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Rostschutzmittel Gegenstand der Erfindung ist ein Rostschutzmittel.
Es sind schon viele Mittel zur Verhinderung der Korrosion rostfähiger Metalle, insbesondere
von Eisen, bekannt. Diese bekannten Rostschutzmittel bewirken jedoch vielfach nur
ein mechanisches Abdecken der zu schützenden Fläche. Eine Passivierung der Fläche
und vor allem ein Verzehren des Rostes findet entweder überhaupt -nicht oder nur
während einer verhältnismäßig kurzen Zeit statt, nämlich nur bis zur baldigen Erreichung
eines chemischen Gleichgewichts, oder nur so lange, als der Schutz- bzw. Farbfilm
unbeschädigt ist, worauf Korrosion von neuem eintreten kann. Die bekannten Mittel
sind auch nicht imstande, eine praktisch bedeutsame Fernwirkung auf anschließende,
nicht gestrichene Metallteile auszuüben. Die Deckschicht wird nur in wenigen Fällen
genügend geschlossen und homogen ausgebildet, und wo sie trotzdem vorhanden ist,
genügt vielfach eine geringste Verletzung, um wieder Korrosion eintreten zu lassen.
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Besonders ist dies der Fall, wenn Deckschichten gewählt werden, die
edler als Eisensind. Die bekannten Korrosionsschutzmittel haben also mehr oder weniger
nur den Charakter einer konservierenden Abdeckung, die in ihrer Wirksamkeit vom
Bestand der Deckschicht bzw. .des Farbfilms abhängig ist.. Gegenstand der Erfindung
ist ein bestimmtes Rostschutzmittel, insbesondere zur Verhinderung der Korrosion
von Eisen, das diese Mängel nicht aufweist.
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Es hat folgende qualitative und beispielsweise quantitative Zusammensetzung
5 (Gewichtsteile) Zirkonerde, q. Aluminium; i2o Aluminiumsilicat (Kaolin), 3o Talkum,
io Magnesiumoxyd, i Natriumcarbonat, 50 Bariumsulfat, 2o Zinkoxyd, 5o rote, insbesondere
hochdisperse Mennige, q.o basisches Bleica;bonat, 5 Chromioxyd amorph., q. Cuprioxyd,
2 Nickelcyanid, o bis 5 Graphit, io bis 25 Bleioxyd, i bis 3 Titandioxyd (säurefrei)
oder i bis 5 Eisentitanat von der Zusammensetzung: x # Fe Ti 03 + y .Fee 03 (möglichst
aber reines FeTi03) und übliche, zur Einstellung auf Streichfertigkeit erforderliche
Mengen eines trocknenden Öles oder Lackes.
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Die angegebene quantitative Zusammensetzung ist hinsichtlich des Graphits
und des Bleioxyds von dem verwendeten Bindemittel abhängig, und zwar entspricht
bei diesen die untere Grenze der Anwendung von mageren Bindemitteln, die obere Grenze
der Anwendung von fetten Bindemitteln.
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Die angegebenen Stoffe werden in üblicher Weise vermischt und für
den Gebrauch als Rostschutzmittel dann mit einem üblichen organischen Bindemittel,
erst in Teigforin,
darauf unter weiterer --Bindemittelzugabe auf
Streichfertigkeit angerieben. Die Feinheit der Feststoffe richtet sich nach dem
Verwendungs-; zweck und ist für optimalen Schutz hochdisper s zu wählen.
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Als Bi-tidemittel dient vorzugsweise Leinöl-: Standöl mit oder ohne
Holzöl und gegebenenfalls bekannten Verdünnungsmitteln, wie Petroldestillaten oder
Benzolderivaten. Für Unterwasseranstriche wird ein bekannter rasch trocknender Lack
verwendet. Als Maßstab für das Verhältnis von Pigment zum Bindemittel dient zweckmäßig
der kritische Ölgehalt.
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Die Wirksamkeit des Rostschutzmittels läßt offenbar folgende theoretische
Erklärung zu: Erstens findet eine Abdeckung statt. Darunter ist nicht nur zu verstehen,
daß die zu schützende Oberfläche so abgedeckt wird, daß korrodierende Mittel keinen
Zutritt zu ihr haben. Das bewirken bekannte Mittel, wenigstens für eine gewisse
Zeitspanne, auch. Die Abdeckung bildet vielmehr :ein schützendes Dach, unter dem
sich die übrigen Vorgänge ungestört von äußeren Einflüssen abspielen können. Sie
ist aber gleichzeitig auch so ausgebildet, daß die darunter sich abspielenden Vorgänge
durch die Abdeckung selbst nicht behindert werden. Erzielt wird diese Abdeckung
durch die Wahl des organischen Bindemittels und die Kombination desselben mit den
heterodispersen Stoffanteilen des Mittels, von denen als Filmpackungen besonders
Aluminium, Silicate, Bariumsulfat und Graphit wirksam sind. Der letztere beehlflußt
besonders die Wasserfestigkeit des Films. Ihren Höhepunkt findet die Abdeckung durch
die Ausbildung einer physikalisch und elektrochemisch bedingten Schutzschicht, wie
sie weiter unten beschrieben wird.
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Zweitens geht eine Veredlung des Grundmetalls vor sich. Diese beruht
auf gleichzeitig zwischen Mittel und Metall stattfindenden anodischen und kathodischen
Wirkungen, d. h. es finden Ionisierungsvorgänge statt, bei denen das Grundmetall
wechselwirkend Anode und Kathode bildet. Bei den bekannten Korrosionsschutzmitteln
strebt man in erster Linie auf eine Verringerung der Einflüsse der Lokalkathoden
zur Veredlung der Grundmetaliober$äche hin. Da die Korrosion abhängig ist von den
Verhältnissen der Oberflächen der anodischen und kathödischen Stellen zueinander,
ist bei dem neuen Mittel auf eine gleichzeitige Verminderung der kathodischen und
anodischen Oberflächen, d. h. allgemein derLokalelementehingearbeitet. Biedewerde
n mit sehr porenarmen, unlöslichen Überzügen aus Metall; Metallseifen, Oxyden, Hydroxyden,
versehen, deren Porosität ein Minimum solcher Art darstellt, daß vorhandene Lokalströme
ein weiteres Zuwachsen der Poren begünstigen. Als aiiodisch wirksame Vera zögerer,
worunter man einen meist organisehen Stoff versteht, der befähigt ist, auf den anodischen
Flächen der Lokalelemente ° unlösliche, porenarme Deckschichten zu bil-`den, die
das Anodenpotential negativer gestalten, wirken dabei Silicate und Cyanid: Soweit
die Deckschichtbildung nicht unmittelbar elektrochemisch erfolgt, ist die Porenverarmung
durch Metallseifenausbildung, Aluminiumschuppen und Pigmentteile, im letzteren Falle
durch heterodisperse Kornverteilung bedingt. Lokalkathodenüberspannungen werden
als Veredlungen in Annäherung an das Potential des Grundmetalls außer durch unedlere
Metalle, Abdeckungen und Porenverringerung auch durch Vergiftungen mittels Schuppen-
und Pigmentlagerungen (Al-, Mg-, Pb-, Ti-, Zr-Verbindungen) bewirkt.
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Drittens findet eine Herabsetzung der Sauerstofflöslichkeit statt,
verursacht in der Hauptsache durch Zusammenwirken von Pigment, Öl und besonders
Graphit; der; wie schon erwähnt, auch bei der bloßen Abdeckung benutzungstechnisch
eine wichtige Rolle spielt. Die Herabsetzung der Sauerstofflöslichkeit ist nur im
Anstrichverfahren von Bedeutung. Im Walz- und Einschmelzverfahren fällt Graphit
ganz weg. Unter anderem findet die Herabsetzung der Sauerstofflöslichkeit gleichfalls.
Ausdruck in überspannungen. Als Überspannung -des Wasserstoffes, kurz Überspannung
am Kathodenmetall, bezeichnet man die Differenz zwischen dem Absch eidungspotential
und dem Potential der reversiblen Wasserstoffelektrode.
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Viertens geht eine Anreicherung von Metallionen in den Elektrolytgrenzschichten
vor i sich, die Abscheidungen aus Sättigungsverhältnissen begünstigt ündwiderstandserhöhend
wirkt.
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Fünftens wirkt das Oxydgemisch mit seinem besonderen Potential und
hat den Vorteil, als fast völlig korrosionsfrei zu gelten. Bemerkenswert sind die
hohen Übergangswiderstände der Oxyde gegen Metall. In gewissen Fällen wird dieses
spezielle Mehroxydsystem auch thermoelektrisch wirksam. Die bekann- i tun Korrosionsschutzmittel
enthalten Oxyde, ausgenommen Bleioxyde, hauptsächlich als Pigmente oder Füllstoffe,
also zur Hervorbringung einer Farbwirkung oder zur Filmfestigung. Im vorliegenden
Fäll würde eine be- i stimmte Reihe von Oxyden gewählt, zu dem Zweck, deren spezifischen
elektrischen Charakter als Mehroxydsystem zur Pässivierung auszunützen.
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Das Schutzmittel gemäß der Erfindung hat i ohne Farbzusatz eine graue
Farbe.
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Die Bildung des Films geht folgendermaßen
vor sich:
Es erfolgt ein hartes Antrocknen und dann die Bildung eines elastischen und gleichzeitig
zähen Films, unter dem sich eine weitgehende Entrostung, bei ursprünglichem Vorhandensein
von wenig Rost sogar eine völlige Entrostung einstellt. Außerdem bildet sich auf
dem Grundmetall eine metallisch glänzende, elektrisch leitende, sehr harte, elastische,
außerordentlich,haftfeste,.ja@hämmerungsfeste und weitestgehend hitzebeständige
Schutzschicht, die sogar den eigentlichen Anstrichfilm nach ihrer völligen Ausbildung
wieder überflüssig macht.
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Diese Schutzschicht ist rostsicher gegenüber den schwersten Beanspruchungen.
Wenn sie vollkommen ausgebildet ist, hat sie hinsichtlich der Passivierung unter
Aufrechterhaltung der obengenannten Veredlungsvorgänge eine beträchtliche Fernwirkung,
auch nachdem ihr Erzeuger, der Film, wieder beseitigt worden ist. Durch Versuche
konnte festgestellt werden, daß Platten, deren Oberfläche nur zu 6o % mit dem Schutzmittel
gemäß der Erfindung bestrichen wurden, auch auf der freien Fläche von 40 0,16 rostfrei
blieben, sofern die Berostung sich auf Versuche unter Ausschluß von starken Säuren
beschränkten. Wurde das Versuchsmetall nur atmosphärischen Einflüssen, allerdings
in den Tropen, ausgesetzt, so genügte sogar ein Aufstrich auf 50 0;ö der Metalloberfläche,
um durch Fernwirkung die gesamte Metalloberfläche rostfrei halten zu können. Das
Mittel ist leicht streichbar, im Aufstrich von hoher Deckkraft, färbbar in allerdings
bedingten Farbtönen, sehr haftfest, hart und zäh, rasch trocknend, witterungs-und
wasserfest und nicht absetzend. Vor allem ist nur ein einziger Anstrich nötig. Anwuchs
wurde in Süß- und Brackwasser, sogar in den Tropen (Venezuela), nicht beobachtet.
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Das Schutzmittel gemäß der Erfindung stellt also auf dem Gebiete der
Korrosionsverhinderung an rostfähigen Metallen einen bedeutenden technischen Fortschritt
dar.