BE567289A

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Publication number: BE567289A
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Description


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   Les cuves métalliques, les réservoirs et les- objets analogues sont   généralement   rendus résistants à la corrosion au moyen d'émaux à cuire qui sont à. base de dif- férentes résines synthétiques . 



   Le défaut le plus sérieux des pellicules obtenues par cuisson d'émaux chargés de pigments est leur tendance à présenter des imperfections locales perméables que l'on peut mettre en évidence au moyen   d'un   essai par étincelles à hau- te   fréquence.   Ces pellicules ont aussi   une.tendance   à "se pi- quer" . Les imperfections perméables,   microscopiquement   peti- tes, dans les pellicules provoquent aussi des boursoufflures de sorte que le liquide en contact avec la pellicule peut attaquer la matière constituant l'objet enrobé. 



   Afin de réduire la tendance au piquage dans les émaux à base de résines phénol-formaldéhyde, on y incorpore généralement une petite   Quantité   d'éther ou ester cellulo- sique de la façon décrite et revendiquée dans le brevet anglais 655.264. mais on a trouvé que même avec des émaux contenant ces matières, il y a toujours une tendance au '      , piquage et que les pellicules sont également perméables,   comme   le montre l'essai par étincelles à haute fréquence. 



   On a actuellement trouvé que la résistance à la corrosion   d'un   émail à cuire peut   être.améliorée   en appli- quant   l'émail   sous forme de   plusieurs   pellicules dont ,les compositions sont   différentes.   



   Suivant la présente'invention, on upplique quatre pellicules d'émail sur la surface métallique. La première pellicule est constituée par de l'émail chargé et est légé-   rement   cuite sur la surface. La deuxième pellicule est con- stituée par de   .L'émail   non charge et on la laisse sécher 

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 avant d'appliquer la trosième pellicule qui est constituée par de l'émail chargé et qui est cuite légèrement. Enfin, on applique une pellicule d'émail non charge et   l'enrobage   composite est cuit sur la surface métallique. Un peut appli- quer d'autres pellicules sur l'enrobage si la surface sur laquelle cet enrobage est appliqué est rugueuse et si quatre pellicules sont insuffisantes pour donner une couverture com- plète. 



   La différence entre l'émail chargé et l'émail non chargé consiste simplement dans la présence d'une charge dans le premier et dans l'absence ou presque   l'abscence   de cette charge dans le   second .   



   La charge utilisée dans l'émail est un pigment convenable ou un mélange de pigments. L'émail non chargé   contitnt   tout au plus de petites quantités de pigments . Le kaolin, le quartz, la silice, la bentonite et le sulfate de baryum forment des pellicules résistantes mais donnent lieu à des pellicules sombres à cause de leur manque d'opacité, c'est-à-dire à leur manque de pouvoir d'obscurcissement de la surface   peinte.   Le bioxyde de titane,l'oxyde stannique et l'oxyde de chrome forment également des pellicules résistan- tes,. les deux premiers donnant des pellicules assez légère- nient colorées et le dernier un vert sombre. Le bioxyde de titane est le pigment que l'on peut se procurer le plus faci- lement et, dans la plupart des cas, il constitue la charge préférée en mélange avec le kaolin.

   Le* meilleur mélange est constitué de cinq parties de bioxyde de titane pour une par- tie de kaolin. Dans ce mémoire, toutes les parties et pour-   centages   sont donnas en poids. 



   Des émaux à cuire à base de tous les types de résines qui peuvent être appliquées sur des surfaces métal- 

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   .liques   peuvent être utilisés mais on   prêtre   utiliser'des émaux àbase de résines phénol-formaldéhyde. Ou préfère, en outre, utiliser la résine   pliétiol-foriiialdéliyde   à l'état de condensation "A", c'est-à-dire une résine qui n'a été que partiellement condensée et qui, est encore soluble dans des solvants organiques.

   On peut aussi utiliser des résines   épichlorhydrine   et les enrobages formés par des émaux à base de ces résines sont résistants aux alcalis tandis que les enrobages formés par des émaux à base'de résines phénol- formaldéhyde sont résistants aux acides .Une résine épi- chlorhydrine réticulée avec une résine phénolique combine les propriétés résistantes des deux résines et les enrobages formés par un émail à base   d'une   telle résine résistent à la fois à l'attaque des acides et à celle des alcalis. Les résines   épichlorhydrine   sont des produits de condensation de l'épichlorhydrine et d'un phénol dihydrique, par exemple le diphénylol propane réticulé, par exemple, avec une aminé. 



   La pellicule   d'émail   chargé couvre la surface et n'a pas tendance à s'éloigner des sommets des irrégularités dans la surface comme le fait un émail non chargé. Chaque pellicule d'émail chargé est légèrement cuite directement après qu'elle a été appliquée. Cette légère cuisson est ré- alisée dans n'importe quel four convenable ou en faisant passer de l'air   chaud   sur la pellicule à une température insuffisante pour compléter la condensation ou la réticula-      tion de la résine utilisée. Pour des   éntaux   à base de résiner phénol-formaldéhyde, une température convenable est par exemple de 175 F.   our   les résines épichlorhydrine, la tem- pérature doit être plus élevée et 300 F conviennent très bien.

   Il est préférable que la température de légère   cuisse   pour chacune des couches successives d'émail chargé soit le- 

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 gèrement plus élevée que la précédente. Par exemple, avec des résines phénol-formaldéhyde, la première pellicule chargée neuf être cuite à   175 F   et la deuxième à 200 F. 



  On a trouvé que si la température de cuisson des pellicules chargées successivement .est abaissée, la résistance chimique du revêtement termine est affaiblie lorsqu'on l'immerge dans des solutions bouillantes . 



   La pellicule d'émail non chargé appliquée sur la pellicule chargée et cuite est séchée mais n'est pas cuite avant que la pellicule chargée suivante soit appliquée sur elle. Ce séchage permet l'évaporation de la plus grande partie des solvants qui se trouvent dans l'émail mais il n'augmente pas le degré de condensation ou de réticulation de la résine. De cette façon, on peut obtenir une excellente liaison entre les pellicules, qui est probablement due, en partie, à la diffusion des solvants qui subsistent dans la pellicule non chargée, dans les pellicules chargées qui se trouvent de part et d'autre d'elle. Il est préférable d'ef- fectuer ce séchage de la pellicule non chargée à l'air bien qu'un léger chauffage puisse être utilisé. La pellicule fina- le d'émail non chargé ne doit pas être séchée avant que tout l'enrobage soit cuit. 



   La cuisson finale de l'enrobage composite complète la condensation ou la réticulation de la résine et 'donne lieu à un enrobage dur, chimiquement résistant. 



   Lorsqu'on utilise des émaux à base de résines phénol-formaldéhyde, on peut se passer de l'éther ou ester cellulosique habituel mais on préfère l'inclure dans chaque pellicule car s'il n'y est pas présent, il y a tendance à la formation de cratères, c'est-à-dire que la pellicule a une tendance   à   se retirer partiellement en laissant subsister 

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      des lignes de séparation dentelées avec ou sans formation d'llots non enrobés. 



   Les enrobages obtenus conformément à la présente invention présentent une résistance améliorée au piquage mais l'avantage le plus important est la perméabilité   rédui-   te. C'est cette amélioration qui donne lieu à la meilleure résistance aux attaques chimiques . 



   On pense que la porosité est réduite parce que les pores minuscules dans la pellicules d'émail chargé sont scellés par l'émail non chargé. Ceci se combine avec le bon pouvoir couvrant des émaux chargés pour donner un enro- bage non perméable . 



   On va donner ci-dessous deux exemples dans les- quels des bandes d'essais en acier qui avaient été sablées ont été enroblées conformément à l'invention et soumises à différents essais dont les résultats ont été comparés à ceux obtenus avec des bandes enrobées uniquement d'émaux chargés. 
 EMI5.1 
 141.r.r 1. - 
Dans cet exemple, on a utilisé comme émail chargé une résine phénol-formaldéhyde à l'état A dissoute dans un mélange de solvants contenant de l'alcool éthylique, de l'alcool méthylique et du lactate d'éthyle et contenant 22,2 % bioxyde de titane et 4,0% de kaolin. L'émail non chargé était semblable au précédent sauf qu'il ne contenait-pas de pigments .      



   On a enrobé deux séries de trois bandes comme suit - Bandes (1), (2), et (3). On a pulvérisé quatre pellicules d'émail chargé sur ces bandes. Chaque pellicule a été cuite à 200 F et l'enrobage final à   30U b'   pendant 2 heures. Lté- paisseur de l'enrobage terminé a été de 6 millièmes de pouce. 



   Bandes (4), (5), et (6). On a pulvérisé une pellicule 

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 d'émail chargé sur les   bandes   et on l'a cuite à 175 F poil- dant deux heures. Un a projeté sur cette pellicule une autre pellicule   d'émail   -non chargé et on a laissé sécher' cette dernière dans l'air pendant deux heures. On a projeté une autre pellicule d'émail chargé et on l'a cuite à 200 F pen- dant deux heures. Finalement, on a appliqué une pellicule- d'émail non chargé et on a cuit à 320 F pendant une heure trois quarts. L'épaisseur de 1*'enrobage final a été de 5 millièmes de pouce . 



   Ces bandes ont alors été soumises à l'essai par le contrôleur d'étincelles à haute fréquence, et elles ont été exposées à différents liquides à 100 F . Les résultats sont donnés dans le   tabbau   Ici-dessous. 



     TABLEAU   I. - 
 EMI6.1 
 
<tb> Contr8leur <SEP> à <SEP> étin- <SEP> Eau <SEP> 10% <SEP> H2SO4 <SEP> 50% <SEP> d'alcool
<tb> celles <SEP> à <SEP> haute <SEP> fré- <SEP> butylique
<tb> quence <SEP> 50% <SEP> d'acétate
<tb> 
<tb> Bandes <SEP> (1), <SEP> Hautement <SEP> perméa- <SEP> En <SEP> défaut <SEP> En <SEP> défaut <SEP> Satisfaisantes
<tb> (2) <SEP> et <SEP> (3) <SEP> bles <SEP> après <SEP> 138 <SEP> après <SEP> 138 <SEP> après <SEP> 247
<tb> heures <SEP> heures <SEP> heures
<tb> 
<tb> 
<tb> 20
<tb> Bandes <SEP> (4), <SEP> Imperméables <SEP> Satisfai- <SEP> Satisfai- <SEP> Satisfaisantes
<tb> (5) <SEP> et <SEP> (6) <SEP> santés <SEP> a- <SEP> santés <SEP> a- <SEP> après <SEP> 841
<tb> près <SEP> 841 <SEP> près <SEP> 910 <SEP> heures <SEP> . <SEP> 
<tb> heures <SEP> heures
<tb> 
 
EXEMPLE 2.

   - 
Dans ce cas, l'émail était à base de résine épi- chlorhydrine réticulée avec une résine phénolique. L'émail chargé contenait 25% de bioxyde de titane sous forme de ru- tile (tous les pourcentages   étunt   donnés en poids), 30% de résine, 22,5% d'alcool diacétonique et 22,5% de toluène. 



  L'émail non chargé contenait 48% de résine, 30% d'alcool diacétohique et   22   de toluène . 

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   On a enrobé deux séries de trois bandes de la façon suivante: - Bandes   (7) ,   (8),et (9) On a appliqué quatre pellicules d'émail chargé et chaque pellicule a été légèrement cuite pendant quinze minutes à 300 F, et l'enro- bage final a été cuit à 350 F pendant une heure. Ltépaisseur de l'enrobage final était comprise entre 5 millièmes de pou- ce et 6 millièmes de pouce. 



   -   Bandes   (10),   (11),   et (12), On a appliqué une pellicule d'émail chargé et on l'a cuite à une tempéra- ture de 300 F pendant 15 minutes. On a ensuite appliqué une couche d'émail non chargé et on l'a laissé sécher à l'air pendant deux heures. On a projeté une autre couche d'émail chargé, on l'a cuite pendant   15   minutes à   300 F   et on a ter- miné par une couche d'émail non chargé. Le tout a alors été cuit, pendant une heure à   '350      c .   



   Ces bandes ont alors été soumises à l'essai par étincelles à haute fréquence et exposées à divers liquides à 100  C. Les résultats sont donnés dans le tableau II ci- dessous . 



     TABLEAU   II. - 
 EMI7.1 
 Contrôleur Eau la)1 HZS04 50% d' al- 25% 
 EMI7.2 
 
<tb> à <SEP> étincelles <SEP> cool <SEP> buty- <SEP> NaOH
<tb> 
<tb> à <SEP> haute <SEP> fré- <SEP> lique
<tb> 
<tb> quence <SEP> ' <SEP> 50% <SEP> d'acé-
<tb> 
<tb> tate <SEP> buty-
<tb> 
 
 EMI7.3 
 Bandes (7) , ¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ' ' ' iigwe¯ , . 
 EMI7.4 
 
<tb> 



  (8) <SEP> et <SEP> (9) <SEP> Perméables <SEP> en <SEP> défaut <SEP> en <SEP> défaut <SEP> en <SEP> défaut <SEP>   <SEP> en <SEP> dé-
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25 <SEP> après <SEP> 300 <SEP> après <SEP> 100 <SEP> après <SEP> 24 <SEP> faut
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> heures <SEP> heures <SEP> heures <SEP> heures
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Bandes <SEP> (la), <SEP> Imperméables <SEP> Satisfai- <SEP> Satisfai- <SEP> Satisfai- <SEP> Satisfai-
<tb> 
<tb> 
<tb> (11) <SEP> et(12) <SEP> santes <SEP> a- <SEP> santes <SEP> a- <SEP> santes <SEP> a- <SEP> santes <SEP> a- <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> près <SEP> 400 <SEP> près <SEP> 25() <SEP> près <SEP> 100 <SEP> près <SEP> 400
<tb> 
<tb> 
<tb> heures <SEP> heures <SEP> heures <SEP> heures
<tb>

Claims

REVENDICATIONS. - l.- Procédé d'enrobage de surfaces métalliques à partir d'émaux à cuire à base de résines synthétiques con- sistant à appliquer une première pellicule d'émail chargé qu'pn fait cuire légèrement, une deuxième pellicule d'émail non chargé qu'on laisse sécher, une troisième pellicule d'émail chargé qu'on cuit légèrement et une pellicule finale d'émail non chargé et à cuire l'enrobage composite .

2.0 Procédé d'enrobage de surface métalliques à partir d'égaux à cuire à base de résines phénol-formaldéhyde consistant à appliquer une première pellicule d'émail chargé qu'on fait cuire légèrement, une deuxième pellicule d'émail non chargé qu'on laisse sécher, une troisième pellicule d'é- mail chargé qu'on cuit légèrement et une pellicule finale d'émail non chargé et à cuire l'enrobage composite .

3. - Procédé selon la revendication 2, dans lequel la résine phénol-formaldéhyde est à l'état de condensation "A"/.

4.- Procédé selon la revendication 2 ou la reven- dication 3, dans leauel l'émail chargé et l'émail non chargé contiennent tous les deux un éther ou ester cellulosique.

5.- Procédé d'enrobage de sur.L'aces metalliques à partir d'émaux à cuire à base de résines epichlornydrine consistant à appliquer une premlière pellicule d'émail non chargé qu'on cuit légèrement, une seconde pellicule d'émail non chargé au'on laisse sécher, une troisième pellicule d'émail chargé qu'on cuit légèrement et une pellicule fina- le d'émail non chargé et à cuire l'enrobage composite .

6. - Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- Cations précédentes, dans lequel la troisième pellicule est <Desc/Clms Page number 9> légèrement cuite à une température supérieure à celle utilisée pour la première pellicule 7.- Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi- cations précédentes dans lequel la charge de l'émail chargé est un mélange de bioxyde de titane et de kaolin.

8.- Procédé suivant la revendication,1, tel que décrit en se référant à l'un ou l'autre des exemples .