DE643869C

DE643869C - Verfahren zur Behandlung von Magnesium-, Zink- oder Eisenoberflaechen

Info

Publication number: DE643869C
Application number: DEM117032D
Authority: DE
Original assignee: MIJ TOT EXPLOITATIE VAN DE PAR
Current assignee: MIJ TOT EXPLOITATIE VAN DE PAR
Priority date: 1930-09-24
Filing date: 1931-09-24
Publication date: 1937-04-19
Also published as: GB390834A; NL37577C

Description

Verfahren zur Behandlung von Magnesium-, Zink- oder Eisenoberflächen Es ist bekannt, die Oberflächen von Eisen, Zink bzw. Magnesium gegen Korrosion zu schützen und für die Aufnahme von Farbe oder Lack geeigneter zu machen, indem man sie mit Lösungen behandelt, die die Phosphate von Zink, Eisen und/oder Mangan enthalten. Man ist bei der Verbesserung dieser Verfahren bestrebt gewesen, einmal die Reaktionszeit zu beschleunigen und zweitens die Güte des Überzuges zu verbessern. Zu diesem Zwecke wurden den Lösungen weitere Zusätze, z. B. an Oxydationsmitteln oder Kupfer, gegeben. Es wurde weiterhin auch vorgeschlagen, die Lösungen mit inert@en Stoffen, z. B. Fullererde, zu vermischen und die so gebildeten Emulsionen auf die Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände aufzuspritzen.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Verbesserung der bekannten Verfahren, bei der den zur Oberflächenbehandlung verwendeten Lösungen noch Nitrate zugesetzt werden. Während bisher bei dem Zusatz von Oxydationsmitteln in ierster Linie an Perchlorate u. dgl. gedacht war, wird jetzt ein Nitrat als Zusatzstoff venvehdet, weil dieses in sek@er Wirkung allen anderen Oxydationsmtteln weit überlegen ist. Versuche haben ergeben, daß bei Zusätzen von z. B. Kaliumperchlorateinwandfreie Oberflächenschichten nicht zu erhalten waren. Auch gegenüber Phosphatlösungen, die Zusätze von Kupfer, enthalten, ,ergaben sich nennenswerte Verbesserungen.
Besonders günstig gestaltet sich das Verfahren allerdings dann, wenn den Lösungen neben den Nitraten noch lösliche Kupferverbindungen, z. B. Kupfercarbonat, zugesetzt sind. Man kann auch die Wirkung der Zusätze vereinigen, wenn man Kupfernitrat als Zusatzmittel benutzt.
Zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und zum Nachweis der Fortschritte, die damit :erzielt werden, seien nachfolgend einige Beispiele gegeben: r. Eine Mischung von 8679 Fullererde, 95 g Monozinkphiosphat, 3 r g Kupfercarbonat (nachfolgend als Probe 1 bezeichnet) wurde in ihrer Wirkung verglichen mit einer nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten :Mischung aus 867- Fullererde, 95g MonozinkphospLat, 3 i g Kupfercarbonat t Probe 11), ig Natriumnitrat.
Diese '4lischungeir wurden beide mit der gleichmiihigen Men--e Wasser angeriiln*t, so dal.i sich eine schlammartige Flüssigkeit er-,-ab. Diese Flüssigkeit wurde mit ein ,#r Spritzpistole auf die ztvA Hälften ein@°s durchg eschnittenen Bleches attfgetrag-n und die Bleche io Minuten bei too- im elektrischen Ofen getrocknet. Nach dein Trocknen wurde der Oberzug aus Fulkrerde entfernt, leas b--,i der Probe 1 schwer, bei der Probe II leichter vonstatten ging. Die Bleche wurden dann der Titrierkorrosion ausgesetzt und die während 2.lstiindigein Angriff in der Korrosiqnsflüssigkeit belöste Eisenmenge bestimmt. Umgerechnet auf Milligranim Eisen pro Oberflächeneinheit in i oo g Titrierlösung ergab sich dann ein Titrierwert bei der ersten Probe von 22,; und bei der zweiten Probe von r7,0. Hieraus geht hervor, daß der Zusatz von Nitraten eine leichtere Ablösung der beigemischten Verdickungsmittel, außerdem aber auch eine Verbesser im- der Korrosionsfestigkeit des Cberzuges brachte.
2. In einem anderen Falle wurde ein eisern ;:s Blech entfettet, halbiert und die zwei Hälften jeweils mit einer nitrathaltigen und nitratfreien Phosphatlösung bebraust.
Hierbei bestand die eine Lösung aus Zinknionopliosphat und so viel Wasser, daß die Titration 30 Punkte ergab. Als Titrierpunkt wird dabei der Verbrauch von i cmi n i o NaOH-Lösung auf i o cm@ Badlösung bis zur Rotfärbun- bei Titration gegen einen Mischindikator aus Meth-,@l,orange und Plietiolphthalein bezeichnet. Der Lösung sind außerdem o ,o25 g Kupfer je i ooo cm= Oberfläche der Einsatzbleche zugesetzt.
Die zweite Lösung wird durch Auflösen von wiederum so viel Zinkphosphat in Wasser hergestellt, daß die Lösung 3o Punkte hat. Außerdem werden bezogen auf eingesetztes Zinkphosphat etwa die halbe Gewichtsmenge Natriumnitrat und wiederum o,o25 g Kupfer je iooocm= Oberfläche des Einsatzes beigegeben. Zur Aufrechterhaltung der Punktezahlen im Betrieb werden beide Lösungen mit jeweils 3,65g iooo cm2 eingesetzter Oberfläche eines Salzes regeneriert, welches aus 870 ü Zinkphosphat, o,6(##) Kupfernitrat und im nveiten Falle i 2 0 o Natriumnitrat besteht. Die dabei in die erste Lösung zusammen mit dem Kupfer eingebrachten Nitrationen sind so bering, daß sie ohne Bedeutung bleiben. Der Rest des Regeneriergemisches im Fa11I ist Wasser.
Die Behandlung erfolgte in der Weise, daß in einen geschlossenen verbleiten Behälter die eingc-hä ngten Bleche 5 Minuten mit den jeweiligen Lösungen. abgebraust werden. Die Temperatur der Lösungen betrug dabei etwa 9S . Nach dieser Behandlung zeigte das mit nitrathaltiger Zitikph,osphatlösung gebrauste Blech eine ziemlich gleichmäßige dunkelgraue Pliosphatschicht. Die mit nitratfreier Zinkphosphatlösung behandelten Bleche zeigten dagegen eine Schutzschicht von ungleichmäßigerer Färbung und Zonen von zementiertem Kupfer. Die Korrosionsprüfung ergab einen besseren Rostschutz bei den mit nitrathaltigen Lösungen behandelten Blechen.
Ein besonderer Vorteil der gemäß der Erfindung verwendeten Lösungen besteht in der Möglichkeit, viel länger mit der gleichen Lösung naturgemäß unter ständiger Regeneration zu arbeiten. Anscheinend summieren sich im Dauerbetrieb die Wirkungen von in kleinsten Mengen vorhandenen Giftstoffen, die vielleicht durch die Anwendung von Sparbeizen auf den Blechoberflächen anwesend sind. Dies macht einen Dauerbetrieb mit nitratfreien Lösungen schwierig. Dagegen hat sich bei der Verwendung nitrathaltiger Lösungen ein Dauerbetrieb in weitem Umfange als durchführbar erwiesen, anscheinend weil die Nitrate den Giften entgegenwirken.
Bei Verwendung von sauren Manganphosphaten bzw. Eisenphosphaten wird@zweckmäßig dem Salz eine geringe Menge Natriumcarb,onat zugesetzt, !um den Säuregrad herabzusetzen, und es ist bekannt, daß die Säurekonzentration für diese Oberflächenverfahren eine gewisse Rolle spielt, da die Anwesenheit von zuviel freier Säure das Verfahren verlangsamt.
Die Behandlung der eisernen Oberflächen geschieht zweckmäßig bei höherer Tempera# tun. Hierbei kann so vorgegangen werden, daB der Lösungsfilm auf der behandelten Oberfläche verdampft wird, während gleichzeitig die Reaktion der aufgetragenen Stoffe mit dem Metall der Oberfläche stattfindet. Die l:eaktionstemperaturen liegen dicht unter dem Siedepunkt des Wassers, d. s. etwa 95°. Bei der Behandlung von Zink ist eine Erhöhung der Temperatur über Zimmertemperatur nicht erforderlich.
Eine gewisse weitere Verbesserung des Korr-osionsschtttzeserreicht man für den Fall einer Anwesenheit von Kupfer in der Deckschicht durch Birne nachträgliche Oxydationsbchandlung. Hierbei wird zwar der Überzug geschwärzt, .er wirkt jedoch selbst in erhöhtem Maße korrosionshindernd.
Zusammen mit der Aufbringung ,einer phosphathaltigen Oberflächenschicht kann gleichzeitig eine gewisse Reinigung der Oberfläche bewirkt werden. Im allgemeinen ist es zwar erforderlich, vor der Behandlung der Oberfläche das Metall gut zu reinigen. Es hat sich jedoch hergeben, daß kleine Reste von Fett, Rost und anderen Fremdstoffen bei dem Verfahren mit entfernt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Behandlung von Magnesium-, Zink- (oder Eisenobierflächen mittels wäßriger Lösungen der Phosphate des Zinks, Eisens und/oder Mangans zwecks Bildung rostschützender und farbhaltender Überzüge, gegebenenfalls unter Beimischung inerter Stoffe, gekennzeichnet durch die Anwendung von Phosphatlösungen, welche ein Nitrat enthalten.
2. Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anwendung von Lösungen, welche neben den Nitraten noch eine lösliche Kupferverbindung enthalten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Anwendung von Lösungen, welche Kupfernitrat -enthalten. ¢. Verfahren nach Anspruch i, 2 :oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lösungsfilm auf der behandelten Oberfläche gleichzeitig während der Reaktion der aufgetragenen Stoffe mit dem Metall der Oberfläche verdampft wird. Verfahren nach den Ansprüchen 2, 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß der gebildete Überzug durch eine Nachbehandlung oxydiert wird.