ES2251615T3 - Composicion de recubrimiento para sustratos metalicos. - Google Patents

Composicion de recubrimiento para sustratos metalicos.

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ES2251615T3 ES02767383T ES02767383T ES2251615T3 ES 2251615 T3 ES2251615 T3 ES 2251615T3 ES 02767383 T ES02767383 T ES 02767383T ES 02767383 T ES02767383 T ES 02767383T ES 2251615 T3 ES2251615 T3 ES 2251615T3
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Abstract

Una composición para revestir un sustrato metálico que está destinado a ser fabricado y recubierto, comprendiendo dicha composición un aglutinante de sílice, caracterizado porque la relación de la concentración en volumen de pigmento a la concentración en volumen de pigmento crítica de dicha composición es menor de 1 y porque el aglutinante comprende un sol de sílice acuoso y, opcionalmente, una cantidad pequeña de silicato de metal alcalino, teniendo las partículas de sílice y/o de silicato un tamaño promedio mayor de 10 nm y porque dicho aglutinante tiene una proporción molar SiO2/M2O de al menos 6:1, donde M representa el total de iones de amonio y metal alcalino.

Description

Composición de recubrimiento para sustrato metálicos.
Esta invención se refiere a una composición de recubrimiento que puede usarse para el recubrimiento de sustratos metálicos, por ejemplo, sustratos de acero. En particular, se refiere a una composición de recubrimiento para productos de acero semiacabados que posteriormente van a ser fabricados mediante procesos con calor intenso y recubiertos. Tales productos de acero semiacabados se usan en la industria de la construcción de barcos (astilleros) y para otras estructuras de gran escala tales como plataformas petrolíferas e incluyen planchas de acero, por ejemplo de 6 a 75 mm de espesor, barras, vigas y diversas secciones de acero utilizadas como piezas de refuerzo. El proceso más importante con calor intenso es la soldadura; prácticamente todos los productos de acero semiacabado se sueldan. Otros procesos importantes de calor intenso son el corte, por ejemplo el corte oxiacetilénico, el corte con plasma o el corte con láser y la unión mediante calor en la que el acero se dobla para darle forma, mientras que se calienta. A menudo estos productos de acero se exponen a las condiciones atmosféricas durante su almacenamiento y durante la construcción y generalmente se recubren con una capa denominada "imprimación" o "revestimiento de preconstrucción", para evitar la corrosión del acero que se produce antes de que la construcción o montaje realizada con el acero, por ejemplo, un barco, se trate con un revestimiento de pintura completo anticorrosivo, evitando de esta manera el problema de tener que cubrir o eliminar los productos de corrosión del acero. En la mayoría de los grandes astilleros, la imprimación se aplica como uno de los varios tratamientos que se llevan a cabo en una línea de producción en la cual el acero, por ejemplo, se precalienta, se chorrea con arena o se golpea para eliminar productos de corrosión o capas de óxido, se imprima con la imprimación y pasa a través de una cabina o puesto de secado. De manera alternativa, la imprimación puede ser aplicada por una empresa especializada en revestimientos o por el proveedor del acero, antes de entregar el acero al astillero o a otro sitio de construcción.
Aunque el principal objetivo de la imprimación es proporcionar protección temporal frente a la corrosión durante la construcción, en los astilleros prefieren que la imprimación no tenga que ser eliminada, sino que pueda permanecer en el acero durante la fabricación y después. Por lo tanto, el acero revestido con la imprimación necesita poder ser soldable sin eliminar la imprimación y poder ser revestible con los tipos de revestimientos protectores anticorrosivos que se emplean generalmente en barcos y otras construcciones de acero, con buena adherencia entre la imprimación y los revestimientos aplicados posteriormente. Preferentemente, el acero con imprimación debería ser soldable sin ningún efecto perjudicial significativo en la calidad de la soldadura o en la velocidad del proceso de soldadura y debería ser lo suficientemente resistente al calor como para que la imprimación mantenga sus propiedades anticorrosivas en las zonas calentadas durante los procesos de unión de las planchas o durante la soldadura de la cara opuesta del acero.
Las imprimaciones disponibles actualmente eficaces comercialmente son revestimientos vehiculados en disolventes basados en aglutinantes de tetraetilortosilicatos prehidrolizados y polvo de zinc. Tales revestimientos contienen una gran proporción de disolventes orgánicos volátiles, típicamente aproximadamente 650 gramos por litro, para estabilizar el aglutinante de la pintura y para permitir que el producto sea aplicado en forma de película delgada, típicamente de un espesor de aproximadamente 20 micrones. La liberación del disolvente orgánico volátil puede ser dañina para el medio ambiente y se encuentra regulada por la legislación en muchos países. Existe una necesidad de una imprimación que no libere disolvente orgánico volátil, o que libere mucho menos. En los documentos de las patentes US-A-4.888.056 y JP-A-7-70476 se describen ejemplos de tales revestimientos.
El documento de la patente JP-A-6-200188 tienen que ver con revestimientos de imprimación y menciona la posibilidad de utilizar un aglutinante del tipo sal de silicato alcalino acuoso. También se proponen revestimientos que comprenden un silicato de metal alcalino acuoso y polvo de zinc en los documentos de las patentes GB-A-1226360, GB-A-1007481, GB-A-997094, US-A-4.230.496 y JP-A-55-106271. También se mencionan aglutinantes de silicatos alcalinos para revestimientos anticorrosivos en los documentos de las patentes US-A-3.522.066, US-A-3.620.784, US-A-4.162.169 y US-A-4.479.824. En el documento de la patente EP-A-295 834 se mencionan revestimientos que contienen una mezcla de silicato metálico alcalino con una cantidad pequeña de sílice coloidal, polvo de Al_{2}O_{3} como relleno o carga y polvo metálico como agente endurecedor. Hemos encontrado que las imprimaciones basadas en un aglutinante de silicato alcalino acuoso que contienen polvo de zinc pueden dar una protección frente a la corrosión adecuada y que permiten que las superficies que cubren se puedan soldar, pero dan lugar a problemas cuando se recubren. Los silicatos acuosos contienen una gran cantidad de cationes metálicos alcalinos, necesarios para mantener el silicato en disolución acuosa y estos iones todavía se hallan presentes después de que el revestimiento se haya secado. Hemos encontrado que si imprimaciones que tienen estas cantidades grandes de iones metálicos alcalinos se recubren con cualquier recubrimiento orgánico convencional y luego se sumergen en agua, se producen ampollas o burbujas (deslaminación local del recubrimiento). Hemos llevado a cabo ensayos que muestran que este problema se puede disminuir si el revestimiento se cura en el exterior durante algún tiempo tras la aplicación de la imprimación o si se lava antes de ser recubierto. Sin embargo, estos procesos no son compatibles con los usos o costumbres habituales en los astilleros de alta productividad actuales.
Los soles de sílice acuosos que tienen un contenido de ion metálico alcalino muy bajo están comercialmente disponibles, pero los revestimientos basados en los soles grandes usados convencionalmente tienen normalmente muy mala resistencia (inicial) de la película en términos de adhesión, cohesión, dureza y resistencia a la abrasión y al agua. Estas malas propiedades físicas del revestimiento lo hacen susceptible a dañarse durante la manipulación y el posterior procesado. Esto conduce a la necesidad potencial de reparaciones significativas del revestimiento, con implicaciones de costes importantes. Se describen sugerencias de mejoras de los revestimientos de soles de sílice en los documentos de las patentes: US-A-3.320082, que añade una amina orgánica no miscible en agua; GB-A-1541022, que añade un polímero de acrilamida soluble en agua; GB-A-1485169, que añade un silicato de amonio cuaternario o de metal alcalino y JP-A-55-100921, que añade materiales arcillosos y/o óxidos metálicos tales como Al_{2}O_{3} y bifosfato y/o etilsilicato de aluminio. Sin embargo, tales revestimientos no han conseguido propiedades similares a las de los revestimientos basados en silicatos de metal alcalino. Los revestimientos basados en soles de sílice muestran bajos niveles de formación de ampollas o burbujas cuando se recubren o se sumergen. Aunque el contenido de sal soluble en agua y la presión osmótica son bajos, todavía puede producirse la formación de ampollas, puesto que debido a sus malas propiedades físicas el revestimiento presenta poca resistencia a la iniciación y crecimiento de las ampollas.
Se necesita una imprimación con base acuosa de bajo contenido en ion metálico alcalino que tenga una adherencia a los sustratos mejorada y una resistencia de la película mejorada, en términos de las propiedades de las que se ha tratado anteriormente en el texto, para resistir a la iniciación y crecimiento de las ampollas. Además, se necesita una imprimación con base acuosa libre de ampollas que muestre un rápido desarrollo de las propiedades de recubrimiento físicas tras su aplicación, a fin de permitir la manipulación y procesado posterior del sustrato sin el riesgo de que se dañe el revestimiento.
Se ha encontrado que la relación o proporción de la concentración en volumen de pigmento (PVC, por sus siglas en inglés) a la concentración en volumen de pigmento crítica (CPVC, por sus siglas en inglés) tiene un impacto significativo sobre las propiedades de la película. Además, la velocidad de desarrollo de las propiedades de la película se puede ajustar alterando la proporción PVC/CPVC.
La concentración en volumen de pigmento (PVC) es el porcentaje en volumen de pigmento en la película pintada seca. La concentración en volumen de pigmento crítica (CPVC) se define normalmente como la concentración en volumen de pigmento para la que hay justamente suficiente aglutinante como para proporcionar una capa completamente adsorbida de aglutinante sobre las superficies de pigmento y para rellenar todos los huecos entre las partículas en un sistema empaquetado compactamente. La concentración en volumen de pigmento crítica se puede determinar humedeciendo pigmento seco justamente con la cantidad suficiente de aceite de linaza para formar una masa coherente. Este método da un valor conocido como "absorción en aceite", a partir del cual se puede calcular la concentración en volumen de pigmento crítica. El método para determinar la absorción en aceite se describe en British Standard 3483 (BS3483).
El documento de la patente US-A-3.721.574 sugiere revestimientos que contienen una mezcla de silicatos de metal alcalino con una cantidad pequeña de sílice coloidal, estando dicha sílice coloidal preferentemente modificada con Al_{2}O_{3}. También se mencionan revestimientos que contienen una mezcla de silicato de metal alcalino con una cantidad pequeña de sílice no coloidal modificada y polvo de zinc. En los revestimientos modificados con zinc, preferentemente se emplea una mezcla de silicato de metal alcalino con una cantidad pequeña de sílice coloidal no modificada. En los ejemplos, el polvo de zinc se emplea en proporciones sumamente altas. Esto da como resultado la formación de películas que contienen aproximadamente 95 por ciento de zinc en peso en el revestimiento secado. Sin embargo, tal nivel tan alto de zinc tiene un efecto perjudicial para la soldabilidad del revestimiento. De este modo, tales revestimientos no son adecuados para usarse como imprimaciones para productos de acero semiacabado que posteriormente tienen que ser unidos o soldados y recubiertos. El documento de la patente de US-A-3.721.574 no hace referencia a la proporción PVC/CPVC de los revestimientos, ni para los que no contienen zinc, ni para aquellos que lo contienen. El documento no describe que la proporción PVC/CPVC tiene un impacto significativo en las propiedades de la película y en la velocidad del desarrollo de propiedades de la película.
El documento de la patente WO 00/55260 describe una composición para revestimiento que comprende una aglutinante de sílice o silicato y polvo de zinc y/o una aleación de zinc. El aglutinante tiene una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O, donde M representa el total de los iones amonio y de metal alcalino, de al menos 6:1. El documento enseña que la concentración en volumen de pigmento del revestimiento debería ser al menos igual a la concentración en volumen de pigmento crítica. Se ha encontrado ahora que las propiedades de la película de la composición para revestimiento y la velocidad de desarrollo de las propiedades de la película se pueden mejorar utilizando la composición para revestimiento según la presente invención cuando el aglutinante comprende partículas de sílice o de silicatos que tienen un tamaño promedio mayor de 10 nm.
La composición según la presente invención, que se puede usar para revestir un sustrato metálico que está destinado a ser fabricada y recubierta, tiene una relación PVC/CPVC menor de 1. El revestimiento comprende un aglutinante de sílice que comprende un sol de sílice acuoso y, opcionalmente, una cantidad poco importante de silicato de metal alcalino, teniendo las partículas de sílice y/o de silicato que entran en la composición un tamaño promedio menor de 10 nm. Dicho aglutinante tiene una relación o proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 6:1, en la que M representa el total de iones amonio y de metal alcalino. Para el objetivo de la presente aplicación, una cantidad "poco importante" de silicato de metal alcalino quiere decir que la relación en peso de silicato de metal alcalino a sol de sílice en la composición es menor de 0,5, preferentemente menor de 0,25, más preferentemente menor de 0,1.
Se ha encontrado que se pueden obtener propiedades del revestimiento mejoradas más rápidamente utilizando revestimientos con una PVC entre 35% y 65%, más preferentemente entre 40% y 55%. En un revestimiento que tiene una PVC por debajo de 35% y que comprende solo zinc como pigmento, no hay suficiente zinc para proporcionar protección eficaz contra la corrosión debida a la exposición al aire libre, cuando se necesita una protección que dure más de 6 meses. Cuando se usan revestimientos con un nivel bajo de zinc, por ejemplo entre 10 y 40%, se puede obtener una protección contra la corrosión aceptable cuando se añaden uno o más inhibidores de la corrosión secundarios o cuando se añade un extensor conductor, tal como el fosfuro de di-hierro.
La imprimación contiene preferentemente polvo de zinc que tiene, preferentemente, un tamaño de partícula medio promedio en volumen de 2 a 12 micrones, y más preferentemente, tal polvo de zinc es el producto que se puede obtener comercialmente como polvo de zinc que tiene un tamaño medio de partícula de 2 a 8 micrones. El polvo de zinc protege al acero mediante un mecanismo galvánico y puede formar también una capa protectora de los productos de corrosión de zinc, mejorando la protección contra la corrosión dada por el revestimiento.
Todo o una parte del polvo de zinc se puede sustituir por una aleación de zinc. La cantidad de polvo de zinc y/o de aleación en el revestimiento es generalmente al menos 10% y puede ser hasta un máximo de 90% en volumen del revestimiento, tomando como base una película seca. El polvo de zinc y/o la aleación pueden ser básicamente toda la pigmentación del revestimiento, o pueden, por ejemplo, comprender hasta un 70%, por ejemplo de 25 a 55%, en volumen del revestimiento, sobre la base de una película seca, conteniendo también el revestimiento un inhibidor de corrosión auxiliar, por ejemplo un molibdato, fosfato, wolframato o vanadato, como se describe en el documento de la patente US-A-5246488; dióxido de titanio ultrafino, como se detalla en el documento KR 81101300 y/o óxido de zinc y/o un relleno o carga como sílice, arcilla calcinada, silicato de alúmina, talco, baritas o mica. La cantidad de polvo de zinc y/o de aleación en el revestimiento está preferentemente entre 35 y 60%, más preferentemente entre
40 y 50%.
En conjunción con los pigmentos a base de zinc se pueden usar otros pigmentos. Entre los ejemplos de estos otros pigmentos sin zinc se incluyen extensores conductores como fosfuro de di-hierro (Ferrophos®), óxido de hierro micáceo, etc. El uso de estos pigmentos conductores sin zinc puede permitir una reducción del nivel de zinc, mientras se mantiene eficaz la protección contra la corrosión. Para obtener propiedades óptimas de revestimiento los productos extensores preferentemente se dispersan de manera suficiente en la composición del revestimiento. Los tipos y tamaños de los extensores usados se pueden ajustar para obtener un estado adecuado de dispersión. Por ejemplo, cuando se escoge el pigmento extensor Satintone ® (suministrado por Lawrence Industries) se puede usar un tamaño de partícula medio inferior a 3 \mum, preferentemente inferior a 2 \mum.
El aglutinante se basa más preferentemente en un sol de sílice acuoso. Tales soles están disponibles en el proveedor Akzo Nobel bajo la marca registrada "Bindzil" o en el proveedor DuPont bajo la marca registrada "Ludox", aunque la bibliografía que se refiere a ellos hace hincapié en que esas calidades o tipos convencionales de sílice coloidal no son buenas formadoras de películas. Se hallan disponibles diversas clases de sol que tienen diversos tamaños de partícula de sílice coloidal y que contienen diversos estabilizadores. El tamaño de partícula de la sílice coloidal puede estar por ejemplo en el intervalo de 10 a 100 nm; se prefieren los tamaños de partícula hacia el extremo inferior de este intervalo, por ejemplo de 10 a 22 nm. En una composición según la presente invención, el aglutinante tiene más preferentemente partículas de sílice coloidal con un tamaño de partícula promedio entre 10 nm y 20 nm, incluso más preferentemente entre 10 nm y 16 nm.
El sol de sílice tiene preferentemente una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 10:1, más preferentemente de al menos 25:1, incluso más preferentemente de al menos 50:1 y puede tener una relación molar de SiO_{2}/M_{2}O de 200:1 o más. Además, es posible utilizar una mezcla de dos o más soles de sílice que tienen una proporción molar de SiO_{2}/M_{2}O diferente, en donde la proporción molar de SiO_{2}/M_{2}O de la mezcla es de al menos 25:1. El sol se puede estabilizar con un álcali, por ejemplo hidróxidos de sodio, potasio o litio o hidróxido de amonio cuaternario, o mediante una amina orgánica soluble en agua, tal como alcanolaminas.
El sol de sílice se puede mezclar con una cantidad pequeña de un silicato de metal alcalino, por ejemplo silicato de litio, silicato de litio y sodio o silicato de potasio, o con silicato de amonio o un silicato de amonio cuaternario. Se pueden encontrar otros ejemplos de mezclas adecuadas sol-silicato en el documento de la patente US 4.902.442. La adición de un silicato de amonio o de metal alcalino puede mejorar las propiedades formadoras de película iniciales del sol de sílice, pero la cantidad de silicato de metal alcalino debería ser lo suficientemente baja como para tener una relación molar SiO_{2}/M_{2}O del sol aglutinante de al menos 6:1, preferiblemente de al menos 8:1 y más preferentemente por encima de 15:1. Para el objetivo de la presente aplicación, una cantidad "pequeña" o "poco importante" de silicato de metal alcalino quiere decir que la proporción en peso de silicato de metal alcalino a sol de sílice en la composición es menor de 0,5, preferentemente menor de 0,25, más preferentemente menor de 0,1.
El sol de sílice tiene preferentemente un nivel bajo de aglomeración. Esto se puede determinar imponiendo el valor S del sol. El valor S se puede medir y calcular como se describe por Iler & Dalton en J. Phys. Chem. Vol 60 (1956), pp 955-975. El contenido de sílice, el volumen de la fase dispersada, la densidad y la viscosidad del sol de sílice afectan al valor S. Se puede considerar que un bajo valor S indica un alto grado de agregación de partículas o de atracción entre partículas. El sol de sílice utilizado en la composición para revestimiento según la presente invención puede tener un valor S de 20-100%, preferentemente 30-90%, incluso más preferentemente 50-85%.
Se ha encontrado ahora que un sol de sílice que tiene un bajo nivel de aglomeración da también muy buenos resultados en los sistemas y procesos descritos en los documentos de las patentes WO 00/55260, WO 00/55261, WO 02/22745 y WO 02/22746. Para estos sistemas y procesos, el sol de sílice puede tener un valor S de 20-100%, preferentemente 30-90%, incluso más preferentemente 50-85%.
De manera alternativa o adicional, el sol de sílice puede contener una resina orgánica disuelta o dispersada. La resina orgánica es preferentemente un látex, por ejemplo un látex copolímero de butadieno y estireno, un látex de copolímero de acrílico y estireno, un látex copolímero de etileno y acetato de vinilo, una dispersión de polivinilbutiral, una dispersión silicona/siloxano o una dispersión de látex de base acrílica. Ejemplos de dispersiones de látex adecuadas que pueden usarse son los productos: XZ 94770 y XZ 94755 (ambos suministrados por Dow Chemicals); Airflex® 500, Airflex® EP3333 DEV, Airflex® CEF 52 y Flexcryl® SAF34 (todos ellos de Air Products), Primal® E-330DF y Primal® MV23 LO (ambos de Rohm and Haas) y Silres® MP42E, Silres® M50E y SLM 43164 (todos suministrados por Wacker Chemicals). Se pueden usar, pero se prefieren menos, polímeros solubles en agua como polímeros de acrilamida. La resina orgánica se usa preferentemente hasta un máximo de 30% en peso, más preferentemente 10-20% en peso, sobre la base del aglutinante sólido. Cantidades mayores de resina orgánica pueden provocar porosidad en las soldaduras durante posteriores procesos de soldadura. Se ha encontrado que la adición de una resina orgánica mejora la adherencia y coherencia, según se mide en el ensayo de sombreado a rayas ("cross hatch test").
De manera alternativa, el sol de sílice puede contener un agente de acoplamiento de silano que contiene grupos alcoxisilano y una parte orgánica que contiene un grupo funcional tal como un grupo amino, epóxido o isocianato. El agente de acoplamiento de silano es, preferentemente, un aminosilano tal como un gamma-aminopropil-trietoxisilano o gamma-aminopropil-trimetoxisilano, o un hidrolizado parcial de ellos, aunque también se puede usar un epoxisilano tal como el gamma-glicidoxipropil-trimetoxisilano. Preferentemente, el agente de acoplamiento de silano está presente hasta un máximo de 30% en peso, por ejemplo de 1 a 20% en peso, sobre la base del aglutinante sólido.
El aglutinante de la imprimación puede comprender adicionalmente una disolución acuosa de un silicato de amonio o de metal alacalino estabilizada por un siliconato sustituido por al menos un grupo aniónico de pKa más bajo que el ácido silícico, tal como un grupo carboxilato o sulfonato. Tal aglutinante es preferentemente una disolución que tiene una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O en el intervalo 8:1 a 30:1 y un pH en el intervalo de 7 a 11,5, preparada disminuyendo el pH de una disolución de silicato y siliconato por intercambio catiónico. De este modo, el siliconato se puede añadir a niveles relativamente bajos, por ejemplo en una proporción molar de 1:2 a 1:20, a un silicato de álcali convencional 3,9:1 SiO_{2}/K_{2}O. Luego se pueden reducir los sólidos para mejorar la facilidad de procesado y para mejorar adicionalmente la estabilidad. En esta fase la disolución tiene un pH de 12-12,5. La disolución se somete a un intercambio de iones, utilizando una resina de intercambio iónico estándar. Los iones K^{+} se sustituyen por iones H^{+}, disminuyendo tanto el contenido de álcali en el aglutinante como el pH. Sin la presencia del siliconato, el silicato podría gelificarse cuando se disminuye el pH. Se han obtenido disoluciones claras, estables, con un pH tan bajo como 8. El aglutinante resultante tiene típicamente una proporción molar SiO_{2}/K_{2}O en el intervalo 8-20:1 y se puede concentrar, si se desea, para aumentar los sólidos. El aglutinante es una disolución estable, clara y es estable en presencia de zinc, pero los revestimientos a base de estos aglutinantes de intercambio iónico tienen una resistencia de película relativamente mala cuando se comparan con revestimientos a base de aglutinantes de silicatos alcalinos.
Preferentemente, se usa un aglutinante que tiene un pH de 9 a 11,5, más preferentemente en el intervalo de 9,5 a 11. Si bien no pretendemos adherirnos a ninguna teoría que explique el efecto del pH sobre las propiedades de las películas, parece que el aumento del pH da como resultado que la cantidad de iones de sílice y/o de iones de silicato en disolución aumente. Esto parece tener el potencial para efectuar un refuerzo del gel in situ después de la aplicación de la composición para revestimiento. Adicionalmente, el ajuste del pH puede tener un efecto pequeño de la vida de la mezcla o tiempo de utilización. Cuando se usa un sol de sílice obtenible comercialmente, se puede escoger un sol con un pH alto y/o se puede ajustar el pH del sol. El pH se puede ajustar, por ejemplo, añadiendo prolongadores de la vida de la mezcla que influyen en el pH como el dimetilaminoetanol (DAME) o ácido sulfúrico diluido, o añadiendo hidróxido de sodio. Por ejemplo, los soles de sílice de 22 nm que se pueden obtener comercialmente tienen normalmente un pH de aproximadamente 8,5-9. Cuando se aumenta el pH de estos soles hasta 10-11 se mejora marcadamente la velocidad de desarrollo de la propiedad de revestimiento.
El contenido de sólidos de la imprimación es generalmente de al menos 15% en volumen y preferentemente, está en el intervalo de 20 a 35% en volumen. El contenido de sólidos en volumen es el valor teórico calculado sobre la base de todos los componentes presentes en la composición del revestimiento. El revestimiento tiene, preferentemente una viscosidad tal que se puede aplicar fácilmente mediante aplicadores de revestimientos tradicionales como aplicadores de pulverización (spray), en particular pulverizadores sin aire o aplicadores de pulverización de "gran volumen baja presión" (HVLP, por sus siglas en inglés), para dar un revestimiento que tiene un espesor de película seca de menos de 40 micrones, preferentemente de entre 12 y 25 a 30 micrones.
Opcionalmente, la composición para revestimiento puede comprender aditivos adicionales bien conocidos por las personas conocedoras de la técnica, por ejemplo: productos tixotrópicos y/o agentes de control de la reología (arcillas orgánicas, goma xantano, espesantes de celulosa, poliéter-urea-poliuretanos, sílice (pirogénica), acrílicos, etc) ; desespumantes (en especial cuando están presentes en la composición modificadores de látex) y, opcionalmente, alargadores de la vida de la mezcla o período de utilización secundarios, como cromatos (por ejemplo dicromato de sodio) o aminas terciarias (por ejemplo trietilamina o dimetilaminoetanol). Entre los productos tixotrópicos y/o agentes controladores de la reología están: Bentone® EW ( de Elementis), que es un silicato de magnesio y sodio (organoarcilla); Bentolite® WH (de Rockwood), que es un silicato de magnesio hidratado; Laponite® RD (de Rockwood), que es un silicato de litio, magnesio y sodio hidratado; HDK®-N20 (de Wacker Chemie), que es una sílice pirogénica y Rheolate® 425 (de Elementis), que es una dispersión acrílica en agua patentada. Entre los desespumantes preferidos se incluyen: Foamaster® NDW (de Cognis), Tego Fomex® 88 (de Tego Chemie) y Dapro® 1760 (de Elementis). Se encontró que otros compuestos que pueden estar presentes en la composición del revestimiento por otras razones pueden actuar también como prolongadores de la vida de la mezcla. Por ejemplo, la adición de pigmentos anticorrosivos molywhite o látex de butadieno y estireno puede conducir a una prolongación poco importante de la vida de la mezcla . Los prolongadores de la vida de la mezcla secundarios preferidos son las aminas terciarias, que ofrecen una opción libre de cromato para la prolongación del período de uso o vida de la mezcla.
Se encuentra también una vida de la mezcla más larga en sistemas que comprenden además alúmina. En esta aplicación, la concentración de alúmina en la composición del revestimiento se da como porcentaje en peso de Al_{2}O_{3}, sobre la base de partículas de silicato o de sol de sílice presentes en la composición. Para obtener propiedades óptimas, se da preferencia al uso de soles de sílice estabilizados con alúmina, por ejemplo un sol de sílice modificada con alúmina. En los soles modificados con alúmina, la superficie de las partículas se modifica con aluminato de sodio enlazado a las mismas. Preferentemente, el sol de sílice se modifica con 0,05 a 2,5% en peso de alúmina, más preferentemente con 0,05 a 2,0% en peso de alúmina.
Normalmente, el sistema de revestimiento se proporciona como un sistema de dos (o más) componentes en el que los componentes se mezclan a fondo antes de la aplicación del revestimiento. También es posible preparar la composición del revestimiento justo antes de la aplicación del mismo, por ejemplo añadiendo y mezclando minuciosamente todos los componentes de la composición del revestimiento justo antes de la aplicación. Tal procedimiento puede ser denominado mezcla en línea de los componentes en la composición del revestimiento. Este procedimiento es especialmente adecuado para las composiciones de revestimientos que tienen una vida de la mezcla o período de utilización limitado.
El desarrollo de propiedades se puede acelerar mediante un procedimiento de post-tratamiento en el cual se puede tratar el sustrato con una disolución que aumente la resistencia de la película de la imprimación. Preferentemente, un sustrato metálico se imprima con un revestimiento según la invención, y después de que la imprimación se haya secado hasta un grado tal que se note dura al toque, se trata con una disolución que aumente la resistencia de la película. Tal disolución, que aumenta la resistencia de la película de la imprimación, puede ser, en general, una disolución acuosa de una sal inorgánica o una disolución de material que tiene grupos que contienen silicio reactivo.
El desarrollo de las propiedades se puede acelerar, de forma alternativa, sumergiendo el opcionalmente post-tratado sustrato revestido en agua, o acondicionando el opcionalmente post-tratado sustrato revestido en una atmósfera con una humedad relativa de al menos 50%, preferiblemente al menos 80%. Preferentemente, un sustrato metálico se imprima con un revestimiento según la invención, y después de que la imprimación se haya secado hasta un grado tal que al tocarla se note dura, se sumerge en agua o, alternativamente, se mantiene en una atmósfera con una humedad relativa de al menos 50%, más preferentemente al menos 80%. Más preferentemente, un sustrato metálico se imprima con un revestimiento según la invención, y después de que la imprimación se haya secado hasta un grado tal que al tocarla se note dura, se trata primero con una disolución reforzadora de la película y luego se sumerge en agua o, alternativamente, se mantiene en una atmósfera con una humedad relativa de al menos 50%, más preferentemente al menos 80%.
Cuando el secado rápido no es una cuestión de importancia, es posible dejar secar un revestimiento no post-tratado a humedad relativa baja, por ejemplo entre 25 y 50% de humedad relativa. El desarrollo de las propiedades del revestimiento avanzará menos rápidamente, pero finalmente se obtendrán buenas propiedades de revestimiento.
En una realización preferida, la composición del revestimiento según la presente invención es una imprimación a base de agua para el revestimiento de sustratos de acero que están destinados a ser fabricados y recubiertos, teniendo dicha composición un contenido de sólidos de 20-40% en volumen y en la que la proporción de la concentración en volumen de pigmento a la concentración en volumen de pigmento crítica es menor de 1, que compren-
de:
- un aglutinante de sol de sílice acuoso que tiene una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 6:1 y un pH comprendido entre 9,5 y 11, donde M representa el total de iones amonio y de metal alcalino y donde las partículas de sílice opcionalmente modificadas con alúmina tienen un tamaño promedio entre 10 nm y 16 nm;
- 10 a 55% en volumen del revestimiento, sobre la base de la película seca, de polvo de zinc y/o de aleación de zinc, que tiene un tamaño de partícula medio en el intervalo 2 a 12 \mum;
- 0 a 35% en peso, sobre la base del aglutinante sólido, de una resina orgánica;
- 0 a 30% en peso, sobre la base del aglutinante sólido, de un agente de acoplamiento de silano;
- opcionalmente, pigmentos sin zinc y
- opcionalmente, un prolongador de la vida de la mezcla o tiempo de utilización de la misma.
La invención se aclarará tomando como referencia los ejemplos siguientes. Estos están dirigidos a ilustrar la invención, pero no debe interpretarse que los ejemplos limitan de alguna manera el alcance de la invención.
\newpage
Los compuestos utilizados como material de partida en los ejemplos tienen el siguiente origen:
Ludox SM
un sol de sílice de concentración 30% en peso, tamaño de partícula promedio de 7 nm, proporción molar SiO_{2}/Na_{2}O 50:1, suministrado por DuPont, pH 10,3.
Ludox HS-40
un sol de sílice de concentración 40% en peso, tamaño de partícula de 12 nm, proporción molar SiO_{2}/Na_{2}O 95:1, suministrado por DuPont, pH 9,8.
Ludox TM-40
un sol de sílice de concentración 40% en peso, tamaño de partícula promedio de 22 nm, proporción molar SiO_{2}/Na_{2}O 225:1, suministrado por DuPont, pH 8,8.
Bindzil 40/170
un sol de sílice de concentración 40% en peso, tamaño de partícula promedio de 20 nm, proporción molar SiO_{2}/Na_{2}O 160:1, suministrado por Akzo Nobel (Eka Chemicals), pH 9,4.
Nyacol
un sol de sílice de concentración 40% en peso y tamaño de partícula promedio de 16 nm, proporción molar SiO_{2}/Na_{2}O 105:1, suministrado por Akzo Nobel (Eka Chemicals), pH 9,8.
Nyacol Al
una versión modificada con alúmina de Nyacol, pH 9,9
XZ 94770
un látex orgánico de estireno y butadieno de 50% en volumen de sólidos, de Dow Chemicals.
Minex 20
un pigmento extensor de silicato de aluminio, potasio y sodio de un tamaño de partícula medio de 2,95 \mum, suministrado por North Cape Minerals.
Polvo de zinc
un polvo metálico de tamaño de partícula medio de 7 \mum, suministrado por Trident Alloys
Molywhite 212
molibdato de zinc y calcio, un pigmento anticorrosión de tamaño de partícula de 4,1 \mum, suministrado por Sherwin Williams
Bentone EW
un silicato de magnesio y sodio tixotrópico, de Elementis.
En el experimento, los soles de sílice se usaron según se recibieron, es decir, con un pH determinado, según se ha indicado anteriormente en el texto, a menos que se señale otra cosa. Cuando se indica un pH diferente del pH de la lista anterior, el ajuste de pH se llevó a cabo como sigue:
(i)
se alcanzó pH 9 añadiendo ácido sulfúrico diluido, que tenía un pH de 1,5, a un sol sometido a agitación;
(ii)
se alcanzó pH 10 añadiendo hidróxido sódico, con un pH de 14, a un sol sometido a agitación;
(iii)
se alcanzó pH 11 añadiendo hidróxido sódico, con un pH de 14, a un sol sometido a agitación.
Ejemplo 1
Para determinar el efecto de la variación de la PVC en revestimientos que comprenden un sol de sílice de 12 nm y que tienen un 40% de zinc en volumen en la película seca, se prepararon varias composiciones que tenían una concentración de sólidos de aproximadamente 28% en volumen.
La composición usada en el ejemplo 1c se preparó a partir de los ingredientes siguientes:
Componente % en peso
Ludox HS-40 41,43
Agua 14,77
Polvo de zinc 39,91
Bentone EW 0,20
Molywhite 212 2,11
Minex 20 1,58
Para los ejemplos 1a, 1b, 1d y 1e, se prepararon composiciones con PVC que variaban añadiendo o quitando Molywhite 212 o Minex 20 a o de la composición del ejemplo 1c.
Las imprimaciones de base obtenidas se aplicaron a paneles de acero de 15 cm x 10 cm con un espesor de película seca de 15-20 \mum, a 35ºC y 30% de humedad relativa. Se dejaron secar las imprimaciones a 23ºC y 60% de HR y se ensayaron sus propiedades físicas en dos momentos: 1 hora y 1 día después de su aplicación. Los resultados de los ensayos se muestran en la tabla 1.
TABLA 1
Ej. PVC \Lambda MW Minex Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
212 20 después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
1a 40 0,56 0 0 3 <2B 4 <2B
1b 45 0,65 5 0 12 <2B 15 2B
1c 50 0,72 5 5 12 <2B 28 B
1d 55 0,80 5 10 22 2B 60 2H
1e 60 0,88 5 15 17 B 50 2H
1f 70 1,04 5 25 13 HB 30 2H
Ejemplo 2
Para determinar el efecto del látex XZ 94770 en revestimientos que comprenden un sol de sílice de 12 nm y que tienen un 40% de zinc en volumen en la película seca, se prepararon varias composiciones que tenían una concentración de sólidos de aproximadamente 28% en volumen. Las composiciones de las imprimaciones se prepararon de manera análoga a las de los ejemplos 1a a 1f. El nivel de látex en todas las composiciones preparadas para el ejemplo 2 fue de 20% en volumen sobre la base de sol de sílice.
La composición usada en el ejemplo 2c se preparó a partir de los ingredientes siguientes:
Componente % en peso
Ludox HS-40 34,99
Agua 15,64
Polvo de zinc 42,19
XZ 94770 3,08
Bentone EW 0,20
Molywhite 212 2,23
Minex 20 1,67
Las imprimaciones obtenidas se aplicaron a paneles de acero de 15 cm x 10 cm con un espesor de película seca de 15-20 \mum, a 35ºC y 30% de humedad relativa. Se dejaron secar las imprimaciones a 23ºC y 60% de HR y se ensayaron sus propiedades físicas en dos momentos:1 hora y 1 día después de su aplicación. Los resultados de los ensayos se muestran en la tabla 2.
TABLA 2
Ej. PVC \Lambda MW Minex Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
212 20 después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
2a 40 0,56 0 0 14 HB \may{2}100 H
2b 45 0,65 5 0 26 2H \may{2}100 3H
2c 50 0,72 5 5 >100 2H \may{2}100 6H
2d 55 0,80 5 10 >100 2H \may{2}100 6H
2e 60 0,88 5 15 65 2H \may{2}100 6H
2f 70 1,04 5 25 25 2H >100 4H
Los resultados de la tabla 2, comparados con los de la tabla 1, muestran que se obtienen propiedades mejoradas de la película de revestimiento cuando se añade látex a la composición. El desarrollo más rápido de las propiedades del revestimiento se obtuvo a PVC de 50-55%.
Ejemplo 3
Para determinar el efecto de aumentar los niveles de látex en revestimientos que comprenden un sol de sílice de 12 nm y que tienen un 40% de zinc en volumen en la película seca, se prepararon varias composiciones que tenían una concentración de sólidos de aproximadamente 28% en volumen. Las imprimaciones tenían una concentración en volumen de pigmento de 50%, lo cual es 0,72 veces la concentración en volumen de pigmento crítica.
La composición usada en el ejemplo 3c se preparó a partir de los ingredientes siguientes:
Componente % en peso
Ludox HS-40 41,43
Agua 14,77
Polvo de zinc 39,91
Bentone EW 0,20
Molywhite 212 2,11
Minex 20 1,58
Para los ejemplos 3b a 3d, se prepararon composiciones disminuyendo la cantidad de sol de sílice y añadiendo látex XZ 94770 in cantidades crecientes.
Las condiciones de aplicación y curado fueron las usadas en los ejemplos mencionados anteriormente en el texto. Las propiedades físicas de las imprimaciones se ensayaron en dos momentos: 1 hora y 1 día después de su aplicación. Los resultados de los ensayos se muestran en la tabla 3. Las cantidades de sol de sílice y de látex XZ 94770 dadas se refieren al porcentaje en volumen en la película seca.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 3
Ej. % vol, sol % vol, XZ Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24
de sílice 94770 después de la aplicación horas después de la aplicación
Frotamiento Dureza al Frotamiento Dureza al
doble húmedo lápiz doble húmedo lápiz
3a 50 0 12 <2B 28 B
3b 40 10 >100 2H \may{2}100 6H
3c 30 20 75 2H \may{2}100 6H
3d 25 25 90 3H \may{2}100 6H
Ejemplos 4-7
Se prepararon varias composiciones que tenían tamaños de sol por encima de 12 nm y una concentración en volumen de pigmento de 50% (\Lambda = 0,72). Todas las composiciones contenían 40% de zinc, 5% de Molywhite 212, 5% de Minex 20 y 20% en volumen de látex XZ 94770, sobre la base de sol de sílice. Adicionalmente, se ensayó un ejemplo para comparación, denominado 4^{1}, con un 70% de PVC (\Lambda = 1,06).
Las condiciones de aplicación y curado fueron las usadas en los ejemplos previos. Los resultados de los ensayos se muestran en la tabla 4.
TABLA 4
Ej. Sol de Tamaño Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
sílice del sol después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza al
doble húmedo al lápiz doble húmedo lápiz
4 Nyacol 16 nm 35 HB \may{2}100 3H
4^{1} Nyacol 16 nm 16 HB 47 HB
5 Nyacol Al 16 nm 30 HB \may{2}100 H
6 Bindzil® 40/170 20 nm 10 HB 60 HB
7 Ludox® TM-40 22 nm 7 <2B 40 H
^{1}) ejemplo de comparación
Los ejemplos muestran que se puede obtener un desarrollo rápido de las propiedades del revestimiento para los soles de 16 nm a PVC de 50-55%. Adicionalmente, los ejemplos muestran que las propiedades del revestimiento empeoran cuando aumenta el tamaño del sol.
Ejemplos 8 y 9
Se prepararon dos imprimaciones que tenían concentraciones de sólidos de 28% en volumen, utilizando mezclas de soles. Ambas imprimaciones tenían una concentración en volumen de pigmento de 50%, lo cual es 0,72 veces la concentración en volumen de pigmento crítica.
La imprimación usada en el ejemplo 8 se preparó a partir de los ingredientes siguientes, dando como resultado una imprimación con un tamaño de sol promedio de 10 nm.
Componente % en peso
Ludox SM (7 nm) 5,5
Ludox HS-40 (12 nm) 29,6
XZ 94770 3,3
Agua 15,5
Bentone EW 0,2
Zinc 42,2
Molywhite 212 2,2
Minex 20 1,7
La imprimación utilizada en el ejemplo 9 se preparó a partir de los siguientes ingredientes, dando como resultado una imprimación con un tamaño de sol promedio de 10 nm.
Componente % en peso
Ludox SM (7 nm) 6,8
Nyacol (16 nm) 30,0
XZ 94770 3,1
Agua 13,9
Bentone EW 0,2
Zinc 42,1
Molywhite 212 2,2
Minex 20 1,7
Las imprimaciones obtenidas se aplicaron a paneles de acero de 15 cm x 10 cm con un espesor de película seca de 15-20 \mum y se dejaron secar a 35ºC y 30% de HR. Durante 1 hora los sustratos imprimados se almacenaron a 60% de humedad relativa. Posteriormente, se ensayaron sus propiedades físicas en dos momentos:1 hora y 1 día después de su aplicación. Los resultados de los ensayos se muestran en la tabla 5.
TABLA 5
Ej. nº Tamaños del sol Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
en la mezcla después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
8 7 nm / 12 nm 42 HB \may{2}100 H
9 7nm / 16 nm 28 HB \may{2}100 H
Los resultados de la tabla 5 muestran que se pueden obtener buenas propiedades de la película utilizando una mezcla de soles
Ejemplos 10-13
Se prepararon varias composiciones con pH variables y que tenían una concentración en volumen de pigmentos de 50% (\Lambda = 0,72). Todas las composiciones contenían 40% de zinc, 5% de Molywhite 212, 8% de Minex 20 y 20% en volumen de látex, sobre la base de sol de sílice.
Las condiciones usadas de aplicación y curado fueron las mismas que las del ejemplo 1. Los resultados de los ensayos se muestran en las tablas 6, 7, 8 y 9.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 6
Ej. pH Sol de Tamaño Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
sílice del sol después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
10a 9 Ludox HS-40 12 nm 9 2B 9 2B
11a 9 Nyacol 16 nm 5 2B 5 2B
12a 9 Bindzil 40/170 20 nm 5 2B 5 2B
13a 9 Ludox TM-40 22 nm 7 <2B 7 <2B
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 7
Ej. pH Sol de Tamaño Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
sílice del sol después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
10b 10 Ludox HS-40 12 nm 40 B \may{2}100 2H
11b 10 Nyacol 16 nm 35 HB \may{2}100 3H
12b 10 Bindzil 40/170 20 nm 75 H \may{2}100 3H
13b 10 Ludox TM-40 22 nm 6 B 60 HB
TABLA 8
Ej. pH Sol de Tamaño Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
sílice del sol después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
10c 11 Ludox HS-40 12 nm >100 HB \may{2}100 2H
11c 11 Nyacol 16 nm 55 H \may{2}100 3H
12c 11 Bindzil 40/170 20 nm 30 HB \may{2}100 HB
13c 11 Ludox TM-40 22 nm 15 HB 100 H
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA 9
Ej. pH Sol de Tamaño Propiedades mecánicas 1 hora Propiedades mecánicas 24 horas
sílice del sol después de la aplicación después de la aplicación
Frotamiento Dureza Frotamiento Dureza
doble húmedo al lápiz doble húmedo al lápiz
10d >11 Ludox HS-40 12 nm >100 2H \may{2}100 4H
13d >11 Ludox TM-40 22 nm 15 HB 60 HB
A partir de las tablas 6-9 resulta claro que disminuir el pH de los soles con un tamaño de partícula promedio de 12-20 nm tiene un efecto adverso sobre el (desarrollo de) las propiedades del revestimiento. Por otra parte, aumentar el pH del sol de 22 nm mejora (la velocidad de desarrollo de) las propiedades del revestimiento.

Claims (16)

1. Una composición para revestir un sustrato metálico que está destinado a ser fabricado y recubierto, comprendiendo dicha composición un aglutinante de sílice, caracterizado porque la relación de la concentración en volumen de pigmento a la concentración en volumen de pigmento crítica de dicha composición es menor de 1 y porque el aglutinante comprende un sol de sílice acuoso y, opcionalmente, una cantidad pequeña de silicato de metal alcalino, teniendo las partículas de sílice y/o de silicato un tamaño promedio mayor de 10 nm y porque dicho aglutinante tiene una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 6:1, donde M representa el total de iones de amonio y metal alcalino.
2. Una composición para revestimiento según la reivindicación 1, caracterizada porque la concentración en volumen de pigmento está entre 40 y 55%.
3. Una composición para revestimiento según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada porque el aglutinante es un sol de sílice de proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 25:1.
4. Una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el aglutinante comprende partículas de sílice coloidal con un tamaño de partícula promedio entre 10 y 16 nm.
5. Una composición para revestimiento según la reivindicación 4, caracterizada porque el aglutinante comprende partículas de sílice coloidal con un tamaño de partícula promedio entre 10 y 22 nm.
6. Una composición para revestimiento según la reivindicación 5, caracterizada porque el sol de sílice acuoso tiene un pH en el intervalo 9,5 a 11.
7. Una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la imprimación comprende de 0 a 30% en peso de una resina orgánica, sobre la base de aglutinante sólido.
8. Una composición para revestimiento según la reivindicación 7, caracterizada porque la imprimación comprende 10-20% en peso de una resina orgánica, sobre la base de aglutinante sólido.
9. Una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque el aglutinante comprende un sol de sílice acuoso modificado en la superficie con alúmina.
10. Una composición para revestimiento según la reivindicación 9, caracterizada porque el aglutinante comprende de 0,05 a 2,5% en peso de alúmina, calculado como el porcentaje en peso de Al_{2}O_{3}, sobre la base de las partículas de sol de sílice en la composición.
11. Una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque es una imprimación de base acuosa.
12. Una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el revestimiento comprende además polvo de zinc y/o una aleación de zinc.
13. Imprimación de base acuosa para el revestimiento de sustratos de acero que están destinados a ser fabricados y recubiertos, teniendo dicha composición un contenido de sólidos del 20-40% en volumen, en la que la relación de la concentración en volumen de pigmento a la concentración en volumen de pigmento crítica es menor de 1, comprendiendo:
-
un aglutinante de sol de sílice acuoso que tiene una proporción molar SiO_{2}/M_{2}O de al menos 6:1 y un pH entre 9,5 y 11, en donde M representa el total de iones de amonio y de metal alcalino y donde las partículas de sílice opcionalmente modificadas con alúmina tienen un tamaño promedio entre 10 nm y 16 nm;
-
10 - 55% en volumen del revestimiento, sobre la base de la película seca, de polvo de zinc y/o una aleación de zinc, que tiene un tamaño de partícula medio en el intervalo 2 a 12 \mum;
-
0 - 35% en peso, sobre la base del aglutinante sólido, de una resina orgánica;
-
0 - 30% en peso, sobre la base del aglutinante sólido, de un agente de acoplamiento de silano;
-
opcionalmente, pigmentos sin zinc y
-
opcionalmente, un prolongador de la vida de la mezcla o tiempo de utilización de la misma.
14. Un procedimiento para revestir con imprimación un sustrato de acero, en el que el metal se recubre con imprimación con una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12, que se prepara utilizando un sol de sílice cuyo pH se ajusta entre 9,5 y 11.
15. Un procedimiento para revestir con imprimación un sustrato de acero, en el que el metal se recubre con imprimación con una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 y en el que después de que la imprimación se haya secado hasta el punto de que se note seca al toque, se trata opcionalmente con una disolución reforzadora de la película.
16. Un procedimiento para revestir con imprimación un sustrato de acero, en el que el metal se recubre con imprimación con una composición para revestimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 y en el que después de que la imprimación se haya secado hasta el punto de que se note seca al toque, se sumerge en agua el sustrato revestido o, alternativamente, se mantiene en una atmósfera con una humedad relativa de al menos 50%.
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