PL237201B1 - Środek do ochrony antykorozyjnej - Google Patents

Środek do ochrony antykorozyjnej Download PDF

Info

Publication number
PL237201B1
PL237201B1 PL424013A PL42401317A PL237201B1 PL 237201 B1 PL237201 B1 PL 237201B1 PL 424013 A PL424013 A PL 424013A PL 42401317 A PL42401317 A PL 42401317A PL 237201 B1 PL237201 B1 PL 237201B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polysiloxane
solution
groups
polysiloxanes
agent
Prior art date
Application number
PL424013A
Other languages
English (en)
Other versions
PL424013A1 (pl
Inventor
Karol Szubert
Alicja Jemielita
Hieronim Maciejewski
Original Assignee
Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu filed Critical Univ Im Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority to PL424013A priority Critical patent/PL237201B1/pl
Publication of PL424013A1 publication Critical patent/PL424013A1/pl
Publication of PL237201B1 publication Critical patent/PL237201B1/pl

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest środek do ochronny antykorozyjnej zawierający modyfikowane polisiloksany.
Do niedawna ochrona antykorozyjna opierała się głównie na wprowadzaniu do obróbki metali i powłok - metali ciężkich - będących inhibitorami procesu korozyjnego. Obecnie powłoki chromianowe ze względu na kancerogenność i toksyczność względem środowiska zostają wycofywane z użycia. Poszukiwane są nowe bezpieczne dla środowiska naturalnego i pochodzące ze źródeł odnawialnych inhibitory korozji. Jedną z grup bezpiecznych inhibitorów korozji stanowią polisiloksany z reaktywnymi grupami funkcyjnymi.
Znane są również przykłady zastosowania modyfikowanych polisiloksananów do wytwarzania powłok ochronnych. Stosowane są polisiloksany zawierające reaktywne grupy funkcyjne mogące tworzyć usieciowane struktury przestrzenne. Sun zastosował polisiloksan zawierający grupy aminoetyloaminowe sieciowany za pomocą epoksydowego czynnika sieciującego do wytworzenia powłok na powierzchni stali [X. Sun et al., J. Coat. Technol. Res., (2017) DOI 10.1007/s 11998-017-9918-5], Wytworzone powłoki oddziałują z powierzchnią metalu na zasadzie oddziaływań fizycznych ich przyczepność zależy od charakteru pokrywanej powierzchni.
Singh-Beemat zastosował polimetylohydrydosiloksan w polimerowych powłokach z udziałem polimocznika z dodatkiem montmorylonitu do wytworzenia powłok ochronnych na powierzchni aluminium. Otrzymane powłoki skutecznie ograniczyły występowanie procesu korozji [J. Singh-Beemat, J. O. Iroh, Polymer Engineering and Science (2012) 2611-2620],
Gao otrzymał powłoki ochronne oparte na układzie poliuretan/polisiloksan z dodatkiem tlenku tytanu. Fragment polisiloksanowy otrzymano w wyniku procesu zol-żel tetraetoksysilanu. Otrzymane powłoki skutecznie zabezpieczały powierzchnię aluminium przed korozją [T. Gao et al., J. Appl. Polym. Sci. (2016) DOI: 10.1002/app.42947], Podobnie jak w przypadku powłok otrzymanych przez Sun’a, powłoki hybrydowe epoksy ester/polimocznik/polisiloksan oraz poliuretan/polisiloksan są przykładami powłok opartych na oddziaływaniach fizycznych, w których nie występują bezpośrednie wiązania chemiczne między atomami metalu i powłoki.
Celem wynalazku było opracowanie środka antykorozyjnego, trwale związanego z powierzchnią metalu wiązaniami chemicznymi.
Przedmiotem wynalazku jest środek do ochronny antykorozyjnej zawierający modyfikowane polisiloksany o ogólnym wzorze 1,
Me3Si--O-Si-OSi-O-Si-O-SiMe3 xL r2Jz r
Si(OR1)3 (I) w którym:
R1 oznacza grupę alkilową zawierającą do 1 do 4 atomów węgla korzystnie grupę metylową lub etylową, przy czym grupy R1 mogą być równe lub różne, a R2 oznacza grupę alkilową zawierającą do 3 do 20 atomów węgla, x przyjmuje wartość od 20 do 200, a y i z przyjmują wartość od 1 do 50, przy czym rozkład grup funkcyjnych w polisiloksanie o wzorze 1 jest statystyczny, w postaci roztworu polisiloksanu lub ich mieszaniny w alkoholach lub ich mieszaninach w stężeniu od 1 do 50% polisikoksanu lub ich mieszaniny.
Korzystne jest stosowanie alkoholu metylowego i etylowego. Korzystnie właściwości mają roztwory o stężeniu do 5 do 30%.
Środek otrzymujemy poprzez zmieszanie polisiloksanu o wzorze 1 z rozpuszczalnikiem.
Środek antykorozyjny według wynalazku może być nanoszony na powierzchnie metalu w dowolny sposób np. poprzez zanurzanie, natryskiwanie, powlekanie itp.
Środek może być stosowany do ochrony wszelkich powierzchni metali i/lub ich stopów, w szczególności takich jak stal, aluminium, miedź, cynk.
Środek będący przedmiotem wynalazku może być stosowany do wytworzenia na powierzchni metali lub ich stopów powłoki ochronnej, chemicznie związanej z powierzchnią w wyniku reakcji
PL 237 201 B1 hydrolitycznej kondensacji grup hydroksylowych, znajdujących się na powierzchni metalu, z grupami alkoksylowymi podstawników sililowych znajdujących się w modyfikowanym polisiloksanie o wzorze ogólnym 1.
Przed przystąpieniem do nanoszenia środka powierzchnię metalu oczyszcza się w celu usunięcia wszelkich zabrudzeń, pyłów oraz produktów wcześniejszej korozji przy zastosowaniu powszechnie znanych metod oczyszczania. Korzystne jest dodatkowe zanurzenie oczyszczonej powierzchni metalu w wodnym roztworze KOH w celu odblokowania występujących na powierzchni metalu grup hydroksylowych.
Środek można nanosić stosując dostępne sposoby nanoszenia ciekłych środków ochronnych: malowanie, natrysk, zanurzanie, sonikację. Proces nakładania korzystnie jest prowadzić w temperaturze pokojowej. Następnie otrzymane powłoki suszy się w temperaturze pokojowej lub podwyższanej, podczas suszenia ma miejsce usuwanie wody oraz doreagowanie grup alkoksysililowych Si(OR1)3 związku o wzorze 1. Podczas suszenia elementy metalowe pokryte powłoką ochronną powinny znajdować się w pozycji pionowej.
Środek według wynalazku, dzięki obecności grup alkoksysililowych (grupy -Si(OR1)3 we wzorze 1, może chemicznie połączyć się w powierzchnią większości metali (metale zawierające na powierzchni grupy hydroksylowe). Chemicznie związanie polisiloksanu z powierzchnią metalu zwiększa trwałość i odporność na wymywanie otrzymanych powłok. Dotychczas znane rozwiązania nie wykorzystywały polisiloksanów do których wprowadzano więcej niejedną grupę funkcyjną.
Badania korozyjne otrzymanych w przykładach płytek metalowych przeprowadzono w komorze solnej SC 450 firmy Weiss Technik rozpylając neutralny roztwór solanki (Neutral salt spray NSS) zgodnie z normą PN-EN ISO 9227:2017. Czas badania wynosił 168 godziny. W komorze umieszczano po cztery płytki pokryte środkiem. Ocenę wizualną powierzchni stalowych poddanych działaniu mgły solnej przeprowadzano co 24 godziny. W tabeli zestawiono średni czas po jakim pojawiły się pierwsze oznaki korozji w postaci punktowych białych produktów korozji.
Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:
Polisiloksany użyte w przykładach charakteryzują się statystycznym/przypadkowym rozkładem merów w łańcuchach polimeru.
P r z v k ł a d I
A. Przygotowanie środka
Przygotowano 30% roztwór polisiloksanu w etanolu z dodatkiem tetraetoksysilanu poprzez zmieszanie 30 g polisiloksanu zawierającego po 17% molowych grup oktylowych i trimetoksysililoetylowych (x = 50, y i z = 12), 15 g tetraetoksysilanu oraz 55 mL etanolu. Układ zakwaszono za pomocą kwasu octowego do pH = 2. Roztwór mieszano przez okres 4 godzin w temperaturze pokojowej.
B. Wykonanie powłok
Płytki stali nierdzewnej 304 przemyto kolejno acetonem oraz 10% wodnym roztworem KOH w celu oczyszczenia i odblokowania grup hydroksylowych znajdujących się na powierzchni stali. Tak przygotowane płytki stali zanurzono w naczyniu zawierającym środek otrzymany wg pkt. A. Następnie naczynie to zostało umieszczone w myjce ultradźwiękowej (Bandelin Sonorex RK 255 H) na okres 15 minut. Po procesie osadzania, płytki stali z naniesionymi powłokami polisiloksanu suszono w pozycji pionowej w temperaturze 80°C, przez okres jednej godziny.
Płytki ze środkiem ochronnym poddano badaniu w komorze solnej. Wyniki podano w tabeli 1.
P r z v k ł a d II
Przygotowano 30% roztwór polisiloksanu w etanolu z dodatkiem tetraetoksysilanu poprzez zmieszanie 30 g polisiloksanu zawierającego po 17% molowych grup oktylowych i trimetoksysililoetylowych (x = 50, y i z = 12), 15 g tetraetoksysilanu oraz 55 mL etanolu. Układ zakwaszono za pomocą kwasu octowego do pH = 2. Roztwór mieszano przez okres 4 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie płytki stali nierdzewnej 304, przygotowane zgodnie z procedura podaną w przykładzie I, zanurzono w naczyniu zawierającym 30% roztwór polisiloksanu w etanolu na okres 5 minut. Po wyjęciu z roztworu środka, płytki ustawiano w pozycji pionowej na materiale chłonnym (ręcznik papierowy) w celu usunięcia nadmiaru środka spływającego z powierzchni a następnie pozostawiano na powietrzu na okres 3 minut. Proces zanurzania w roztworze oraz suszenia na powietrzu powtarzano trzykrotnie. Następnie płytki suszono w pozycji pionowej w temperaturze 80°C, przez okres jednej godziny.
PL 237 201 Β1
Płytki ze środkiem ochronnym poddano badaniu w komorze solnej. Wyniki podano w tabeli 1.
Przykład III
Przygotowano 30% roztwór polisiloksanu w etanolu z dodatkiem tetraetoksysilanu poprzez zmieszanie 30 g polisiloksanu zawierającego 7% molowych grup oktylowych oraz 27% molowych grup trimetoksysililoetylowych (x = 50, y = 20 i z = 5), 15 g tetraetoksysilanu oraz 55 mL etanolu. Układ zakwaszono za pomocą kwasu octowego do pH = 2. Roztwór mieszano przez okres 6 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie płytki stali nierdzewnej 304, przygotowane zgodnie z procedura podaną w przykładzie I, zanurzono w naczyniu zawierającym 30% roztwór polisiloksanu w etanolu na okres 5 minut. Po wyjęciu z roztworu środka, płytki ustawiano w pozycji pionowej na materiale chłonnym (ręcznik papierowy) w celu usunięcia nadmiaru środka spływającego z powierzchni a następnie pozostawiano na powietrzu na okres 3 minut. Proces zanurzania w roztworze oraz suszenia na powietrzu powtarzano trzykrotnie. Następnie płytki suszono w pozycji pionowej w temperaturze 80°C, przez okres jednej godziny.
Płytki ze środkiem ochronnym poddano badaniu w komorze solnej. Wyniki podano w tabeli 1.
Przykład IV
Przygotowano 30% roztwór polisiloksanu w etanolu z dodatkiem tetraetoksysilanu poprzez zmieszanie 30 g polisiloksanu zawierającego po 17% molowych grup oktylowych i trimetoksysililoetylowych (x = 50, y i z = 12), 15 g tetraetoksysilanu oraz 55 mL etanolu. Układ zakwaszono za pomocą kwasu octowego do pH = 2. Roztwór mieszano przez okres 4 godzin w temperaturze pokojowej. Następnie płytki ze stopu aluminium 5083, przygotowane zgodnie z procedura podaną w przykładzie I, zanurzono w naczyniu zawierającym 30% roztwór polisiloksanu w etanolu na okres 5 minut. Po wyjęciu z roztworu środka, płytki ustawiano w pozycji pionowej na materiale chłonnym (ręcznik papierowy) w celu usunięcia nadmiaru środka spływającego z powierzchni a następnie pozostawiano na powietrzu na okres 3 minut. Proces zanurzania w roztworze oraz suszenia na powietrzu powtarzano trzykrotnie. Następnie płytki suszono w pozycji pionowej w temperaturze 80°C, przez okres jednej godziny.
Płytki ze środkiem ochronnym poddano badaniu w komorze solnej. Wyniki podano w tabeli 1.
Tabela I - wyniki testów w komorze mgły solnej
Nazwa próbki Średni czas do pojawienia się oznak korozji [h]
Próbka kontrolna stal nierdzewna 304 72
Przykład I 138
Przykład II 135
Przy kład III 126
Próbka kontrolna aluminium 5083 24
Przykład IV 108
Dane zamieszczone w tabeli 1 przedstawiają wyniki obserwacji płytek w przyśpieszonych testach w komorze mgły solnej symulującej warunki morskie. Uzyskane wyniki wskazują na poprawę odporności przed korozją płytek stalowych oraz aluminiowych pokrytych środkiem według wynalazku w porównaniu do próbek kontrolnych nie powlekanych.

Claims (3)

1. Środek do ochronny antykorozyjnej zawierający polisiloksany znamienny tym, że zawiera modyfikowane polisiloksany o ogólnym wzorze 1,
Me3Si—O-Si—OSi-O-Si- O-SiMe3 r
Si(OR1)3 xL r2Jz (1) w którym:
- R1 oznacza grupę alkilową zawierającą do 1 do 4 atomów węgla korzystnie grupę metylową lub etylową, przy czym grupy R1 mogą być równe lub różne,
- R2 oznacza grupę alkilową zawierającą do 3 do 20 atomów węgla
- x przyjmuje wartość od 20 do 200, a y i z przyjmują wartość od 1 do 50, przy czym rozkład grup funkcyjnych w polisiloksanie o wzorze 1 jest statystyczny lub ich mieszaninę oraz alkohole przy czym stężanie polisiloksanów wynosi od 1 do 50%.
2. Środek według zastrz. 1 znamienny tym, że stężanie polisiloksanów wynosi od 5 do 30%.
3. Środek według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że zawiera alkohol metylowy lub etylowy lub ich mieszaninę.
PL424013A 2017-12-22 2017-12-22 Środek do ochrony antykorozyjnej PL237201B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424013A PL237201B1 (pl) 2017-12-22 2017-12-22 Środek do ochrony antykorozyjnej

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL424013A PL237201B1 (pl) 2017-12-22 2017-12-22 Środek do ochrony antykorozyjnej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL424013A1 PL424013A1 (pl) 2019-07-01
PL237201B1 true PL237201B1 (pl) 2021-03-22

Family

ID=67105553

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL424013A PL237201B1 (pl) 2017-12-22 2017-12-22 Środek do ochrony antykorozyjnej

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237201B1 (pl)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101525519B (zh) * 2009-03-30 2011-08-10 中山大桥化工集团有限公司 聚硅氧烷涂料组合物
GB2499847A (en) * 2012-03-02 2013-09-04 Univ Sheffield Hallam Metal coated with polysiloxane sol-gel containing polyaniline
CN103450797A (zh) * 2012-06-05 2013-12-18 武汉赫斯特涂层材料股份有限公司 一种可常温固化的环氧聚硅氧烷树脂
CN104130702A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 苏州聚康新材料科技有限公司 一种钢铁桥梁用涂料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
PL424013A1 (pl) 2019-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brusciotti et al. Hybrid epoxy–silane coatings for improved corrosion protection of Mg alloy
CN100582302C (zh) 用于涂布金属以防止腐蚀的组合物
JP2002536540A (ja) アミノシランおよび多シリル官能シランの混合物を利用する金属処理方法
WO1999067444A1 (en) Corrosion prevention of metals using bis-functional polysulfur silanes
US5292794A (en) Removable protective coating composition for spray painting areas
RU2363769C2 (ru) Состав для нанесения покрытий
NO841764L (no) Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller
Hajjari et al. Hybrid sol-gel silane composite coating reinforced with a hybrid organic/inorganic inhibitive pigment: Synthesis, characterization, and electrochemical properties
JP3363209B2 (ja) 金属製品を腐食防止する方法およびその方法から得られた金属製品
PL237201B1 (pl) Środek do ochrony antykorozyjnej
Zubielewicz et al. Protective properties of organic phosphate-pigmented coatings on phosphated steel substrates
WO1998014280A1 (en) Water-based soft coating for metals
AU2020225262B2 (en) An anti-rust composition for metal surface and a method of anti-rust treatment on metal surface
PL237203B1 (pl) Środek do ochrony antykorozyjnej
US9403993B2 (en) Silane containing coatings
EP1705231B2 (en) Non-chromate aqueous metal surface treating composition, surface-treated steel, painted steel, steel surface treatment method, and painted steel preparing method
WO2009072905A2 (en) Surface coating
ES2303286T3 (es) Procedimiento para el recubrimiento de metales.
BR112020008635A2 (pt) composição aquosa de pré-tratamento, método para preparar uma composição de pré-tratamento de metal e método para revestir uma superfície metálica
JP6153435B2 (ja) 塗料剥離用水性プライマー組成物および塗料剥離方法
AU2015218940B2 (en) Pretreatment of magnesium substrates
EP0118490A1 (en) Compositions for rust treatment.
JPH01259076A (ja) 防汚塗膜の補修方法
SU840199A1 (ru) Раствор дл фосфатировани алюмини и ЕгО СплАВОВ
PL237202B1 (pl) Środek do ochrony antykorozyjnej