DE883382C

DE883382C - Verfahren zum UEberziehen von Zink mit einem Schutzueberzug

Info

Publication number: DE883382C
Application number: DEP6463A
Authority: DE
Inventors: Allan Edward Chester
Original assignee: Poor and Co
Current assignee: Poor and Co
Priority date: 1950-11-30
Filing date: 1951-11-09
Publication date: 1953-07-16
Also published as: GB735696A; US2631951A

Description

Verfahren zum Überziehen von Zink mit einem Schutzüberzug Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von Zink oder Gegenständen aus diesem Stoff mit einem Korrosionsschutzüberzug bzw. mit der Erzeugung eines solchen Schutzüberzuges, der gegebenenfalls zur Erzielung einer Tönung, insbesondere eines Bronzetones eingefärbt sein kann.
Das neue Verfahren besteht darin, daß Zink oder Gegenstände hieraus bzw. damit überzogene Gegenstände mit einer Lösung von Chromsäure behandelt werden, die Trifluoressigsäure enthält. Zweckmäßig erfolgt die Behandlung mit einer wäßrigen Lösung von Chromsäure, Ammoniumpersulfat und Trifluoressigsäure.
Die Verwendung wäßriger Lösungen von Chromsäure ist an sich zur Erzeugung eines gelbbraunen oder grünlichbraunen irisierenden Scheines auf Zink bekannt, der vermutlich auf der Bildung löslicher Chrom-Chromate beruht. Der gleiche Erfolg kann durch eine Behandlung mit wäßrigenLösungen von Chromsäure erzielt werden, die elektrolysiertes Ammoniumsulfat enthalten. Es hat sich nun gezeigt, daß eine Behandlung mit Lösungen von Chromsäure, die Trifiuoressigsäure und gegebenenfalls elektrolysiertes Ammoniumsulfat enthalten, einen guten gleichmäßigen bronzefarbenen Film auf Zinkgegenständen ergibt, der gleichzeitig einen Korrosionsschutzüberzug bildet.
Das neue Verfahren ist nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Ein mit Blei ausgekleideter Behälter wird mit 1 125 1 heißen Wassers mit einer Temperatur von 6o bis 95° gefüllt, in dem 85o kg Chromsäure (Cr 0.,) unter Umrühren gelöst werden.
Dieser Chromsäurelösung wird eine Mischung zugesetzt, die aus einer Lösung von 85 kg Ammoniumsulfat in so viel Wasser besteht, daß sich 200 1 ergeben und die unter Verwendung einer Nickelanode und einer Graphitkathode bei 5o Ampere für 34 Stunden unter Umrühren elektrölysiert wurde.
Das Gemisch wird mit kaltem Wasser auf 1940 1 aufgefüllt, worauf 1296 ccm (3 ccm/4,5 1) Trifluoressigsaure zugesetzt werden. Das erhaltene Konzentrat wird dann vor Anwendung mit Wasserverdünnt.
Ein Stahlblech wird in bekannter Weise in einem Bad ohne den Zusatz von Glanzmitteln mit einem Zinküberzug versehen. Das überzugsbad kann etwa folgende Zusammensetzung haben 95 bis ioo g Natriumcyanid, 45 bis 55 g metallisches Zink (in der Form der entsprechenden -Menge Zinkoxyd), ioo bis I20 g Natriumhydroxyd in einer Menge Wasser, däß sich i 1 der Lösung ergibt. In die Lösung werden 2 g/1 Zinkstaub eingerührt, und das Gemisch wird abfiltriert, um Spuren von Schwermetallen zu entfernen.
Eine in diesem Bad mit einem Zinküberzug versehene Platte wird in ein Behandlungsbad der obengenannten Zusammensetzung eingetaucht, wobei das Konzentrat mit Wasser verdünnt und etwa i Teil Konzentrat mit 49 Teilen Wasser versetzt ist. Die Eintauchdauer beträgt bei einer Badtemperatur von 2o bis 3o° etwa 5 Sekunden bis 3 Minuten. Die Platte oder der sonstige Gegenstand wird dann aus dem Bad herausgenommen und mit Wasser abgewaschen.
Der Gegenstand zeigt einen schönen, gleichmäßigen Filmüberzug in Bronzefarbe und ist widerstandsfähig gegen Korrosion, der nicht behandelte Zinkgegenstände öder mit Zink überzogene Gegenstände unterworfen sind.
Die Dichte des Films und der Grad der Färbung richten sich nach der Verdünnung des Behandlungsbades, die zwischen i : ig bis i : 9g schwanken kann.
Die Chromsäurekonzentration kann in dem Behandlungsbad zwischen 2o bis ioo g auf 4,5 1 schwanken.
Die Menge der Trifluoressigsäure beträgt zweckmäßig 0,03 bis o,5 g auf 4,5 1 (berechnet nach dem Fluorgehalt).
Das Gewichtsverhältnis zwischen der Trifluoressigsäure (berechnet nach dem Fluorgehalt) und der Chromsäure .(Cr0s) in dem Behandlungsbad beträgt einen Bruchteil eines Prozentes und liegt zweckmäßig bei etwa o, 5 0/0.
Das elektrölysierte Ammoniumsulfat ist etwa mit 3ö bis 55 g auf 4,51 des Behandlungsbades in diesem enthalten.
Mit zunehmender Konzentration des Behandlungsbades nehmen die Dichte und die Färbung des Überzuges zu.
Die Farbe des Überzuges kann durch andere Zusätze zu dem Behandlungsbad geändert werden. So ergeben sich durch den Zusatz von Chloriden dunkle olivfarbene Überzüge. So können auf z 1 etwa io bis ioo g Ammoniumchlorid oder entsprechende Mengen anderer anorganischer Chloride, wie Natriumchlorid oder - Kaliumchlorid, zugesetzt werden. Bei dem neuen Verfahren scheinen der Trifluoressigsäure in dem Behandlungsbad besondere Eigenschaften zuzukommen, die andere Fluor enthaltende j Säuren, wie etwa Fluorborsäure, nicht haben. Es wird angenommen, daß die Trifluoressigsäure entweder die Bildung löslicher Chrom-Chromate verhütet oder diese in eine unlösliche Form überführt.
Die anteiligen Mengen der verschiedenen Mittel in dem Konzentrat können je nach dem einzustellenden Verdünnungsgrad schwanken. So können die in dem Beispiel genannten Mengen an Chromsäure und elektrolysiertem Ammoniumsulfat bis zu 25 #O/o nach oben und unten abweichen. Die Menge der Trifluoressigsäure bleibt zweckmäßig zwischen i bis 25 ccm auf 4,5 1 ,des Konzentrats.
Das elektrolysierte Ammoniumsulfat wird durch Elektrolysieren des Ammoniumsulfats für iooo bis 25oö Amperestunden in einer wäßrigen Lösung zwischen einer Nickelanode und einer Graphitkathöde gewonnen. Die sich ergebende Lösung enthält neben dem Ammoniumpersulfat noch Nickelammoniumsulfat, das anscheinend die Eindringwirkung des Behandlungsbades günstig beeinflußt.
Die bessere Korrosionsschutzwirkung des nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Filmüberzuges beruht darauf, däß sich auf der Zinkoberfläche ein festhaftender Chromatfilin bildet.
Wenn auch die Behandlung von mit Zink überzogenen Gegenständen mit Lösungen von Chromsäure bekannt ist; so liefert das neue Verfahren weitaus bessere Schutzüberzüge, die sich zudem durch einen bronzefarbenen bis olivfarbenen Ton und ihre Gleichmäßigkeit auszeichnen. Dabei läßt sich der Farbton auf einfache Weise einstellen. Das Verfahren eignet sich besonders für mit Zink plattierte Gegenstände, wobei die Zinkauflage in alkalischen oder sauren Bädern erzeugt sein kann. Unter der Bezeichnung mit Zink überzogene Gegenstände sind auch völlig aus Zink bestehende Gegenstände zu verstehen, und unter die Angabe Zink plattierte Gegenstände fällen solche Gegenstände, deren Zinküberzug auf elektrogalvanischemWeg hergestellt ist:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Überziehen von Zink mit einem Schutzüberzug, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkoberfläche mit einer Chromsäurelösung behandelt wird, die Trifluoressigsäure enthält.
2. `erfahren nach Anspruch i; dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenbehandlung mit einer wäßrigen Lösung von Chromsäure, Ammoniumpersulfat und Trifluoressigsäure durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung mit einer Lösung erfolgt, die auf 4,5 1 2o bis ioo g Chromsäure, 3o bis 55 g elektrölysiertes Ammoniumsulfat und o;03 bis o,5 g Trifluoressigsäure, letztere berechnet nach dem Fluor, enthält.