NO833753L - Fremgangsmaate for fjerning av rust - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjerning

av rust fra metalloverflater.

Det har lenge vært et problem hvorledes man kan.fjerne rust

fra metalloverflater som siden skal påføres maling eller andre beskyttende belegg. Mekanisk renseteknikk så som sandblåsing, børsting eller skrubbing er sterkt støvdannende og dessuten tidskrevende. Tidligere forsøk på kjemisk å rense rustne overflater har ikke vært fullt ut tilfredsstillende.

En spesielt vanskelig type metalloverflater.å.rense er de uregelmessige overflater som finnes på skip, f.eks. i høy-temperaturventiler, rør og lignende. Den eneste fremgangsmåte som ofte kan brukes er en tidkrevende børsting av overflaten og deretter en påføring av oppløsning av.et fuktemiddel blandet med et kjemisk rensemiddel. En slik teknikk har en rekke vanskeligheter, så som å holde rensevæsken i kontakt med den overflate som skal renses, -særlig i tak og.andre hengende gjen-stander, foruten at man får.et problem med. fjerning av vaske-væskene. Dessuten er disse oppløsningene ofte giftige, de er ikke særlig økonomiske og krever store vannvolumer for den etterfølgende vasking.

Tidligere forsøk på kjemisk å fjerne rust har blant annet-inn-befattet at man har brukt kjemikalier, så som en.hemmet salt-syre, etylendiamintetraeddiksyre (EDTA), EDTA/sitronsyre etc.

I den senere tid er det blitt foreslått at man kan bruke en pasta av en vannoppløselig polymer, så som polyvinylpyrrolidon (PVP) og et gelateringsmiddel, så som EDTA, som så kan påføres den rustne metalloverflate som skal renses. Etter påføring herdner pastaen til en tykk skorpe som innkapsler rusten og etterpå kan den fjernes fra den rensede overflate og fjernes som et fast avfallsstoff. Denne fremgangsmåte er mer detaljert beskrevet i US-patent nr. 4.325.744.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for fjerning

av rust fra rustne metalloverflater som innbefatter at man: a) påfører nevnte rustne overflate et lag av en rust-fjernende sammensetning bestående.i alt vesentlig

av en vandig oppløsning av en kopolymer av malein- * syre og en monomer med formelen CH9=CHR, hvor R

1 1 1 representerer H, CH3, OR eller OCOR , og R repre-s senterer CH^ eller CHgCH^; og

b) lar nevnte lag av sammensetningen tørke, hvoretter rusten blir inkorporert i nevnte lag som deretter

løsner av seg selv fra overflaten.

Den maleinsyrekopolymer som brukes i foreliggende oppfinnelse kan fremstilles ved en hydrolyse av en forløper-kopolymer av maleinsyreanhydrid og en monomer med formelen CH9=CHR, hvor R

1 1 1 representerer H, CH^, OR eller OCOR , hvor R representerer CH^ eller Cr^CH^. Forløper-kopolymeren kan fremstilles ved enhver av de vanlige kjente fremgangsmåter.som brukes- for frem-stilling av slike kopolymerer, f.eks. slik det.er beskrevet i US-patentene3.553.183, 3.794.622 og 3.933.763"og som her inn-går som referanser. I foreliggende oppfinnelse vil kopolymeren brukes i form av en vandig oppløsning som vanligvis vil inne-holde mellom 5 og 6 0 vekt% polymer og mellom 4 0 og 95 vekt% vann.- Molekylvekten på maleinsyrekopolymeren kan.variere meget sterkt. Generelt egnet for bruk i foreliggende, oppfinnelse er kopolymerer med K-verdier mellom 20 og 120 eller endog høyere. Det er selvsagt slik at de viskositeter man oppnår innenfor de ■foretrukne, grenser med hensyn., til innhold av vann. og K-verdi -som er nevnt ovenfor|.. kan variere meget sterkt. avhengig av den vannmengde som. brukes. Valget .av en foretrukket viskositet for den rustf jernende .beleggende sammensetning, ifølger.<foreliggende oppfinnelse, vil være sterkt avhengig av dens påtenkte bruk. Formmetalloverflater med lite rust kan det være.ønskelig å ha en tynn væske med viskositet på mellom 50 og 50.000 centipois (eps), slik at belegget kan påføres med en vanlig malingskost til en tykkelse på mellom 0,01 og ca. 5 mm. Formange andre formål kan det væreønskelig med en relativt høy viskositet, slik at man får et pastalignende belegg med en viskositet f.eks. mellom 10.000 og 250.000 eps. Slike belegg med høy viskositet

kan lett påføres selv på overhengende overflate, f.eks. ved hjelp av en kniv eller en sikling slik at man får fremstilt belegg med en tykkelse på mellom 0,5 og 20 mm eller enda tykkere. Den pastalignende formen av kopolymeren er spesielt foretrukket for påføring på vertikale eller overhengende overflater hvor det ville være meget uønskelig med drypping eller renning av belegget etter at det er påført.

Hvis det er ønskelig,kan viskositeten på den.beleggende sammensetningen ifølge foreliggende.oppfinnelse økes.ved at-sammensetningen tilsettes ett eller flere fortykningsmidler i tilstrekkelig mengde til å øke viskositeten på sammensetningen til den forønskede verdi. For dette formål kan man bruke mange forskjellige typer fortykningsmidler. Når slike.fortykningsmidler brukes, vil de vanligvis anvendes i mengder på mellom 0,1 og 10 vekt% basert på vekten av den totale, sammensetningen. Egnede fortykningsmidler innbefatter f.eks. naturlig eller syntetisk gummi så som xantan, guar-gummi, tragakant etc; cellulosederivater så som karboksyetylcellulose, hydrogeler. så som tverrbundne polymerer av akrylsyre og andre syntetiske fortykningsmidler så som et tverrbundet poly(metylvinyleter/ maleinsyreanhydrid). Tverrbundne interpolymerer av denne type er beskrevet i US-patent 3.448.088 og dette patent.inngår her som en referanse. Forløperne av kopolymerer som brukes i foreliggende oppfinnelse er maleinsyreanhydrid-kopolymerer med for-

mel :

Som nevnt ovenfor kan kopolymeren brukes i form.av en vandig oppløsning. Kopolymeren som brukes i den vandige oppløsningen er hydrolysert og har følgende generelle formel:

I praktisk gjennomføring av oppfinnelsen er det vanligvis foretrukket at den beleggende sammensetningen som påføres de rustne metalloverflater har en tykkelse på minst.0,01 mm, fortrinnsvis mellom 0,5 og 2 mm. For sterkt rustne overflater er det foretrukket at belegget er minst 1 mm tykt for å sikre en egnet fullstendig fjerning av rusten. Belegg påfør[t"~i den foretrukne tykkelse vil under de fleste normale betingelser tørke iløpet av tidsrommet mellom 1/2 og 8 timer. Tørketiden vil være avhengig av en rekke forskjellige faktorer, så som tykkelsen på det opp-rinnelige laget og lagets viskositet, samt de atmosfæriske betingelser - da spesielt temperatur og fuktighet. Hvis man lar beleggene tørke fullstendig, blir rusten inkorporert i belegget (idet man antar at belegget er tilstrekkelig tykt til at det kan inkorporere den rustmengde som forefinnes på metalloverflaten), og det tørkede belegget inneholdende rusten.vil da løsne fra metalloverflaten i form av flak eller striper som enten faller av metalloverflaten av seg selv eller lett kan fjernes ved blå-sing eller børsting. I forbindelse med overhengende overflater vil nevnte selvfjernende egenskap være tilstrekkelig til at flakene eller stripene av det tørkede belegget faller ned fra metalloverflaten under påvirkning av tyngdekraften. Denne selvfjernende egenskap i de brukte kopolymerer.er relativt ufølsom med hensyn til variasjoner i temperatur og fuktighet. Under visse betingelser f.eks. når belegget ikke er tørket fullstendig, kan det være nødvendig å børste eller skrape overflaten for å

få en fullstendig fjerning av det rustholdige belegget. Mens man ikke fullt ut forstår den nøyaktige mekanisme ved. hvilken rusten blir inkorporert i belegget som deretter løsner fra metalloverflaten, antar man at den beleggende sammensetningen fukter og kompleksdanner seg med rustpartiklene samtidig som de filmdannende egenskapene er slik at belegget inneholdende

rusten etter fullstendig tørking løsner spontant.fra metalloverflaten.

De følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen uten at den er. begrenset til disse. Det materialet som i eksemplene er identifisert som VAZO 52, er en azo-isobutyro-valeronitril-initiator som fremstilles av duPont.

Eksempel 1

18 g av en kommersiell kopolymer poly(metylvinyleter-ko-maleinsyre-anhydrid)-Gantrez AN 139, et produkt fra GAF Corporation, ble tilsatt et glasskår med skrukork, hvoretter man tilsatte 80 g destillert vann.- Karet ble plassert i et risteapparat,

og ristet ved romtemperatur inntil man fikk en klar oppløsning, noe som indikerte en fullstendig hydrolyse.

Polymeroppløsningen ble analysert med følgende resultat:

En 28 gauge-plate av jern, hvis overflate var.dekke met rust, ble plassert på en benk og belagt med et 1,27 mm tykt og 63 mm bredt lag av kopolymeroppløsningen, idet man. brukte en på-strykningskniv.

Det belagte metall ble hensatt over natten. Neste morgen fant man at den sprø filmen hadde skilt seg fullstendig fra metalloverflaten, mens rusten var innleiret i den utskilte filmen. Overflaten på metallet var fullstendig fri for rust.

Eksempel 2

35 g kommersiell poly(etylen-ko-maleinsyreanhydrid)-EMA 21 ,

et produkt fra Monsanto Chemical Company, ble plassert i et kar med skrukork og tilsatt 65 g vann.- Karet ble plassert i et risteapparat og ristet ved romtemperatur inntil man fikk en klar oppløsning.

Polymeroppløsningen ble analysert med følgende-resultat:

Samme jernplate som i Eks. 1, hvis overflate var dekket med rust ble plassert på en benk og belagt med et 1,27 mm tykt og 63 mm bredt lag av kopolymeroppløsningen, idet man brukte en påstryk-ningskniv.

Det belagte metall ble så hensatt over natten. Neste morgen fant man at den sprø filmen hadde skilt seg fullstendig fra metallet, og rusten var innleiret i selve filmen. Metalloverflaten var fullstendig fri for rust.

E ksempel 3

En 2-liters kjele utstyrt.med mekaniskerører, tilbakeløpskjøler, gasstilførselsrør og et termometer ble renset med nitrogen. Kjelen ble så tilsatt følgende ingredienser i den angitte rekke-følge:

Systemet ble oppvarmet til 65°C og holdt på denne temperatur i 15 minutter. Deretter ble 193,5 g vinylacetat plassert i en dråpetrakt og tilsatt reaksjonsblandingen i én time, mens man holdt nevnte temperatur. Deretter ble temperaturen holdt på 65°C i én time og så ble det tilsatt 0,5 g VAZO 52. Temperaturen ble stadig holdt på 65°C og tilsetning av 0,5 g VAZO 52 ble gjentatt to ganger med én times mellomrom,.inntil en prøve ga negative resultater på maleinsyreanhydrid.

Polymersuspensjonen ble filtrert, og filterkaken ble igjen ut-rørt i 600 ml metylenklorid.. Suspensjonen ble så rørt i en halv time ved romtemperatur og så igjen filtrert; Den fra-filtrerte polymeren ble vasket tre ganger med 100 ml metylenklorid og så tørket i vakuum ved 8 0°C.

En analyse av polymeren viste følgende resultater:

35 g av denne kopolymeren ble plassert i et. glasskår med skrukork og tilsatt 65 g destillert vann.■ Karet ble plassert i et risteapparat og ristet ved romtemperatur inntil man fikk en klar oppløsning, noe som angir en fullstendig-hydrolyse. Poly-meroppløsningen ble analysert med følgende resultat:

Samme jernplate som i Eks. 1 og som var dekket med rust ble plassert på en benk og belagt med et 1,27 mm tykt og 63 mm bredt lag av kopolymeroppløsningen ved hjelp av en påstryknings-kniv.

Den belagte metallplaten ble så hensatt over.natten. Neste morgen fant man at den sprø filmen hadde skilt seg fullstendig fra metalloverflaten, og rusten var innleiret i den utskilte filmen. Metalloverflaten var fullstendig fri for rust.

Eksempel 4

Man brukte samme fremgangsmåte som i Eks. 1, bortsett fra at man brukte poly(etylvinyleter-ko-maleinsyreanhydrid) eller poly(propylvinyleter-ko-maleinsyreanhydrid) som forløper-kopolymeren i stedet for nevnte poly(metylvinyleter-ko-maleinsyreanhydrid) som angitt i Eks. 1. Man brukte.også fremgangs-måten fra Eks. 3 ved å bruke vinylproprionat i stedet for vinylacetatet. fra Eks. 3.

Skjønt oppfinnelsen er blitt beskrevet med hensyn til foretrukne utførelser, er det underforstått at.man.lett kan ut-føre forskjellige forandringer og modifikasjoner uten at man derved forlater, oppfinnelsens intensjon slik denne fremgår av de etterfølgende krav.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fjerning av rust_fra rustne metalloverflater,karakterisert vedat man: a) påfører nevnte rustne overflate et lag av en rust-fjernende beleggende sammensetning bestående i alt vesentlig av en vandig oppløsning av en kopolymer av maleinsyre og en monomer med formelen CH9=CHR, 1 I hvor R 1representerer H, CHo, OR, eller OCOR , og hvor R representerer CH3eller Cl^Crl^; og b) lar nevnte lag av nevnte beleggende sammensetning tørke, hvorved rusten blir inkorporert i nevnte lag som deretter løsner av seg selv fra overflaten.

2. Fremgangsmåte..ifølge krav 1,karakterisert vedat den beleggende sammensetningen inneholder mellom 5 og 6 0 vekt% kopolymer og mellom 4 0 og 95 vekt% vann.

3. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-2,karakterisert vedat den beleggende sammensetningen har en viskositet på mellom 50 og 25 0.000 eps.

4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-3,karakterisert vedat den beleggende sammensetningen påføres den rustne metalloverflaten. i en tykkelse på mellom 0,01 og 2 0 mm.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-4,karakterisert vedat laget av den påførte beleggende sammensetningen tørkes i et tidsrom mellom 1/2 time og 8 timer.

6. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5,karakterisert vedat R representerer hydrogen.

7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5,karakterisert vedat R representerer CH3.

8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5,karakterisert vedat R representerer OR1.

9. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1-5,karakterisert vedat R representerer OCOR<1.>

10.. Fremgang^småte ifølge krav 8 eller 9,karakterisert: ved at R1 representerer CH2CH3.

11. Fremgangsmåter ifølge krav 8 eller 9,karakterisert vedat R<1>representerer CH3>