ES2206834T3 - Composiciones decapante y procedimiento para evitar la corrosion en el decapado de substratos metalicos. - Google Patents
Composiciones decapante y procedimiento para evitar la corrosion en el decapado de substratos metalicos.Info
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Abstract
LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UNA COMPOSICION DECAPANTE, ESPECIALMENTE PARA ELIMINAR REVESTIMIENTOS ORGANICOS, A PARTIR DE SUSTRATOS METALICOS, ESPECIALMENTE AQUELLOS QUE SON FACILMENTE CORROIDOS O DAÑADOS. MAS ESPECIALMENTE, LA INVENCION SE REFIERE A UN METODO PARA ELIMINAR UN REVESTIMIENTO ORGANICO, ESPECIALMENTE PINTURA, A PARTIR DE UN SUSTRATO QUE COMPRENDE UN METAL BLANDO, P.EJ. ALUMINIO, MAGNESIO O ZINC, QUE PUEDE SER DAÑADO O ATACADO FACILMENTE POR EFECTO DEL AGUA Y DE UN ALCALI FUERTE. DICHA COMPOSICION COMPRENDE UN COMPONENTE QUE PENETRA EN EL REVESTIMIENTO Y LO EMPAPA O SOLUBILIZA; UN ACELERADOR DEL ALCALI FUERTE QUE ROMPE EL REVESTIMIENTO, PERMITIENDO SU ELIMINACION Y UN AGENTE DE ACOPLAMIENTO CARACTERIZADO PORQUE EL COMPONENTE QUE PENETRA EN EL REVESTIMIENTO Y LO EMPAPA O SOLUBILIZA, COMPRENDE ALCOHOL BENCILICO Y EL AGENTE DE ACOPLAMIENTO COMPRENDE UN GLICOL, UN ETER DE GLICOL, O MEZCLAS DE LOS MISMOS. DICHO METODO COMPRENDE EL DESPRENDIMIENTO DE UN REVESTIMIENTO A PARTIR DE UN SUSTRATO METALICO, EN UN BAÑO DE DECAPADO QUE CONTIENE AGUA Y UNA COMPOSICION DE DESPRENDIMIENTO COMO LA DESCRITA POR LA INVENCION, INTRODUCIENDOSE UN COMPONENTE SILICICO EN DICHO BAÑO: COMO PARTE DE DICHA COMPOSICION DE DESPRENDIMIENTO; COMO PARTE DE UNA COMPOSICION DE RELLENO; MEDIANTE ADICION CONJUNTAMENTE CON O SEPARADAMENTE DE UN ACELERADOR DE ALCALI FUERTE, UTILIZANDO UNA CAMARA DE DISOLUCION A TRAVES DE LA CUAL SE BOMBEA LA COMPOSICION DECAPANTE O DISOLVIENDOLO EN EL AGUA DE ACLARADO, DE FORMA QUE EL AGUA QUE SE INTRODUCE DE NUEVO EN EL BAÑO, LLEVA CONSIGO DICHO COMPONENTE SILICICO.
Description
Composición decapante y procedimiento para evitar
la corrosión en el decapado de substratos metálicos.
La presente invención se refiere a una
composición decapante para eliminar revestimientos, en particular
revestimientos orgánicos, de substratos metálicos, en particular
los substratos que se corroen o deterioran fácilmente.
Más particularmente, la invención se refiere a un
método para eliminar un revestimiento orgánico, en particular una
pintura o polvo de un substrato consistente en un metal dúctil, por
ejemplo aluminio, magnesio o zinc, substrato que puede resultar
fácilmente dañado o corroído por el efecto del agua y álcali
fuerte.
A lo largo de los años se ha desarrollado una
serie de composiciones decapantes para eliminar revestimientos, en
particular revestimientos en polvo de poliéster y
epoxi-poliéster de substratos metálicos, en
particular aluminio, que generalmente comprenden tres
componentes:
1. un componente que penetra en el revestimiento
y lo hincha o solubiliza;
2. un acelerador, típicamente un álcali fuerte
que descompone el revestimiento orgánico para decaparlo; y
- 3.
- un agente de acoplamiento.
El agente de acoplamiento, que típicamente es un
alcohol, reúne los componentes 1 y 2 para formar una mezcla estable
de fase simple. Una composición decapante tradicional puede
comprender, por ejemplo, > 50% de dicloro-metano
(el agente de penetración), un 1-5% de hidróxido
sódico (el acelerador) y un 20-50% de metanol (el
agente de acoplamiento).
Más recientemente, las preocupaciones en relación
con los disolventes clorados han conducido al uso de agentes de
penetración alternativos, como la
N-metil-2-pirrolidina
(nMP), en sustitución de los disolventes clorados como el
dicloro-metano.
Un problema asociado con el decapado de
revestimientos orgánicos de substratos que comprenden aluminio,
magnesio o zinc, consiste en que el substrato tiende a corroerse si
entra agua en el baño decapante. Así, en el documento EP 524826,
los solicitantes acentúan la importancia de mantener el baño
decapante esencialmente libre de agua (menos de un 1% en peso).
Sin embargo, impedir que entre agua en un tanque
puede resultar difícil. Por ejemplo, en el tanque puede entrar agua
de piezas húmedas almacenadas en exteriores, de piezas mal secadas
devueltas al tanque después del enjuague, de salpicaduras del
enjuague a presión o incluso de instalaciones con fugas. Cuando
aumentan los niveles de agua, el acelerador, habitualmente hidróxido
sódico o potásico, tiende a corroer los metales dúctiles. Si le
ocurre esto a piezas parcialmente decapadas, se puede producir una
superficie desigual que no siempre es posible acabar mediante
recorrosión.
Un objetivo de la presente invención consiste en
producir nuevas composiciones decapantes menos propensas a corroer
o causar manchas antiestéticas en metales, particularmente aquellos
que comprenden aluminio, magnesio o zinc.
Otro problema asociado con el decapado de
componentes que comprenden metales dúctiles con aceleradores de
álcali fuerte consiste en que, cuando entra agua en el tanque de
decapante en cantidades superiores al 1%, más particularmente
superiores al 2% en peso, para evitar la corrosión se debe sustituir
la composición decapante. Esto resulta muy costoso.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en desarrollar un método para contrarrestar el efecto del agua en
la composición decapante de modo que se pueda evitar la costosa
sustitución de la composición decapante.
Los Solicitantes han determinado que mediante la
selección cuidadosa del agente de acoplamiento y la inclusión
opcional de un componente silícico, como por ejemplo un silicato o
un ácido silícico, se inhibe la corrosión y la composición decapante
puede tolerar cantidades considerables de agua, es decir, superiores
al 2% e incluso superiores al 10% en peso.
Sin desear ceñirse a la teoría, se cree que el
agente de acoplamiento ayuda a la división del agua, impidiendo así
la localización del álcali fuerte.
Cuando el agente de penetración es alcohol
bencílico, esto puede lograrse utilizando un agente de acoplamiento
que contenga un glicol, glicol-éter o mezclas de ellos.
Se cree que el componente silícico proporciona un
revestimiento pasivo que impide la acción corrosiva de una mezcla
de agua / álcali fuerte. Esta última teoría se ve apoyada por el
hecho de que la presencia de un compuesto silícico en cantidades
considerablemente superiores al 5% en peso impide realmente la
acción de la mezcla de agua / álcali fuerte, lo que impide el
funcionamiento eficaz de la composición decapante.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención se proporciona una composición decapante para decapar un
revestimiento de un substrato metálico incluyendo aluminio,
magnesio o zinc, que comprende un componente que penetra en el
revestimiento y lo hincha o solubiliza, un acelerador que descompone
el revestimiento para permitir su remoción, y un agente de
acoplamiento, caracterizada porque el componente que penetra en el
revestimiento y lo hincha o solubiliza comprende alcohol bencílico
en una cantidad de como mínimo un 25% en peso de la composición y el
agente de acoplamiento comprende un glicol, un glicol-éter o
mezclas de éstos, y porque dicha composición no contiene una
cantidad de agua sustancialmente superior a un 10% en peso.
Según otro aspecto de la presente invención se
proporciona una composición decapante de este tipo que
adicionalmente comprende un componente silícico.
Preferentemente, el componente silícico es un
silicato o un ácido silícico. El silicato puede ser un silicato
natural o artificial. Los silicatos preferentes son los
metasilicatos, de forma especialmente preferente el metasilicato
sódico.
Preferentemente, el componente silícico está
presente en una cantidad entre un 0,1 y un 5,0% en peso, de forma
especialmente preferente entre un 0,5 y un 2,0% en peso de la
composición.
El componente que penetra en el revestimiento
comprende alcohol bencílico y adicionalmente puede incluir
cualquier componente adecuado o mezcla de componentes adecuada,
incluyendo disolventes clorados, por ejemplo
dicloro-metano; pirrolidonas, por ejemplo
N-metil-2-pirrolidona;
lactonas, por ejemplo butiro-lactona.
El acelerador puede ser cualquier componente
adecuado o mezcla de componentes adecuada en incluye, sin estar
limitado a ellos, álcalis fuertes, por ejemplo hidróxido sódico o
potásico, metóxido sódico o potásico e hidróxido de
tetrametil-amonio. El agente de acoplamiento
dependerá del agente de penetración y el acelerador elegidos e
incluye, sin estar limitado a ellos, alcoholes y derivados etéricos
de los mismos, por ejemplo metanol, glicoles, como por ejemplo
mono-etilén-glicol,
mono-propilén-glicol,
etil-diglicol,
N-metil-2-pirrolidina
y mezclas de ellos.
Cuando la composición incluya un agente de
acoplamiento, típicamente comprenderá (en porcentaje en peso):
| - agente de penetración | - 25-80%, | preferentemente | 40-75%, |
| - acelerador | - 1-10%, | preferentemente | 2-5%, |
| - agente de acoplamiento | - 20-75%, | preferentemente | 25-60%, |
y opcionalmente un componente silícico en una
cantidad de hasta el
5%.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se proporciona un método para reducir la corrosión de un
substrato metálico cuando se decapa un revestimiento de dicho
substrato metálico en un baño decapante que contiene agua y una
composición decapante según la invención, introduciéndose un
componente silícico en el baño decapante:
- -
- como parte de la composición decapante;
- -
- como parte de una composición de relleno;
- -
- por adición junto con un acelerador de álcali fuerte o independientemente de éste utilizando una cámara de disolución a través de la cual se bombea la composición decapante; o
- -
- disolviéndolo en agua de enjuague de tal modo que el agua devuelta al baño lleve con ella el componente silícico.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se proporciona un método para reducir la corrosión de un
substrato metálico cuando se decapa un revestimiento de dicho
substrato metálico con una composición decapante que contiene agua
y un álcali fuerte, caracterizado porque en la composición
decapante se introduce un componente silícico.
El componente silícico, preferentemente
metasilicato sódico, se puede introducir en el baño decapante:
- 1.
- como parte de la composición decapante;
- 2.
- como parte de una composición de relleno;
- 3.
- por adición junto con un acelerador de álcali fuerte o independientemente de éste utilizando una cámara de disolución a través de la cual se bombea la composición decapante; o
- 4.
- disolviéndolo en agua de enjuague de tal modo que el agua devuelta al baño lleve con ella el componente silícico.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención está previsto el uso de un componente silícico como
inhibidor de corrosión metálica.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención está previsto el uso de un componente silícico en la
producción de una composición decapante o composición de relleno
para inhibir la corrosión metálica.
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención se proporciona un método para mejorar la acción de una
composición decapante contaminada con agua, que comprende la
adición de un componente silícico para reducir la corrosión.
La invención se describe adicionalmente a
continuación únicamente a modo de ejemplo, con referencia a las
siguientes composiciones y ensayos.
Ejemplo
comparativo
| % p/p | |
| Alcohol bencílico | 97,5 |
| Hidróxido potásico | 2,5 |
Se preparó una composición decapante, como se
indica más arriba, y se calentó a
50ºC.
En la solución se sumergieron placas de aluminio
con un revestimiento de polvo de poliéster curado. El revestimiento
se eliminó en 10 minutos. Después del secado, las placas estaban
libres de pintura y sin corrosión visible.
A continuación, placas parcialmente decapadas se
enjuagaron y se introdujeron de nuevo en la solución con gotas de
agua sobre la superficie de las placas. Una vez completo el
decapado, las placas se enjuagaron, secaron y examinaron. Se observó
que se había producido corrosión con un dibujo similar a las gotas
de agua. A partir de esto se concluyó que, si bien la composición
era un medio decapante adecuado para el acero, no podía utilizarse
con aluminio y otros metales como zinc o magnesio.
La solución se modificó después mediante la
incorporación de agentes de acoplamiento seleccionados entre
glicoles, glicol-éteres y pirrolidonas que tenían un punto de
inflamación muy superior a 50ºC y acoplaban el agua con el
producto. Dichos agentes de acoplamiento incluían
n-metil-2-pirrolidina,
monoetilén-glicol,
monopropilén-glicol y
etil-diglicol.
Se llevaron a cabo experimentos utilizando los
siguientes ejemplos de soluciones:
| % p/p | |
| Alcohol bencílico | 46,5 |
| n-metil-2-pirrolidona | 25 |
| Monoetilén-glicol | 25 |
| Hidróxido potásico | 3,5 |
| % p/p | |
| Alcohol bencílico | 71,5 |
| Monoetilén-glicol | 25 |
| Hidróxido potásico | 3,5 |
Los ensayos de decapado arriba descritos se
repitieron y se añadió agua en incrementos de un 0,5%. Se observó
que no se produjo corrosión hasta que el contenido de agua no fue
superior a un
2%.
Se llevaron a cabo experimentos utilizando estas
soluciones en las que un silicato derivado de ácido metasicílico se
disolvió en la cantidad mínima de agua posible.
En este caso las formulaciones fueron las
siguientes:
| % p/p | |
| Alcohol bencílico | 46,5 |
| n-metil-2-pirrolidona | 22,5 |
| Monoetilén-glicol | 26,0 |
| Hidróxido potásico | 3,5 |
| Metasilicato sódico | 0,5 |
| Agua | 1,0 |
| % p/p | |
| Alcohol bencílico | 67,5 |
| Monoetilén-glicol | 27,5 |
| Hidróxido potásico | 3,5 |
| Metasilicato sódico | 0,5 |
| Agua | 1,0 |
Los ensayos de decapado se repitieron con los
Ejemplos 3 y 4 y se observó que se lograba un rendimiento de
decapado similar pero no se producía
corrosión.
Se llevaron a cabo ensayos de decapado ampliados
con el Ejemplo 4 para simular el uso industrial. Se utilizó 1 litro
de solución de forma continua para decapar placas de aluminio
revestidas con poliéster. A intervalos de un día o de medio día,
dependiendo del uso, la solución se filtró para retirar sedimentos,
se rellenó con material fresco y se introdujo un 0,5% de agua hasta
que se hubo introducido un 7% de agua, momento en el que se observó
que se separaba agua en exceso de la solución y se pudo llegar a
la conclusión de que el agua acoplada en la solución contendría
metasilicato sódico hasta el máximo de su solubilidad. Los tiempos
de decapado se consideraron aceptables y no se observó
corrosión.
A continuación se indican resultados típicos de
la eliminación de un revestimiento de 8 micras de polvo de
poliéster sobre un aluminio cromado:
| Tiempo de decapado | Corrosión | ||
| Ejemplo 4 | (Fresco) | 7,5 min | No |
| Ejemplo 4 | (Usado) 5% agua | 10,5 min | No |
| Ejemplo 4 | (Usado) 5% agua | ||
| Modificado | (SIN METASILICATO) | 10,5 min | Sí |
Se llevaron a cabo ensayos con una solución usada
de una instalación comercial. Dicha solución habría contenido
originalmente:
| n-metil-2-pirrolidona | 40-60% |
| Glicoles | 20-40% |
| Hidróxido potásico | 2-5% |
Sin embargo, la muestra contenía aproximadamente
un 15% de agua debido a una fuga de un serpentín de calefacción y a
la entrada de agua de lluvia. Placas de aluminio no revestidas se
sumergieron en la solución a 50ºC durante 15 minutos y se observó
corrosión. Después se disolvió un 1% de metasilicato sódico en la
solución y se repitieron los ensayos. En este caso no se produjo
corrosión.
Los resultados indicaban que:
- 1.
- la corrosión metálica resulta de la presencia de agua en un decapante de alcohol bencílico / álcali fuerte y se reduce acoplando los componentes con un agente de acoplamiento incluyendo glicol o glicol-éter en cantidades entre un 25 y un 60% en peso; y que
- 2.
- la corrosión metálica resultante de la presencia de agua en dichas composiciones, y en realidad cualquier composición decapante que comprenda un álcali fuerte, se puede reducir (inhibir) significativamente mediante la incorporación de un componente silícico en cantidades entre un 0,1 y un 5% en peso.
Claims (9)
1. Composición decapante para decapar un
revestimiento de un substrato metálico incluyendo aluminio,
magnesio o zinc, que comprende un componente que penetra en el
revestimiento y lo hincha o solubiliza, un acelerador que descompone
el revestimiento para permitir su remoción, y un agente de
acoplamiento, caracterizada porque el componente que penetra
en el revestimiento y lo hincha o solubiliza comprende alcohol
bencílico en una cantidad de como mínimo un 25% en peso de la
composición y el agente de acoplamiento comprende un glicol, un
glicol-éter o mezclas de éstos, y porque dicha composición no
contiene una cantidad de agua sustancialmente superior a un 10% en
peso.
2. Composición decapante según la reivindicación
1, en la que el alcohol bencílico está presente en una cantidad
entre un 25 y un 80% en peso.
3. Composición según la reivindicación 1 ó 2, en
la que la composición decapante comprende adicionalmente un
componente silícico.
4. Composición según la reivindicación 3, en la
que el componente silícico es un silicato o un ácido silícico.
5. Composición decapante según la reivindicación
3 ó 4, en la que el componente silícico está presente en una
cantidad entre un 0,1 y un 5% en peso.
6. Composición decapante según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que el acelerador es un acelerador de
álcali fuerte.
7. Método para reducir la corrosión de un
substrato metálico que comprende aluminio, magnesio o zinc en un
baño decapante que contiene agua y una composición decapante según
cualquiera de las reivindicaciones 1-6,
introduciéndose un componente silícico en el baño decapante:
- -
- como parte de la composición decapante;
- -
- como parte de una composición de relleno;
- -
- por adición junto con un acelerador de álcali fuerte o independientemente de éste utilizando una cámara de disolución a través de la cual se bombea la composición decapante; o
- -
- disolviéndolo en agua de enjuague de tal modo que el agua devuelta al baño lleve con ella el componente silícico.
8. Método según la reivindicación 7, en el que el
revestimiento a decapar es un revestimiento de poliéster o
epoxi-poliéster.
9. Método según la reivindicación 8 o la
reivindicación 9, en el que el acelerador es hidróxido sódico o
potásico, metóxido sódico o potásico o hidróxido de
tetrametil-amonio.
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