PL442161A1 - Sposób wytworzenia i nakładania antykorozyjnej powłoki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych oraz urządzenie tunelowe służące do realizacji sposobu - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytworzenia i nakładania antykorozyjnej powłoki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych oraz urządzenie tunelowe służące do realizacji sposobu. Sposób wytworzenia i nakładania antykorozyjnej powłoki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, poprzedzony czynnościami wytrawienia, pasywacji metodą bezchromową, naniesienia za pomocą malowania proszkowego warstwy lakierniczej, polimeryzacji w piecu polimeryzacyjnym oraz hydrofobizacji powierzchni, charakteryzujący się tym, że do wanny (1) wlewa się mieszaninę (2) zawierającą wodę (2a) oraz metylotrietoksysilan (2b), w której metylotrietoksysilan (2b) występuje w ilości wynoszącej 1% wagowo, po czym przy użyciu obracających się z prędkością od 20 do 40 obrotów na minutę, posiadających wynoszącą od 20 do 40 cm średnicę pojedynczego pióra (3a), mieszadła dwułopatkowego (3) mieszaninę (2) miesza się w temperaturze pokojowej przez okres czasu wynoszący 48 godzin, następnie otrzymaną podczas mieszania w wannie (1) mieszaninę zol-żel (4) przelewa się do zbiornika, jednocześnie posiadającą przewodność poniżej 30 µS wodę demineralizowaną wlewa się do pojemnika, zaś do łącznika podłącza się źródło sprężonego powietrza, z kolei po wyjeździe z pieca polimeryzacyjnego, posiadające temperaturę wynoszącą od 100°C do 120°C, pokryte powłoką lakierniczą elementy aluminiowe przesuwają się poprzez ciąg technologiczny w kierunku urządzenia tunelowego, w którym przez czas wynoszący od 2 do 3 minut elementy aluminiowe polewa się za pomocą zespołu kaskad polewających pochodzącą ze zbiornika mieszaniną zol-żel (4), a następnie poprzez ciąg technologiczny elementy aluminiowe przesuwa się w głąb urządzenia tunelowego, gdzie przy użyciu zespołu kaskad opłukujących przez czas wynoszący od 30 sekund do 1 minuty elementy aluminiowe opłukuje się pochodzącą z pojemnika wodą demineralizowaną, a dalej poprzez ciąg technologiczny elementy aluminiowe przesuwa się dalej we wnętrzu urządzenia tunelowego, po czym elementy aluminiowe poddaje się przy użyciu dysz odmuchowych nadmuchowi sprężonego powietrza, aż do całkowitego pozbycia się kropel wody demineralizowanej, przy czym tak powstałą antykorozyjną powłokę lakierniczą nałożoną na elementy aluminiowe stanowią oligomery o niewielkim stopniu polimeryzacji, posiadające wzór cząsteczkowy: CH₃(OH)₂Si-O-(-CH₃OHSi-O-)_n-Si-CH₃(OH)₂.

Description

aluminiowe polewa sie za pomoca zespolu kaskad polewajacych pochodzaca ze zbiornika mieszanina zol-zel (4), a nastepnie poprzez ciag technologiczny elementy aluminiowe przesuwa sie w glab urzadzenia tunelowego, gdzie przy uzyciu zespolu kaskad oplukujacych przez czas wynoszacy od 30 sekund do 1 minuty elementy aluminiowe oplukuje sie pochodzaca z po- jemnika woda demineralizowana, a dalej po- przez ciag technologiczny elementy aluminiowe przesuwa sie dalej we wnetrzu urzadzenia tunelowego, po czym elementy aluminiowe poddaje sie przy uzyciu dysz odmuchowych nadmuchowi sprezonego powietrza, az do cal- kowitego pozbycia sie kropel wody demine- ralizowanej, przy czym tak powstala antyko- rozyjna powloke lakiernicza nalozona na ele- menty aluminiowe stanowia oligomery o nie- wielkim stopniu polimeryzacji, posiadajace wzór czasteczkowy: CH3(OH)2Si-O-(-CH3OHSi-O-)n- -Si-CH3(OH)2.

PL 442161 A1 2/23PL 442161 A1 3/23 Sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych oraz urzadzenie tunelowe sluzace do realizacji sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych oraz urzadzenie tunelowe sluzace do realizacji sposobu, majacy na celu podwyzszenie wlasciwosci antykorozyjnych wyrobu.

W stanie techniki wykorzystywane sa rozwiazania zawierajace silan, których celem jest przeciwdzialanie korozji, czyli procesowi stopniowego niszczenia materialów wskutek chemicznej lub elektrochemicznej reakcji z otaczajacym srodowiskiem.

Przykladowo, znany jest polski patent o nr PL 182697 opisujacy sposób wytwarzania powloki ochronnej na podlozu metalowym, który polega na tym, ze podloze metalowe z uprzednio nalozona znanymi sposobami powloka fosforanowa infiltruje sie zolem metyloaminoalkoksysilanu poprzez zanurzenie w alkoholowym roztworze metyloaminoalkoksysilanu, sporzadzonym w ten sposób, aby stezenie zolu wzgledem krzemu wynosilo 1,5-5,5% wagowych, a lepkosc 2-3 cP, po czym podloze wynurza sie z roztworu, korzystnie ze stala predkoscia.

Znany jest takze kanadyjski wynalazek o nr CA 2323730, w którym ujawniono wodorozcienczalna, wolna od chromu kompozycje powlokowa zapewniajaca ochrone przed korozja podloza, takiego jak podloze metalowe.

Osadzona warstewka powloki jest odporna na korozje, a w przypadku wyrobów powlekanych, które sa gwintowane, np. stalowych laczników, powloka zapewnia powloke nie wypelniajaca gwintu. Kompozycja powlokowa zawiera metal w postaci czastek, taki jak cynk lub aluminium. Chociaz podstawniki moga byc PL 442161 A1 4/23 pakowane oddzielnie, kompozycja jest praktycznie zawsze powlokowa jedno opakowaniowa. Jest ona na bazie wody, zawiera jednoczesnie niskowrzaca ciecz organiczna. Ponadto, zawiera równiez redukowalny w wodzie organofunkcyjny silan, zwlaszcza silan z epoksydowymi grupami funkcyjnymi jako srodek wiazacy. Kompozycja ma wydluzony termin przydatnosci do uzycia i mozna latwo ja nakladac w zwykly sposób, np. technika zanurzeniowa, jednoczesnie latwo utwardza sie w podwyzszonej temperaturze.

Znany jest ponadto polski wynalazek o nr P.334657 dotyczacy sposobu zapobiegania korozji metali, z uzyciem silanów. Sposób polega na nanoszeniu pierwszego roztworu do obróbki bezposrednio na powierzchnie metalu, który to pierwszy roztwór do obróbki zawiera co najmniej jeden wielofunkcyjny silan, zawierajacy co najmniej dwie trójpodstawione grupy sililowe, w których podstawniki sa niezaleznie wybrane z grupy obejmujacej alkoksyl i acetoksyl.

Ewentualnie mozna równiez stosowac drugi roztwór do obróbki, zawierajacy organofunkcyjny silan, zwlaszcza w przypadku, gdy metal ma byc malowany.

Z koreanskiego zgloszenia wynalazku o nr KR 20190105914 znany jest srodek powlokowy z oligomeru silanowego, który jest utwardzalny w temperaturze pokojowej, umozliwia blonie powlokowej wykazywanie odpornosci na zanieczyszczenia, ma wysoka odpornosc na warunki atmosferyczne hamuje zmiany zwiazane ze starzeniem sie roztworu powlokowego, umozliwiajac w ten sposób wykazanie stabilnosci konserwacyjnej dla dlugiego okresu. Srodek powlekajacy wedlug niniejszego wynalazku zostal uzupelniony przez zmieszanie reagentów w okreslonym stosunku mieszania, po oddzielnym przygotowaniu reagentów przez hydrolityczna kondensacje hydrolizowalnych alkoksysilanów do czesciowego hydrolizatu silanowego i hydrolizowanego kondensatu silanowego oraz hydrolityczna kondensacje dlugolancuchowego alkilosilanu do krzemionki PL 442161 A1 /23 koloidalnej w róznych pojemnikach reakcyjnych. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, srodek powlekajacy moze byc szeroko stosowany do materialów takich jak tworzywa sztuczne, metal i inne.

W stanie techniki znane jest stosowanie metylotrietoksysilanu jako skladnika powloki, w tym antykorozyjnej. Przykladami tego typu rozwiazan sa chinskie wynalazki o nr CN104371447, CN103232793 i CN110484142 i inne.

Problem stworzenia skutecznego antidotum na korozje jest wyzwaniem zwlaszcza w przypadku konstrukcji aluminiowych wystepujacych na obszarach przemyslowych o duzej wilgotnosci i agresywnej atmosferze, klasa korozyjnosci CS-I, wg normy PN-EN ISO 12944-2:2018-02 oraz na obszarach przybrzeznych i oddalonych od brzegu w glab morza o duzym zasoleniu, klasa korozyjnosci CS­ M, wg wyzej wskazanej normy.

Znana jest powszechnie technika zol-zel, stanowiaca metode nanoszenia powlok, w której wystepuja dwa uklady koloidalne nanoszonego materialu.

Metoda polega na przygotowaniu zolu poprzez hydrolize i koagulacje dobranych prekursorów i daje szerokie mozliwosci w zakresie niskotemperaturowej syntezy powlok ochronnych. Skladniki powlok zostaja wprowadzone w fazie cieklej, co umozliwia uzyskanie homogenicznosci skladu chemicznego i fazowego na poziomie molekularnym. Metoda ta pozwala na wytwarzanie powlok o unikalnych wlasnosciach.

Powszechnie wiadomym jest, ze hydrofobowosc powierzchni pokrycia jest jednym z kluczowych czynników wplywajacych na skutecznosc ochrony antykorozyjnej. Mozna ja zwiekszyc pokrywajac powierzchnie czynnikiem o wyzszej hydrofobowosci.

W celu pokrycia powloki lakierniczej jako czynnik hydrofobizujacy, w wynalazku wybrano metylotrietoksysilan (MTES), posiadajacy wzór: PL 442161 A1 6/23 Metylotrietoxysilan (MTES) Z kolei jako metode nakladania warstwy hydrofobizujacej zastosowano metode zol-zel, stanowiaca sposób syntezy chemicznej, opartej na reakcjach substancji prekursorowych zachodzacych w roztworach oraz na przemianach roztworu wyjsciowego w zol, a zolu w zel. Podstawowymi reakcjami, zachodzacymi podczas syntezy zol-zel sa hydroliza prekursora ( alkoholanu krzemu, MTES w tym przypadku), kondensacja produktów hydrolizy prowadzaca do wytworzenia wiazan Si-O-Si oraz adsorpcja produktu kondensacji na hydrofobizowanej powierzchni.

Celem zastosowania wynalazku jest uzyskanie antykorozyjnej powloki lakierniczej o podwyzszonych parametrach odpornosciowych, która w porównaniu do rozwiazan bedacych w stanie techniki istotnie wydluzy cykl zycia produktów.

Istota wynalazku jest sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, poprzedzony czynnosciami wytrawienia, pasywacji metoda bezchromowa, naniesienia za pomoca malowania proszkowego warstwy lakierniczej, polimeryzacji w piecu polimeryzacyjnym oraz hydrofobizacji powierzchni, charakteryzujacy sie tym, ze do wanny wlewa sie mieszanine zawierajaca wode oraz metylotrietoksysilan, w której metylotrietoksysilan wystepuje w ilosci wynoszacej 1 % wagowo, po czym przy uzyciu obracajacych sie z predkoscia od 20 do 40 obrotów na minute, posiadajacych wynoszaca od 20 do 40 cm srednice pojedynczego pióra, mieszadla dwulopatkowego mieszanine miesza sie w temperaturze pokojowej, PL 442161 A1 7/23 przez okres czasu wynoszacy 48 godzin, nastepnie otrzymana podczas mieszania w wannie mieszanine zol-zel przelewa sie do zbiornika, jednoczesnie posiadajaca przewodnosc ponizej 30µS wode demineralizowana wlewa sie do pojemnika, zas do lacznika podlacza sie zródlo sprezonego powietrza, z kolei po wyjezdzie z pieca polimeryzacyjnego, posiadajace temperature wynoszaca od 100 do 120°C, pokryte powloka lakiernicza elementy aluminiowe przesuwaja sie poprzez ciag technologiczny w kierunku urzadzenia tunelowego, w którym przez czas wynoszacy od 2 do 3 minut elementy aluminiowe polewa sie za pomoca zespolu kaskad polewajacych pochodzaca ze zbiornika mieszanina zol­ zel, a nastepnie poprzez ciag technologiczny elementy aluminiowe przesuwa sie w glab urzadzenia tunelowego, gdzie przy uzyciu zespolu kaskad oplukujacych, przez czas wynoszacy od 30 sekund do 1 minut elementy aluminiowe oplukuje sie pochodzaca z pojemnika woda demineralizowana, a dalej poprzez ciag technologiczny elementy aluminiowe przesuwa sie dalej we wnetrzu urzadzenia tunelowego, po czym elementy aluminiowe poddaje sie przy uzyciu dysz odmuchowych nadmuchowi sprezonego powietrza az do calkowitego pozbycia sie kropel wody demineralizowanej, przy czym tak powstala antykorozyjna powloke lakiernicza nalozona na elementy aluminiowe stanowia oligomery o niewielkim stopniu polimeryzacji, posiadajace wzór czasteczkowy: CH3OH2Si-O­ -CH3OHSi-O-n-Si-CH:-iO H2.

Istota wynalazku jest takze urzadzenie tunelowe, wykorzystywane do wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, pokrytych w procesie malowania proszkowego warstwa lakiernicza, bedace koncowym elementem roboczym ciagu technologicznego, charakteryzujacy sie tym, ze zamocowane jest do przedluzenia ciagu technologicznego, za wyjsciem pieca polimeryzacyjnego i posiada ksztalt otwartego z dwóch stron posadowionego wzdluz przedluzenia PL 442161 A1 8/23 przelotowego korytarza, który tworzony jest przez dwie pionowe scianki, polaczone ze soba u góry za posrednictwem daszka, przy czym kazda z pionowych scianek podzielona jest na trzy, ulozone szeregowo strefy gdzie we wnetrzu strefy polewania usytuowany jest zespól kaskad polewajacych zakonczony wylotami polewajacymi, we wnetrzu strefy oplukiwania znajduje sie zespól kaskad oplukujacych zakonczony wylotami oplukujacymi, zas we wnetrzu strefy nadmuchu wystepuja dysze odmuchowe, przy czym w daszku, w strefie polewania zamocowane sa przelotowe rurki polewajace, polaczone z jednej strony ze zbiornikiem, a z drugiej z zespolem kaskad polewajacych, z kolei w daszku w strefie oplukiwania zamontowane sa przelotowe rurki oplukujace, polaczonej z jednej strony z pojemnikiem, a z drugiej z zespolem kaskad oplukujacych, natomiast w daszku, w strefie nadmuchu przytwierdzony jest przelotowy lacznik, polaczony z jednej strony za posrednictwem kolektora ze zródlem sprezonego powietrza, a z drugiej z dyszami odmuchowymi.

Przyklad wykonania wynalazku zostal ujety na rysunku, na którym poszczególne figury prezentuja: - fig.1: sposób przygotowania mieszaniny zol-zel w ujeciu schematycznym, - fig. 2: sposób przygotowania urzadzenia tunelowego do nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej w widoku z boku, - fig. 3: sposób nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych z wykorzystaniem urzadzenia tunelowego w widoku z boku, - fig. 4: widok z góry urzadzenia tunelowego, Fig. 5: proces hydrofobizacji metylotrietoksysilanu (MTES) w zapisie chemicznym.

Zgodnie z widocznym na fig. 1 sposobie przygotowania mieszaniny zol­ zel, do wanny 1 wlewa sie mieszanine 2 zawierajaca wode zdemineralizowana PL 442161 A1 9/23 Za oraz metylotrietoksysilan 2b. Stosowany metylotrietoksysilan 2b wystepuje w ilosci wynoszacej 1 % wagowo. Nastepnie mieszanine 2 poddaje sie mieszaniu przy uzyciu mieszadla dwulopatkowego 3, w którym srednice pojedynczego pióra 3a wynosi 30 cm. Mieszadlo dwulopatkowe 3 obraca sie z predkoscia 30 obrotów na minute, a caly proces mieszania trwa 48 godzin. Mieszanie odbywa sie w temperaturze otoczenia. W efekcie powyzszych czynnosci powstaje mieszanina zol-zel 4.

Na fig. 2 ujeto kolejna faze sposobu, w której otrzymana mieszanine zol­ zel 4 przelewa sie do zbiornika 5. Z kolei, do pojemnika 7 wlewa sie uprzednio przygotowana wode demineralizowana 6 o przewodnosci wynoszacej 29~1S.

Natomiast do lacznika 8 podlacza sie zródlo sprezonego powietrza 9. Zbiornik 5 polaczony jest z przelotowymi rurkami polewajacymi 22, pojemnik 7 z przelotowymi rurkami oplukujacymi 23, zas lacznik 8 za pomoca kolektora 20 ze zródlem sprezonego powietrza 9. Urzadzenie tunelowe 13 posiada ksztalt otwartego z dwóch stron przelotowego korytarza. Tworzone jest ono przez dwie pionowe scianki 18, polaczone ze soba u góry za posrednictwem daszka 19 i podzielone jest na trzy, ulozone szeregowo strefy A, B oraz C, które odpowiedzialne sa za zachodzace kolejno etapy. W strefie A dochodzi zatem do polewania, w strefie B do oplukiwania, zas strefa C stanowi obszar, w któ1ym dochodzi do nadmuchu. We wnetrzu strefy polewania A usytuowany jest zespól kaskad polewajacych 14 zakonczony wylotami polewajacymi 14a, we wnetrzu strefy oplukiwania B znajduje sie zespól kaskad oplukujacych 15 zakonczony wylotami oplukujacymi 15b, zas we wnetrzu strefy nadmuchu C wystepuja dysze odmuchowe 16. Wymienione wyzej przelotowe rurki polewajace 22, przelotowe rurki oplukujace 23 oraz przelotowy lacznik 8 zamocowane sa w daszku 19 i w ten sposób lacza sie odpowiednio z zespolem kaskad polewajacych 14, zespolem kaskad oplukujacych 15 oraz dyszami odmuchowymi 16. Jak zaznaczono na PL 442161 A1 /23 figurze urzadzenie tunelowe 13 zamocowane jest do przedluzenia 17 ruchomego ciagu technologicznego 12, za wyjsciem 10a pieca polimeryzacyjnego 10.

Jak widac na fig. 3, po wyjezdzie z pieca polimeryzacyjnego 10, posiadajace temperature wynoszaca 110°(, pokryte powloka lakiernicza elementy aluminiowe 11 przesuwaja sie poprzez ciag technologiczny 12 w kierunku urzadzenia tunelowego 13. Przed urzadzeniem tunelowym 13 elementy aluminiowe 11 poddane zostaly czynnosciom wytrawienia, pasywacji metoda bezchromowa, naniesienia za pomoca malowania proszkowego warstwy lakierniczej oraz polimeryzacji w piecu polimeryzacyjnym 10.

Nastepnie w urzadzeniu tunelowym 13, elementy aluminiowe 11 poddawane sa trzem kolejnym etapom sposobu wedlug wynalazku. Na poczatek przez czas wynoszacy 3 minuty polewane sa za pomoca wylotów polewajacych 14a pochodzaca ze zbiornika 5 mieszanina zol-zel 4, po czym poprzez ciag technologiczny 12 przesuwane sa w glab urzadzenia tunelowego 13, gdzie przy wykorzystaniu wylotów oplukujacych 15b zespolu kaskad oplukujacych 15, przez czas wynoszacy okolo 1 minuty oplukiwane sa pochodzaca z pojemnika 7 woda demineralizowana 6, a dalej takze poprzez ciag technologiczny 12 przesuwane sa pod dysze odmuchowe 16 i poddawane sa nadmuchowi sprezonego powietrza 24 az do calkowitego pozbycia sie kropel wody demineralizowanej 6. Na figurze ujeto zachodzacy we wnetrzu strefy B etap oplukiwania. W efekcie na powierzchnie elementów aluminiowych 11 nalozona zostala antykorozyjna powloka lakiernicza 21.

Na fig. 4 ujawniono urzadzenie tunelowe 13. Zamocowane jest ono wzdluznie do przedluzenia 17 ciagu technologicznego 12, za wyjsciem 10a pieca polimeryzacyjnego 10. Zbudowane jest z dwóch pionowych scianek 18, polaczonych ze soba u góry za posrednictwem daszka 19. Na figurze zaznaczono PL 442161 A1 11/23 trzy, ulozone szeregowo strefy A, B, C, czyli strefe polewania A, strefe oplukiwania B oraz strefe nadmuchu C. W daszku 19 widac przelotowe rurki polewajace 22, przelotowe rurki oplukujace 23 oraz przelotowy lacznik 8.

Jak pokazano na fig. 5, w przypadku hydrofobizacji powierzchni pokryc z farb proszkowych wykorzystywane jest powinowactwo jakie wykazuja oligomery otrzymane w wyniku kondensacji do powierzchni, na których wystepuja grupy -OH. Wiaza sie one z powierzchnia w wyniku oddzialywania grup -OH wystepujacych w strukturze zolu i grup -OH (R oznacza grupe metylowa -CH3). W przypadku uzycia MTES proces hydrofobizacji rozpoczyna sie hydroliza MTES do kwasu metyloortokrzemowego (CH3Si(OH)3), który z kolei ulega kondensacji do oligomerów o niewielkim stopniu polimeryzacji i nastepujacej budowie: CH3(OH)2Si-O-(-CH3OHSi-O-)n-Si-CH3(OH)2. W przypadku pokazanym na figurze n=l, ale n moze przybierac wartosci od O do niewielkich liczb calkowitych. Dopiero tak wytworzone oligomery adsorbuja sie na powierzchni. Zaadsorbowane oligomery eksponuja w kierunku roztworu rodniki alkilowe, w tym przypadku metylowe, które nadaja warstwie adsorpcyjnej wlasciwosci hydrofobowe.

Podczas przeprowadzonych przez Zglaszajacego w latach: 2021 - 2022 prac badawczych, elementy aluminiowe pokryte zostaly antykorozyjna powloka lakiernicza, zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku i przy uzyciu urzadzenia tunelowego, a nastepnie poddane zostaly laboratoryjnym badaniom odpornosci korozyjnej.

Przeprowadzono miedzy innymi: 1. Badanie w obojetnej mgle solnej.

Próbki poddano badaniom w sposób ciagly. Przed badaniem w obojetnej komorze solnej w elementach aluminiowych wykonano naciecie o szerokosci 1 PL 442161 A1 12/23 mm, dochodzace do metalu przez powloke organiczna. Nastepnie umieszczono je w komorze o nastepujacych parametrach: Temperatura 35±2°C pH 6,5 - 7,2 Stezenie chlorku sodu 50±5g/l Srednia szybkosc zbierania dla poziomej 1,5±0,5ml/h powierzchni zbierania 80cm 2 Czas ekspozycji 3000 godzin 2. Badanie w kwasnej mgle solnej Próbki poddano badaniom w sposób ciagly. Przed badaniem w kwasnej komorze solnej w elementach aluminiowych wykonano naciecie o szerokosci 1 mm, dochodzace do metalu przez powloke organiczna. Nastepnie umieszczono je w komorze o nastepujacych parametrach: Temperatura 35±2°C pH - uzyskane dzieki dodaniu do 3,1 - 3,3 roztworu soli odpowiedniej ilosc lodowatego kwasu octowego Stezenie chlorku sodu 50±5g/l Srednia szybkosc zbierania dla poziomej 1,5±0,5mljh powierzchni zbierania 80cm 2 Czas ekspozycji 2000 godzin 3. Badanie na korozje nitkowa W badaniu zastosowano kwas chlorowodorowy 37%, o gestosci 1,19 g/cm3, w ilosci 20 ± 2 ml na kazdy 1 litr zbiornika. Naciete uprzednio elementy aluminiowe umieszczono w pozycji horyzontalnej, nacieciem w kierunku lustra cieczy, w odleglosci 100 ± 10 mm. Odleglosc miedzy nimi wynosila co najmniej 20 mm. Po zamknieciu pojemnika trzymano je przez okres 60 ± 5 min, w temperaturze wynoszacej 23 ± 2°C. Nastepnie elementy aluminiowe zostaly wyjete i PL 442161 A1 13/23 pozostawione na okres wynoszacy od 15 do 30 minut w warunkach standardowych. Po tym czasie elementy aluminiowe umieszczono w komorze o nastepujacych parametrach: Temperatura 40 ± 2°c Wilgotnosc 82± 5% Czas ekspozycji 2000 godzin Ponadto, dokonano porównania wymaga1'1 dla antykorozyjnej powloki lakierniczej, wykonanej zgodnie z wynalazkiem z aktualnie obowiazujacymi wymaganiami znaku jakosci QUALICOAT oraz wymaganiami AAMA (Amerykanskie Stowarzyszenie Producentów Architektonicznych) dla farb, lakierów i powlok proszkowych na aluminium do celów architektonicznych, przy zastosowaniu farb proszkowych 1 klasy.

W stosunku do poszczególnych testów okreslono: Test odpornosci Wymagania Wymagania Wymagania dla na dzialanie w QUALICOAT AAMA antykorozyjnej powloka komorze: w godzinach: w godzinach: lakierniczej wedlug wynalazku w godzinach: obojetnej mgly 1500 3000 solnej kwasnej mgly 1000 2000 solnej na korozje 1000 2000 nitkowa Po dokonaniu analizy opisanych powyzej w punktach 1 - 3 badan, a takze nie ujetego w niniejszym opisie testu przyspieszonej korozji, tj. Test Machu, z podwójnie wydluzonym czasem badania tj. 48 godzin x 2, stwierdzono, ze opracowana zgodnie z wynalazkiem technologia powoduje powstanie PL 442161 A1 14/23 antykorozyjnej powloki lakierniczej o wytrzymalosci dwukrotnie wyzszej niz okreslaja wskazane powyzej wymagania QUALICOAT i AAMA.

W konsekwencji powyzszych dzialan stwierdzono, ze sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, przy wykorzystaniu urzadzenia tunelowego tworzy na ich powierzchni film, który w porównaniu do rozwiazan obecnych w stanie techniki istotnie wydluza cykl zycia produktów.

Opracowany wynalazek bedzie mial swoje zastosowanie wobec materialów aluminiowych, zwlaszcza narazonych na niekorzystne warunki atmosferyczne, wystepujacych np. w obiektach basenowych, w okretach morskich, na platformach wiertniczych, w zakladach chemicznych, obiektach zlokalizowanych w odleglosci ponizej 500 metrów od morza i innych. PL 442161 A1 /23 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, poprzedzony czynnosciami wytrawienia, pasywacji metoda bezchromowa, naniesienia za pomoca malowania proszkowego warstwy lakierniczej, polimeryzacji w piecu polimeryzacyjnym oraz hydrofobizacji powierzchni, znamienny tym, ze do wanny (1) wlewa sie mieszanine (2) zawierajaca wode (2a) oraz metylotrietoksysilan (2b ), w której metylotrietoksysilan (2b) wystepuje w ilosci wynoszacej 1 % wagowo, po czym przy uzyciu obracajacych sie z predkoscia od 20 do 40 obrotów na minute, posiadajacych wynoszaca od 20 do 40 cm srednice pojedynczego pióra (3a), mieszadla dwulopatkowego (3) mieszanine (2) miesza sie w temperaturze pokojowej, przez okres czasu wynoszacy 48 godzin, nastepnie otrzymana podczas mieszania w wannie (1) mieszanine zol-zel (4) przelewa sie do zbiornika (5), jednoczesnie posiadajaca przewodnosc ponizej 30µS wode demineralizowana (6) wlewa sie do pojemnika (7), zas do lacznika (8) podlacza sie zródlo sprezonego powietrza (9), z kolei po wyjezdzie z pieca polimeryzacyjnego (10), posiadajace temperature wynoszaca od 100 do 120°(, pokryte powloka lakiernicza elementy aluminiowe (11) przesuwaja sie poprzez ciag technologiczny (12) w kierunku urzadzenia tunelowego ( 13), w którym przez czas wynoszacy od 2 do 3 minut elementy aluminiowe (11) polewa sie za pomoca zespolu kaskad polewajacych (14) pochodzaca ze zbiornika (5) mieszanina zol-zel ( 4 ), a nastepnie poprzez ciag technologiczny (12) elementy aluminiowe (11) przesuwa sie w glab urzadzenia tunelowego (13), gdzie przy uzyciu zespolu kaskad oplukujacych (15), przez czas wynoszacy od 30 sekund do 1 minuty elementy aluminiowe (11) oplukuje sie pochodzaca z pojemnika (7) PL 442161 A1 16/23 woda demineralizowana (6), a dalej poprzez ciag technologiczny (12) elementy aluminiowe (11) przesuwa sie dalej we wnetrzu urzadzenia tunelowego (13), po czym elementy aluminiowe (11) poddaje sie przy uzyciu dysz odmuchowych (16) nadmuchowi sprezonego powietrza (24) az do calkowitego pozbycia sie kropel wody demineralizowanej (6), przy czym tak powstala antykorozyjna powloke lakiernicza (21) nalozona na elementy aluminiowe (11) stanowia oligomery o niewielkim stopniu polimeryzacji, posiadajace wzór czasteczkowy: CH3(OH)2Si­ O-(-CH3Q HSi-O-)n-Si-CH3( OH) 2. 2. Urzadzenie tunelowe, wykorzystywane do wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, pokrytych w procesie malowania proszkowego warstwa lakiernicza, bedace koncowym elementem roboczym ciagu technologicznego, znamienne tym, ze zamocowane jest do przedluzenia (17) ciagu technologicznego (12), za wyjsciem (10a) pieca polimeryzacyjnego (10) i posiada ksztalt otwartego z dwóch stron posadowionego wzdluz przedluzenia (17) przelotowego korytarza, który tworzony jest przez dwie pionowe scianki (18), polaczone ze soba u góry za posrednictwem daszka (19), przy czym kazda z pionowych scianek (18) podzielona jest na trzy, ulozone szeregowo strefy (A, B, C), gdzie we wnetrzu strefy polewania (A) usytuowany jest zespól kaskad polewajacych (14) zakonczony wylotami polewajacymi (14a), we wnetrzu strefy oplukiwania (B) znajduje sie zespól kaskad oplukujacych (15) zakonczony wylotami oplukujacymi (15b), zas we wnetrzu strefy nadmuchu (C) wystepuja dysze odmuchowe (16), przy czym w daszku (19), w strefie polewania (A) zamocowane sa przelotowe rurki polewajace (22), polaczone z jednej strony ze zbiornikiem (5), a z drugiej z zespolem kaskad polewajacych (14), z kolei w daszku (19) w PL 442161 A1 17/23 strefie oplukiwania (B) zamontowane sa przelotowe rurki oplukujace (23), polaczonej z jednej strony z pojemnikiem (7), a z drugiej z zespolem kaskad oplukujacych (15), natomiast w daszku (19), w strefie nadmuchu (C) przytwierdzony jest przelotowy lacznik (8) polaczony z jednej strony za posrednictwem kolektora (20) ze zródlem sprezonego powietrza (9), a z drugiej z dyszami odmuchowymi (16). PL 442161 A1 18/23 Fig. 1 PL 442161 A1 19/23 + 14a 15a ,--+ruALLa..B C ~~s...J_--====r 13 12 10a 17 Fig. 2 PL 442161 A1 /23 /o \ 10a I 17 11 ;12 Fig. 3 PL 442161 A1 21/23 I 10a 18 I ;22 23 I l I Io I I I A.

~--·· I I 8 I / I 12 17 18 I Fig. 4 PL 442161 A1 22/23 HYDROLIZA KONDENSACJA RSi(OEt) i 3H;P ~ l'-si. 3 Et OH RSi(OH) 3 3RS!(OH) 3 --x R I HO -Si I 0H I l ......... 2Hp R R I I 0--Si O-Si-OH I I OH OH + OH OH OH l I WIAZANIE WODOROWE ! PODLOZE R R Ho _J -o- l-o- R ! Si- 0H 1 I I . .O. o .o. t; tl ~ rl o ·o .. o I I I WIAZANIE KOWALENCYJNE 6 ~ 2Hp PODLOZE R R R I I I HO - Si-· O ·- Si ·-·0- Si- OH I I O·-- H o,. Ol fi, .. o . . I . . . • ......... _._ __ ~---~ PODLOZE Fig. 5 PL 442161 A1 23/23 al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 5 5 I fax: (+48) 22 579 00 Ol e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI ZGLOSZENIA NR P.442161 Klasyfikacja zgloszenia IPC: C23F11/00(2006.01), B0SDl/02(2006.01), B05D7 /14(2006.01), klasyfikacja CPC: C23F11/182, B0SDl/025, B0SD7 /14 Poszukiwanie prowadzone w klasach: C23F, B0SD Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: epoquenet, polskie bazy danych, espacenet, depatisnet, Kategoria Dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz.

A A A A DE2809286A1 (MANNESMANN AG, 06.09.1979) JP2005305439A (CHUGOKU MARINE PAINTS, 04.11.2005) US11427916B2 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD OP], 30.08.2022) JP2013013855A (SHIELDTECHS INC, 24.01.2013) A - dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, 1-2 1-2 1-2 1-2 L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszefatwo(-wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T- dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej.

Sprawozdanie wykonal: Marina Suchodolska data 28.06.2023r. podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 31.08.2022r.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, poprzedzony czynnosciami wytrawienia, pasywacji metoda bezchromowa, naniesienia za pomoca malowania proszkowego warstwy lakierniczej, polimeryzacji w piecu polimeryzacyjnym oraz hydrofobizacji powierzchni, znamienny tym, ze do wanny (1) wlewa sie mieszanine (2) zawierajaca wode (2a) oraz metylotrietoksysilan (2b ), w której metylotrietoksysilan (2b) wystepuje w ilosci wynoszacej 1 % wagowo, po czym przy uzyciu obracajacych sie z predkoscia od 20 do 40 obrotów na minute, posiadajacych wynoszaca od 20 do 40 cm srednice pojedynczego pióra (3a), mieszadla dwulopatkowego (3) mieszanine (2) miesza sie w temperaturze pokojowej, przez okres czasu wynoszacy 48 godzin, nastepnie otrzymana podczas mieszania w wannie (1) mieszanine zol-zel (4) przelewa sie do zbiornika (5), jednoczesnie posiadajaca przewodnosc ponizej 30µS wode demineralizowana (6) wlewa sie do pojemnika (7), zas do lacznika (8) podlacza sie zródlo sprezonego powietrza (9), z kolei po wyjezdzie z pieca polimeryzacyjnego (10), posiadajace temperature wynoszaca od 100 do 120°(, pokryte powloka lakiernicza elementy aluminiowe (11) przesuwaja sie poprzez ciag technologiczny (12) w kierunku urzadzenia tunelowego ( 13), w którym przez czas wynoszacy od 2 do 3 minut elementy aluminiowe (11) polewa sie za pomoca zespolu kaskad polewajacych (14) pochodzaca ze zbiornika (5) mieszanina zol-zel ( 4 ), a nastepnie poprzez ciag technologiczny (12) elementy aluminiowe (11) przesuwa sie w glab urzadzenia tunelowego (13), gdzie przy uzyciu zespolu kaskad oplukujacych (15), przez czas wynoszacy od 30 sekund do 1 minuty elementy aluminiowe (11) oplukuje sie pochodzaca z pojemnika (7)6/23 woda demineralizowana (6), a dalej poprzez ciag technologiczny (12) elementy aluminiowe (11) przesuwa sie dalej we wnetrzu urzadzenia tunelowego (13), po czym elementy aluminiowe (11) poddaje sie przy uzyciu dysz odmuchowych (16) nadmuchowi sprezonego powietrza (24) az do calkowitego pozbycia sie kropel wody demineralizowanej (6), przy czym tak powstala antykorozyjna powloke lakiernicza (21) nalozona na elementy aluminiowe (11) stanowia oligomery o niewielkim stopniu polimeryzacji, posiadajace wzór czasteczkowy: CH3(OH)2Si­ O-(-CH3Q HSi-O-)n-Si-CH3( OH) 2.

2. Urzadzenie tunelowe, wykorzystywane do wytworzenia i nakladania antykorozyjnej powloki lakierniczej na powierzchni elementów aluminiowych, pokrytych w procesie malowania proszkowego warstwa lakiernicza, bedace koncowym elementem roboczym ciagu technologicznego, znamienne tym, ze zamocowane jest do przedluzenia (17) ciagu technologicznego (12), za wyjsciem (10a) pieca polimeryzacyjnego (10) i posiada ksztalt otwartego z dwóch stron posadowionego wzdluz przedluzenia (17) przelotowego korytarza, który tworzony jest przez dwie pionowe scianki (18), polaczone ze soba u góry za posrednictwem daszka (19), przy czym kazda z pionowych scianek (18) podzielona jest na trzy, ulozone szeregowo strefy (A, B, C), gdzie we wnetrzu strefy polewania (A) usytuowany jest zespól kaskad polewajacych (14) zakonczony wylotami polewajacymi (14a), we wnetrzu strefy oplukiwania (B) znajduje sie zespól kaskad oplukujacych (15) zakonczony wylotami oplukujacymi (15b), zas we wnetrzu strefy nadmuchu (C) wystepuja dysze odmuchowe (16), przy czym w daszku (19), w strefie polewania (A) zamocowane sa przelotowe rurki polewajace (22), polaczone z jednej strony ze zbiornikiem (5), a z drugiej z zespolem kaskad polewajacych (14), z kolei w daszku (19) w7/23 strefie oplukiwania (B) zamontowane sa przelotowe rurki oplukujace (23), polaczonej z jednej strony z pojemnikiem (7), a z drugiej z zespolem kaskad oplukujacych (15), natomiast w daszku (19), w strefie nadmuchu (C) przytwierdzony jest przelotowy lacznik (8) polaczony z jednej strony za posrednictwem kolektora (20) ze zródlem sprezonego powietrza (9), a z drugiej z dyszami odmuchowymi (16).8/23 Fig. 19/23 + 14a 15a ,--+ruALLa..B C ~~s...J_--====r 13 12 10a 17 Fig. 20/23 /o \ 10a I 17 11 ;12 Fig. 31/23 10 I 10a 18 I ;22 23 I l I Io I I I A. ~--·· I I 8 I / I 12 17 18 I Fig. 42/23 HYDROLIZA KONDENSACJA RSi(OEt) i 3H;P ~ l'-si. 3 Et OH RSi(OH) 3 3RS!(OH) 3 --x R I HO -Si I 0H I l ......... 2Hp R R I I 0--Si O-Si-OH I I OH OH + OH OH OH l I WIAZANIE WODOROWE ! PODLOZE R R Ho _J -o- l-o- R ! Si- 0H 1 I I . .O. o .o. t; tl ~ rl o ·o .. o I I I WIAZANIE KOWALENCYJNE 6 ~ 2Hp PODLOZE R R R I I I HO - Si-· O ·- Si ·-·0- Si- OH I I O·-- H o,. Ol fi, .. o . . I . . . • ......... _._ __ ~---~ PODLOZE Fig. 53/23 al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 5 5 I fax: (+48) 22 579 00 Ol e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI ZGLOSZENIA NR P.442161 Klasyfikacja zgloszenia IPC: C23F11/00(2006.01), B0SDl/02(2006.01), B05D7 /14(2006.01), klasyfikacja CPC: C23F11/182, B0SDl/025, B0SD7 /14 Poszukiwanie prowadzone w klasach: C23F, B0SD Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: epoquenet, polskie bazy danych, espacenet, depatisnet, Kategoria Dokumentu Dokumenty - z podana identyfikacja Odniesienie do zastrz. A A A A DE2809286A1 (MANNESMANN AG, 06.09.1979) JP2005305439A (CHUGOKU MARINE PAINTS, 04.11.2005) US11427916B2 (MITSUBISHI HEAVY IND LTD OP], 30.08.2022) JP2013013855A (SHIELDTECHS INC, 24.01.2013) A - dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, 1-2 1-2 1-2 1-2 L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszefatwo(-wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T- dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonal: Marina Suchodolska data 28.06.2023r. podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o wersje zastrzezen patentowych z dnia 31.08.2022r.