PT85428B

PT85428B - Processo para a preparacao de composicoes para revestimento contendo pigmentos reactivos e possuindo uma excelente resistencia a agressao pelo meio ambiente

Info

Publication number: PT85428B
Application number: PT85428A
Authority: PT
Original assignee: Savin Roland R
Priority date: 1986-07-30
Filing date: 1987-07-28
Publication date: 1990-06-29
Also published as: FI873306A; KR880001778A; NO873178L; US4891394A; JPS63108077A; FR2602239B1; PT85428A; EP0255102A1; FR2602239A1; FI873306A0; NO873178D0

Description

A invenção refere-se ao processo para a preparaçãc de composições para revestimento â base de pigmentos metálicos reactivos para a protecção de substratos metálicos ou não metálicos, obtidos por mistura de duas fases líquidas e/ /ou pastosas, uma das quais (A) contém o material polimérico filmogénico e a outra (B) contém um agente de reticulaçao do referido material filmogénico, caracterizado por, com o fim de lhes conferir uma excelente resistência à agressão pelo meio ambiente, em particular à corrosão, a fase A ser forma i

- 2 A2)

A^) da por pelo menos um polímero filmogénico que compreende um grt po epóxido por molécula;

eventualmente, pelo menos um polímero vinílico;

pelo menos, um pigmento metálico reactivo, com uma concentração no máximo igual a 7CÇi em peso em relação à mas sa;

A4)

A^) pelo menos, um agente de regulaçao, reológicas com uma concentração de, peso em relação à massa total; e pelo menos, um dissolvente orgânico meros A^ e kg*, e a fase B ser formada por

3^) pelo menos, um agente endurecedor cLo polímero ue epoxido;

das caracteristicas pelo ^enos, 1,8/^ em eventualmente, pelo menos, um agente de regulação das ce. racterísticas reológicas; e pelo menos, um dissolvente orgânico compatível con 0 age: te endurecedor e a fase A.

Dl

A presente invenção refere-se a composições de revestimento contendo pigmentos reactivos utilizadas para a protecção de substratos metálicos e não metálicos para lh.es conferir uma excelente resistência â agressão do meio ambiente, em particular â corrosão, e uma maior longevidade.

A invenção refere-se mais pai^ticularmente a compo sições anticorrosivas de revestimento para a protecção de su bstratos metálicos e não metálicos, resultantes da mistura de duas fases líquidas e/ou pastosas à base de dissolventes e/ou diluentes orgânicos, contendo uma das fases essencialmente pelo menos um polímero capaz de formar película possuindo pelo menos um grupo epóxi por molécula, um agente que permite a regulação das características reológicas, e pelo menos um pigmento reactivo, enquanto que a outra fase contém pelo menos um endurecedor do polímero de epóxi.

ilá já muito tempo que se sabe aplicar a substratos metálicos e não metálicos, sensíveis à corrosão ou a um envelhecimento prematuro, um revestimento que os proteja do seu meio ambiente, denominado camada primária.

Os referidos substratos a proteger são por exemplo| cascos e superestruturas de navios, plantaformas ”off shore”, armaduras metálicas, pontes, carrocerias de automóveis, cisternas, canalizações ou ainda peças exteriores de aviões· iodos estes substratos, quando estão mal protegidos, sofrem com efeito acções de rransformação química, primeiro superficiais e depois cada vez mais em profundidade, que degradam as suas características e mais particularmente as mecânicas, quando são expostas a condições severas ue ambientes naturais ou sintéticos, tais como o calor, o frio, radiações ultravioletas, humidade, em particular salina, o vento, a chuva, a água do mar, a neve, o choque de partículas e outros factores prejudiciais devidos à poluição atmosférica, nu ainda fluídos líquidos ou gasosos resultantes da indústria química, bioquímica, biológica ou outras.

Até agora, e consoante o substrato bem como o meio envolvente, têm sido utilizadas como revestimentos protectores diversas composições preparadas em meio aquoso ou gol: dissolventes orgânicos a partir de matérias poliméricas tão , por exemplo, os croma, fosfatos de crómio, ou , óxidos de ferro, de titãcertas metais sob a forma de pós o alumínio, o cobre, o estanho.

diversas como por exemplo resinas fenólicas, borrachas clora das, poliéstcres, poliuretanos, resinas epóxi, contendo igual mente pigmentos reactivos tais como tos de zinco, de chumbo, de bário ainda óxidos metálicos tais como nio, de zinco, assim como finos, tais como o zinco, um zada descreve e tendo pigmentos meio aquo substratos metálicos, ti: grupos epóxi na presença de co :o modo mais recomenda reaetivos so na em dissolventes orgânicos eonparticular a literatura especiali·]revestimentos anticorrosivos à base de resinas epoxídicas em para a protec^-ao ua «indo partido da reactividade dos agentes de endurecimento tais , ροχ· exemplo, as poliaminas alifáticas ou aromáticas, as poliamidas, conduzindo assim a sistemas homogéneos porreacção de adição.

As referidas composições de revestimento epoxídicas adquiriram a fama de construir películas protectoras te do uma boa aderência sobre os materiais usuais, assim como outras qualidades essenciais tão diversas como por exemplo: suavidade, resistência aos agentes químicos, inalterabilidaj· de na presença de hidrocarbonetos e de· outros solventes orgânicos, resistência aos choques mecânicos, à abrasão, aos ciclos térmicos, assim como uma boa estabilidade dimensiona:, e fraca contracção no endurecimento.

A este respeito a Patente Francesa 2 JC7 024, por exemplo, descreve composições de revestimento à base de água a aplicar a suportes ferrosos para obter revestimentos anti-» corrosivos que compreendem, numa só fase:

a) Uma resina epóxi líquida cosidade, derivada do bisfenol A não volátil, de baixa vise por exemplo epiclóridrina;

b) Uma poliamida modificada, isto é, um produto de adição de uma poliamida solúvel em água e de uma resina epóxi líquida;

c) E um pigmento de pó de zinco.

Uma outra latente (EH 2 244 805) descreve composições de revestimento protectoras duráveis para substratos metálicos ou não metálicos, como por exemplo poças exteriores de aviões, expostas a condições atmosféricas severas, que são misturas em concentrações pré-determinadas de (a) uma resina epóxi possuindo grupos hiâróxilo, (b) um endurecedor sob a forma de um poliisocianato pré-determinado, e (c) um agente de acoplamento sob a forma de um silano do tipo epóxi. Estas composições compreendem igualmente pigmentos como cromato de zinco, um agente de suspensão dos pigmentos, um catalisador que permite acelerar a reacção entre o cr.dure cedor e a resina epóxi e dissolventes orgânicos destinados à resina epóxi e ao endurecedor.

Ora, se bem que estes revestimentos à base sina epóxi para substratos metálicos ou não metálicos, melhorado de uma forma muito sensível o prolongamento da sua

e.e retenham vida, verifica-se, quando da sua utilização, que os melhores revestimentos propostos pela técnica anterior apresentam air da inconvenientes ãe uravidade qua se manifestam por exemplo por inchação, separações do substrato a proteger, sinais de má aderência e/ou corrosão prematura, obrigando a operações frequentes de reconstituição do revestimento protector.

Além disso as composições anticorrosivas utilizadas na técnica actual contêm pigmentos reactivos de carácter tóxico cujo uso c cada vez mais contestado. Estes pigmentos pertencem ao grupo dos cromatos, tais como o cromato de zinco, o cromato de estrôncio, o cromato cobaltoso, o silicocro mato de chumbo.

- b

Por esta razão os especialistas da técnica tendem a substituir nestas composições anticorrosivas os pigmentos reactivos tóxicos por pigmentos metálicos não tóxicos, tais com σ o zinco, o alumínio, o cobre, utilizados sob a forma de pó, mas em concentrações muito mais elevadas que as anteriores recomendadas (FR 2 3C7 024 referida anteriormente)» ^stas composições anticorrosivas de revestimento, muito ricas em zinco, são descritas na obra: Zii.c Dust and lowder; Their production, Properties and Applications¹’ por B7ADF0EF 0. .íâPFCO et al - lt. edição, ^eio de 1932 - publi cado por International, Lead Zinc Research Crganisation Inc -292 ...adison Av., N.f. 10017*PP 90 e 91· Estas composições anticorrosivas de revestimento, mu?to ricas em pó dc zinco, tfm a fama de permitir a realização de películas prntoctoras e iUivalentes a um revestimento metálico anódico. For isso ejs tas composições contêm de 8C a 957 massa total, de pó de zinco, menos te que permita por em suspensão os pxgmtsxiuufci _± nea) e por essa razão são pobres em aglomerantes, isto é po límeros capazes de formação de película. Este fraco teor em como una vantagem pelos especiali um excesso isolaria por envolvime dos outros e também do substrato ser perfeito (volume II xHAEDCU e Paul fAE2C“J£i - edi

Paris).

anódico. For iss* c em peso, relativas· arte à de 1,8F em peso de um ag pigmentos (sílica piro^é :en de formação de aglutinante é considerado tas na técnica, visto to os grãos metálicos proteger com. o qual o ‘Ί-eintures et Vernis ção 1982, p 59, publicado por ^ermann, que uns contacto deve

Λ ' * de lierre ,s a

...as a utilização de pigmentos metálicos en altas concentrações origina outro inconveniente diferente dos relatados, que se manifestam quando da preparação, da armazenagem ou da utilização das composições anticorrosivas de re vestimento sue os contêm.

Um primeiro inconveniente deriva da

vada de certos pigmentos metálicos, tais como o zinco, e con siste numa decantação rápida e prejudicial dos referidos pigmentns, mesmo no caso de armazenagem de curta duração, decantação essa que pode igualmente produzir-se nas tubuladuras dos dispositivos de pintura por pulverização.

tivldade manifesta-se terísticas Teológicas por um aumento rápido po, com o aparecimento de um gel, em massa das referidas composições antes

Um outro inconveniente deriva da forte reactividade dos pigmentos metálicos face a certas substâncias presentes nas composições anticorrosivas de revestimento. Esta res.o por uma evolução importante das caracdas referidas composições, por exemple Ο χ*-^**θçjLXvaJ.ΟΠ-u.2» U-El viscosidade com o tem nu mesmo o endurecimento da sua utilização.

Um terceiro inconveniente reside no facto de ser quase impossível dispor de composições anticorrosivas de revestimento tendo simultaneamente uma alta concentração em pigmentos reactivos metálicos e uma fluidez suficiente para permitir uma utilização fácil. Visto que estas duas canacterísticas se opõem uma à outra, as composições de r·-vestimenta altaaente concentradas em pigmentos metálicos são muito difíceis de depositar sobre o substrato a proteger a consequent^mente dão meus revestimentos de protecção.

Um outro inconveniente manifesta-se pelo facto de estas composições anticorrosivas de revestimento, de concentração muito elevada em pigmentos reactivos, geralmente depositadas em várias camadas, constituireis para o substrato a proteger uma sobrecarga ponderai muito importante aue pode ser proibitiva para o seu emprego.

Acresce-se a isto o facto de o estado da superfície do revestimento anticorrosiva muito rico em. zinco assim realizado sobre o substrato a proteger, aparecer relativamen te rugoso, mesmo irregular, e consequentemente não permite a deposição de uma pintura de acabamento (top coat) estética visto que é desprovida de asperezas.

Do mesmo modo pode surgir outro inconveniente pelo facto de o substrato a proteger, em particular quando se trata do ferro, deve sofrer tratamentos de preparação d.a s superfície por pelo menos um p escovagem, jacto de limalha, martelagem, queima) processos químicos (dscapagen por um ácido, fosfatação, etc.) e mesmo a utilização de wash, primer”.

;uu ocesso mecânico (jacto de areia,

Einalmente, um último inconveniente reside no facto de as composições anticorrosivas de revestimento pertencentes â técnica actual terem uma capacidade do proteger os substratos metálicos contra a corrosão que e limitada no tem po (em média 15CC noras em névoa salina - norma Ad/A D 117) enquanto que é infinitamente conveniente aumentar esto tempo de protecção, em particular na manutenção das plataformas ”off shore”.

lesta conformidade a invenção tem por finalidade eliminar estes inconvenientes através de conposiçõ-je de revestimento para a protecção de substratos metálicos ou não metálicos.

Be acordo com a invenção estas composições distinguem-se da técnica conhecida pelo facto de conterem um veor mais elevado mais fraco em pigmentos metálicos reactivos, e um teor mais elevado em matérias minerais siliciosas, e de possuírem uma excelente aotidão a deixarem-se depositar so bre o substrato a proteger, macio, resistente aos agentes químicos, aos choques mecânicos térmicos, dispondo de uma excelente estabilidade dimensional e dc una fraca contração pelo endurecimento, e beneficiando de uma longevidade excepcional comparada à dos melhores revestimentos anticorrosivos actualmente propostos.

/i

As

composições de revestimento à base de pigmentos reactivos de acordo com a invenção, para a protecção de substratos metálicos ou não metálicos, caracter!zam-se pelo facto de conterem pelo menos uma matéria ligante susceptíve] de formação de película, pelo menos um pigmento metálico reactivo à razão de no máximo 70· em peso, relativaaente à mas sa total, e pelo menos um agente de regulação das características reológicas â razão de pelo asnos 1,8/5 em peso rela tivamente à massa total.

De uma forma mais particular as composições de revestiment^ à base de pigmentos metálicos reactivos de acor do com a invenção, para a protecção de substratos metálicos ou não, obtidas pela mistura âe duas fases líquidas e/ou pasto sa*·:, contendo uma (A) a matéria polimérica susceptível de formação de película, contendo a outra (2) um agente ce reticulação da referida matéria capaz de formar película, e contendo ainda evuntualmente umu e a outra fase diversos ou tr^s adjuvantes conhecidos, caracter-izau-se polo facto de;

- a fase A ser formada por: A^ pelo menos um polímero capaz de formar película compreenderão pelo menos um grupo egóui por molécula; A_o eventualmente pelo menos um. polímero capaz

IHMI de formar película, vinílico; A_;. pelo menos um. pigmento metálico reactivo com uma concentração de no máximo 70,5 em peso relativamente à massa total das referidas composições;

A^ pel* menos um agente de regulação das caraterísticas reo lógicas numa concentração de pelo menos 1,8/ em relação à massa total,eA_c pelo menos um dissolvente orgânico dos referidos polímeros A^ e Ag,

- a fase 3 ser formada por: 3₁ pelo menos um endurecedor do polímero epóxi; 3- eventualmente pelo menos um agente de regulação das caraterísticas reológicas, e pelo menos um dissolvente orgânico compatível com o endurecedor e com a fase (A).

Assim, e ao contrário da técnica anterior na qual as composições anti corro eivas de revestimento se compõem, de um polímero epóxi, um agente endurecedor do referido políme ro e um pigmento reactivo, com um teor de 80 a 95d eia peso relativamente à massa total, as composições de acordo com a invenção associam, segundo combinações novas, pelo menos um polímero capaz de formar película comportando pulo menos um função epóxi, eventualmente pelo menos um polímero e/ou cop. límero venílico susceptível de formar película, na presença de pelo menos um endurec-euor do referido polímero epóri do tado de racicais e/ou -CCU e pelo menos um pigmento reactivo com um teor de no máximo 7CS em peso em relação à massa total na presença de um agente de regulação das carac· terísticas reológicas.

As composições de revestimento de acordo com a in+ verção caracterizam-se, de uma maneira surpreendente, por uma resisvencia extraordinariamente prolongada aos agentes agressivos tendo em vista os substratos a proteger, visto que a longevidade dos referidos revestimentos ultrapassam as h em ensaios de envelhecimento acelerado, enquanto que os revestimentos propostos pela técnica anterior oferecem uma duração de vida da ordem de 15C0 h.

As composições anticorrosivas de revestimento da presente inven ção compreendem, como constituinte essencial pelo menos um polímero ©póxi contando pelo menos uma função epóxi por molécula, correspondente u formula:

/ u \

Fode-se utilizar por exemplo o produto da reacção de uma epihalogenidrina, como por exemplo a epicloridrina, e um poliol, tal como o glicsrol, um polifenol ou ainda um bisiiidroxif enil-alcano.

Estes polímeros epóxi são escolhidos entre os poli meros conhecidos de peso molecular médio compreendido entre 550 · 5800, proporcionando um equivalente epóxi de 140 a 4000 e um equivalente de estorificaçío de 30 a 240.

Preferivelmente os referidos polímeros epóxi são escolhidas entre aqueles cujo peso molecular médio está compreendida entre 470 e 2900, tendo um equivalente epóxi de 225 · 2050 e um equivalente de esterificaçâo de 100 a 190.

Entram igualmente na definição os polímeros epóxi cujos grupos hidroxilo laterais estão esterificados por ácido· oarboxíllcna, tais como por exemplo os ácidos gordos como oácido láurico, os ácidos monocarboxílicos de óleos de rícino, de copra o outros.

Estes polímeros epóxi são conhecidos sob designacomerciais, tais como por exemplo Araldites (0I3A-G+JG1 Bpophene (BORDEN CHWICAL), Bpikotes (SHELL CHEiiiilCALS LTD) >· ‘ Rutapox (BAKELITE LTD) Grilonits (EkShR ftEHKE) D.E.R. (DOW CHBÍICAL). Mod-epox (iáOKSANTO) Europox (SCIiERING) ou équivalentee.

. Às composições anticorrosivas de revestimento de acordo com a invenção podem comportar como outro constituinte importante pelo menos um polímero e/ou copolímero venílioo, tirando partido das suas propriedades interessantes de resisttncia à água, às intempéries, a sua dureza, a sua macieaae a sua aderência aos substratos metálicos a proteger, •m particular quando o polímero e/ou copolímero vinílicos ale modificados por ácido maleico.

Entre os homopolímeros e/ou copolímeros referidos podem-se mencionar a tículo de exemplo, o cloreto de polivinilo, o cloreto de polivinilo superclorado, o acetato de poli vinilo, copolímeros vinílicos hidroxilados e/ou transformado· por áoido maleico. Estes polímeros e/ou copolímeros

são escolhidoe entre os conhecidos que possuam pesos moleculares médios compreendidos entre 5000 ⁹ 25000*

Estes polímeros e/ou copolímeros vinílicos são conhecidos sob designações comerciais, cais como por exemplo: Ucar (VAGD, VfES) comercializados pela UNION UARBIDE, Laroflex MP35 da BASF, Vinnol da WACKER CHEMIE ou equivalentes.

polímero epóxi e o polímero e/ou copolímero vinílico são introduzidos nas composições anticorrosivas de revestimento segundo relações ponderais escolhidas entre 6;] e 1:10.

Um tt-rceiro constituinte essencial que toma parte nas composições anticorrosivas de revestimento é o endurecedor do polímero epóxi. Esta substância é constituída por, p« lo menos, um polímero dotado de funções *NHg ou -CCNHg, -ΝΗϊ ou -QONHR e/ou -300H, que reage através destas funções com c polímero apóxi a fim de endurecer a composição.

Por exemplo, os grupos -NHg reagem por adição com os grupos epóxi ou -NHR do endurecedoí terminais de acordo com as reacções:

CH

G - NH ou

OH ri v

- KR

Os grupos -CCOH do endurecedor podem igualmente íx. tervir, de acordo com uma reacção de esterificação, com os grupos hidroxilo laterais, do polímero epóxi segundo a reacção :

Cíí — + *- COOH

I

OH

+ HgO

endurecedor é escolhido de preferência entre as poliamidas resultantes de reacção de um diácido sobre uma d: a mina, como é já bem conhecido dos especialistas na técnica.

Estas poliamidas são conhecidas sob designações comerciais, tais como por exemplo Versamid, Euredur (SOHEHING) Synolide (CEAI VAILEZ) ou equivalentes.

O polímero epóxi e o endurecedor, amidado e/ou ami. nado, são introduzidos nas composições anticorrosivas de revestimento segundo relações ponderais escolhidas entre 6:1 o 1:1, e de preferência entre 3:1 e 1:1.

Pode ser igualmente introduzido um catalisador de reacção entre o polímero epóxi e o endurecedor para melhorar a reacção entre estes 2 componentes. Pode-se utilizar por exemplo compostos organometálicos, ou também aminas e/ou poliaminas, à razão de 0,1 a % em peso relativamente ao polímero epóxi.

As composições anticorrosivas de revestimento compreendem igualmente pelo menos um pigmento metálico reactivo, tal como por exemplo o zinco, o alumínio, o cobre, o magnésio, ò titânio, o sílico, o zircónio e eventualmente chuii bo e estanho e os seus óxidos, presentes sob a forma de pó.

Os pigmentos metálicos reactivos intervêm nas composições de acordo com a invenção à razão de no máximo 70% em peso relativamente à massa total, geralmente à razão de 30% a 60%.

As composições de revestimento de acordo com a invenção compreendem igualmente de um agente de regulação das características Teológicas que é introduzido na fase A, assim como eventualmente na fase B. Este agente, que assegura simultaneamente uma boa dispersão dos pigmentos metálicos e a sua manutenção em suspensão, é constituído por uma mistu- 14 -

ra complexa de matérias minerais siliciosas constituída por pelo menos uma sílica pirogénia e eventualmente pelo menos uma sílica natural e/ou de transformação (silica N e/ou T).

A relação ponderai: SiOg(N e/ou S^/SiOg pirogénia, no seio da mistura de matérias minerais siliciosas que constituem o agente de regulação das características reológicas, é escolhida no intervalo de O a 30 e preferivelmente no intervalo de C a 20. 0 agente de regulação das características reolégicas é incorporado nas composições de revestimento de acordo eom a invenção à razão de pelo menos 1,8% em peso relativamente à massa total das referidas composições, estando geralmente compreendido entre 2 a 30/ e preferivelmente compreendida entre 3 a 25% em peso da massa total das referidas composições.

As sílicas pirogénias são aquelas cujas partículas de forma esférica, se aglomeram em flocos, dispondo de uma superfície específica BE2 compreendida entre 50 e 750 mg, Estas sílicas pirogénias são obtidas por tratamentos específicos, como por exemplo hidrólise do tetracloreto de sílícir a alta temperatura, ou ainda por transformação da sílica em arco eléctrico. Sao conhecidas sob os nomes das marcas Aerosil, Cabosil e comercializadas por firmas tais como DeGUSSA, CABOT C0BP0RAT10N, DOW OOSEIEG.

As sílicas naturais e/ou de transformação são escolhidas entre sílicas cristalinas naturais ou entre as que são obtidas por transformações não pirogénias conhecidas dof especialistas da técnica, tais como por exemplo as sílicas obtidas por via húmida (sílica precipitada, geles de sílica ou sílicas hidrotermais) e de finura adaptada à do pigmento ou pigmentos metálicos utilizados nas referidas composições.

As sílicas naturais e/ou transformação podem ser convenientemente escolhidas entre as que têm uma absorção

de óleo» medida segundo a norma ASTií D 281-84, preferivelmer te no máximo igual a 90 e muito preferivelmente no máximo igual a 40*

Podem-se igualmente incorporar nas referidas composições outros pigmentos, tais como pigmentos orgânicos resistentes à luz e/ou ao calor, e/ou pigmentos minerais reactivos, tais como por exemplo o óxido de titênin e out;ros pigmentos derivados do titânio, sulfato de bário, carbonato de cálcio, caulino, talco, mica, argilas, óxido de ferro, negro de fumo, óxidos de crómio, sais metálicos tais como cromato de zinco, cromato de estrôncio, assim como fibras de Kevlar de carbono.

Pode ser conveniente incorporar conjuntamente com os pigmentos um agente molhante que favoreça o contacto íntimo entre as partículas sólidas e o meio constituído pelos polímeros e os dissolventes. Um tal agente pode ser escolhi do, por exemplo, entre os agentes tensioactivos fluorados não iónicos, tais como os ésteres fluoralquílicos. listes produ tos são comercializados por exemplo pela sociedade 3«i (refe rências FC 430 e PC 431).

As condições de revestimento podem igualmente compreender um agente de acoplamento destinado a favorecer a aderência das referidas composições ao substrato a proteger. Estes agentes pode ser escolhido na família dos silanos, com postos organosiliciosos, comportando preferivelmente um grupo funcional epóxi. listes agentes de acoplamento são comercializados por exemplo pela sociedade CORIUUG ou ítAONS-POULEBCí, sob as designações 200 Silicone Fluiu, Z-6040 Silano.

Os agentes molhantes, os agentes de acoplamento e os pigmentos, à excepção dos pigmentos reactivos referidos anteriormente, são incorporados ras composições de acordo com

- 16 percentagens bem conhecidas dos especialistas e adaptadas a cada composição.

Finalmente as composições de revestimento englobas uma mistura de dissolventes orgânicos fnrtemente polares que permitem a manutenção em solução dos polímeros epóxi e eventualmente de polivinilo por um lado, e do endurecedor do polímero epóxi por outro lado, atê à sua reacção. Podem-se citar a título de exemplo os dissolventes preferivelmente utilizados: cetona, tais como a acetonas, a metiletilcetona, a metilpropilcetona, a metilisobutilcetona, a metilamilcetona, a ciclohexanona, álcoois tais como butanol, isopropanol, metilglicol, etilglicol, mitilisobutilcarbinol, isopropilglicol, e dissolventes aromáticos tais como tolueno ou xileno.

Na prática, e tal como foi já indicado, as composi ções de acordo com a invenção são obtidas pela mistura das duas fases líquidas e/ou pastosas.

A primeira fase (A) é formada pela mistura do ou dos polímeros epóxi, eventualmente do ou dos polímeros e/ou copolímeros vinílicos, do ou dos pigmentos reactivos, do ou dos agentes de regulação das características reológicas, eve tualmente de um catalisador de reacção entre o ou os polímeros epóxi e o endurecedor, e o ou os dissolventes orgânicos que permitem a solubilização dos constituintes anteriormen te referidos, neta fase pode igualmente conter o agente moIhante assim como o agente de acoplamento dos pigmentos não reactivos assim como todos os outros agentes conhecidos.

A segunda fase (S) é formada pelo endurecedor e o ou os dissolventes orgânicos que permitem a solubilização do referido endurecedor, mas pnde igualmente conter pigmentos orgânicos e/ou minerais não reactivos, o agente molhante, o agente de regulação das características reológicas, bem como o agente de acoplamento, assim como o catalisador da reac

ção entre o ou os polímeros epóxi e o endurecedor.

De um modo geral as composições de revestimento d« acordo com a invenção obtidas pela mistura das duas fases líquidas e/ou pastosas, contendo uma (A) a matéria polimérica susceptível de formação de película, a outra (B) o agente de reticulação, compÕem-se de quantidades expressas em percentagem em peso das diversas substâncias principais conE titutivas, entendendo-se que uma ou a outra das fases (A) e (B) podem igualmente conter outros agentes específicos conde eidos no domínio das tintas.

As composições de revestimento comportam, expressas em percentagem em peso e globalmente em relação à massa total das referidas composições:

- De 2 a 20% em peso de pelo menos um polímero susceptível de formação de película, compreendendo pelo menos um grupe epóxi por molécula,

- De 0 a 20% em peso de pelo menos um polímero vinílico susceptível de formação de película,

- De 30 a 60% em peso e de preferência de 35 a 55% em peso de pelo menos um pigmento reactivo metálico,

- De 2 a 30% em peso e de preferência de 5 a 25% em peso de pelo menos um agente de regulação das características reológicas das referidas composições,

- De 2 a 30% em peso de pelo menos um endurecedor de polímero epóxi susceptível de formação de película,

- De 10 a 30% em peso de dissolventes.

A mistura das duas fases é realizada convenienteme te pelo técnico no momento em que as composições são utili zadas para o revestimento dos substratos a proteger. Esta mistura pode ser mesmo efectuada num intervalo do tempo pre18 -

cedente à sua utilização que pode atingir 5 dias, segundo a quantidade de catalisador presente numa das 2 fases e segundo ainda a temperatura ambiente.

As composições anticorrosivas de revestimento de acordo com a invenção podem ser aplicadas sobre um substrato de acordo com um qualquer de diversos processos conhecidos, incluindo nestes os processos de pulverização por ar comprimido, pulverização por campo electroestático, pulverização a quente ou pulverização sem ar.

A sua aplicação como camada primária não necessita obrigatoriamente de numerosos tratamentos de preparação da superfície a proteger, por processos mecânicos (jacto de areia, escovagem, jacto de limalha, ou outros) ou processos químicos (decapagem por ácido, fosfatagem ou outros). Apenas o tratamento de desengorduramento da referida superfície deverá ser utilizado.

íiistes processos de aplicação permitem obter camada de uma espessura no estado seco compreendida entre 10 e 100 microns sem que haja o aparecimento de escorrimento em grande superfície nem cisalhamentn do pigmento metálico.

Logo que são depositadas sobre o substrato a prote ger as composições de revestimento de acordo com a invenção endurecem rapidamente à temperatura ambiente.

tempo de endurecimento das composições de acordo com a invenção depende essencialmente de parâmetros bem conhecidos dos especialistas, isto é, da temperatura, das concentrações das diversas substâncias presentes e dos pigmentos reactivos, da concentração em dissolventes orgânicos β finalmente da espessura do revestimento» lodavia, a demora do recobrimento por uma pintura de acabamento (TOP COAí) depois da aplicação de uma camada

- 19 primária sobre o substrato a proteger, realizada por meio do composições de acordo com a invenção, pode ser muito curta, sensivelmente da ordem de 10 min, permitindo assim um acabamento rápido sem perda de tempo.

As composições de revestimento de acordo com a in venção podem ser aplicadas até temperaturas invernais da or dem de -10°C.

As composições anticorrosivas de acordo com a invenção dão origem a revestimentos aderentes fortemente ao substrato tratado, mas suaves, gue resistem bem aos agentes químicos, aos choques mecânicos, à abrasão, ao choque térmico. Em particular as referidas composições são muito eficazes para a protecção de substratos metálicos contra a corrosão, sendo a sua eficácia sensivelmente tripla da ãas compo sições anticorrosivas de revestimento praticadas na técnica acuual.

Exemplo 1

Prepararam-se 2 fases (A) e (B) de uma composição anticorrosiva de revestimento de acordo com a invenção misturando as substâncias necessárias para uma e para a outra fase segundo quantidades expressas em percentagem em peso re lativamente â massa total.

Quadro 1

Fase (A): Polímeros susceptíveis de formação de película e pigmentos reaetivos

- Polímero epóxi 1C01 F da SÍISEL

- Polímero e/ou copolímero de cloreto de vinilo Ucar VAGD da UFICK CABBIDm * Agente de regulação das características reológicas! Aerosil 200 da PsGUSBA

- Agente tensioactivo FC4J0 da Company

9,02 % em peso

5,76 % em peso

1,50 / em peso

0,27 >< peso — 20 —

- Pigmento cromogénio, óxido de crómio	3,00	c/ A	em	peso
- Pigmento reactivo metálico, pó de zinco	42,15	%	em	peso
- Agente de acoplamento de silicone	0,24	%	em	peso
* Dissolventes: butanol	1,02	r ) 7o	em	peso
mistura de metiletilcetona, metilpro-
pilcetona e de metilamilcetona	0,24	7o	em	peso

Euadro 2

Fase (Β): Endurecedor

- Endurecedor polímero de poliamida

115 x 75 da dBNKLL

- Agente de regulação das caracteristicas reológicas: sílica (Novacite de siAlVshE .uIREBALS; Company

- Dissolventes: butanol xileno

A relação ponderai SiCg aturai mação / SiO^ pirogénia era igual a: 11,05.

5,12 em peso

16,55 λ em peso

1,C2 % em peso

16,15 % em peso e/ou de transformisturaram-se em seguida as 2 fases numa relação de 100 partes em peso de uma para 100 partes em peso da outra. A mistura era muito fluída. Revestiram-se depois as fa ces de placas experimentais. Depois de um tempo de secagem de 20 min. à temperatura ambiente fez-se endurecer a referida camada durante várias horas, em seguida ensaiou-se o revestimento de acordo com as normas ASTm referidas anterior mente. Frepararam-se assim 6 grupos de 7 placas, correspondendo a cada grupo um substrato de aço laminado a frio.

12. grupo tinha sido simplesmente desengordurado por m<io de percloroetileno.

C 22. grupo tinha sido desengordurado e depois su jeito a jacto de areia. C 3²· grupo tinha sido desengordura do e depois tinha sofrido tratamento de fosfatação. Final21 mente o 4-2. grupo tinha sido deixado tal qual.

Cs ensaios adiante foram realizados de acordo com as normas federais americanas 141a.

hum 12. ensaio determina-se a resistência das pia cas revestidas à nevoa salina (Salt mpray hest) expondo-as, revestidas pela composição referida acima, à pulverização durante 25CC h. por uma solução aquosa contendo NaCl à razão de 5% em peso, mantida a uma temperatura de 41 °Q. Ao fim desse tempo não revelou qualquer empolamento ou amolecimento por corrosão. 0 ensaio prosseguiu até um tempo de 3500 h, sendo o exame das placas sempre negativo.

Num 22. ensaio (ensaio de aderência à humidade e ensaio de aderência por aplicação de uma fita adesiva) as placas revestidas foram imersas durante 24 h. em água destilada. Ao fim deste tempo e depois de secagem traçaram-se ris. cos paralelos por meio de um estilete sobre o revestimento. Depois de ber aplicado uma tira adesiva e depois arrancado a referida tira, os revestimentos revelaram estar muito fortemente aderentes e isentos de ampolas ou de descolamento.

Num J2, ensaio as placas revestidas foram imersas à temperatura ambiente e durante 30 dias num fluído hidráulico. No termo deste período as placas revestidas não apresentavam qualquer amolecimento, nenhuma diminuição de espessura nem qualquer perda de aderência.

Num 42. ensaio as placas revestidas foram submetidas a um teste de macieza que consiste, depois de ter condicionado as referidas placas a uma temperatura de 23 °C e a uma humidade relativa de 50%, em colocá-la sobre um estilete cilíndrico de aço de 3 mm de diâmetro (lado revestido para cima). Depois de várias dobragens sobre 0 estilete os resultados dos revestimentos não apresentavam qualquer fissura.

Num 5²* ensaio as placas revestidas, bem como 0 ea

tilete referido anteriormente, foram condicionados durante 48 h. a uma temperatura de -4C°G. £m seguida as placas foram dobradas em torno do estilete. No fim deste ensaio não se observaram quaisquer fissuras ou perda de aderência.

Num 62. ensaio as placas revestidas foram submetidas a um ensaio de choque por meio de uma esfera de aço pesando 27 Kg. Depois deste ensaio não eram observáveis quaisquer fissuras, ruturas ou deterioração do revestimento»

Deste modo os revestimentos realizados por meio das composições de acordo com a invenção oferecem uma aderêi. cia muito forte e ausência de corrosão nas condições de humi dade elevada, de agressão por sais marinhos, de flexão e de choque.

exemplo 2

Preparam-se as 2 fases A e B de uma outra composição anticorrosiva de revestimento de acordo com a invenção misturando as substâncias necessárias para uma e outra fase segundo as quantidades expressas em percentagem ponderai relativamente à massa total.

Quadro 3

Fase (A): polímeros susceptiveis.de formação de película e pigmentos reactivos

- Polímero epóxi 1CG1 F da SíBLL	6,53		em	peso
- Polímero e/ou copolímero de vinilo
Ucar VLSS da UMCN OASBIDm	2,95	¢/	em	peso
- Agente de regulação das características
reolágicas (Aerosil 300 e 974 da S^CUóSA)	0,74	c^f e	em	peso
- Agente tensioactivo 2'0450 da 3-ώ Oompany	0,06	-7	em	peso
- Antiespumante; 312 052 de BiK	0,15	V	em	peso
- Pigmento QiO-	0,15	/·'	em	peso
- Pigmento cromogénio, cromato de zinco	5,90	7c	em	peso

- 23 peso

- pigmento reactivo metálico, pó de zinco

- Dissolventes:

mistura de metiletilcetona e de metilamilcetona

6,63 em em peso

- Endurecedor de poliamida, Sylamide 200

- Agente de regulação das características reológicas, mistura do Aerosil e de SiO^ (Novacite) em .tóLVlÕB

- Agente tensioactivo F043C da 3... Company

- Pigmento TiCg * Dissolventes:

mistura de etilenoglicol e butanol

4,72

17,15

C,06

0,15

1'

Γí*· eia e:

em em em peso peso peso peso relaçao em da outra. Todos peso misturam-se as 2 fases numa partes de uma mistura para 100 partes saios descritos no exemplo 1 foram realizados com placas ex perimentais de aço.

Cs revestimentos realizados por meio da referida composição de acordo com a invenção revelam uma aderência muito forte, uma ausência de corrosão nas condições de Humidade elevada, de agressão por sais, de flexão e de choque.

exemplo 3

Preparam-se as 2 fases A e 3 de uma composição de revestimento de acordo com a invenção misturando as substân cias necessárias para uma e para a outra fase, segundo as quantidades expressas em percentagem ponderai relativamente à massa total.

Quadro 5

Fase (A): Polímero susceptível de formação de. película, e. pigmentos reactivos

- Polímero epóxi 1CO1 F da S4ELL

- Agente de regulação das características reológicas, mistura de sílica natural e de Aerosil (300 e 974)

- Agente tensioactivo 1*3 430 da 3m Gompany

- Antiespumante BíK 052 de Bx£

- Pigmento reactivo metálico, pó de cobre

- Dissolventes:

5,99 % em peso

4,79 a· em peso

0,05 % ^e*- peso

0,20 / em peso

53,30 F em peso mistura de metiletilcetona, metilpropilcetona e metilamilcetona

7,53 5* em poso

Quadro 6 de poliamida,

Fase (B); Endurecedor

- Endurecedor polímero

comercializado sob a marca Sylmamid 2CC	5,07	em	peso
- Agente de regulação das características
reológicas, mistura de sílica natural e
de Aerosil (500 e 974)	13,97 /	em	peso
- Agente tensioactivo FC 43C da 3M Oompany	0,05	em	peso
- Antiespumante 3ΪΚ 052 de BíK CrmMlra	o,13 /	em	peso
- Dissolventes: Butanol	8,99 %	era	peso
A relação ponderai sílica natural	e/ou de	transfor

mação / sílica pirogénia era de 11,82.

As 2 fases foram misturadas numa relação de 1C0 partes de peso de uma para 100 partes em peso da outra. Todos os ensaios descritos no exemplo 1 foram realizados sobre placas experimentais de aço.

Cs revestimentos realizados por meio da referida composição de acordo com a invenção revelaram uma excelente aderência, uma resistência muito boa aos efeitos da flexão e choques, assim como às condições de humidade elevada e de agressão por sais*

Claims

REIVINDICAÇÕES:

la. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento contendo pigmentos reactivos e possuindo uma excelente resistência à agressão pelo meio ambiente para a protecção de substratos metálicos ou não metálicos, obtidas por mistura de duas fases líquidas e/ou pastosas, das quais

A) uma contém a matéria polimérica filmogénia em presen ça de dissolventes apropriados e

B) a outra contém um agente reticulante do polímero fil mogénio em presença de dissolventes apropriados, contendo am bas as fases eventualmente diversos outros agentes auxiliares correntes, caracterizado pelo facto de, com a finalidade de lhes conferir uma excelente resistência à agressão pelo meio ambiente,

- a fase A compreender pelo menos um pigmento metálico reactivo numa quantidade máxima de 70% em peso em relação à massa total e

- as fases A e/ou B compreenderem pelo menos um agente de re gulação das características reológicas numa quantidade pelo menos igual a 1,8% em peso em relação à massa total.
2&. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com a reivindicação 1, para a pro tecção de substratos metálicos ou não metálicos, obtidos por mistura de duas fases líquidas e/ou pastosas, uma das quais (A) contém a matéria polimérica filmogénia e a outra (B) con tém um agente de reticulação, contendo ambas as fases eventu almente diversos outros agentes auxiliares correntes, caracterizado pelo facto de, com a finalidade de lhes conferir uma excelente resistência, em particular, à agressão pelo meio ambiente, a fase A ser formada por

- 2.6

Aj) pelo menos, um polímero filmogénico compreendendo pelo menos um grupo epóxido por molécula;

A₂) eventualmente pelo menos um polímero filmogénico vinílico;

A^) pelo menos, um pigmento metálico reactivo com uma concei. tração no máximo igual a 70% em peso em relação à massa total;

A^) pelo menos, um agente de regulação das características reológicas com uma concentração pelo menos igual a 1,8% em peso em relação à massa total e

Ap pelo menos, um dissolvente orgânico dos referidos polímeros Aj e A₂j e a fase B ser formada por

Bj) pelo menos, um agente endurecedor do polímero de epóxido;

B₂) eventualmente pelo menos um agente de regulação das características reológicas e

B^) pelo menos, um dissolvente orgânico compatível com 0 agen te endurecedor e com a fase A.
3&. - Processo para a preparação de composições pe. ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto de compreenderem, globalmei. te em percentagem em peso em relação à massa total, 2 a 30% em peso de, pelo menos, um polímero filmogénico que compreende pelo menos um grupo epóxido por molécula; 0 a 20% em pe ao de, pelo menos, um polímero filmogénico vinílico; 30 a 60% em peso e, preferivelmente; 35 a 55% em peso de, pelo me nos, um pigmento metálico reactivo; 2 a 30% em peso e preferivelmente 3 a 25% em peso de, pelo menos, um agente de regulação das características reológicas; 2 a 30% em peso de, pelo menos, um agente endurecedor do polímero filmogénico de

- 2t7 * epóxido; e 10 a 30% em peso dos dissolventes.
4è. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com as reivindicações 2 ou 3» caracterizado pelo facto de se escolher o polímero de epóxido entre os que têm um peso molecular médio compreendido entre 350 e 3800 e preferivelmente, entre 470 e 2900; um equivaler te de epóxido compreendido entre 140 e 4000, preferivelmente entre 250 e 2050 e um equivalente de esterificação compreendido entre 80 e 240, preferivelmente, entre 100 e 190.
5&. - processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o polímero e/ou o copolímero de vinilo ser escolhido entre os que têm um peso molecu lar médio compreendido entre 500 e 25000.
6&. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5» caracterizado pelo facto de o polímero e/ou o copolímero de vinilo ser escolhido entre os cloretos de polivinilo, os cloretos de polivinilo sobreclorados, acetato de vinilo, cloreto e acetato de vinilo, os copolímeros vinílicos hidroxi lados e/ou modificados com ácido maleíco.
7«. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de a relação em peso polímero de epóxido/pnlímero e/ou copolímero de vinilo estar compreen dida entre 6:1 e 1:10.
8â. - Processo para a preparação de composições pa ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7i caracterizado pelo facto de a relação em peso de polímero de epóxido/agente endurecedor estar compreendida entre 6:1

2β e 1:1, preferivelmente, entre 5:1 e 1:1.

a preparação de composições ρε.
9a. - processo para ra revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo facto de se introduzir um catalisador cedor ro de da reacção entre o polímero de epóxido e o agente endt.re na proporção de 0,1 a % em peso em relação ao polímeepóxido.
10â. - Processo para a preparação decomposições ρε. ra revestimento, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo facto de 0 catalisador ser um composto organometá lico, uma amina ou uma poliamina.

lia. - Processo para a preparação de composições para revestimento, de acordo com qualquer das reivindicaçõeí 1 a 10, caracterizado pelo facto de se escolher 0 pigmento metálico reactivo de entre 0 grupo constituído por zinco, cç bre, alumínio, magnésio, titãnio, silício, zircónio, chumbo e estanho e seus óxidos.
12&. - Processo para a preparação de composições para revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo facto de 0 agente de regulação das características reológicas ser constituído por uma mistura elaborada a partir de materiais minerais siliciosos e formada por, pelo menos, uma sílica pirogénica e eventualmex te, pelo menos, uma sílica natural e/ou de transformação.

15^fe. - Processo para a preparação de composições para revestimento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de a relação em peso SiOg natural e/ou de transformação/Si0₂ pirogénica ser escolhida dentro do int er valo de 0 a 50 ©, preferivelmente, de 0 a 20.

t
14a. - Processo para a preparação de composições as para revestimento, de acordo comas reivindicações 12 e 13, caraeterizado pelo facto de as sílicas naturais e/ou de tra formação serem escolhidos entre as que têm uma absorção de óleo, medida de acordo com a Norma ASTM D-281-84, preferiveL mente no máximo igual a 90 e, mais preferivelmente ainda, n) máximo igual a 40.
15S. - Processo para a preparação de composições para revestimento, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14, caraeterizado pelo facto de os dissolventes serem es colhidos do grupo constituído pelas cetonas, tais como por exemplo acetona, metiletilcetona, metilpropilcetona, metilisobutilcetona, metiiamilcetona, cielo-hexanona; pelos álcoois tais como butanol, isopropanol, metilglicol, etilglicol, me·· tilisobutilcarbitol, isopropilglicol; e pelos dissolventes aromáticos tais como tolueno e xileno.