PL29252B1 - Sposób wytwarzania farb powlokowych. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu wytwarzania farb powlokowych, zabezpie¬ czajacych od nagryzania oraz sluzacych do powstrzymywania przebiegu procesu na¬ gryzania materialów takich, jak kamie¬ nie, beton, drewno, metale i ich stopy, o- raz pokrywajacych je warstw pod dziala¬ niem gazów, jak powietrza, tlenu itd., oraz pod dzialaniem cieczy i ich par ta¬ kich, jak woda, alkohol, benzyna itd., a takze pod dzialaniem roztworów zawiera¬ jacych skladniki nagryzajace.Wynalazek niniejszy dotyczy zwlasz¬ cza takich srodków zabezpieczajacych, któ¬ re stosuje sie w postaci powlok i których dodaje sie do spoiwa powloki.Te powloki ochronne sa szczególnie od¬ powiednie do zapobiegania nagryzaniu me¬ tali i ich stopów, a zwlaszcza zeliwa, stali i metali grupy zelazowców^ jak niklu, ko¬ baltu i chromu. Wskutek nagryzania pod dzialaniem powietrza i wody ulegaja zni¬ szczeniu bardzo wielkie ilosci tych mate¬ rialów. W przypadku zeliwa i stali mówi sie o rdzewieniu. Jako podstawe do wy¬ twarzania powlok ochronnych lub jako srodek wiazacy stosuje sie np. asfalt, smo¬ le, maz, zywice naturalna, zywice sztucz¬ na, lakiery, pokosty lub gume itd. Jak wiadomo jednakze z doswiadczenia, po¬ wloka, wytworzona z tych materialów, po pewnym czasie ulega porysowaniu, obluz- nia sie odslaniajac coraz glebiej polozone czesci powierzchni. Z tego powodu propo¬ nowano do spoiwa, sluzacego do wytwa¬ rzania takich powlok, dodawanie materia-lów zapobiegajacych nagryzaniu, które by przeciwdzialaly niszczeniu powierzchni, zwlaszcza odslonietej, a wiec ewentualnie przy powstawaniu rys w powloce. Takie materialy ochronne musza byc oczywiscie dostosowane do rodzaju materialu zabez¬ pieczanego.Zabezpieczenie metali i stopów meta¬ lowych osiagano przy tym przewaznie za pomoca jednego z nizej wymienionych sposobów. Powierzchni powlekanej nada¬ je sie pasywnosc, albo tez na powierzchni tej wytwarza sie ochronna warstwe tlen¬ kowa lub siarczkowa. Nagryzanie bardzo czesto rozpoczyna sie wskutek tego, ze na powierzchni materialu albo umieszczonych na nich powlokach ochronnych lub deko¬ racyjnych osiedlaja sie grzyby, algi, bak¬ terie i inne organizmy nizsze; zwlaszcza zas dotyczy to powlok podwodnych czesci okretowych oraz powlok podwodnych cze¬ sci budowli. Jesli zapobiec takiemu osie¬ dlaniu sie zywych organizmów nizszych na materialach albo zniszczyc te organiz¬ my nizsze, to usuwa sie jednoczesnie przy¬ czyne dzialania niszczacego dane mate¬ rialy.Jesli wyzej podane sposoby ochrony przed nagryzaniem porówna sie pod wzgle¬ dem zastosowania ich do poszczególnych metali, to wiadomo, ze w zastosowaniu np. do ochrony zeliwa lub stali odpowiednie sa takie materialy ochronne, które moga nadac wodzie odczyn zasadowy, jak zasa¬ dy zrace, weglany potasowców, amoniak i aminy organiczne. W srodowisku zasa¬ dowym zelazo zachowuje sie, jak metal szlachetniejszy, a wiec odporniej niz w srodowisku obojetnym lub kwasnym, to znaczy, ze w srodowisku zasadowym ma sie do czynienia jak gdyby z trudniej na- gryzalna odmiane zelaza. Podobnie dzieje sie z ochrona metali grupy zelazowców, jak niklem, kobaltem i chromem. Nato¬ miast do ochrony miedzi i stopów zawie¬ rajacych miedz srodki ochronne o odczy¬ nie zasadowym sa przewaznie malo uzy¬ teczne i raczej nalezy w tym celu zastoso¬ wac obojetne srodki ochronne albo tez przetworzyc powierzchnie za pomoca od¬ powiedniej obróbki w warstwe tlenkowa, podtlenkowa albo siarczkowa. Aluminium oraz jego stopy ochrania sie najlepiej za pomoca warstwy tlenku glinowego, tak sa¬ mo kadm i cynk — za pomoca warstwy tlenku, wytworzonej przez powierzchnio¬ we utlenienie, dobra zas ochrone srebra stanowi powloka tlenku, siarczku lub chlorku srebrowego; olów jest dobrze chroniony za pomoca warstwy weglanu o- lowiu.Zaobserwowano juz takze, ze weglo¬ wodory alifatyczne i aromatyczne oraz ich pochodne o odczynie obojetnym wykazuja dobre dzialanie ochronne. Zwlaszcza do wytwarzania powlok okretowych stosowa¬ no juz jako srodek powlokowy takie zwiazki, które wskutek swych szczegól¬ nych wlasciwosci toksycznych moga osla¬ bic dzialanie nizszych gatunków ze swiata zwierzecego i roslinnego.Jak juz wyjasniono, zwiazki takie roz¬ puszczano w farbach powlokowych, a te — w postaci powloki — mialy zapobiegac nagryzaniu. Skutek tego rodzaju zabiegu jednakze byl niezadowalajacy. Przede wszystkim roztwory takie wykazywaly te wade, iz material rozpuszczony w nich wy¬ wieral szkodliwy wplyw na wlasciwosci powloki albo srodka wiazacego, czy to wskutek zmiany jego wlasciwosci fizycz¬ nych (a wiec np. zmiekczal powloke, po¬ wodowal jej zbytnia twardosc, kruchosc), czy tez powodujac inne jej zachowanie sie chemiczne, a poza tym wplywal niekorzy¬ stnie na wytwarzanie sie blonki. Czasami powloka taka stawala sie nawet porowata.W przypadku zas stosowania dodatków zasadowych zywica ulega zmydleniu, a wskutek powstawania przy tym mydla — mniej lub bardziej higroskopijnego — po¬ wloki takie pecznieja w wodzie lub nasia-kaja wilgocia zawarta w atmosferze, a tym samym przepuszczaja wode, tak iz nie tylko nie hamuja nagryzania, lecz na¬ wet je przyspieszaja. Ponadto okazalo sie, ze w celu dobrej ochrony materialu nale¬ zy do wytwarzania powloki stosowac dosc duze ilosci srodków ochronnych, zdolnosc zas rozpuszczania sie takiego srodka w po¬ wloce albo w srodku wiazacym jest sto¬ sunkowo mala.Wadom powyzszym w bardzo duzym stopniu zapobiega wynalazek niniejszy, który polega na tym, ze srodki ochronne w postaci gazów, par albo substancji la¬ two gazujacych sie lub ulatniajacych, roz¬ puszcza sie nie w srodku wiazacym, lecz w specjalnie dodanym podlozu (adsorben¬ cie). Podloze takie moze byc zupelnie nie¬ rozpuszczalne w srodku wiazacym, lecz moze tworzyc z nim zawiesine.Materialy o duzej powierzchni moga adsorbowac na niej lub rozpuszczac znacz¬ ne ilosci gazów albo par. Przy tym czesto wydzielaja sie znaczne ilosci ciepla, nato¬ miast wydzielanie rozpuszczonego lub po¬ chlonietego materialu z podloza stanowi proces endotermiczny. Takie podloza ob¬ ciazone materialami ochronnymi stanowia wiec zbiornik zapasowy, z którego przez bardzo dlugi czas wydziela sie równomier¬ nie srodek ochronny w ilosci dostatecznej do zapobiegania nagryzaniu.Jako podloze o duzej powierzchni — stosuje sie np. wegiel, wegiel drzewny o- raz wegiel aktywowany, koks, zel kwasu krzemowego, krzemiany, np. permutyt, ziemie folarska, ziemie okrzemkowa; tlen¬ ki, np. stracony tlenek glinu, tlenki zela¬ za ; tlenki olowiu, np. glejte olowiana i mi¬ nie; zuzle, np. zuzel z wegla brunatnego; tlenek cynku, siarczki bezpostaciowe lub mikrokrystaliczne, np. siarczek olowiu lub kadmu, fosforany albo krzemiany bezpo¬ staciowe, np. krzemian glinu.W tych materialach chlonnych rozpu¬ szczane sa lub adsorbowane np. nastepu¬ jace materialy ochronne, które w celu ja¬ sniejszego przedstawienia przedmiotu wy¬ nalazku zebrano w nastepujace grupy. 1) Materialy ochronne, które w obec¬ nosci wody lub organicznych zwiazków wodorotlenowych reaguja zasadowo: amo¬ niak, aminy, np. metyloamina, propylo- amina, etylenodwuamina, piperydyna, ben- zyloamina, metyloanilina, pirydyna, eta- noloamina. 2) Materialy ochronne o odczynie o- bojetnym lub slabo kwasnym, np. dwutle¬ nek wegla, wodór, tlen, ozon, siarkowodór, etan, propan, heksan, etylen, acetylen, e- ter dwuetylowy, benzyna, chlorek mety¬ lenu, chloroform, estry alkylowe, np. azo¬ tany i azotyny alkylowe, fluorki, siarczki. 3) Materialy ochronne o silnych wla¬ sciwosciach toksycznych, np. tlenek weg¬ la, chloronitrometan, chlorowcocyjan, kwas cyjanowodorowy, bromoaceton, chloroace- tofenon, latwo lotne zwiazki metaloorgani¬ czne, np. czteroetylek olowiu^ nikotyna, chinolina i inne zasady trzeciorzedowe, jak równiez ich trujace polaczenia z meta¬ lami ciezkimi, dajace sie stracic na pod¬ lozu, które dzieki swej duzej powierzchni moze zaadsorbowac i zatrzymac takie zwiazki. Z metali ciezkich stosuje sie np. rtec, miedz, srebro, tal lub olów w polacze¬ niu z kwasami organicznymi lub nieorga¬ nicznymi, organiczne pochodne antymonu, arsenowodoru i fosforowodoru, chlorow- copodstawione siarczki dwualkylowe.Zamiast jednego podloza, na duzej po¬ wierzchni którego gromadzi sie srodek o- chronny, mozna równiez stosowac ich kil¬ ka, a takze obciazac je wiecej niz jednym z cial lotnych. Poza tym mozna gazy albo pary utrwalac na podlozu przez traktowa¬ nie ich solami metali.Oczywiscie do farby powlokowej moz¬ na dodawac jeszcze innych srodków hamu¬ jacych nagryzanie, rozpuszczonych lub za¬ wieszonych w srodku wiazacym, z których zaden nie stanowi materialu o duzej po- — 3 —wierzchni, to jest dobrego adsorbentu, lub tez nie jest obciazony materialami ochron¬ nymi wedlug wynalazku niniejszego al¬ bo nie daje sie obciazyc takimi mate¬ rialami. Srodkami takimi sa przede- wszystkim metale, juz proponowane w ce¬ lu ochrony przed nagryzaniem (olów, glin, miedz, cynk, sproszkowane zelazo itd.), metaloidy (wegiel itd.), tlenki metali (tlenki olowiu, zelaza, miedzi, tlenek cyn¬ ku itd.), siarczki metali (litopony), chro¬ miany (chromian olowiu), azotyny, inne zabarwione lub niezabarwione pigmenty nieorganiczne, jak biel olowiana i tlenek chromu, a takze srodki wydzielajace gaz lub pary ochronne, jak siarczki, zwiazki metaloamoniakalne i podobne.Jako srodki wiazace mozna wymienic asfalt, smole, maz, oleje schnace, pokosty, lakiery (równiez z estrów i eterów* celulo¬ zy), zywice naturalne, zywice sztuczne, roztwory gumy, zelatyne, kazeine i srodki wiazace w postaci emulsji. Te srodki wia¬ zace moga zawierac zwykle srodki przy¬ spieszajace wysychanie, np. zywiczan ko¬ baltu, oleinian mangano - olowiowy, zywi¬ czan manganu itd., albo moga równiez za¬ wierac zwykle rozcienczalniki obojetne, jak olej terpentynowy, benzyne lakierowa itd. Szczególnie cenne wyniki osiaga sie przy uzyciu pokostów obojetnych, zwlasz¬ cza pokostów obojetnych z oleju lnianego albo pokostów o malej liczbie kwasowej.Zaznaczono juz, ze srodek ochronny musi byc dostosowany do materialu obra¬ bianego i do celu uzytkowego, ewentualnie równiez do materialu powlokowego i wia¬ zacego.Przyklad I. 460 czesci wagowych po¬ kostu zadaje sie 135 czesciami wagowymi wegla aktywowanego w postaci sproszko¬ wanej, zawierajacego 6% zaadsorbowane- go bezwodnego amoniaku gazowego. Na¬ stepnie dodaje sie 296 czesci wagowych minii i 115 czesci wagowych sproszkowa¬ nego olowiu. Farba zasycha bardzo do¬ brze i doskonale chroni zeliwo, stal, nikiel i chrom. Potraktowane nia zeliwo nabiera takiej pasywnosci, iz po wprowadzeniu do rozcienczonego roztworu nadtlenku wodo¬ ru odszczepia zaledwie slady tlenu.Blachy stalowe powleczono farba, wy¬ tworzona wedlug przykladu I i zawieraja¬ ca pokost obojetny, proszek olowiany, mi¬ nie oraz wegiel aktywny, obciazony amo¬ niakiem. Plytki te zawieszono w wiezy chlodniczej w elektrowni; wieza ta bez przerwy byla zraszana woda o tempera¬ turze 30°C, o twardosci 160° (niemieckich), zawierajaca w litrze 2000 mg zwiazanego chloru, 565 mg zwiazanego S03, 5000 — 6000 mg soli, 100 mg zwiazanego kwasu azotowego i tyle tlenu, ile go mogla po¬ chlonac. Po 4 tygodniach na blachach, na¬ wet po usunieciu powloki za pomoca alko¬ holowego roztworu wodorotlenku sodowe¬ go, nie stwierdzono najmniejszego sladu rdzy.Przyklad II. Farbe zabezpieczajaca od nagryzania, nadajaca sie doskonale do o- chrony zeliwa i stali, a takze blachy pocyn- kowanej, wytwarza sie z 410 czesci wago¬ wych pokostu, 80 czesci wagowych wegla aktywnego, obciazonego w prózni para e- teru i zawierajacego 16% tej pary, 210 czesci wagowych minii i 150 czesci wago¬ wych sproszkowanego cynku.Przyklad III. Farbe zabezpieczajaca od rdzy wytwarza sie z 800 czesci wago¬ wych pokostu z oleju lnianego, 250 czesci wagowych ziemi okrzemkowej, potrakto¬ wanej az do nasycenia acetylenem, 600 czesci wagowych minii, 110 czesci wago¬ wych pylku olowianego i 90 czesci wago¬ wych sproszkowanego zelaza. Zamiast zie¬ mi okrzemkowej mozna z dobrym wyni¬ kiem stosowac równiez zel krzemionkowy.Przyklad IV. Farbe do powlekania o- kretów wytwarza sie z 400 czesci wago¬ wych pokostu, zabezpieczajacego od rdze¬ wienia, którego podstawa jest olej lniany, 180 czesci wagowych minii, obciazonej pa- — 4 —rami pirydyny, która przez zadanie subli- matem utrwalono jako zwiazek addycyj¬ ny, 50 czesci wagowych zywiczanu kobal¬ towego, 60 czesci wagowych wegla drzew¬ nego, obciazonego 2% par nitrobenzenu; 180 czesci wagowych pylku miedzi, 100 czesci wagowych oleju terpentynowego.Przyklad V. Przeciwko nagryzaniu miedzi i jej stopów szczególnie odpowie¬ dnimi okazaly sie powloki wytworzone z mieszaniny o skladzie nastepujacym: 600 czesci wagowych pokostu z oleju lnianego, 350 czesci wagowych blyszczyka zelazne¬ go, 60 czesci wagowych wegla aktywnego, obciazonego. siarkowodorem, 8 czesci wa¬ gowych zywiczanu manganu.Przyklad VI. 600 czesci wagowych smoly z wegla kamiennego miesza sie z 120 czesciami wagowymi sproszkowanego ze¬ laza i 310 czesciami wagowymi mieszaniny skladajacej sie z równych czesci glinki ko¬ loidalnej i wegla aktywnego, które to ma¬ terialy obciazono uprzednio dwutlenkiem wegla. Gdyby farba wskutek obecnosci smoly okazala sie nieco za gesta, rozcien¬ cza sie ja przez dodanie rozcienczalnika obojetnego, np. nafty albo benzyny, az do zadanego stopnia smarnosci.Mozna równiez wegiel sam stosowac jako pigment, przy czym wegiel ten obcia¬ za sie uprzednio fluorkiem krzemu, kwa¬ sem krzemofluorowodorowym albo krze¬ mowodorem. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wytwarzania farb powlo¬ kowych, chroniacych przed nagryzaniem wszelkiego rodzaju materialy i zawieraja¬ cych zwykle srodki wiazace i pigmenty o- raz znane srodki przeciw nagryzaniu, zna¬ mienny tym, ze srodki przeciw nagryza¬ niu w stanie gazowym lub cieklym osadza sie na podlozu o duzej powierzchni adsorb- cyjnej i w tej postaci dodaje do srodków wiazacych.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze na podlozu o duzej powierzch¬ ni osadza sie znane zwiazki toksyczne.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tym, ze do farb powlokowych do¬ daje sie ponadto innych znanych substan¬ cji zapobiegajacych nagryzaniu. Chemische Fabrik R. Baumheier Kom. -Ges. Zastepca: inz. B. Muller, rzecznik patentowy. nRUK. M. ARCT CZERNIAKOWSKA 225 PL