NO763826L - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved behandling av en metalloverflate.

Det finnes i dag kommersielt tilgjengelige enkelt-dyppeprosesser for erholdelse av kromatbelegg, innbefattende helsorte kromatbelegg på metallsubstrater såsom sink eller kadmium, sink eller kadmium-stopestykker, sink eller kadmiumplater, aluminium eller kobber. Slike belegg kan gi en hby korrosjon og abrasjonsmot-standsevne, motstandsevne mot flekker og fingeravtrykk, og som tjener som utmerket grunning for maling og andre organiske beleg-ningsmidler. Det er antatt at sorte kromatbelegg vil få anvendelse i stor skala i solabsorberende anordninger i solenergi-celler. En sinkplate som er riktig belagt med et sort kromatbelegg vil motstå mere enn IdO timer dusj med en standard salt-opplosning uten dannelse av et hvitt korrosjonsbelegg. I tillegg kan kromatbelegget tilveiebringe en betydelig smoreevne i de til-feller hvor en glidende kontakt er nodvendig. Som eksempel på en kromatbelegningsprosess som ér kommersielt tilgjengelig kan nevnes "Enthox ZB.992.". Dette bad, likt andre kommersielt tilgjengelige bad for samme formål-, består av en sur opplosning av heksavalént krom inneholdende små mengder opplost solv.

Andre kromatbelegningsopplosninger og fremgangsmåter er tilgjengelige for et antall formål. Opplosninger som gir blå passiverende belegg gir en relativt tynn film med moderat motstandsevne mot korrosjon, eksempelvis mindre enn 24 timer ved "British Standard 1224 Salt Spray" bestemmelse for det dannes hvitekor-rosjonsprodukter av sink. Opplosninger som gir iriserende passiverende belegg gir tykkere■filmer som kan utsettes for salt-. vannssprbytning i. henhold til den ovenfornevnte standard i mere enn 96 timer. Opplosninger som gir olivenfargede passiverte belegg gir tykke kromatfilmer som kan tåle saltbesproytning i 300 - 400 timer. Hver av disse forskjellige belegningsopplbsninger har en optimal neddypningstid,og neddypningen av gjenstander i opplesningen i lengre eller kortere tid resulterer i dårlige resultater.Foreliggende oppfinnelse er anvendbar for alle disse kromatbelegg, men er spesielt fordelaktig i forhold til belegg som utviser en saltresistens på storre enn 24 timer.

Alle disse prosesser og opplosninger har vært kommersielt tilgjengelige i mange år.

Imidlertid, en ulempe ved slike prosesser og opplosninger er-

at belegningen og andre betingelser må nbye kontrolleres for å oppnå optimale resultater. Under anvendelse av ikke tilfreds-stillende betingelser kan det erholdes produkter med vesentlig dårligere korrosjonsmotstandsevne, samt dårligere lysektehet i den betydning at sorte plater blir gronne ved lyseksponéring. Ytterligere er det nodvendig å torke de belagte produkter, spesielt sorbelagte produkter, i det vesentlige ved romtemperatur da hoyere temperaturer odelegger beleggets egenskaper. Ved foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en behandling for kromatbelegning som eliminerer eller fjerner disse ulemper.

I henhold til oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for behandling av en kromatbelagt metalloverflate, hvor frem-, gangsmåten omfatter at en slikt belagt overflate bringes i kontakt med en vandig opplesning eller dispersjon av elementært svovel og/eller minst en svovelinneholdende forbindelse. Svovelinneholdende forbindelser egnet for anvendelse ved foreliggende fremgangsmåte innbefatter de folgende, som alle har et meget lavt loselighetsprodukt med solv: Svovelinneholdende forbindelser omfattende oksyanioner av svovel med nedsatt reduksjonsevne, samt organiske tioforbindelser. Spesielle grupper av egnede svovelinneholdende forbindelser innbefatter:

tioglykolater og ditioglykolater,

1 2

hvori R, R og R er hydrogen eller C^_.g alkyl og M er

et alkalimetall eller ammonium ;eller substituert ammoniumion. Blandinger av slike svovelinneholdende forbindelser kan også

med fordel anvendes.

Kjemien ved kromatpassiviseringsbelegninger er ikke fullt forstått. Imidlertid antas det at foreliggende fremgangsmåte på noen måte er beslektet med fikseringsteknikken innen det fotografiske felt og at effektive svovelinneholdende materialer kan være de som er egnet for fotografisk fiksering.

Behandlingen kan utfores ved å dyppe en kromatbelagt gjenstand

i en vandig opplbsning inneholdende minst 0,05 M, fortrinnsvis minst 0,15 M og mere foretrukket 1,0 - 3,5 M av den svovelinneholdende forbindelse. Det er mulig, men ikke alltig onskelig,

å modifisere opplbsningens pH for å oppnå bedre resultater. : Opplbsningens temperatur kan være i området 10 - 100°C selv pm romtemperatur er foretrukket, og anvendelse av temperaturer over 35°C med tiosulfat, og muligens andre forbindelser, kan resultere i dårligere resultater. Dyppetiden er avhengig av konsentrasjon og temperatur av den vandige opplbsning, og kan ligge i området fra 1 sekund til 1 time, men fortrinnsvis er dyppetiden 0. 5 - 5 min.. Lengre dyppetider kan nedsette korrosjonsmotstands-egenskapene for belegget og kan resultere i fargetap eller gi en pulverlignende effekt på overflaten. Tilsvarende feil kan forårsakes ved anvendelse av for tynne opplosninger. Det behandlede og belagte produkt kan deretter vaskes og tbrkes. Når vaskingen utfores med varmt vann vil det sorte, kromatbelagte produkt ha en vedheftende matt overflate som gjor den spesielt egnet for anvendelse ved utnyttelse av solenergi.

En foretrukket operasjonsrekkefblge i henhold til oppfinnelsen

er som .folger:

1. Fremstille en vandig opplbsning av heksavalent krom med en konsentrasjon i området 0,1 - 3,0 M og med et sblvinnhpld tilsvarende 0,0003 - 0,1 M ved en pH i området 0,5-4. 2. Sink- eller kadmiumoverflaten som skal behandles bringes i

kontakt med den vandige opplesning, eksempelvis ved dypping inntil et sort kromatbelegg dannes, hvilket vanligvis krever 1-3 min. og hvor 2 min. er optimalt.

3. Rens det belagte produkt med kaldt vann.

4. Bring den sorte kromatbelagte sink- eller kadmiumoverflate

i kontakt med en vandig opplbsning av en svovelinneholdende forbindelse, som ovenfor beskrevet. 5. Vask. 6. Tbrk overflaten ved en temperatur som ikke overstiger 60°C.

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen gir fblgende fordeler, men det- må forstås at ikke alle disse fordeler nbdvendigvis vil kunne observeres bestandig. a) Korrosjonsmotstandsevnen for den sorte kromatbelagte metalloverflate kan forbkes mange ganger. Belegg med utmerket korrosjonsmotstandsevne kan oppnås sikrere enn det som tidligere var mulig. b) Den belagt metalloverflate kan tbrkes ved forhbyede temperaturer , mens det tidligere var nbdvendig å tbrke ved romtemperatur med den derav fblgende forsinkelse og stbrre kraft-forbruk for luftsirkulasjon. c) Lysekteheten av de behandlede produkter kan være bedre enn kjente kromatbelagte produkter.

De fblgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel 1

Et sort kromatbelegg av god kvalitet vil motstå en 100 timers saltbesproytningsprové (B.S.S. 1224/1970, ASTM-B 368-68). Imidlertid, for å vise effektiviteten av den etterfblgende dyppe-behandling i den svovelholdige opplbsning ble gjenstandene behandlet slik at uten denne etterfølgende behandling ville det belagte sink kun motstå 48 timers saltbesprbytning.

Like prbvestykker ble behandlet i den samme kromatoppibsning i

2 min. og deretter vasket omhyggelig. Kontrollprbvestykkene ble deretter tbrket ved romtemperatur.

De gjenværende prbvestykker ble dyppet i en natriumtiosulfatopp-lbsning (200 g/l) i 2 min. og deretter omhyggelig vasket. Av de således behandlede prover ble noen tbrket ved romtemperatur (20°C) eller ved 50°C. De erholdte resultater er vist i det etterfølgende.

Eksemplene 2- 8

Sorte kromatbelagte sinkplater ble dyppet i vandige,opplosninger eller dispersjoner av forskjellige svovelinneholdende forbindelser. Neddypningstideh var 2 min. ved romtemperatur.

De angitte pH-verdier i hvert tilfelle er den naturlige pH

for den aktuelle forbindelse. De behandlede plater ble under-sokt med hensyn på: a) korrosjonsmotstandsevne i henhold til "British Standard 1224 Salt Spray Test" og resultatene er angitt i antall timer

for fremkomst av hvite korrosjonsprodukter av sink,

b) lysektehet ved eksponering av UV-lys, resultatene er angitt i antall dogn for vesentlige forandringer fant sted.

Eksempel 9.

Effekt av pH

Sorte kromatbelagte.sinkplater ble dyppet i 2 min. ved romtemperatur i forskjellige opplosninger som hver inneholdt en mettet opplbsning av tiourea. Opplbsningene hadde henholdsvis en pH på 4,. 5, 6, 7, 8, 9 og 10. De behandlede, belagte plater ble undersbkt med hensyn til saltbesprbytningsmotstandsevne og resultatene var de samme for. alle plater, hvilket indikerer at opplbsningens pH ikke er av betydning.

Eksempel 10

Behandlingen i henhold til eksempel 9 ble gjentatt under anvendelse av opplosninger inneholdende 175 g/l natriumtioglykolat ved en pH på 4,5, 6, 7, 8, 9 og 10. Også i dette tilfellet

var resultatene de samme for alle plater.

Eksempel 11

Fremgangsmåte ifolge eksempel 9 ble gjentatt under anvendelse av opplosninger inneholdende 300 g/l natriumtiosulfat ved en pH på 4 og 8. "Opplosningen" ved pH 4 var i det vesentlige en dispersjon av elementært svovel. Også i dette tilfellet var resultatene det samme for alle plater.

Eksemplene 12 og 13

Par av metallsubstrater ble påfort et sort kromat-passiverende belegg under egnede betingelser. En plate av hvert par ble deretter neddyppet i 2 min. ved romtemperatur i en vandig opplbsning inneholdende 300 g/l natriumtiosulfat, deretter vasket og tbrket ved romtemperatur. Korrosjonsmotstandsevnen av de behandlede, belagte substrater og de ubehandlede, belagte substrater ble sammenlignet ved å anvende saltbesprbytningsprbven, med de fblgende resultater:

Eksempel 14

Sorte, kromatbelagte sinkplater ble neddyppet i forskjellige tidsrom i tioureaopplbsninger med forskjellige konsentrasjoner, med de fblgende resultater:

Eksempel 15

Sorte, kromatbelagte sinkplater ble neddyppet i forskjellige tidsrom i natriumtiosulfatopplosninger med forskjellige konsentrasjoner, med de fblgende resultater:

Eksempel 16

Sorte, kromatbelagte sinkplater ble neddyppet i henholdsvis 10 s og 90 s i tioureaopplbsninger med forskjellige konsentrasjoner, med de fblgende resultater:

Sorte, kromatbelagte sinkplater ble neddyppet i tiourea- og natriumtiosulfatopplosninger og deretter tbrket ved forskjellige temperaturer, med de fblgende resultater:.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved behandling av kromatbelagte over-flater, karakterisert ved at den belagte overflate bringes i kontakt med en vandig opplbsning eller dispersjon av elementært svovel og/eller minst en svovelinneholdende forbindelse omfattende oksyanioner av svovel med reduserende evne, samt organiske tioforbindelser.

2. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at metalloverflaten som behandles er en sort, kromatbelagt metalloverflate.

3. Fremgangsmåte ifblge krav 1 eller 2, k a r a k - . terisert ved at det anvendes en svovelholdig forbindelse omfattende natriumtiosulfat, natriumtioglykolat eller tiourea.

4. Fremgangsmåte ifblge kravene 1-3, karakterisert ved at den belagte metalloverflate dyppes i en vandig opplbsning inneholdende 1,0 - 3,5 molar konsentra-[sjon av den svovelinneholdende forbindelse. -

5. Fremgangsmåte ifblge krav 4, karakterisert vedat dyppingen utfores ved en temperatur ikke overstigende 35°C i 0,5 - 5 min..

6. Fremgangsmåte ifblge krav 4 eller 5, karakterisert ved at den behandlede, belagte overflate tbrkes ved en temperatur ikke overstigende 60°C.

7. Fremgangsmåte ifblge kravene 1-6, karakteris s er t ved at den belagte metalloverflate er sink, kadmium, aluminium eller kobber.