CH270256A - Enduit protecteur, notamment pour des surfaces métalliques et procédé de préparation de cet enduit. - Google Patents

Description

  Enduit protecteur, notamment pour des surfaces métalliques et procédé  de préparation de cet enduit.    La présente invention est relative aux  enduits protecteurs pour des surfaces métal  liques ou antres, contenant un silicate alcalin  et un métal finement divisé.  



  Il est connu de fabriquer des produits de  revêtement à l'aide de silicates de sodium  commerciaux et de poudres métalliques, plus  particulièrement de poudre de zinc, le rap  port en moles de l'oxyde de sodium à la silice  étant, dans le silicate le plus employé, prati  quement de 1 à 2. Il est également connu     clé     rendre insolubles les revêtements obtenus avec  de tels produits en les soumettant à l'action  de la chaleur.  



  Le silicate de sodium du genre ci-dessus  est très alcalin et, quand on s'en sert comme  véhicule pour la poudre de zinc, il attaque  rapidement le zinc après avoir été mélangé à  celui-ci, en dégageant de     l'hydrogène,    le dé  but de l'attaque variant considérablement  avec la     température.    De plus, on doit faire  intervenir une température élevée pour rendre  le revêtement     insoluble.    Il est à noter aussi  que, lorsqu'on applique le produit sur des  tôles épaisses,

   le revêtement formé est     phis     facilement affecté     par    l'humidité produite  par les gaz du four (utilisé     pour        chauffer    la  surface en vue d'obtenir une insolubilité prati  quement complète dudit revêtement.) que dans  le cas oui l'on se sert d'un produit préparé<B>a -</B>  l'aide d'un silicate de sodium contenant une  plus grande proportion de silice. Le revête-    ment donne également lieu à une efflorescence  considérable de carbonate de sodium quand il  est exposé à l'air et, probablement aussi, de  carbonate basique de zinc.  



  Quand du silicate de sodium, ayant une  teneur en     Si0,    plus élevée que le silicate dont  il est question plus haut, est utilisé comme  véhicule de la poudre de zinc, il procure un  revêtement beaucoup plus dur à une tempé  rature de cuisson plus basse, mais il tend à  former des     craquelures    quand il est appliqué  en couche épaisse.  



  Ces inconvénients peuvent. être évités  avec l'enduit selon la présente invention. Cet  enduit comprenant une poudre métallique dis  persée dans une solution d'un silicate de  métal alcalin, solution clans laquelle le  rapport en moles de l'oxyde de métal       alcalin    à la silice est compris entre     1:2,3     et 3,0, est caractérisé en ce que la dimension  moyenne des particules clé ladite poudre ne  dépasse pas 6 microns, et en ce qu'au moins  le     901/o    en poids des particules de la poudre  traversent un tamis     Ty        ler    à 65 mailles par  centimètre carré.  



  L'invention comprend également un pro  cédé de préparation de l'enduit     ci-dessus,    par  mélange de la poudre métallique avec ladite  solution de silicate. Ledit procédé est carac  térisé en ce qu'on utilise une poudre dont. la  dimension moyenne des particules ne dépasse       pas    6     microns,        et        dont        le        90        %        en        poids        des         particules traversent un     tamis    Tyler à  65 mailles par cm'.  



  Par  dimension moyenne  des particules,  on entend la valeur obtenue en divisant la  somme des diamètres de toutes les particules  de la poudre par le nombre de particules.  



       Pour    réaliser l'invention, on peut partir  des deux types commerciaux de silicate de  sodium, pour lesquels le rapport de l'oxyde  de sodium à la silice est respectivement de  1:2 et de 1:3,3, en mélangeant les deux  liquides en proportions égales, après les avoir  préalablement amenés à un poids spécifique  de 1,3; le pH du mélange est approximative  ment de 11,0. On peut     toutefois    préparer le  silicate ayant le rapport     Na;O:        SiOü    voulu de  toute autre manière appropriée.

   Les solutions  dans lesquelles le rapport     Na.O:        S-02    est com  pris entre 1:2,3 et 1:3,0 ont un pH de 11,3 à  <B>10,8.</B> Plus le rapporta une valeur élevée et       phis    la tendance à former des craquelures est  grande quand les enduits sont utilisés en cou  ches épaisses. Par contre, plus le rapport est  bas, plus élevées sont la solubilité initiale dans  l'eau ainsi que la température de cuisson.  



  La solution de silicate peut être diluée jus  qu'à avoir     lui    poids spécifique de 1,26 pour  constituer le     véhicule    d'un enduit séchant len  tement et destiné au travail en plein air dans  un vent chaud et sec. Un enduit, constitué à  l'aide d'une solution de silicate ainsi diluée,  est également avantageux     pour    l'application  par projection ou     a-i    pistolet. Quand on uti  lise     -une    solution de silicate ayant un poids  spécifique inférieur à 1,26, on obtient un  enduit beaucoup plus fluide.  



  On a constaté que l'addition de certains  composés du plomb, plus spécialement le mi  nium, retarde l'attaque du zinc par l'alcali.  Cette attaque forme du zincate de sodium, un  composé qui provoque la gélification de la       silice    et, par conséquent, le fendillement de la  couche formée avec l'enduit. L'addition de  faibles quantités de minium permet donc  une conservation plus longue du mélange dans  des conditions sévères. Les revêtements obte  nus ont donné de bons résultats dans l'eau de  mer,    On a constaté également que certains com  posés du plomb, plus spécialement le chro  mate de plomb, rendent l'enduit insoluble  sans que l'on ait à faire intervenir un apport  considérable de chaleur.

   Le chromate de plomb  peut être     utilisé    sous forme d'une poudre       sèche        ou        d'une        pâte        contenant        50%        en        poids     d'eau. La     litharge    et la céruse ont également  été utilisées à cet effet, mais elles ne donnent  pas des résultats aussi satisfaisants que le  chromate de plomb. Dans les conditions nor  males le séchage a lieu en 3 à 6 jours, mais  dans une ambiance froide et humide, il peut  durer de 2 à 3 semaines. Par contre, à la.  lumière solaire directe, il peut se faire en  moins de 48 heures.

   Le pourcentage de chro  mate de plomb utilisé est compris de     préfé-          rence        entre    1     et        10        %.        Si        l'on        se        sert        de        plus     de     101/o    de chromate de plomb, le mélange  épaissit rapidement et quand on l'applique sur  une surface il a une tendance à craqueler.

   Un  mélange particulièrement avantageux contient  5     %        en        poids        de        chromate        de        plomb        et    5     %        en     poids de minium,

   la présence du minium aug  mentant la résistance à l'eau salée et les pro  priétés préservatrices de l'enduit sans présen  ter les effets nuisibles d'épaississement et de       craquelure        observés        quand        on        -utilise        10        %        en     poids de chromate de plomb seul.  



  Les propriétés préservatrices de l'enduit  peuvent également être améliorées par l'in  corporation d'autres substances préservatrices,  telles que l'oxyde d'arsenic.  



  Quand on se sert de composés de plomb  pour la constitution de l'enduit, ces composés  sont avantageusement mélangés soigneusement  à la solution de silicate avant l'addition du  zinc. La poudre de zinc est alors ajoutée au  mélange avant que les composés de plomb pro  duisent     -une    gélification. On a constaté égale  ment qu'il est possible de mélanger des com  posés pulvérisés et secs de plomb à la poudre  de zinc et d'ajouter ensuite la solution de  silicate.

      Du ciment peut être mélangé à la poudre       de        zinc        dans        des        proportions        de        10        %        en        poids     du mélange. Ceci     procure        un    enduit à prise      rapide, mais le mélange ne se conserve pas.

    On peut utiliser avec avantage     51/o    en poids       du        mélange        de        ciment        et        5%        en        poids        du     mélange de     litharge.     



  Une autre amélioration de l'enduit peut  être obtenue en utilisant de la poudre métal  lique dont les dimensions des particules ne  sont pas supérieures à 3 microns.  



       Exemple   <I>1:</I>  Un mélange simple qui a donné satisfac  tion comprend  Silicate de sodium dans lequel le  rapport     Na10    :     SiO.,    est<B>1: 2,6 30</B> cm:'  Poudre de zinc 100 g       Exemple   <I>2:</I>  Un autre mélange donnant de bons résul  tats comprend  Minium 3 g  Chromate de plomb 1,5 g  Silicate de sodium dans lequel le  rapport     Na_0    :     Si0,    est 1: 2,6 31 cm'  Après un mélange soigné, on ajoute:  Poudre (le zinc superfine 95,5 g  Le mélange est appliqué à la brosse ou au  pistolet. sur la surface à protéger et on le  laisse sécher pendant deux heures.

   On l'amène  ensuite à une température de 95 à 150  C dans       une    ambiance en substance exempte d'humi  dité.  



  Il est important., pour des pièces épaisses  en fer, que la cuisson ait lieu dans une atmo  sphère exempte d'humidité. Pour des pièces en  fer peu épaisses, cette condition n'est toutefois  pas aussi importante. De l'ammoniaque ou un  acide gras peut être ajouté pour que l'enduit  puisse être étendu plus facilement et pour  qu'il adhère mieux.  



  Si, pour l'exemple 2, on se sert de poudre  de zinc dont les particules ont des dimen  sions moyennes supérieures à 3 microns et  égales, par exemple, à 6 microns, des résul  tats satisfaisants sont néanmoins obtenus si    la. quantité de zinc pulvérulent est augmentée  dans le mélange.  



  cet effet, on peut avoir recours à un  mélange ayant la constitution suivante et  avec les proportions indiquées  <I>Exemple 3:</I>  Minium     "r    g  Chromate de plomb 5 g  Poudre de zinc 163 g  Silicate de sodium dans lequel le  rapport     Na,O    :     Si0,    est com  pris entre 1:2,3 et 1:3,0 31     cm-          Un    enduit particulièrement avantageux est.

    obtenue quand les particules de la poudre mé  tallique ont une dimension. moyenne qui n'est  pas supérieure à 3 microns, et que le     901/o     en poids de celles-ci peuvent traverser un tamis  Tyler de 65 mailles par     cm2        (4-00    par in     -).     Un enduit, obtenu avec une telle poudre mé  tallique, se caractérise par une adhérence par  ticulièrement élevée et il permet une flexion  de l'objet revêtu     d'unie    amplitude     phis    grande  que celle qui a été possible jusqu'ici sans dé  truire ou abîmer l'enduit.  



  Les enduits indiqués ci-dessus sont à base  de silicate de sodium, mais on a constaté que  des résultats satisfaisants peuvent également  être obtenus quand on remplace la totalité ou  une partie du silicate de     sodium    par du sili  cate de potassium, avec un rapport de     K_0    à       SiO,    compris entre 1:2,6 et 1:3,0.  



  Dans les exemples 2 et 3, on a     indiqué    le  pourcentage du chromate de plomb en admet  tant que celui est à. l'état de poudre sèche,  mais il est à noter que ce chromate peut éga  lement être utilisé, si on le désire, sous forme  d'une pâte contenant     501/o    en poids d'eau.  Dans ce cas, on doit utiliser un poids deux  fois plus grand.  



  Un enduit protecteur contre l'acide sulfu  rique peut être obtenu sur de l'acier en appli  quant d'abord sur l'acier un enduit au silicate  de sodium et de poudre de zinc, conforme à  l'invention, et en recouvrant ensuite cet en  duit d'un revêtement, contenant du silicate de  sodium et de la poudre de plomb,      On a également trouvé qu'un enduit con  forme à l'invention adhère très fortement à la  surface à protéger, lorsque celle-ci a été sou  mise préalablement à un traitement par un  bain acide, par exemple d'un acide gras, puis  soigneusement lavée ou rincée pour la débar  rasser de tous les résidus acides, enfin traitée  au jet de sable.  



  Il peut arriver que des dépôts de sels fer  reux produits par le bain acide résistent au  traitement au jet de sable et donnent lieu à  une corrosion rapide après l'application du  revêtement. On a constaté que cet inconvé  nient peut être évité en traitant la surface,  avec un alcali, tel que l'eau de chaux ou de  l'ammoniaque, qui fixe à la fois les radicaux  fer et acide pour donner des composés inertes  qui ne favorisent pas la corrosion. Ce traite  ment alcalin est appliqué, de préférence, im  médiatement après l'enlèvement des résidus  acides par lavage ou rinçage.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Enduit protecteur, notamment pour sur faces métalliques, comprenant une poudre mé tallique dispersée dans une solution d'un sili cate de métal alcalin, solution dans laquelle le rapport en moles de l'oxyde de métal alca lin à la silice est compris entre 1: 2,3 et 1: 3,0, caractérisé en ce que la dimension moyenne des particules de,ladite poudre ne dépasse pas 6 microns, et en ce qu'au moins le 901/o en poids des particules de la poudre traversent un tamis Tyler à 65 mailles par cm2. II. Procédé de préparation de l'enduit se lon la revendication I, par mélange de la poudre métallique avec ladite solution de silicate, ca ractérisé en ce qu'on utilise une poudre dont.

   la dimension moyenne des particules ne dé passe pas 6 microns, et dont le 90% en poids des particules traversent un tamis Tyler à 65 mailles par cm'. SOUS-REVENDICATIONS 1. Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il contient au moins un com posé de plomb, 2. Enduit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 1 à 1011/o de chromate de plomb. 3. Enduit selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 1 à 101/o de minium. 4.

   Enduit, selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient 1 à 10% de céruse. 5. Enduit selon la revendication I, caraeté- risé en ce qu'il contient 1 à 10% de ciment.. 6. Enduit selon la revendication I, caracté risé en ce qu'il contient Lin composé d'arsenic. 7.

   Enduit selon la revendication I, caracté risé en ce qu'il contient 95,5 g de poudre mé tallique, environ 3 g de minium, 1,5 g de chromate de plomb et 31 cm3 de silicate de sodium pour lequel le rapport de l'oxyde de sodium à la silice est d'environ 1:2,6. 8. Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il contient de l'ammoniaque, afin de faciliter son application et son adhé sion sur la surface à protéger. 9. Enduit selon la revendication I, caracté risé en ce qu'il contient un acide gras, afin de faciliter son application et son adhésion sur la surface à protéger. 10.

   Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce que les dimensions moyennes des particules de la poudre métallique finement divisée sont au plus égales à 3 microns. 11. Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce qu'il comprend 163 g de poudre métallique, environ 7 g de minium, 5 g de chromate de plomb et 31 cm' de silicate de sodium. 12. Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce que le poids spécifique de la solu tion de silicate de sodium est approximative ment égal à 1,3. 13.

   Enduit selon la revendication I, carac térisé en ce que la solution contient du silicate de potassium, le rapport de l'oxyde de potas sium à la silice étant compris entre 1:2,3 -et 1: 3,0, 14. Procédé selon la revendication 1r, ca ractérisé en ce qu'on ajoute à la solution de silicate de sodium du plomb et du chromate de plomb. 15. Procédé selon la sous-revendieation 14, caractérisé en ce que les dimensions moyennes (les particules de la poudre métallique sont, au plus égales à 3 microns, alors que la quan tité totale en poids du minium est du chro mate de plomb est comprise entre<B>1-</B> et 1-01/o du poids total du mélange.