew.%  Kunststoffbindesystem (Polyphenylmethylsiloxan)
 3,0 Gew.%  Polymethylhydrogensiloxan mit 1-3 Gew.% Anteil an Zirkoniumoctoat
Das Polyphenylmethylsiloxan liegt mit einem Feststoffgehalt von 50-90% in nicht brennbaren Lösungsmitteln vor. Die Mischung wird zu 100% ergänzt durch die Verwendung von Polyimid (PI) als Kunststoff.
Die getrocknete "weiche" Rezepturmasse bietet gleichzeitig Korrosionsschutz und ausgezeichnetes Gleitverhalten. Ein Stick- Slipp-Effekt wird dauerhaft unterbunden.
Der Haftvermittler Polymethylhydrogensiloxan entwickelt seine Haftkraft auf praktisch allen temperaturbeständigen Untergründen, insbesondere dann, wenn die Beschichtung erwärmt wird und die Haftkraft des Polyphenylmethylsiloxanes sich reduziert. Die Gebrauchstemperatur der Beschichtung kann je nach Kunststoffbindesystem kurzzeitig bis ca. 450° betragen. Die aufgetragene Schichtdicke beträgt üblicherweise 5-100 µm.
Rezeptur 4 "System flüssig bzw. pastös"
85 Gew.%  Silikonfett
10 Gew.%  hexagonales Bornitrid mit einer bevorzugten Korngröße ≡≦ωτ5
 5 Gew.%  Polyvinylmethylsiloxan mit 2 Doppelbindungen pro Mol.
Das flüssige bzw. pastöse System kann überall dort als Korrosionsschutz- und Schmiermittel eingesetzt werden, wo eine feste Beschichtung nicht zweckmäßig ist. Die Temperaturbeständigkeit beträgt etwa 300°C bis 400°C. Durch den Zusatz des Vinylmethylsiloxanpolymeres kann sowohl das Gleitverhalten als auch die Standzeit des Schmiermittels deutlich verbessert werden.
Neben dem üblichen Auftragverfahren aus der Dose/Tube besteht hier darüberhinaus die Möglichkeit des Auftragens mittels Sprühdose. Gewöhnlich werden dazu die Rezepturmengen mit 80-98 Gew.% eines nicht brennbaren Lösungsmittels (wie z. B. 1.1.1 Trichlorethan) versetzt.

Claims (14)

1. Korrosionsschutzmittel mit gleichzeitigem Schmiereffekt als Beschichtung, insbesondere für Hochtemperaturbeanspruchung ausgesetzten Bauteilen, gekennzeichnet durch die Verwendung eines temperaturbeständigen Festschmierstoffes in Verbindung mit einem ebenfalls temperaturbeständigen Bindemittel.
2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein hexagonales Bornitrid als Festschmierstoff.
3. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf anorganischer Basis in Form eines Silikates vorliegt.
4. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Natriumsilikat bzw. Kaliumsilikat als Bindemittel.
5. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel auf organischer Basis in Form eines temperaturbeständigen Kunststoffes vorliegt.
6. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyphenylensulfon, Polyethersulfon, Polyphenylsulfid, Polyimid, Polyamidimid, Polyetheretherketon oder Polyhydantoine als Bindemittel.
7. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polyphenylmethylsiloxan, Phenolharz oder PTFE als Bindemittel.
8. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung des Mittels in Sprayform dasselbe folgende Bestandteile aufweist:
 3,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid
 2,5 Gew.%  Alkali-Silikat
 0,5 Gew.%  Benetzungsmittel und/oder Emulgator
94,0 Gew.%  Treibmittel
9. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel folgende Bestandteile aufweist:
 3-30 Gew.%  hexagonales Bornitrid
70-96 Gew.%  Natron- oder Kaliwasserglas mit etwa 30% Feststoffgehalt.
 0- 1 Gew.%  Benetzungsmittel und/oder Emulgator
10. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel folgende Bestandteile aufweist:
 3,0-10,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid
10,0-90,0 Gew.%  Kunststoffbindesystem
 0,5- 5,0 Gew.%  Polymethylhydrogensiloxan als Haftvermittler mit 1-3 Gew.%- Anteilen an Zirkoniumoctoat.
11. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoffbindesystem eine Mischung aus
10-90 Gew.%  Polyphenylmethylsiloxanharz mit 50-90 Gew.% Feststoffgehalt
mit folgenden Kunststoffen ergänzend zu jeweils 100% Verwendung findet:
Polyphenylensulfon, Polyethersulfon, Polyphenylensulfid, Polyimid, Polyamidimid, Phenolharz, PTFE, Polyphenylmethylsiloxan, Polyetheretherketon, Polyhydantoine
12. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel folgende Bestandteile aufweist:
85,0-89,0 Gew.%  Silikonöl bzw. Silikonfett
 0,5-10,0 Gew.%  hexagonales Bornitrid mit einer Korngröße ≡≦ωτ5 µm
 0,5- 5,0 Gew.%  Polymethylvinylsiloxan mit geringer Anzahl an Doppelbindungen
13. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikonöl ein Thixotropierungsmittel, insbesondere gefüllte Kieselsäure, enthält.
14. Korrosionsschutzmittel nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Silikonbasis auf einem Polydimethylsiloxan aufgebaut ist.
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