DE950627C - Verfahren zur Herstellung chemisch widerstandsfaehiger Lackierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung chemisch widerstandsfähiger Lackierungen Für die Auskleidung chemischer Apparaturen, Füllgefäße usw. aus gegenüber aggressiven Füllgütern empfindlichen Werkstoffen, wie Holz, Aluminium, Eisen, Stahl usw., stehen an sich eine Reihe von Schutzverfahren bzw. Schutzmaterialien zur Verfügung, die bei der fabrikseitigen Herstellung dieser Apparate, Behälter usw. in vollem Umfange zur Anwendung gelangen können, da hier eine Wärmebehandlung, Einbrennen usw. durchführbar sind.
• Ein ungelöstes Problem ist dagegen die Ausbesserung schadhaft gewordener Behälter usw. oder die Neuauskleidung vorhandener, aber ortsfest eingebauter Apparate usw. für einen anderen chemischen Arbeitsprozeß. Sobald ein Ausbau der Behälter usw., d. h. die Anwendung einer Wärmebehandlung in irgendeiner Form, nicht möglich ist, entfallen bewährte Schutzmethoden, wie Emaillierung, Behandlung mit Einbrennlacken usw., und das Augenmerk richtet sich auf sogernannte lufttrocknende Anstrichmaterialien, die dann gegenüber den obwaltenden Verhältnissen eine gleiche Resistenz aufweisen sollen wie ihre eingebrannten Gegentypen.
• Diese Forderung ist zwar naheliegend, aber praktisch nicht erfüllbar, da die Resistenz nur bei Zimmertemperatur ausgebildeter Filme jeweils hinter der Resistenz gleichartiger, aber wärmebehandelter Anstrichfilme zurückbleibt. Dieser Unterschied wird um so deutlicher, je diffiziler oder aggressiver der Komplex der chemischen und physikalischen Belastungen wird. Hierzu gehört schon allein die unterschiedliche Duellwirkung von Wasser von :2o, 5o bzw. 9ä° usw.
• Daher versagen beispielsweise alle für Schutzlacke in Betracht kommenden Anstrichsysteme, wie z. B. Vinylpolymerisatharzlösungen, katalytisch härtende Kunstharzlacke, die Kombinationsprodukte zwischen Polyestern und Isocyanaten u. dgl., wenn. diese Lackfilme nur bei Raumtemperatur getrocknet oder zur Reaktion gebracht werden, aber die Belastung dieser Lackfilme im Betrieb bei einer höheren Temperatur erfolgt. Es tritt dann in kurzer Zeit eine O,uellung der Lackfilme ein, womit sie als Schutzsystem wertlos werden.
• Es hat sich nun gezeigt, daß man zu einer einwandfreien Aushärtung (Einbrennung usw.) geeigneter Anstrichsysteme für den Chemieschutz kommen kann, wenn man bis zur erfolgten Aushärtung, Einbrennung us.w. des angewendeten Lackbindemittels, also bis zur Erzielung seiner maximalen chemischen usw. Resistenz, einen Schutzüberzug aus einem anderen Medium über das zunächst noch empfindliche Anstrichsystem aufbringt, der eine entsprechende Wärmebehandlung des darunter befindlichen Schutzlacksystems gestattet, d. h. selbst gegenüber z. B. Heißdampf, Co bis ioo° heißem Wasser, auf beliebige Temperaturen erhitzte Mineralöle usw. eine zeitlich begrenzte Haltbarkeit aufweist.
• Eine solche in ihrer Aggression abgebremste Flüssigkeitswärmebehandlung läßt sich unschwierig bei allen chemischen Apparaten mit den vorhandenen Einrichtungen, d. h. z. B. Direktbeheizung, Dampfschlangen, Einfüllung erhitzter Flüssigkeiten usw. durchführen, womit zugleich die Behälterform selbst ausscheidet, da ja die Flüssigkeit alle Hohlräume usw. erfassen kann.
• Mit Hilfe dieser Behandlungstechnik gelingt es unter Ausnutzung der örtlichen Behältnisse und in Anpassung an die bisher nicht zu überwindenden technischen Schwierigkeiten absolut einwandfreie Schutzlackierungen aufzubauen, sofern allein das ausgewählte Anstrichsy stem bei der zur Anwendung gelangenden Behandlungstemperatur eine entsprechende Resistenz gegenüber den gegebenen individuellen Belastungen, aufweist. Es bereitet dabei keine Schwierigkeiten, das Anstrichsystem bei einer höheren Temperatur zu behandeln, als sie späterhin als Dauerbelastung auftritt.
• Für das vornehmlich stationäre Lackierverfahren mit »isolierter« Wärmeübertragung eignen sich alle Anstrichmaterialien bzw. Lacksysteme, deren Bindemittel von Natur aus eine geeignete und durch eine Wärmebehandlung eine völlige Resistenz gegenüber den jeweils gegebenen Belastungen aufweisen, wie beispielsweise die sogenannten säurehärtenden Phenolharze usw., die Reaktionsprodukte aus der Umsetzung von Polyestern mit Di- und Tri-Isocyanaten, Diol.efin-Kohlenwasserstoff-Polymerisate mit oder ohne Vulkanisationsbeschleuniger bzw. mit oder ohne Schwefel usw., katalytisch im weitesten Sinne härtende Filmbildner ganz allgemein, wie Mischpolymerisate, Polyesterharze usw. Neben diesen bereits bei Zimmertemperatur mehr oder weniger »trocknenden« Lacksystemen kommen auch solche Produkte in Betracht, die, wie z. B. modifizierte Phenolformaldehydkondensationsbarze, erst bei Temperaturen oberhalb 15 o° trocknen, d. h. härten. In diesem Fall bedarf es nur grundsätzlich eines Wärmeübertragers, der, wie z. B. Mineralöle, ohne Schwierigkeiten auf diese notwendigen Einbrenntemperaturen gebracht werden kann. Als Schutzmedium empfehlen sich dann wegen der sich eventuell störend bemerkbar machenden Thermoplastizität sonst geeigneter Kunststoffolien Metallfolien usw.
• Im Prinzip richtet sich die Lackauswahl nach der später auftretenden chemischen Belastung und betreffs der Durchführbarkeit des vorliegenden Verfahrens ohne Komplikationen nach einer möglichst geringen Stoffabbaubilanz zwischen sogenannten »Luftabgetrocknetem.« Film und »wärmeeingebranntem« Film. Es kommt also darauf an, möglichst keine flüchtigen Abbauprodukte in den vorliegenden isolierten Aushärtungsprozeß hineinzutragen, die die Schutzwirkung der Folie usw. beeinträchtigen könnten. Diesbezüglich besteht im Rahmen der angeführten Lacksysteme, Schutzmedien und Wärmeübertragungsflüssigkeiten ein technisch ausreichender Spielraum.
• Als geeignete Schutzmaterialien für den noch nicht vollends ausreagierten oder ausgehärteten Anstrichfilm kommen beispielsweise in Betracht: gegenüber,dem W ärmeüberträger, d. h. z. B. Wasser, Dampf, Mineralöl usw., völlig oder zeitlich ausreichend resistente Kunstharz- oder Kunststoffolien. Metallfolien, präparierte Papiere, Wachskompositionen entsprechend hohen Schmelzpunktes, Folien aus Polyvinylalkohol, usw.
• Es genügt jeweils eine zeitlich begrenzte Resistenz, da mit Erreichung des Endstadiums der Lacktrocknung die Funktion des ausgewählten Schutzmediums erfüllt ist. Innerhalb dieser etwa i bis a Stunden zeigen zahlreiche der genannten Schutzmaterialien, wenn sie nur selbst betreffs ihrer Thermoplastizität gegenüber der Temperatur der Wärmeübertragungsflüssigkeit ausreichend (3o bis 5o°) differenziert sind, eine ausreichende Indifferenz. Damit ein zwei- bis dreimaliger Lackauftrag nach dem gleichen Prinzip vorgenommen werden kann, was die Gesamtresistenz des Anstrichsystemes steigert oder notwendig macht, richtet sich die Auswahl des Schutzmediums gegebenenfalls betont nach einer leichten Entfernungsmöglichkeit. So lassen sich bestimmte Kunstharz- oder Kunststoffolien durch eine längere Zeit währende Heißdampf- oder Heißwasserbehandlung infolge der dann eintretenden Ouellung und Volumenausdehnung leicht abziehen, sie können aber auch durch Lösungsmittel abgelöst werden, denen gegenüber der zugrunde liegende wärmebehandelte Anstrichfirm eine ausreichende- Resistenz aufweist. Aluminiumfolie läßt sich unschwierig durch verdünnte Lauge. oder- Säure; denen gegenüber die genannten Chemieschutzsysteme absolut resistent sind, besonders leicht entfernen. Im Falle von Polyvinylalkoholschut7filmen, die besonders zur --Ölaushärtung geeignet sind, genügt schon ein: einfaches Auswaschen mit kaltem. ..Wässer,, lzachdem in geeigneter Weise das anhaftende Mineralöl entfernt ist; auch dieser Prozeß läßt sich noch vereinfachen, indem anhaftendes Mineralöl und Polyvinylalkoholfilm allein durch eingeblasenen Heißdampf und dessen Kondensation an den Behälterwandungen abgewaschen werden. -Die gegebene Auswahl unter den Schutzmaterialien gestattet eine zweckentsprechende Anpassung des Verfahrens an die jeweils gegebenen Behälterformen, ohne daß komplizierteAbdeckungsmaßnahmen usw. erforderlich sind.
• Die Auftragung der Schutzfilme bzw. -folien usw. für die Wärmebehandlung erfolgt in zweckentsprechender Weise, wobei gegebenenfalls die Klebkraft oder Thermoplastizität der angetrockneten Anstrichmaterialien an Stelle direkter Klebmittel ausgewertet werden kann. Es kommt im Prinzip mehr auf eine flüssigkeitsdichte Auskleidung denn auf eine wirksame Verklebung der Schutzmedien mit dem Schutzlaekmaterial an, da ja der Flüssigkeitsdruck der Wärmeflüssigkeit für eine Anpressung beispielsweise der Folien an den Anstrichfilm sorgt. Es genügt also, wenn man betreffs der Stoffbilanz der Schutzlacksysteme eine völlige Trockenheit der Lacke abwarten muß, daß z. B. die Folien (ähnlich wie beim Punktschweißverfahren) nur hin und wieder mit einem geeigneten Material angeheftet werden.
• An den Uberlappungsstellen der Folien allein erfolgt eine geschlossene Verklebung, aber nur der Folien untereinander. Wenn diese überlappungsstellen ausreichend breit dimensioniert werden und zur Verklebung geeignete »härtende« Lackkitte genommen werden, erfolgt eine flüssigkeitsdichte Auskleidung.
• Gegebenenfalls kann es zweckmäßig sein, zwischen Lackierung und Wärmeflüssigkeitsisolationsschicht eine besonders absorbierende Isolationsschicht aufzutragen, die die flüchtigen Abbauprodukte des Schutzlacksystemes zu binden vermag. Hierfür kommen Produkte wie Silicagel, Aktivkohle, Benton:it usw. in geeigneten Bindemitteln (wäßrige Leime, Kunststoffdispersionen, Kunstharzlös:ungen usw.) in Betracht. Diese Isolierschichten sollen nur oberflächlich festhaften und keine direkte Verbindung mit der auszuhärtenden Lackierung eingehen.
• Soweit spezielle Folien, wie z. B. Aluminiumfolie, besonders porös sind, kann es zweckmäßig sein, die Folien mehrfach aufzutragen. Hierdurch scheidet der Porenfaktor der einzelnen Folie praktisch aus. Es kommt aber auch eine einfache Nachdichtung der Folien mit geeigneten Wachslösungen., Harzlösungen, Lackprodukten usw. in Betracht. Bis zur Zerstörung, Ablösung usw. des oberflächlichen Porenschutzes erfolgt eine ausreichende Wärmetrocknung der dahinter liegenden Lackierung.
• Die Anwendung des vorliegenden Wärmetrockhungsverfahrens ist nicht auf gebrauchte, stationäre -Behälter; Appärate usw. beschränkt. Da das Troclznungsverfahren unabhängig von der Wandstärke der Apparate usw. arbeitet,. kann es bei komplizierten chemischen Behältnissen, Autoklaven usw. auch für die fabrikseitige -Neuanfertigung gegenüber der sonstigen Wärmetrocknung usw. ein wesentlich billigeres Lackierverfahren sein; dies gilt beispielsweise für Kesselwagen, Großtanks, Autoklaven, Misch- und Knetwerke usw.
• Je nach den gegebenen Umständen kann es sich bei vorliegendem Verfahren nur um eine Innen-oder Außenlackierung oder eine Innen- und Außenlackierung handeln.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Ausr:eaktion wärmebeeinflußbarer Lacküberzüge in der Art vorzunehmen, daß diese unmittelbar mit der wärmeübertragenden Flüssigkeit in Berührung gebracht werden. Demgegenüber entfallen bei dem vorstehenden Verfahren alle Schwierigkeiten, die sich aus einer Reaktion chemischer und/oder physikalischer Art mit dem noch nicht ausreagi:erten Lackfilm und dem Wärmeüberträger sowohl in der Kälte wie in ,der Wärme ergeben, was dann :entweder :die Qualität der ausgehärteten Lackfilme erhöht oder ihre Brauchbarkeit überhaupt erst herbeiführt oder- die technische Zusammensetzung der Lacküberzüge verfahrensunabhängig gestaltet.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung chemisch widerstandsfähiger Lackierungen für chemische Apparate, Behälter u. dgl. unter Verwendung geeigneter, bekannter wärmereagierender Schutzlacksysteme, dadurch gekennzeichnet, daß die zur völligen Resistenz der Lackfilme erforderliche Wärmebehandlung (Einbrennun.g bzw. Härtung) in an sich bekannter Weise mittels eines flüssigen oder gasförmigen Wärmeüberträgers vorgenommen wird, wobei bis zur völligen Aushärtung des Lackfilms ein geeignetes Schutzmedium die direkte Berührung des Wärmeüberträgers mit dem Lackfilm ausschließt, das späterhin in zweckentsprechender Weise entfernt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeüberträger beispielsweise Heißdampf, warmes bis kochendes Wasser, Mineralöle von 5o bis 25o° usw. verwendet werden.
3. 3. Verfahren gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzmedium gegen den Wärmeüberträger jeweils entsprechend resistente und geeignete Folien aus Kunstharzen, Kunststoffen, Metall usw., präparierte Papiere, die Filme aus Wachskompositionen, Polyvinylalkohol usw. in einfacher oder mehrfacher Auftragung gemäß ihrer Po:rigkeit verwendet werden. q.. Verfahren gemäß Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzlacksysteme bevorzugt solche - Kompositionen oder Grundlagen verwendet werden, deren Stoffabbau zwischen »lufttrocken« und »wärmegetrocknet« niedrig ist, wie beispielsweise die sogenannten katalytisch härtenden Phenolharzlacke, die Reaktionsprodukte von Polyestern mit Di- und Tri-Isocyanaten, Diolefin-Kohlenwasserstoff-Polymerisate mit oder ohne Vulkanisationsbeschleuniger bzw. mit oder ohne Schwefel usw. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 740 357; USA.-Patentschrift Nr. 2 5 11797.