DE4441883A1 - Beschichtungsmassen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion,
Verwendungen derselben und Verfahren zur Herstellung von vor Korrosion geschützten
niedertemperatur- und hochtemperaturausgesetzten Vorrichtungen und Einrichtungen.
Korrosion ist eine der wesentlichsten Einwirkungen auf Werkstoffe, die für ther
misch ausgesetzte Systeme, wie Rohrleitung, Heizungskessel, Wärmeaustauscher etc.,
verwendet werden. Die Korrosion bezieht sich meistens auf Metalle und bezeichnet Re
aktionen mit nichtmetallischen Stoffen, wobei die Reaktionsprodukte ihrerseits nichtme
tallische Verbindung sind. Die Haltbarkeit und damit die Verwendbarkeit der o.g. ther
misch ausgesetzten Systeme hängt entscheidend von der Korrosionsbeständigkeit der
Werkstoffe ab.
Gerade bei den bei einer Wärme als auch einer Hitze exponierten Systemen, insbe
sondere Wärmeaustauscher, tritt Korrosion dergestalt auf, daß bei Berührung mit Elek
trolyten die metallischen Werkstoffe in den thermodynamisch begünstigten Ionenzustand
und bei Berührung mit Nichtelektrolyten unter Bildung von Verbindung in thermodyna
misch stabilere, energieärmere Zustände überzugehen vermögen.
Unter bestimmten Voraussetzungen wie erhöhte Temperatur oder Säuregehalt in der
die o.g. Systeme umgebenden Flüssigkeit kann der Korrosionsprozeß erheblich be
schleunigt werden. Gerade bei Wärmeaustauschern sind gleichmäßige Flächenkorrosion,
Muldenkorrosion und/oder Spaltkorrosionen zu beobachten. Bei der gleichmäßigen
Flächenkorrosion wird die Oberfläche annähernd gleichmäßig und langsam vom Korrosi
onsangriff abgetragen. Durch den Flächenkorrosionsabtrag erfolgt meistens zusätzlich
eine Mulden- oder Lochkorrosion, wobei vorzugsweise nadelstichartige Einkerbungen in
den Werkstoff beobachtet werden. Diese Korrosionsart ist gerade bei unter Druck ste
henden Leitungen und Behältern sehr gefährlich.
Auch bei Rohrleitungsverbindungsstücken, also wenn zwei Bauteile aus z. B. unter
schiedlichen Werkstoffen direkt aneinandergrenzen, findet eine Kontaktkorrosion statt,
wobei das unedlere der beiden Metalle durch Auflösen zerstört wird. Eine Spaltkorrosion
ist auch bei z. B. Wärmeaustauschern zu beobachten, wenn sauerstoffhaltige Flüssigkeiten
in einen beispielsweise Passungsspalt zwischen zwei Bauteilen oder in einen Spalt zwi
schen einem Durchgangsloch und einer Schraube eintreten.
Ganz besonders findet sich eine Spannungsriß- und Schwingungsrißkorrosion bei ei
nem Bauteil, welches einer starken mechanischen und/oder thermischen Belastung aus
gesetzt ist. Diese Korrosion verläuft je nach Wirkmedium und Belastungsart interkri
stallin oder transkristallin.
Es ist bekannt, daß die o.g. thermisch ausgesetzten Gegenstände, Vorrichtung, Ein
richtungen, Anlagen, Bauteile etc. mit herkömmlichen Korrosionsschutzmitteln beschich
tet werden, um diese gegen den Angriff von korridierenden Medien zu schützen. Die
herkömmlichen Korrosionsschutzmitteln können durch Kleben und Wickeln, Aufwalzen,
Pressen oder durch Aufschmelzen und Wirbelsintern aufgebracht werden.
Hierbei erfolgt die Auftragung der Korrosionsschutzmittel zuerst als Grundanstrich
anschließend als Deckanstrich. Hierbei zeigt sich, daß bei den herkömmlichen Korrosi
onsschutzmitteln durch das mehrmalige Auftragen und Schichten sowohl von der Grund
als auch der Deckschicht die Wärmeleitfähigkeit stark herabgesetzt wird, da die Schich
ten gute Wärmeisolierungseigenschaften aufweisen, so daß die mit diesen Korrosions
schutzmassen beschichteten Wärmeaustauscher groß dimensioniert sein müssen, um
folglich den Nachteil der herkömmlichen Korrosionsschutzmassen durch Vergrößerung
ihrer Oberflächen auszugleichen.
Darüber hinaus ist zu beobachten, daß verstärkt auf dem Deckanstrich Inkrustratio
nen, i.e. Kalkablagerungen oder sonstige Ausfällungen, der z. B. den Wärmeaustauscher
umgebenden Flüssigkeiten zu beobachten sind.
Zudem läßt sich feststellen, daß trotz der Zugabe von Reaktionsprimer, Haftungs
grundmitteln und/oder Metallbehandlungsmitteln viele herkömmliche Korrosions
schutzmittel nur schlecht auf der Metalloberfläche der thermisch ausgesetzten Systeme
dauerhaft haften, so daß die Gefahr besteht, daß die aus Korrosionsschutzmittel beste
henden Schutzschichten unterwandert werden und die Korrosion nunmehr zwischen Kor
rosionsschutzschicht und der Metalloberfläche um sich greift, so daß gerade die bei
thermisch als auch mechanisch beanspruchten Systemen Mulden- und Lochkorrosion zu
beobachten ist als auch die Spannungsriß- und Schwingungsrißkorrosion nicht verhindert
werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die o. g. Nachteile des Stands der Tech
nik zu beseitigen. Zudem ist es erstrebenswert, den Energiebedarf z. B. bei Wärmeaus
tauschern dergestalt zu verringern, daß die Wärmeaustauscher als solche geringer di
mensioniert werden können, ein Umstand, welcher bei den herkömmlichen mit Korrosi
onsschutzmitteln beschichteten Wärmeaustauschern nicht möglich ist, da die herkömmli
chen Korrosionsschutzmittel nur eine sehr schlechte Wärmeleitfähigkeit aufweisen und
sonach zu der unerwünschten Großdimensionierung der Wärmeaustauscher zwingen.
Zudem ist es erwünscht, eine statische Aufladung der Korrosionsschutzmittel zu verhin
dern, zumindest jedoch zu verringern.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch und die nebengeordneten An
sprüche. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen und Weiterent
wicklungen der Erfindung.
Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion,
die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Beschichtungsmasse
38,0 bis 64,9 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropy lenglykoletheracetat,
20,0 bis 30,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/Äthylgly kol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,0 bis 3,0 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethy lenderivate,
1,5 bis 3,0 Gewichtsanteile Xylol,
0,2 bis 2,0 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Butanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
38,0 bis 64,9 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropy lenglykoletheracetat,
20,0 bis 30,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/Äthylgly kol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,0 bis 3,0 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethy lenderivate,
1,5 bis 3,0 Gewichtsanteile Xylol,
0,2 bis 2,0 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Butanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf die Verwendung der erfin
dungsgemäßen Beschichtungsmasse als Korrosionsschutzmasse bei niedertemperatur- und/oder
hochtemperaturausgesetzten Vorrichtungen und Einrichtungen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
vor Korrosion geschützten, niedertemperatur- und/oder hochtemperaturausgesetzten
Vorrichtungen und Einrichtungen, vorzugsweise Wärmeaustauschern, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß eine oder mehrere Schichten mit der erfindungsgemäßen Be
schichtungsmasse aufgetragen werden.
Es ist zu beobachten, daß die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse nach Auftra
gen auf thermisch ausgesetzten Rohrleitungssystemen nicht nur die Korrosion der Me
talloberfläche verhindert, sondern auch die Wärmedämmung der Rohrleitungssysteme
stark herabsetzt, ein Umstand, welcher gerade bei Wärmeaustauschern sehr erstrebens
wert ist. Darüber hinaus ist festzustellen, daß bei thermisch ausgesetzten und/oder me
chanisch beanspruchten Systemen wie Wärmeaustauscher, Rohrleitungssysteme etc. die
häufig zu beobachtende Spannungsriß- und Schwingungsrißkorrosion stark herabgesetzt
wird, welche herkömmlicherweise bei den Korrosionsschutzmitteln durch Zusammen
wirken von elektrochemischem Angriff und starker mechanischen Belastung des Bauteils
zu beobachten ist. Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse wird so
nach die interkristalline und transkristalline Korrosion überraschenderweise zudem stark
herabgesetzt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse
umfaßt 43,4 bis 57,0 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropy
lenglykoletheracetat,
23,0 bis 28,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
6,0 bis 9,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
7,0 bis 9,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,0 bis 1,5 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,7 bis 1,5 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2, 1 bis 2,5 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethy lenderivate,
2,3 bis 2,8 Gewichtsanteile Xylol,
0,3 bis 0,7 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Butanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung.
23,0 bis 28,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
6,0 bis 9,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
7,0 bis 9,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,0 bis 1,5 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,7 bis 1,5 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2, 1 bis 2,5 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethy lenderivate,
2,3 bis 2,8 Gewichtsanteile Xylol,
0,3 bis 0,7 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Butanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung liegt das Aluminiumpulver in
einem Spezialschliff vor, im wesentlichen in Form von Blättchen. Das Aluminiumpulver
ist vorteilhafterweise überzogen, vorzugsweise mit einem Netzmittel, um die Verklum
pung oder Vernetzung des Aluminiumpulvers in Lösung zu verhindern. Netzmittel kön
nen herkömmliche Tenside mit einer oder mehreren hydrophilen und/oder hydrophoben
Gruppen wie Aniontenside, Kationtenside, nichtionische Tenside sein. Hierbei kann das
Aluminiumpulver eine Wasserspreizung 15 bis 18 000 cm²/g nach DIN 55 923 aufwei
sen.
Bevorzugt ist ein Aluminiumpulver, welches eine Korngröße von 5 bis 20 µm, vor
zugsweise 10 bis 15 µm, aufweist. Ganz bevorzugt ist eine Korngröße von 7 µm oder 10
µm. Das Aluminiumpulver kann eine Schüttdichte von 0,05 bis 0,5 kg/cm³, vorzugswei
se 0, 1 bis 0,4 kg/dm³, aufweisen; außerordentlich bevorzugt ist eine Schüttdichte von
0,2 kg/dm³.
Als Vorteil wird angesehen, wenn Aluminiumpulver im wesentlichen rein oder reinst
ist, vorzugsweise mit einer Reinheit von 99,9%.
Vorzugsweise wird als Epoxidharz-Derivat ein Bisphenol A-Epichlorhydrinharz-
Derivat verwendet. Als Eisenoxid-Pigmente eignen sich natürliche und/oder künstliche
Eisenoxid-Pigmente, wobei die Eisenoxid-Pigmente α-Fe₂O₃ oder γ-Fe₂O₃ sind. Als Ei
senoxid-Pigmente werden als Vorteil verwendet Eisenoxidrot, Eisenoxidgelb und/oder
Eisenoxidschwarz.
Als Polyvinylbutyrale können Polyvinylacetale verwendbar sein, wobei die Poly
vinylacetale durch Acetalisierung von Polyvinylalkoholen mit Butyraldehyd herstellbar
sind. Die Polyvinylacetale können hierbei vorteilhafterweise einen Acetalisierungsgrad
von 70 bis 90%, vorzugsweise 80 bis 85% aufweisen. Ganz bevorzugt ist ein Acetali
sierungsgrad von 80%. Als Molmassen weisen die Polyvinylacetale 30 000 bis 100 000 g/mol,
vorzugsweise 40 000 bis 90 000 g/mol auf. Ganz bevorzugt ist eine Molmasse,
welche 50 000 g/mol beträgt.
Durch die Verwendung von Fluorthermoplast-Derivaten und/oder Polytetrafluo
rethylen-Derivaten, zeigt die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse eine ausreichendes
Adsorptionsfähigkeit gegenüber der metallenen Oberfläche der Vor- und Einrichtungen.
Hierbei ist es auffallend, daß ein mehrmaliges Auftragen von Grund- und/oder Deck
schicht, wie es üblicherweise bei herkömmlichen Beschichtungsmassen gefordert ist,
entfallen kann. Auch zeigt sich, daß die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse einen
ausreichenden Verschleißschutz bietet, so daß ein langjähriger Dauerschutz der metalle
nen Oberfläche von Vor- und Einrichtungen gewährleistet ist.
Als Fluorthermoplast-Derivate sind Fluorthermoplaste Poly(chlortrifluorethylen-co
vinylidenfluorid), Poly(ethylen-co-chlortrifluorethylen), Poly(ethylen-co
tetrafluorethylen) = ETFE, Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen) = FEP, Po
ly(chlortrifluorethylen, Poly(tetrafluorethylen-co-perfluoralkylvinylether), Polyvinyliden
fluorid, Polyvinylfluorid, Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen-co
vinylidenfluorid, Poly(hexafluorisobutylen-co-vinylidenfluorid), und anionisch modifizier
te Fluorthermoplaste, vorzugsweise Poly(tetrafluorethylen-co-perfluorvinylsulfonsäure)
besonders wirkungsvoll.
Phenolharz-Derivate können unmodifizierte Phenolharze aus der Kondensationsre
aktion von Phenolen und Aldehyden, vorzugsweise Novolake, Phenolnovolake und/oder
Resole sein. Die Novolake können Methylol-Gruppen-freie Phenolharze sein, deren
Phenylkern vorzugsweise über Methylen-Brücken verknüpft sind. Ebenso sind Resole
geeignet, welche Gemische von Hydroxymethylphenolen sind, vorzugsweise durch deren
Verknüpfung über Methylen- und Methylenether-Brücken. Als Phenolharz-Derivate
können auch modifizierte Phenolharze geeignet sein, welche vorzugsweise kohlenwas
serstofflösliche Resole sind, die bevorzugt durch eine Veretherung von Hydroxymethyl-
Gruppen der Phenylderivate mit Alkoholen zu Alkoxymethyl-Gruppen herstellbar sind.
Auch naturharzmodifizierte Phenolharze sind verwendbar, wobei diese vorzugsweise
durch eine Umsetzung von Phenolharzen mit Kolophonium und eine anschließende Ve
resterung mit Polyalkoholen hergestellt werden können. Auch Resole die mit konjugiert
ungesättigten Ölen mischkondensiert sind, sind als Phenolharze anwendbar.
Die Äthylglykolverbindung umfaßt auch z. B. Äthylenglykol-monoäthyläther, Äthy
lenglykol oder Äthylenglykolester.
Die o.g. Nachteile des Stands der Technik werden durch die erfindungsgemäße Be
schichtungsmasse, welche als Korrosionsschutzmasse auf thermisch belastete bzw. bean
spruchte Systeme wie Wärmeaustauscher, Rohrleitungssysteme etc. aufgetragen wird, be
seitigt. Überraschenderweise zeigt sich hierbei, daß auch in Gegenwart von Säureionen,
wie sie z. B. in Kühlschmierstoffen vorkommen, einen hinreichenden Korrosionsschutz
gewährleisten.
Auch zeigt sich, daß gerade die bei Wärmeaustauschern erwünschte hohe Wärme
leitfähigkeit die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse als Korrosionsschutzmasse zeigt,
ohne daß eine Korrosionsschutzermüdung, welche häufig bei herkömmlichen Korrosi
onsschutzmassen zu beobachten ist, auftritt.
Sonach ist die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse als Korrosionsschutzmasse
bei niedertemperatur- und/oder hochtemperaturausgesetzten Vorrichtungen und Ein
richtungen, wie Wärmeaustauschern, Heizungsrohren, Heizungskörpern, Heizungskes
seln und Heißdampfleitungen etc. verwendbar.
Auch zeigt sich, daß die erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse gegenüber den ag
gressiven Säure- oder basischen Ionen in Kühlschmierstoffen, i.e. pH-Bereich von 4 bis
14, beständig ist. Darüber hinaus findet sich auch ein hinreichender Korrosionsschutz ge
genüber Salzlösungen, See-, Brack- und Flußwässern, so daß die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmasse ebenso für Wärmeaustauschern auf See- und Flußschiffen und in
Kraftwerken hervorragend geeignet ist und unbedenklich eingesetzt werden kann. Zudem
erweisen sich die chemischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse
bezüglich des Korrosionsschutzes überdies bei Lösemitteln, Fetten und Ölen als dauer
haft (nicht gezeigt).
Die Oberfläche eines Wärmeaustauschers (= Probe) wird einmalig mit der erfin
dungsgemäßen Beschichtungsmasse beschichtet, welche folgende Bestandteile umfaßt:
49,5 Gewichtsanteile 50% (w/v) Bisphenol A-Epichlorhydrinharz-Derivat in Me thylpropylenglykoletheracetat,
25,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivat z. B. ein als modifiziertes Phe nolharz vorliegendes Resol in n-Butanol,
7,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale mit einer Molmasse von 50 000 g/mol in Isopropanol/ Äthylglykol,
8,9 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,2 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
1,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,25 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate wie ETFE oder FEP,
2,58 Gewichtsanteile Xylol,
0,51 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,51 Gewichtsanteile Butanol,
0,51 Gewichtsanteile Äthylglykol, wie Äthylenglykol-monoäthyläther.
49,5 Gewichtsanteile 50% (w/v) Bisphenol A-Epichlorhydrinharz-Derivat in Me thylpropylenglykoletheracetat,
25,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivat z. B. ein als modifiziertes Phe nolharz vorliegendes Resol in n-Butanol,
7,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale mit einer Molmasse von 50 000 g/mol in Isopropanol/ Äthylglykol,
8,9 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,2 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
1,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,25 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate wie ETFE oder FEP,
2,58 Gewichtsanteile Xylol,
0,51 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,51 Gewichtsanteile Butanol,
0,51 Gewichtsanteile Äthylglykol, wie Äthylenglykol-monoäthyläther.
Auch das Rohrleitungsverbindungsstück zwischen dem Wärmeaustauscher und der
Rohrleitung wird mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse beschichtet. Der
Wärmeaustauscher, das Rohrleitungsverbindungsstück, die Verbindungsschrauben, i. e.
Endungsschrauben und Mutter, bestehen aus unterschiedlichen Werkstoffen. Die
Schichtdicke der aufgetragenen erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse beträgt 180 µm
und deren Dichte liegt bei 0,72 kg/dm³. Eine Abriebbeständigkeit von 25 DH
(Erichsen 317) ist festzustellen. Der Wärmeaustauscher als auch das Rohrverbindungs
stück werden einer Dauerbelastung von 200°C ausgesetzt, wobei diese kurzfristig einer
Temperatur von 270°C mehrmalig ausgesetzt werden. Der Versuch dauert 24 Tage.
Die Kontrolle besteht aus einem Wärmeaustauscher, welcher gleichfalls an eine
Rohrleitung über ein Rohrleitungsverbindungsstück gekoppelt ist. Die Kontrolle weist als
Beschichtungsmasse ein organische Niedertemperaturschicht auf mit einer Brenntempe
ratur von 110°C mit Polyurethane als Bestandteile auf.
Nach dem Versuch zeigt sich, daß im Gegensatz zu der Kontrolle Kontaktkorrosi
onsstellen insbesondere an dem Rohrleitungsverbindungsstück zwischen Wärmeaustau
scher und Rohrleitung bei dem mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse beauf
tragten Wärmeaustauscher nicht zu finden sind. Bei Hülse und Scheibe der Verbindungs
schrauben findet sich keine Spaltkorrosion. Zudem haben auch Schweißnähte, welche die
einzelnen Elemente des Wärmeaustauschers, e.g. Kühlrippen, koppeln, hierbei keine
Spannungs- und Schwingungsrißkorrosionen gegenüber der Kontrolle.
Überraschenderweise demonstriert die erfindungsgemäße Beschichtungsmasse abge
sehen von dem Nichtauftreten von Mulden- und Kontaktkorrosionen bei der Probe eine
Wärmeleitzahl, welche um mehr als das zehnfache höher liegt, als die der Kontrolle, wel
che mit der herkömmlichen Beschichtungsmasse behandelt ist. Die Wärmeleitzahl beträgt
bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse 8,32 W/m K im Gegensatz zu der her
kömmlichen Beschichtungsmasse von 0,7 W/m K. Darüber hinaus ist kein Verschleiß
oder eine Korrosionsschutzermüdung bei der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse im
Gegensatz zu der Kontrolle nach dem Versuch zu finden, so daß gleichfalls ein Dauer
schutz der der Korrosion ausgesetzten Bauteile durch die erfindungsgemäße Beschich
tungsmasse gewährleistet ist.
Die Ergebnisse des Ausführungsbeispiels geben an, daß das mehrmalige Auftragen
von Beschichtungsmassen entfallen kann als auch aufgrund der sehr hohen Wärmeleitfä
higkeit der erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse, so daß die Wärmeaustauscher ge
ringer dimensioniert werden können als es üblicherweise bei mit herkömmlicher Korrosi
onsschutzmasse beschichteten Wärmeaustauschern der Fall ist.
Die Schichtdicke der aufgetragenen erfindungsgemäßen Beschichtungsmasse beträgt
180 µm und deren Dichte liegt bei 0,72 kg/dm³. Eine Abriebbeständigkeit von 25 DH
(Erichsen 317) ist festzustellen.
Claims (38)
1. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion, dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschichtungsmasse
38,0 bis 64,9 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglyko letheracetat,
20,0 bis 30,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/Äthylglykol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,0 bis 3,0 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylen derivate,
1,5 bis 3,0 Gewichtsanteile Xylol,
0,2 bis 2,0 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Butanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
38,0 bis 64,9 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglyko letheracetat,
20,0 bis 30,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/Äthylglykol,
5,0 bis 10,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,5 bis 2,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,0 bis 3,0 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylen derivate,
1,5 bis 3,0 Gewichtsanteile Xylol,
0,2 bis 2,0 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Butanol,
0,2 bis 1,0 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
2. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse
43,4 bis 57,0 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglyko letheracetat,
23,0 bis 28,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
6,0 bis 9,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
7,0 bis 9,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,0 bis 1,5 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,7 bis 1,5 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2, 1 bis 2,5 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylen derivate,
2,3 bis 2,8 Gewichtsanteile Xylol,
0,3 bis 0,7 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Butanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
43,4 bis 57,0 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglyko letheracetat,
23,0 bis 28,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
6,0 bis 9,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
7,0 bis 9,0 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,0 bis 1,5 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
0,7 bis 1,5 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2, 1 bis 2,5 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylen derivate,
2,3 bis 2,8 Gewichtsanteile Xylol,
0,3 bis 0,7 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Butanol,
0,3 bis 0,8 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
3. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsmasse
49,5 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglykoletherace tat,
25,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
7,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
8,9 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,2 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
1,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,25 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylenderivate,
2,58 Gewichtsanteile Xylol,
0,51 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,51 Gewichtsanteile Butanol,
0,51 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
49,5 Gewichtsanteile 50% (w/v) Epoxidharz-Derivate in Methylpropylenglykoletherace tat,
25,0 Gewichtsanteile 72% (w/v) Phenolharz-Derivate in n-Butanol,
7,0 Gewichtsanteil 30% (w/v) Polyvinylbutyrale in Isopropanol/ Äthylglykol,
8,9 Gewichtsanteile Aluminiumpulver,
1,2 Gewichtsanteile Eisenoxid-Pigmente,
1,0 Gewichtsanteile 20% (w/v) Kieselsäure in Xylol,
2,25 Gewichtsanteile Fluorthermoplastderivate und/oder Polytetrafluorethylenderivate,
2,58 Gewichtsanteile Xylol,
0,51 Gewichtsanteile Isopropanol,
0,51 Gewichtsanteile Butanol,
0,51 Gewichtsanteile Äthylglykolverbindung enthält.
4. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver im wesentlichen blättchen
förmig ist.
5. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Korngröße von 5 bis
20 µm, vorzugsweise 10 bis 15 µm, aufweist.
6. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Korngröße von 7 µm oder 10 µm
aufweist.
7. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Schüttdichte von 0,05
bis 0,5 kg/cm³, vorzugsweise 0, 1 bis 0,4 kg/dm³, aufweist.
8. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Schüttdichte von 0,2 kg/dm³ auf
weist.
9. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver im wesentlichen rein oder
reinst ist.
10. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Reinheit von 99,9% aufweist.
11. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver, vorzugsweise mit ei
nem Netzmittel, überzogen ist.
12. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminiumpulver eine Wasserspreizung
15 bis 18 000 cm²/ g nach DIN 55 923 aufweist.
13. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Epoxidharz-Derivate ein Bisphenol A-
Epichlorhydrinharz-Derivat sind.
14. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxid-Pigmente natürliche und/oder
künstliche Eisenoxid-Pigmente sind.
15. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eisenoxid-Pigmente α-Fe₂O oder γ-Fe₂O₃ sind.
16. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenoxid-Pigmente Eisenoxi
drot, Eisenoxidgelb und Eisenoxidschwarz sind.
17. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylbutyrale Polyvinylacetale sind.
18. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Polyvinylacetale durch Acetalisierung von Polyvinylalko
holen mit Butyraldehyd hergestellt sind.
19. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylacetale einen Acetalisierungsgrad von
70 bis 90%, vorzugsweise von 80 bis 85%, bevorzugterweise 80%, haben.
20. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 17
bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylacetale Molmassen von 30 000
bis 100 000 g/mol, vorzugsweise von 40 000 bis 90 000 g/mol, bevorzugterweise 50 000 g/mol,
aufweisen.
21. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorthermoplaste Po
ly(chlortrifluorethylen-co-vinylidenfluorid), Poly(ethylen-co-chlortrifluorethylen),
Poly(ethylen-co-tetrafluorethylen), Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen),
Poly(chlortrifluorethylen, Poly(tetrafluorethylen-co-perfluoralkylvinylether), Po
lyvinylidenfluorid, Polyvinylfluorid, Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluorpropylen-co
vinylidenfluorid, Poly(hexafluorisobutylen-co-vinylidenfluorid), und anionisch modi
fizierte Fluorthermoplaste, vorzugsweise Poly(tetrafluorethylen-co
perfluorvinylsulfonsäure) sind.
22. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolharz-Derivate unmodifizierte Phe
nolharze aus der Kondensationsreaktion von Phenolen und Aldehyden, vorzugsweise
Novolake, Phenolnovolake und/oder Resole, sind.
23. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Novolake Methylol-Gruppen-freie Phenolharze sind, deren
Phenylkern vorzugsweise über Methylen-Brücken verknüpft sind.
24. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 22 oder 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die Resole Gemische von Hydroxymethylphenolen
sind, vorzugsweise durch deren Verknüpfung über Methylen- und Methylenether-
Brücken.
25. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolharz-Derivate modifizierte Phe
nolharze sind.
26. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die modifizierten Phenolharze kohlenwasserstofflösliche Reso
le sind, welche vorzugsweise durch eine Veretherung von Hydroxymethyl-Gruppen
der Phenylderivate mit Alkoholen zu Alkoxymethyl-Gruppen hergestellt sind.
27. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolharz-Derivate naturharzmodifizier
te Phenolharze sind.
28. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die naturharzmodifizierten Phenolharze durch eine Umsetzung
von Phenolharzen mit Kolophonium und eine anschließende Veresterung mit Polyal
koholen hergestellt sind.
29. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Phenolharz-Derivate mit konjugiert
ungesättigten Ölen mischkondensierte Resole sind.
30. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach einem der Ansprüche 1
bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Beschichtungsmasse 0,5 bis
0,9 kg/dm³ beträgt.
31. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 30, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichte der Beschichtungsmasse 0,6 bis 0,8 kg/dm³ beträgt.
32. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 31, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichte der Beschichtungsmasse 0,7 kg/dm³ beträgt.
33. Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach Anspruch 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dichte der Beschichtungsmasse 0,723 kg/dm³ beträgt.
34. Korrosionsschutzmasse, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsschutzmasse
die Beschichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 33 enthält.
35. Verwendung der Beschichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 33 als Korro
sionsschutzmasse bei niedertemperatur- und/oder hochtemperaturausgesetzten
Vorrichtungen und Einrichtungen.
36. Verwendung der Beschichtungsmasse zur Verhinderung von Korrosion nach An
spruch 35 bei Wärmeaustauschern, Kondensatoren, Kühlern, Rohren, Behältern,
Heizungsrohren, Heizungskörpern und Heizungskesseln und Heißdampfleitungen.
37. Verfahren zur Herstellung von vor Korrosion geschützten, niedertemperatur- und/oder
hochtemperaturausgesetzten Vorrichtungen und Einrichtungen, vorzugsweise
Wärmeaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Schichten
mit der Beschichtungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 24 aufgetragen wer
den.
38. Verfahren zur Herstellung von vor Korrosion geschützten, niedertemperatur- und/oder
hochtemperaturausgesetzten Vorrichtungen und Einrichtungen, vorzugsweise
Wärmeaustauschern, nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder
mehrere Schichten eine Schichtdicke von 100 bis 250 µm, vorzugsweise 120 bis 200 µm,
noch mehr bevorzugt 150 µm, werden.
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