ES2498770T3 - Pigmentos de protección contra la corrosión con potencial zeta positivo - Google Patents

Pigmentos de protección contra la corrosión con potencial zeta positivo Download PDF

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Abstract

Uso de nanopartículas oxídicas con un tamaño de partícula medio de 2 a 2000 nm (a) en combinación con al menos un polímero policatiónico (b) para la protección de superficies metálicas contra la corrosión.

Description

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02-09-2014
Ejemplos 1 a 7, el procedimiento requirió un entremezclado más intenso a lo largo de un periodo de tiempo de 30 minutos. Pero también en el caso de los pigmentos modificados en la superficie se obtuvieron dispersiones adecuadas.
Para las mediciones individuales entonces respectivamente 1 g de esta preparación se diluyó en 40 ml de 10 5 mmol/IKCl. De estas muestras se determinó entonces el valor del pH y se midió la movilidad.
Las mediciones se iniciaron al valor de pH que presentaban las muestras después de la dilución. El ajuste del valor del pH se realizó mediante HCl o NaOH para poder llevar a cabo las mediciones a pH 7, 9 y 11.
En las Tablas 1 y 3 están indicadas las polietileniminas usadas, sus concentraciones así como los potenciales zeta medidos de los Ejemplos 1 a 7 (Tabla 1) y 11 a 16 (Tabla 3).
10 Tabla 1: nanopartículas de SiO2 hidrofobizadas en aceite de parafina
PEI, Mn [g/mol]
Conc. de PEI [g/l] Nanopartículas mg PEI/g nanopartícula Potencial zeta [(µm/s] /(V/cm)]
pH 7
pH 9 pH 11
Ejemplo 1 (comp.)
- 0 SiO2, Aerosil R 106 0 -0,8 -2,1 -3,8
Ejemplo 2
800 0,86 SiO2, Aerosil R 106 20 +2,1 +1,0 -1,7
Ejemplo 3
800 4,3 SiO2, Aerosil R 106 100 +2,8 +2,6 -0,2
Ejemplo 4
800 8,53 SiO2, Aerosil R 106 200 +3,4 +3,0 +0,3
Ejemplo 5
800 16,9 SiO2, Aerosil R 106 400 +3,5 +3,0 +0,5
Ejemplo 6
2.000 8,53 SiO2, Aerosil R 106 200 +3,1 +2,9 +0,2
Ejemplo 7
25.000 8,53 SiO2, Aerosil R 106 200 +2,9 +2,6 +0,1
Tabla 2: partículas de dióxido de cinc en aceite de parafina
PEI, Mn [g/mol]
Conc. de PEI [g/l] Nanopartículas mg PEI/g nanopartícula Potencial zeta [(µm/s] /(V/cm)]
Ejemplo 8
800 4,3 ZnO VP AdNano Z 805 -
Ejemplo 9
2000 4,3 ZnO VP AdNano Z 805 -
Ejemplo 10
- 0 ZnO VP AdNano Z 805 -
6
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02-09-2014
Tabla 3: partículas no modificadas de dióxido de silicio en agua
PEI, Mn [g/mol]
Conc. de PEI [g/l] Nanopartículas mg PEI /g nanopartícula Potencial zeta [(µm/s] /(V/cm)]
pH 7
pH 9 pH 11
Ejemplo 11
- 0 SiO2, Aerosil 200 0 -1,8 -3,0 -3,8
Ejemplo 12
800 2,27 SiO2, Aerosil 200 50 +2,3 +1,0 -1,1
Ejemplo 13
800 3,41 SiO2, Aerosil 200 75 +3,1 +2,6 +0,2
Ejemplo 14
800 4,55 SiO2, Aerosil 200 100 +3,6 +3,0 +0,3
Ejemplo 15
800 9,1 SiO2, Aerosil 200 200 +3,9 +3,4 +0,6
Ejemplo 16
2000 4,55 SiO2, Aerosil 200 200 +3,7 +3,3 +0,7
Tanto para las partículas hidrofobizadas de dióxido de silicio como las partículas no modificadas de dióxido de silicio, la adición de diferentes polietileniminas en diferentes concentraciones conduce a un aumento del potencial zeta a al 5 menos -1,7 en un intervalo de valores de pH de 7 a 11 en comparación con el potencial zeta de las partículas de dióxido de silicio en ausencia de la polietilenimina de -0,8 a -3,8.
C) Ensayos de corrosión
Las formulaciones de los Ejemplos 1 a 22 se aplicaron, respectivamente, sobre 4 chapas Gardobond® OC (chapas de acero) y Gardobond® OMBZ (chapas de acero cincadas electrolíticamente) con un tamaño de 10,5 x 19 cm de la
10 empresa Chemetall por rasqueta en un lado. La aplicación se controló gravimétricamente (en húmedo), manteniéndose un intervalo de 0,9-1,4 g/m2. Las chapas con las formulaciones acuosas se secaron a 60 ºC. Las chapas revestidas con dispersión de parafina se sometieron al mismo tratamiento térmico que las chapas revestidas con dispersión acuosa.
La protección contra la corrosión se examinó después de dos procedimientos diferentes. Respectivamente dos
15 chapas se ensayaron según el ensayo de cambio de clima (DIN ISO 9227, 3 semanas) y con el ensayo de pulverización con niebla salina de acuerdo con DIN 50017. En el examen en la cámara salina se anotó en las chapas de acero el momento hasta la aparición de corrosión (herrumbre roja) y se efectuó una valoración de acuerdo con el índice de herrumbre IH según ISO 10289 después de 6 h. En las chapas cincadas electrolíticamente se determinó el índice de herrumbre IH en la cámara salina después de 3 días. El grado de valoración para el índice
20 residual según ISO 10289 está indicado en la Tabla 4.
En las Tablas 5 a 8 están indicados, respectivamente, los valores promediados de las dos chapas.
Tabla 4: índice de herrumbre IH según ISO 10289
Superficie
Grado de valoración Rß o RA Superficie Grado de valoración Rß o RA
defectuosa %
defectuosa %
ningún defecto
10 2,5 < A  5,0 5
0 < A  0,25
9 5,0 < A  10 4
0,25 < A  0,5
8 10 < A  25 3
0,5 < A  1,0
7 25 < A  50 2
1,0 < A  2,5
6 50 < A  75 1
2,5 < A  5,0
5 75 < A 0
7
imagen5
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02-09-2014
Tabla 8: resultados de los ensayos de corrosión de los Ejemplos 17 a 26 (partículas no modificadas dedióxido de silicio como dispersión acuosa en aglutinante)
IH después de ensayo de cambio de clima, chapa de acero
IH después de ensayo de pulverización con niebla salina, chapa de acero tiempo hasta la corrosión [h] IH después de ensayo de pulverización con niebla salina (6 h), chapa de acero IH después de ensayo de cambio de clima, chapa de acero cincada IH después de ensayo de pulverización con niebla salina (72 h), chapa de acero cincada
Ejemplo 17 (del Ej. 12)
4,5 3,5 3 6 4
Ejemplo 18(del Ej. 13)
5 3 3,5 6 5
Ejemplo 19 (del Ej. 14)
6 4 3,5 7,5 5,5
Ejemplo 20 (del Ej. 15)
5,5 4 4 8 5
Ejemplo 21 (del Ej. 16)
6 4 5 9 4,5
Ejemplo 22 (del Ej. 11, comparación)
2,5 1,5 1,5 3,5 1,5
La protección contra la corrosión de las chapas aumenta inequívocamente mediante el uso de las nanopartículas oxídicas en combinación con un polímero policatiónico. Esto es independiente del tipo de las partículas (dióxido de silicio, modificado y no modificado así como óxido de cinc) y del agente de aplicación. La invención se puede emplear también en sistemas ya conocidos para la protección de superficies, tales como lacas, y contribuye a un aumento adicional del efecto de protección contra la corrosión de tales revestimientos.
9

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