DE3545473A1 - Verfahren zur herstellung von inhibitorhaltiger polyaethylen-schlauchfolie - Google Patents
Verfahren zur herstellung von inhibitorhaltiger polyaethylen-schlauchfolieInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Entwicklung
von Korrosionsschutzmitteln mit Hilfe von chemisch beständigen
Materialien, welche die Metallerzeugnisse von
atmosphärischen Einflüssen und aggressiven Medien isolieren
sollen, insbesondere Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltigen
Polyäthylen-Schlauchfolien.
Unter den zur Zeit besonders verbreiteten Mitteln zum
Korrosionsschutz von Metallen kann man die Isolierung der
zu schützenden Erzeugnisse mit Anstrichen und Schmierstoffen,
die Kontaktinhibitoren der Metallkorrosion enthalten,
hervorheben, sowie die hermetische Verpackung der Metallerzeugnisse
in polymere Beutel, in denen eine Schutzgasatmosphäre
erzeugt wird, welche für den Verlauf der Korrosion
ungünstig ist. Das letztere Mittel ist in vielen Fällen
besonders vorzuziehen, weil es gestattet, nicht nur Einzelteile
einfachster Form, sondern auch aus diesen zusammenmontierte
Baugruppen und ganze Anlagen vor Korrosion zu
schützen. Dabei wird der Korrosionsschutz dadurch erreicht,
daß man den Hohlraum der Verpackung mit flüchtigen Korrosionsinhibitoren
füllt, als deren Quelle das Verpackungsmaterial
selbst, d. h. die inhibitorhaltige Polymerfolie dient.
Weite Verbreitung fanden bei der Herstellung von inhibitorhaltigen
Polymerfolien die Verfahren, die in der Extrusion
von Mischungen bestehen, die flüchtige Korrosionsinhibitoren
enthalten.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylenschlauchfolie, die einen flüchtigen
Korrosionsinhibitor, ein Gemisch anorganischer Salze von
α-Dicyclohexylamin, β-Cyclohexylammoniumnitrat und Nitrosodicyclohexylamin
enthält. Das Salzgemisch wird in einer
Menge von 0,1 bis 5 Masse % mit granuliertem Polyäthylen
vermischt, wonach man die erhaltene Mischung bei einer
Temperatur von 150 bis 160°C zu einer Folie extrudiert
(siehe JP-PS Nr. 49 21 233, Klasse C 23 F 1/00, veröffentl.
1974). Die Herstellung inhibitorhaltiger Polyäthylen-
Schlauchfolien durch Extrusion einer Mischung, die
einen flüchtigen Inhibitor enthält, ist mit einer Reihe
von Schwierigkeiten verbunden, die vorwiegend durch zwei
Faktoren bedingt sind: erstens, die hohe Flüchtigkeit
der Korrosionsinhibitoren bei den Temperaturen
der Verarbeitung der Mischung, die zu einem intensiven
Übergang des Inhibitors in gasförmigen Zustand beiträgt
und zu bedeutenden Verlusten des Inhibitors sowie zum
Aufschäumen der Folie, zur Verletzung ihrer Geschlossenheit,
zu einer Verminderung der Festigkeits- und Schutzeigenschaften
führt; zweitens, die Möglichkeit
einer Zersetzung der Korrosionsinhibitoren im Verlauf
der Verarbeitung der Mischung. Bekannt ist ein Verfahren
zur Herstellung einer mehrschichtigen inhibitorhaltigen Polymerfolie
durch Auftragen einer Polymerschicht, welche
flüchtige Korrosionsinhibitoren enthält, auf polymere
Folie, die als Grundmaterial dient (siehe GB-PS
Nr. 11 57 154, Klasse B08C, veröffentlicht 1970). Zu den
Nachteilen dieses Verfahrens gehören seine Kompliziertheit
und mangelhafte Verarbeitungsfähigkeit. Außerdem
enthalten die nach diesem Verfahren hergestellten Folien
den Inhibitor nur in einer speziell aufgetragenen polymeren
Oberflächenschicht, wodurch der Austritt der Inhibitordämpfe
in den zu hermetisierenden Hohlraum der Verpackung
erschwert wird.
Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylenschlauchfolie, welches darin besteht,
daß man die Polyäthylenschmelze extrudiert und anschließend
den flüchtigen Korrosionsinhibitor beim Blasen des
Polyäthylenschlauches durch Sättigung der Druckluft mit
einem feindispersen Inhibitorpulver aufträgt (siehe
SU-PS Nr. 8 59 178, Klasse B 29 D 7/02, veröffentlicht 1981).
Dieses Verfahren gestattet es jedoch nur, den Inhibitor
auf die Oberfläche der Polymerfolie aufzutragen, wodurch
folgende Nachteile dieses Verfahrens bedingt werden:
erstens findet bei der Lagerung und bei Verwendung der
Folie ein Abbröckeln des Pulvers von deren Oberfläche
infolge einer geringen Haftung des Inhibitorpulvers an
der Grundfolie statt; zweitens führt die schnelle
Verflüchtigung des Inhibitors von der Folienoberfläche
zu wesentlichen Verlusten an den Schutzeigenschaften
der inhibitorhaltigen Folie.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein solches Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylen-Schlauchfolie zu entwickeln, das es ermöglicht,
eine Folie zu erhalten, die einen hohen Korrosionsschutz
der Metallerzeugnisse gewährleistet, sowie den Inhibitorverbrauch
zu senken.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein Verfahren
zur Herstellung inhibitorhaltiger Polyäthylen-Schlauchfolie
vorgeschlagen wird, das die Extrusion einer Polyäthylenschmelze
mit anschließendem Blasen des erhaltenen Polyäthylenschlauches
mit Luft unter Einführung eines flüchtigen
Korrosionsinhibitors in den Hohlraum des Schlauches vorsieht,
wobei man erfindungsgemäß für die Extrusion Polyäthylen, das
mit Mineralöl bei einem Massenverhältnis von Polyäthylen zu
Mineralöl von jeweils 75-85 : 25-15 weichgemacht wird, und
als flüchtigen Korrosionsinhibitor einen öllöslichen flüchtigen
Korrosionsinhibitor verwendet.
Der flüchtige öllösliche Korrosionsinhibitor wird
vorzugsweise in den Hohlraum des Schlauches aus weichgemachtem
Polyäthylen in dampfförmigem Zustand mittels der
Luft eingeführt, die zum Blasen des Schlauches eingesetzt
wird.
Wenn sich der öllösliche flüchtige Korrosionsinhibitor
bei der Verdampfungstemperatur zersetzt und seine Schutzeigenschaften
einbüßt, wird er zweckmäßigerweise in den
Hohlraum des Schlauches aus weichgemachtem Polyäthylen in
flüssiger Form durch Zerstäubung im elektrischen Feld
mit einer Stärke von 2-10 kV/cm bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit
von 15-40 g/min eingeführt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung inhibitorhaltiger
Polyäthylen-Schlauchfolie hat eine einfache
technologische und apparative Gestaltung und gestattet es,
folgende Vorzüge zu erreichen:
- Einführen des Inhibitors in das Volumen des Polyäthylen- Folienmaterials, wodurch die Wirksamkeit des Korrosionsschutzes von Metallerzeugnissen bei der Verwendung inhibitorhaltiger Folie sowie die Konservierungsdauer von Metallerzeugnissen durch einen gleichmäßigen und allmählichen Inhibitorverbrauch erhöht werden;
- eine Verminderung des Inhibitorverbrauches bei der Herstellung inhibitorhaltiger Polymerfolie, weil auf der weichgemachten Folie eine streng begrenzte Inhibitormenge adsorbiert wird, die für den Korrosionsschutz von Metallerzeugnissen notwendig und ausreichend ist.
- Einführen des Inhibitors in das Volumen des Polyäthylen- Folienmaterials, wodurch die Wirksamkeit des Korrosionsschutzes von Metallerzeugnissen bei der Verwendung inhibitorhaltiger Folie sowie die Konservierungsdauer von Metallerzeugnissen durch einen gleichmäßigen und allmählichen Inhibitorverbrauch erhöht werden;
- eine Verminderung des Inhibitorverbrauches bei der Herstellung inhibitorhaltiger Polymerfolie, weil auf der weichgemachten Folie eine streng begrenzte Inhibitormenge adsorbiert wird, die für den Korrosionsschutz von Metallerzeugnissen notwendig und ausreichend ist.
Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin,
daß die zu extrudierende weichgemachte Polyäthylenfolie
Mineralöl enthält, das Dämpfe bzw. Tropfen des Korrosionsinhibitors
sorbiert. Der Inhibitor wird in einem
Weichmacher aufgelöst und diffundiert in das Volumen
der Polymerfolie, wonach er bei Verwendung der Folie
aus ihrem Volumen in den zu hermetisierenden Raum abgeschieden
wird, in dem er seine Schutzatmosphäre erzeugt oder
auf der Oberfläche des zu schützenden Metallerzeugnisses
kondensiert. Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann wie folgt erläutert werden. Das Material der weichgemachten
Polyäthylenfolie stellt ein polymeres Gel dar,
dessen Hauptbesonderheit in dem Vorhandensein einer porösen
polymeren Matrize besteht, die mit einem Flüssigphasen-
Weichmacher gefüllt ist. Die Poren der polymeren
Matrize sind miteinander leitend verbunden und weisen
eine Größe von 10 bis 30 µm auf. Zur Herstellung von
Gelen auf Polyäthylengrundlage verwendet man als
Weichmacher Mineralöle, mit denen die öllöslichen Korrosionsinhibitoren
gut verträglich sind. Von den polymeren
Gelen wird bei Verwendung spontan Weichmacher
aus dem Volumen des Materials (die sogenannte "Synärese")
abgeschieden; dadurch kann der Weichmacher
als ein Mittel zur Beförderung des Inhibitors zu der Folienoberfläche
dienen.
Bei der Extrusion eines weichgemachten polymeren
Schlauches ergibt sich die Möglichkeit, die weichgemachte
Folie mit Korrosionsinhibitor zu sättigen. Beim Austritt
aus dem Schlitzwerkzeug des Extruders befindet sich das
Material in einem zähflüssigen Zustand (seine Temperatur
beträgt ca. 140°C); deshalb werden die Dämpfe bzw. kleine
Tropfen des Inhibitors durch den Weichmacher
wirksam absorbiert und in diesem aufgelöst. Nach der Abkühlung
der Folie und der Bildung einer porösen Matrize
im Material wird der Inhibitor zusammen mit dem
Weichmacher an die Oberfläche abgeschieden.
Wie oben dargelegt, werden bei der Extrusion
der weichgemachten Folie Polyäthylen und Mineralöl bei
einem Massenverhältnis von Polyäthylen zu Mineralöl von
jeweils 75-85 : 25-15 eingesetzt. Der Ölgehalt der Mischung
darf nicht unter 15 Masse % liegen, weil die Bildung
einer porösen Struktur in dem mit Öl weichgemachten
Polyäthylen bei einem Weichmachergehalt von
mindestens 15 Masse % erfolgt. Eine Erhöhung des Ölgehaltes
bis zu einem Wert von über 25 Masse % ist unzweckmäßig,
weil dadurch die physikalisch-mechanischen, insbesondere
Festigkeitseigenschaften der Polyäthylenfolie
vermindert werden.
Bei der Zerstäubung eines Flüssigkeitsphasen-Inhibitors
im elektrischen Feld sollen zweckmäßigerweise folgende
Betriebsarten verwendet werden: Feldstärke -2 bis
10 kV/cm, Geschwindigkeit der Inhibitorzerstäubung -15 bis
40 g/min. Bei einer Stärke des elektrischen Feldes von
unter 2 kV/cm werden die Tropfen des zu zerstäubenden
Inhibitors nicht ausreichend aufgeladen, und folglich
können sie auf der Oberfläche der zu extrudierenden Folie
nicht zurückgehalten werden und fließen über den Schlauch
ab, bevor sie dazu kommen, sich im Weichmacher
aufzulösen. Dadurch erweist sich die Inhibitorkonzentration
der Folie als unzureichend, wodurch die Korrosionsschutzeigenschaften
der Folie verschlechtert werden.
Eine Erhöhung der Feldstärke bis zu einem Wert von über
10 kV/cm ist unzweckmäßig, weil dabei der Grad der Sättigung
der Folie mit dem Inhibitor nicht größer wird. Aus
ähnlichen Erwägungen wurden die obere und die untere
Grenze der Geschwindigkeit der Inhibitorzerstäubung
gewählt. Bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit von unter
15 g/min reicht die Inhibitorkonzentration für die Herstellung
einer Folie mit höheren Korrosionsschutzeigenschaften
nicht aus, und bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit
von über 40 g/min nimmt der unproduktive Inhibitorverbrauch
zu.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
inhibitorhaltiger Polyäthylen-Schlauchfolie wird wie folgt
durchgeführt. Das mit Mineralöl weichgemachte Polyäthylen
wird in Form eines Schlauches über ein Schlitzwerkzeug
extrudiert. Ein mit öllöslichem flüchtigem Korrosionsinhibitor
gefüllter Behälter, der erwärmt wird, wird mittels
eines Schlauches (eines Rohres) mit der Zentralbohrung
des Schlitzwerkzeuges verbunden, und die Druckluft wird
zum Blasen des Schlauches durch einen mit Dämpfen des
flüchtigen Inhibitors gefüllten Behälter zugeführt. Das
Absperrventil der Luftleitung ist vor dem mit Inhibitor gefüllten
Behälter angeordnet; deshalb steht der mit Inhibitor
gefüllte Behälter nach dem Erreichen des erforderlichen
Luftdruckes im Schlauch und nach dem Absperren
des Ventils der Luftleitung nach wie vor mit dem Hohlraum
des zu blasenden Schlauches in Verbindung. Die Temperatur
des Inhibitors wird in einem Bereich von 80 bis 100°C
gehalten, wodurch eine intensive Verdampfung und ausreichende
Konzentration desselben in dem zu blasenden
Schlauch gewährleistet werden.
Falls sich der flüchtige Inhibitor bei der Erwärmung
zersetzt, wird er zweckmäßigerweise in den Hohlraum des
zu blasenden Schlauches in Form einer Flüssigkeit durch
Zerstäubung im elektrischen Feld eingeführt. Zu diesem
Zweck wird innerhalb des zu blasenden Schlauches eine
Zerstäubungsdüse (beispielsweise eine Schlitz-, Scheiben-
oder Nadeldüse) untergebracht, der ein hohes Potential
negativer Polung zugeführt wird. Der Spritzkopf wird
geerdet. Da die Schmelze des weichgemachten Polymers
eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist,
fließt die Ladung von den zerstäubten Teilchen, die sich
an der Innenfläche des zu blasenden Schlauches abgesetzt
haben, über den Spritzkopf zur Erde ab, und die Tropfen
des zerstäubten Flüssigphasen-Inhibitors werden durch
die elektrischen Kräfte auf der Folienoberfläche bis zu
deren restlosen Auflösung im Weichmacher gehalten.
Ein wichtiger Umstand besteht im vorliegenden
Fall darin, daß der flüchtige Inhibitor keiner Vorerwärmung
unterzogen wird, welche seine Korrosionsschutzdaten
herabsetzen kann.
Die Zerstäubung des Flüssigphasen-Inhibitors im elektrischen
Feld kann sowohl mittels der Druckluft (in diesem
Fall ist ein Rohrstutzen für die Abführung der überschüssigen
Luft aus dem Hohlraum des zu blasenden Schlauches
vorzusehen), als auch ohne Luftanwendung, d. h. durch
Versprühen der Druckflüssigkeit vorgenommen werden. Im
letzteren Fall müssen die Bohrungen der Zerstäubungsdüse
mit einem regelbaren Querschnitt ausgeführt werden, was
beispielsweise durch die Anwendung von ausschiebbaren
Nadelventilen erfolgen kann.
Als Polyäthylen wird für die Herstellung der inhibitorhaltigen
Folie das Polyäthylen niedriger Dichte (ρ = 900-
939 kg/m3) sowie das Polyäthylen hoher Dichte (ρ = 949-
959vkg/m3) verwendet.
Als Polyäthylenweichmacher werden vorzugsweise
folgende mit den Kurzbezeichnungen a, b und c versehene
Mineralöle verwendet:
- a - Mineralöl aus selektiver Raffination ohne Zusätze, das aus schwefelarmen Paraffin- und paraffinarmen Erdölen mit folgenden Hauptkenndaten hergestellt worden ist: Dichte bei einer Temperatur von 20°C 0,89 g/cm3, Viskosität bei einer Temperatur von 20°C - 14 cSt, Aschegehalt - nicht über 0,003%, Säurezahl - 0,25 mg KOH/g, Stockpunkt - minus 30°C, Flammpunkt im geschlossenen Tiegel 200°C;
- b - Mineralöl aus selektiver Raffination ohne Zusätze, das aus schwefelarmen Erdölen mit folgenden Hauptkenndaten hergestellt worden ist: Dichte bei einer Temperatur von 20°C - 0,897 g/cm3; Viskosität bei einer Temperatur von 20°C - 20,5 cSt, Aschegehalt - nicht über 0,003%, Säurezahl - 0,03 mg KOH/g, Stockpunkt - minus 18°C, Flammpunkt im geschlossenen Tiegel 250°C;
- c - Destillatmineralöl von einem höheren Raffinationsgrad mit folgenden Kenndaten: Dichte bei einer Temperatur von 20°C - 0,894 g/cm3, Viskosität bei einer Temperatur von 20°C - 49 cSt, bei einer Temperatur von 50°C - 20 cSt, Stockpunkt - minus 45°C, Flammpunkt im offenen Tiegel 163°C.
Als öllöslichen flüchtigen Korrosionsinhibitor kann
man, z. B., folgende mit Kurzbezeichnungen A, B, C versehene
Produkte verwenden:
- A - ein Gemisch von Salzen des Dicyclohexylamins (43 Masse %) und der synthetischen Fettsäuren mit 10 bis 20 C-Atomen (57 Masse %) der allgemeinen Formel (C6H11)2NHC n H2n+1COOH, das ein pastenförmiges Produkt mit einer Dichte von 0,92 g/cm3 und einer Schmelztemperatur von 15-20°C darstellt, wobei dieses Produkt in Ölen und organischen Lösungsmitteln löslich ist und bei 20°C eine Flüchtigkeit von 0,013 Pa aufweist.
- B - ein synergistisches Gemisch von Calciumsalz des Säuregoudrons und quartären Ammoniumsalzen bei einem Massenverhältnis von 1 : 1 bis 3 : 1, das eine durchsichtige gelblich gefärbte Flüssigkeit mit einer Dichte von 0,856 g/cm3 bei 20°C darstellt. Diese Flüssigkeit ist in Kohlenwasserstoffen (Erdöl, Öle, Benzin) gut löslich, läßt sich in wässerigen Medien dispergieren; ihre Flüchtigkeit bei 20°C beträgt 13,3 Pa;
- C - eine gelblich bis hellbraun gefärbte Flüssigkeit, die auf
der Grundlage einer technischen Fraktion der sekundären Fettsäureamine
und eines Acrylsäurenitrils der allgemeinen Formel
worin R = C n H2n+1, n = 7-9,
hergestellt worden ist und folgende Kenndaten aufweist: Dichte bei 20°C - 0,85 g/cm3, Viskosität bei 40°C - 6 cSt, Stockpunkt - minus 40°C, Siedetemperatur bei einem Druck von 1,33 kPa - 190°C, Zündpunkt - 260°C. Die Flüssigkeit ist in Ölen, organischen Lösungsmitteln und Wasser löslich und weist eine Flüchtigkeit von 13,3 Pa bei einer Temperatur von 20°C auf.
Als Ergebnis der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens erhält man eine inhibitorhaltibe Polyäthylenfolie
mit einem Gehalt an flüchtigem Korrosionsinhibitor von 1-
2,5 Masse %. Der Inhibitorgehalt der inhibitorhaltigen Polyäthylenfolie
wurde nach folgender Methodik bewertet. Aus
einer weichgemachten Folie, hergestellt durch Extrusion
einer Mischung aus Polyäthylen und Weichmacher,
wurden Proben mit einem Durchmesser von 35 mm ausgeschnitten.
Der flüchtige Korrosionsinhibitor wurde in einer Menge
von 10 g in ein zylinderförmiges Glasgefäß mit einer Höhe
von 50 mm und einem Durchmesser von 30 mm gefüllt
und in einem Wärmeschrank bei einer Temperatur von 80-
100°C erwärmt. Dann wurde das Gefäß mit der Probe aus
weichgemachter Polymerfolie abgedeckt, wobei sie mit
einer Kraft von 5 N angedrückt wird. Nachdem die Temperatur
2 Minuten lang konstant gehalten worden war, wurde
die Masse des durch die Probe absorbierten Inhibitors
nach der masseanalytischen Methode bewertet. Die Ergebnisse
dieser Prüfungen, die eine Simulation des erfindungsgemäßen
Verfahrens darstellen, haben es gestattet
festzustellen, daß eine intensive Sorption der Inhibitordämpfe
bei einem Mineralölgehalt der Mischung (Polyäthylen +
Mineralöl) von 15 bis 25 Masse % stattfindet. Dabei beträgt
die Masse des durch die weichgemachte Folie absorbierten
Inhibitors 1,2 bis 2,9 g pro I m2 der weichgemachten
Folie, was einem Inhibitorgehalt der Folie von 1 bis
2,5 Masse % entspricht.
Bei der Zerstäubung des flüchtigen Inhibitors in Form
einer Flüssigkeit im elektrischen Feld wurde festgestellt,
daß im Falle einer restlosen Adsorption des zerstäubten
Inhibitors auf der Oberfläche des Polyäthylenschlauches
die Inhibitorkonzentration der fertigen Folie folgende
Werte aufweisen kann: 1 Masse % bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit
von 15 g/min, 1,5 Masse % bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit
von 22 g/min, 2 Masse % bei einer
Zerstäubungsgeschwindigkeit von 30 g/min und 2,5 Masse %
bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit von 40 g/min.
Ungeachtet des geringen Inhibitorgehaltes der Folie
(1 bis 2,5 Masse %) wird ein hohes Korrosionsschutzvermögen
der inhibitorhaltigen Polyäthylenfolie gewährleistet.
Einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung
sollen die folgenden konkreten Ausführungsbeispiele dienen.
Herstellung von inhibitorhaltiger Polyäthylen-
Schlauchfolie
Zu diesem Zweck wird die Schmelze des Polyäthylens
niedriger Dichte (ρ = 925 kg/m3), das als
Weichmacher Mineralöl "a" enthält, extrudiert. Das
Massenverhältnis von Polyäthylen zu Mineralöl beträgt
jeweils 75 : 25. In den Hohlraum des mit Luft zu blasenden
Schlauches aus weichgemachtem Polyäthylen werden die
Dämpfe des öllöslichen flüchtigen Korrosionsinhibitors
"C" aus einem Behälter zugeführt, der mit dem genannten
Inhibitor bei einer Temperatur von 100°C gefüllt und
mit dem Hohlraum des Schlauches leitendverbunden ist.
Als Ergebnis erhält man inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie
mit einem Korrosionsinhibitorgehalt von 2,5 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel I hergestellt. Dabei besteht die zu extrudierende
Mischung zu 80 Masse % aus Polyäthylen niedriger
Dichte (ρ = 913 kg/m3) und zu 20 Masse % aus Mineralöl "a".
Man erhält eine Folie mit einem Korrosionsinhibitorgehalt
von 1,2 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel I hergestellt. Dabei verwendet man 85 Masse %
Polyäthylen niedriger Dichte (ρ = 930 kg/m3) und
15 Masse % Mineralöl "a". Man erhält eine Folie mit
einem Korrosionsinhibitorgehalt von 1,1 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel 1 hergestellt. Dabei verwendet
man Polyäthylen hoher Dichte (ρ = 952 kg/m3) und Mineralöl
"b" bei einem Massenverhältnis von Polyäthylen
zu Mineralöl von 80 : 20. Als öllöslicher flüchtiger
Korrosionsinhibitor wird Inhibitor "B" eingesetzt.
Man erhält eine Folie mit einem Korrosionsinhibitorgehalt
von 1,4 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel I hergestellt. Dabei verwendet man Polyäthylen
hoher Dichte - ρ = 956 kg/m3 (80 Masse %), Mineralöl
"c" (20 Masse %) und Korrosionsinhibitor "A".
Man erhält eine Folie mit einem Inhibitorgehalt von
2,0 Masse %.
Herstellung inhibitorhaltiger Polyäthylen-Schlauchfolie.
Zu diesem Zweck wird die auf der Grundlage von Polyäthylen
niedriger Dichte (ρ = 925 kg/m3) (75 Masse %) und
Mineralöl "c" (25 Masse %) hergestellte Folie extrudiert.
In den zu blasenden Schlauch wird Korrosionsinhibitor "C"
im elektrischen Feld mit einer Stärke von E = 2 kV/cm bei
einer Zerstäubungsgeschwindigkeit von V = 15 g/min zerstäubt.
Man erhält eine Folie mit einem Korrosionsinhibitorgehalt
von 1,2 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel 6 hergestellt. Dabei verwendet man Hochdruckpolyäthylen
- ρ = 952 kg/m3 - (80 Masse %) und Mineralöl
"b" (20 Masse %), und der Korrosionsinhibitor "B"
wird im elektrischen Feld mit einer Stärke von E = 6 kV/cm
bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit des Inhibitors
von V = 22 g/min zerstäubt. Man erhält eine Folie mit
einem Korrosionsinhibitorgehalt von 2,4 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird
wie in Beispiel 6 hergestellt. Dabei verwendet man Polyäthylen
niedriger Dichte - ρ = 930 kV/m3 (85 Masse %) und Mineralöl
"a" (15 Masse %), und der Korrosionsinhibitor "A"
wird im elektrischen Feld mit einer Stärke von E = 10 kV/cm
bei einer Geschwindigkeit der Inhibitorzerstäubung von
V = 40 g/min zerstäubt. Man erhält eine Folie mit einem
Inhibitorgehalt von 1,4 Masse %.
Die inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie wird nach
dem Verfahren gemäß der SU-PS Nr. 8 59 178 hergestellt.
Zu diesem Zweck wird die Folie aus Polyäthylen niedriger
Dichte (ρ = 930 kg/m3) extrudiert. In den zu blasenden
Schlauch wird pulverförmiger flüchtiger Korrosionsinhibitor
(Dicyclohexylaminnitrit) zerstäubt. Als Ergebnis
des Niederschlagens des Pulvers an der Innenfläche des
Schlauches wird inhibitorhaltige Folie mit einem Korrosionsinhibitorgehalt
von 4-5 Masse % hergestellt, wobei der
gesamte Inhibitor nur an der Innenfläche der Schlauchfolie
gelagert ist.
Beim Studium der Eigenschaften der inhibitorhaltigen
Polyäthylen-Schlauchfolie, die nach dem erfindungsgemäßen
und nach dem bekannten Verfahren hergestellt worden ist,
wurden die Zugbruchspannung und die Korrosionsschutzeigenschaften
der Folie bewertet. Nachstehend werden in
der Tabelle diese Kenndaten angeführt.
Die Zugbruchspannung wurde an einer Zerreißmaschine
bei einer Bewegungsgeschwindigkeit eines verschiebbaren
Greifers von 50 mm/min bestimmt.
Bei der Durchführung der Korrosionsprüfungen verwendete
man die masseanalytische Methode (siehe Romanov V. V.,
"Methoden zur Untersuchung der Metallkorrosion", ("Metody
issledovania korrozii metallov") Moskau, Verlag "Metallurgia",
1965, S. 21-26). Die Stahlprobekörper (aus
Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,05 bis
0,11 Masse %) mit einer Größe von 25 × 25 × 0,8 mm wurden
mechanisch von den Korrosionsprodukten gereinigt, mit
Ethylalkohol gewaschen, in einer 5%igen NaOH-Lösung in
Gegenwart von granuliertem Zink bei einer Temperatur von
80 bis 90°C 30 Minuten lang behandelt. Dann
wurden die Stahlprobekörper erneut mit Ethylalkohol und
destilliertem Wasser gewaschen, getrocknet und auf einer
Analysenwaage gewogen. Anschließend wurden die Stahlprobekörper
in die hergestellte inhibitorhaltige Folie hermetisch
eingepackt und in ein aggressives Medium (0,1 n-
Salzsäure) eingebracht. Die Korrosionsschutzeigenschaften
wurden nach der Größe der Korrosionsgeschwindigkeit
i Gew. g/(m2 · h) bestimmt, die nach der Formel:
worin Δ m - Masseverlust
des Stahlprobekörpers durch Korrosionsanfressung, g
t - Prüfungszeit, Stunden
S - Flächeninhalt des Stahlprobekörpers, m2
bedeuten,
berechnet wird.
t - Prüfungszeit, Stunden
S - Flächeninhalt des Stahlprobekörpers, m2
bedeuten,
berechnet wird.
Die Korrosionsgeschwindigkeit wurden 2160 Stunden nach
Beginn der Prüfungen bestimmt.
Die in der Tabelle angeführten Ergebnisse zeugen
davon, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
inhibitorhaltigen Folien der gemäß SU-PS 8 59 178
hergestellten inhibitorhaltigen Folie an ihren Festigkeitskenndaten
nicht nachstehen und an ihren Korrosionsschutzeigenschaften
dieser um eine Größenordnung (um
das 10fache) überlegen sind, obwohl der Inhibitorgehalt
dieser Folien um das 2 bis 5fache geringer ist.
Dadurch entspricht die inhibitorhaltige Polyäthylenfolie,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
wird, sowohl hinsichtlich der physikalisch-mechanischen
Eigenschaften als auch hinsichtlich des Korrosionsschutzes
den Forderungen, welche an die Konservierungs-
und Verpackungsmittel gestellt werden. Sie gewährleistet
einen dauerhaften Schutz der Erzeugnisse
aus Schwarz- und Buntmetallen gegen die atmosphärische
Korrosion, und die Werte der Korrosionsgeschwindigkeit
(2-5) · 10-4 g/(m2 · h) bedeuten praktisch ein Ausbleiben
der Metallkorrosion unter der Folie. Außerdem hat das
erfindungsgemäße Verfahren eine einfache technologische
und apparative Gestaltung.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
inhibitorhaltige Polyäthylen-Schlauchfolie kann in Form von
Konservierungs- und Verpackungsmaterial zum Korrosionsschutz
von Metallerzeugnissen gegen atmosphärische Einflüsse
und aggressive Medien Anwendung finden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylen-Schlauchfolie, das
- - Extrusion der Polyäthylenschmelze,
- - Blasen des hergestellten Polyäthylenschlauches mit Luft und Einführen eines flüchtigen Korrosionsinhibitors in den Hohlraum des Schlauches vorsieht, dadurch gekennzeichnet, daß man
- - bei der Extrusion das Polyäthylen mit Mineralöl von jeweils 75-85 : 25-15 weich macht und
- - als flüchtigen Korrosionsinhibitor einen öllöslichen flüchtigen Korrosionsinhibitor verwendet.
2. Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylen-Schlauchfolie nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man den flüchtigen
öllöslichen Korrosionsinhibitor in den Hohlraum des
Schlauches aus weichgemachtem Polyäthylen in dampfförmigem
Zustand mittels der Luft einführt, die zum
Schlauchblasen eingesetzt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von inhibitorhaltiger
Polyäthylen-Schlauchfolie nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man den flüchtigen
öllöslichen Korrosionsinhibitor in den Hohlraum des
Schlauches aus weichgemachtem Polyäthylen in flüssiger
Form durch Zerstäubung in einem elektrischen Feld mit
einer Stärke von 2-10 kV/cm bei einer Zerstäubungsgeschwindigkeit
von 15-40 g/min einführt.
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