DE1621500C2 - Wäßriges Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen - Google Patents
Wäßriges Korrosionsschutzmittel für MetalloberflächenInfo
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Description
40
Die Erfindung betrifft ein verbessertes wäßriges Korrosionsschutzmittel auf Basis von selbsthärtenden
Organoammoniumsilikatmassen, das erhöhte Oberflächenhärte und verbesserte Haftung an dem Grundmetall
aufweist. . ·
Die Probleme, die bei ähnlichen bekannten Überzügen auftreten, und die -Vorteile bei der Verwendung
organischer Ammoniumsilikatbindemittel sind bekannt, ebenso wie die allgemeinen Eigenschaften von Organoammoniumsilikaten.
Die Eigenschaften der Alkalisilikate und die Wirkung von verschiedenen Zusätzen wurde
ebenfalls bereits beschrieben. ,
Es wurden auch bereits selbsthärtende Überzüge mit Trägermedien hergestellt, die Organoammoniumsilikate
und Metallpigmente enthalten, nämlich Zink-, Aluminium-, Magnesium- oder andere äquivalente
Metallpulver, die unedler sind als Eisen. Häufig wird Aluminium wegen seiner Fähigkeit, undurchlässige
Schichten eines flockigen Pigments zu bilden, verwendet.
Die Verwendung von Trägermedien auf Basis von Natrium- und Kaliumsilikaten ist bekannt. Die Natriumsilikatträgermedien
sind viel wohlfeiler als die quaternären Ammoniumsilikatträgermedien und bilden eine sehr
harte Oberfläche. Sie widerstehen jedoch dem Auslaugen durch wäßrige Lösungen während langer Dauer
nicht. Die üblichen Natriumsilikat enthaltenden zinkreichen Überzugsmassen erfordern eine zweite Behand
lung, um das Auslaugen durch Wasser zu vermeiden.
Es ist bekannt, daß Organoammoniumsilikatlösungen und Alkalisilikatlösungen miteinander vermischt werden
können; es war jedoch nicht zu erwarten, daß solche Kombinationen mit einem großen Anteil an Alkalisilikat
unter feuchten Bedingungen rasch härten würden. Tatsächlich hat sich gezeigt, daß beim Vermischen
normaler Organoammoniumsilikat-Trägermedien mit den handelsüblichen Alkalisilikat-Trägermedien die
Lebensdauer der gemischten Trägermedien recht kurz ist, z. B. eine Woche oder weniger. Diese Mischungen
sind daher für viele technische Anwendungsgebiete ungeeignet. Dies gilt besonders bei einem niederen
Verhältnis von Alkalisilikat zu Organoammoniumsilikat. Diese Mischungen bilden Überzüge mit besserer Härte
und Adhäsion als die Überzüge unter Verwendung der Organoammoniumsilikat-Trägermedien allein, können
jedoch nur dann praktisch angewendet werden, wenn die kurze Gebrauchsdauer geduldet werden kann.
Ferner ist ein Korrosionsschutzmittel bekannt, das aus mit Alkalimetall stabilisierter kolloidaler Kieselsäure,
Zinkpulver und einem mit Wasser mischbaren Amin besteht. Diese Überzugsmassen enthalten jedoch SiO2
mit geringerem Alkalimetallgehalt und einer größeren Menge Alkalisilikat, als sie erfindungsgemäß vorgesehen
ist. Wie durch Vergleichsversuche gezeigt werden konnte, ist das Korrosionsverhalten der bekannten
Überzugsmassen wesentlich schlechter als das der erfindungsgemäßen Mittel.
Demgegenüber ist das wäßrige Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen, das neben feinverteiltem
Pulver eines Metalls, das unedler als Eisen ist und ein Trägermedium auf Basis von organischem quaternärem
Ammoniumsilikat enthält, gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch ein Trägermedium aus einem
Gemisch von organischem quaternärem Ammoniumsilikat mit Alkalisilikat im Verhältnis von 0,7—10, wobei
der Silikatgehalt des Trägermediums, bezogen auf Siliciumdioxid, zwischen 15 und 24% beträgt.
Das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel weist gegenüber den erwähnten bekannten Überzugsmassen,
die durch Vermischen normaler Organoammoniumsilikat-Trägermedien mit handelsüblichen Alkalisilikat-Trägermedien
erhalten werden, stark erhöhte Lebensdauer auf. Es werden Überzüge gebildet, die hart sind,
kräftig an der Basis haften, der Feuchtigkeit widerstehen und selbst härten. Es wäre eher zu erwarten
gewesen, daß die Zugabe von Alkalisilikat zu dem Organoammoniumsilikatsystem eine geringe Korrosionsbeständigkeit
der fertigen Überzüge sowie eine geringere Feuchtigkeitsbeständigkeit bewirken und das
Selbsthärten verhindern würde. Zwar sind die Organoammoniumsilikat-Trägermedien
6 bis 8 Monate lang innerhalb eines weiten Verdünnungsbereiches stabil, wenn der gesamte Silikatgehalt, gerechnet als Siliciumdioxid,
auf etwa 24% oder weniger verringert wird. Es war jedoch sehr überraschend, daß die erfindungsgemäßen,
kombinierten bzw. gemischten Systeme von Organoammoniumsilikat und Alkalisilikat stabiler sind
als das Organoammoniumsilikat-Trägermedium allein, obwohl es scheint, daß das kristalloide Siliciumdioxid
der Alkalisilikate nicht in den kolloidalen Zustand verschoben sein dürfte. Ferner kann ein Organoammoniumsilikat-Trägermedium,
das bis etwa zum Verdikkungspunkt gealtert worden ist, verdünnt und mit Alkalisilikat, wie Natriumsilikat, kombiniert werden, und
es kann die gleiche lange Lebensdauer erzielt werden. Die erfindungsgemäßen neuen Massen sind wegen der
geringeren Kosten des Trägermediums und des geringeren Zinkgehaltes auch wirtschaftlicher.
Die Erfindung wird in dieser Beschreibung an Hand von Zinkpulver enthaltenden Mitteln erläutert, die in
der Praxis am häufigsten verwendet werden. Es können jedoch auch andere der bereits genannten Metallpulver
Verwendung finden.
Bei den erfindungsgemäßen verbesserten Systemen können Organoammoniumsilikate mit Verhältnissen
von Siliciumdioxid zu Organoammoniumion von etwa 4,5 bis 13 und für Natriumsilikate beispielsweise
zwischen etwa 2,0 und dem im Handel gegenwärtig höchsten zur Verfügung stehenden Verhältnis von etwa
4,0 angewendet werden (jeweils als SiO2: Na2O bzw.
(ΝΗ,φΟ angegeben). Äquivalente Kalium- und Lithiumsilikate
sind zwar wesentlich teuerer, können jedoch ebenfalls verwendet werden.
Für beste Ergebnisse zieht man es vor, eine Alkalisilikatlösung zu verwenden, die größtenteils
kristalloides Siliciumdioxid enthält.
Wenn es sich hier zwar hauptsächlich um die flüssige Form von Alkalisilikaten handelt, so kann man auch ein
leicht lösliches, trocknes, pulverisiertes Alkalisilikat mit dem Zink vermischen. Wenn diese Mischung mit dem
Organoammoniumsilikat-Trägermedium kombiniert wird, ergibt sich ein System, das zu einem sogar noch
härteren Überzug führt, da das Alkalisilikat frisch gelöst ist.
Es kann auch NaOH oder KOH zusammen mit höher siliciumhaltigen Organoammoniumsilikaten verwendet
werden. Diese Alkalien reagieren zuerst unter Bildung einer gelatinösen Masse, die sich später zu einem
äquivalenten System von Organoammoniumsilikat und Alkalisilikat verflüssigt. Dies bedeutet, daß das Alkaliion,
das Organoammoniumion und das Silikation ein Gleichgewicht in dem System erreicht, das nicht von der
Anfangsform der Komponenten abhängt
Unter den quatemären Ammoniumkationen bevorzugt man die Verwendung von gemischten Alkyl-Alkanol-Ionen,
da sie gegenüber quaternären Alkanolionen eine bessere Stabilität zu ermöglichen scheinen. Deshalb
bevorzugt man die Verwendung von Methyl-triäthanolammoniumsilikat an Stelle von Tetraäthanolammoniumsilikaten.
Im einzelnen wurde gefunden, daß sich das Trägermedium
verhältnismäßig bald verdickt und eine verhältnismäßig kürzere Lebensdauer besitzt, z. B. 1 Woche oder
kürzer, wenn der Silikatgehalt, bezogen auf Siliciumdioxid, des Trägermediums größer ist als etwa 24%,
während bei einem Gehalt unterhalb 24% (und vorzugsweise von etwa 20%) die Lebensdauer kommerziell
brauchbar ist (z. B. mehrere Monate beträgt). Jedoch muß der Gehalt wenigstens etwa 15% sein, um
vernünftige und befriedigende Eigenschaften in dem gehärteten Überzug zu erzielen. Die Organoammoniumsilikat-Trägermedien
ohne Alkalisilikat-Zusatz erfordern einen beträchtlich höheren Silikatgehalt, um
befriedigende Überzugseigenschaften zu erzielen.
Wie erwähnt, wird es bevorzugt, ein Mittel zuzugeben, das die fertige Überzugsmischung thixotrop macht.
Es wurde gefunden, daß hydratisierte bzw. wasserhaltige Magnesiumsilikate besonders geeignet sind. Andere
Systeme von wasserlöslichen Kautschuken und von Talk u. dgl. können ebenfalls verwendet werden. Es hat
sich ferner gezeigt, daß die Verwendung von feiner verteilten Zinkpulvern zu einem härteren Überzug
führt, und es ist bekannt, andere Tone und Metalloxide in solche Systeme einzuarbeiten.
In den folgenden Beispielen wurden die folgenden Materialien verwendet:
Alkalisilikate
| Verhältnis | Na2O | |
| SiO2/Na2O | bzw. K2O | |
| bzw. K2O | 27 | |
| Beispiele 5, 7 | 2,0 | |
| pulverförmiges Natriumsilikat | 8,9 | |
| Beispiele 3,4 | 3,22 | |
| flüssiges Natriumsilikat | 6,75 | |
| Beispiel 1 | 3,75 | |
| flüssiges Natriumsilikat | ||
Hydratisierte Magnesiumsilikate
Beispiele 2, 6, 7
Beispiele 2, 6, 7
Zinkpulver:
Feinteiliger Zinkstaub
Feinteiliger Zinkstaub
Es wurden die folgenden Untersuchungsmethoden angewendet: Die Wasserbeständigkeit wurde gemessen,
indem man zunächst kalt gewalzte sandgestrahlte Stahlplatten auf einer Fläche von 10,2-20,3 cm behandelte.
Das Mittel wurde auf die saubere Oberfläche mit dem Pinsel aufgebracht oder aufgespritzt, 1 Stunde lang
getrocknet und 10 Minuten lang in Wasser bei Raumtemperatur eingetaucht. Eine andere gleiche
Probe wurde in siedendem Wasser geprüft. Die Platte wurde dann entfernt und mit den Fingern abgerieben.
Wenn auf diese Weise, nichts abgerieben werden konnte, wurde der Überzug als unlöslich bezeichnet.
Die Härte wurde mit einem Standard-Abriebprüfgerät einer Taber-Abriebmaschine geprüft. Es wurden
CS-H-Schleifscheiben mit 1000-g-Gewichten verwendet
und der Gewichtsverlust nach der angegebenen Anzahl von Arbeitszyklen als ein Maß für die Härte des
Überzugs angegeben. Demnach ist der Überzug um so härter, je geringer der Gewichtsverlust ist.
Die Adhäsion wurde mit einer Härte-Kratz-Vorrichtung
gemessen, indem man die Vorrichtung bei einem Winkel von 90° beginnend bei einem Kratzer durch den
Überzug zog. Die Ergebnisse sind in Gramm pro Gewicht angegeben, bei dem der Überzug entfernt
wurde.
In Versuchen konnte gezeigt werden, daß Überzüge auf der Basis von Organoammoniumsilikat mit verbesserter
Härte, Adhäsion und ohne ernstliche Störung ihrer Wasserbeständigkeit oder selbsthärtenden Eigenschaften
durch Zugeben von handelsüblichen Alkalisilikatlösungen zu dem Organoammoniumsilikat-Trägermedium
hergestellt werden können.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß Mischungen mit sehr guter Stabilität erhalten werden können,
wenn man den Siliciumdioxidgehalt des Trägermediums auf unter etwa 24% herabsetzt. Beispielsweise zeigt
sich, daß bei Verwendung von Natriumsilikat mit etwa 29% SiO2 in einer Menge von etwa 40 Gew.-Teilen auf
100 Gew.-Teile Organoammoniumsilikat mit 34% SiO2
und beim Verdünnen mit Wasser auf eine Siiiciumdioxidkonzentration von 29%, die Viskosität etwa 21 cP
am Ende des Tages und etwa 80 cP am Ende des Monats beträgt und daß nach I1/2 Monaten die Viskosität bei
etwa 216 cP angelangt war. Eine solche kurze Lagerungsdauer ist technisch nicht annehmbar, so daß
das Organoammoniumsilikat gewöhnlich erst kurz vor dem Herstellen des endgültigen Korrosionsschutzmittels
zugemischt werden darf.
Wenn man die gleiche Zubereitung verwendet, jedoch die Siliciumdioxidkonzentration auf 27% verringert,
so ist die ursprüngliche Viskosität nach einem Tag etwa 18 cP, und sie steigert sich auf nur 45 cP nach 1,5
Monaten. Dies ist eine noch ziemlich viskose Lösung und bedeutet eine beträchtliche Erhöhung der Viskosität.
Wenn jedoch die Siliciumdioxidkonzentration auf 24% gedrückt wird, so beträgt die Anfangsviskosität
etwa 16 cP, und sie steigt auf nur etwa 2OcP nach 1,5 Monaten. Bei 20% Siliciumdioxid beträgt die Anfangsviskosität etwa 13 cP, die sich nach 2,5 Monaten nicht
nennenswert verändert hat.
Wenn das Natriumsilikat auf 60 Gewichtsteile erhöht wird und genügend Wasser hinzugegeben wird, um den
Siliciumdioxidgehalt auf 25% zu verringern, so ist dennoch eine beträchtliche Viskositätserhöhung zu
bemerken, da die Viskosität etwa 20 cP nach 1 Tag und etwa 92 cP nach nur 1,5 Monaten beträgt.
Mit 20% Siliciumdioxid kann das Verhältnis von Natriumsilikat zu Organoammoniumsilikat beträchtlich
verändert werden, und die Viskosität zeigt keine Neigung zur Zunahme. Trägermedien mit 25 Teilen
Organoammoniumsilikat auf einen Teil eines Natriumsilikats mit 25,3% SiO2 bis zu 0,835 Teilen Organoammoniumsilikat
auf einen Teil dieses Natriumsilikats wurden hergestellt, wobei wenig oder keine Änderung der
Viskosität im Verlauf eines Monats beobachtet wurde.
Die Verhältnisse von Organoammoniumsilikat zu Natriumsilikat waren in diesem Beispiel 2,5 und 1,66.
Anstriche aus den obigen Trägermedien bei 20% Siliciumdioxid waren deutlich stärker unlöslich, nachdem
das Trägermedium 25 Tage gealtert war, im Vergleich zu einer Alterung von nur 3 Tagen.
Tests hinsichtlich der Wasserbeständigkeit wurden sowohl in kaltem als auch in heißem Wasser
durchgeführt. Der Einfluß auf die Härte und Adhäsion war nicht ausgeprägt.
In diesem Beispiel wurden 2,1 Gew.-Teile Methyltriäthanolammoniumsilikat
mit 1,1 Gew.-Teilen Natriumsilikat gemäß Beispiel 1 vermischt und auf einen Gehalt
von 20% S1O2 verdünnt. Das Siliciumdioxid aus dem Organoammoniumsilikat war hinsichtlich seines Gewichts
dreimal so groß wie das Siliciumdioxid aus dem Natriumsilikat. Dieses Trägermedium war stabil, und ein
Korrosionsschutzmittel wurde nach etwa 3 Wochen hergestellt. Dieses Mittel wurde mit einem superfeinen
Zinkpulver im Verhältnis von 3,24 kg Trägermedium auf 8,5 kg Zinkstaub vermischt und es wurden 2%
hydratisiertes Magnesiumsilikat zugegeben. Bei dem Wasserbeständigkeitstest war der Überzug unlöslich,
und zwar sowohl in kaltem als auch in siedendem Wasser. Nach 20 Zyklen hatte er eine Härte von 0,034.
Ein Trägermedium wurde aus 100 Teilen Tetraäthanolammoniumsilikat mit 44,9% S1O2 und 30 Gew.-Teilen
Natriumsilikat mit etwa 29% S1O2 hergestellt.
Das pH war 11,0, und die Viskosität betrug 64 cP bei
25° C. Dieses Mittel wurde verdünnt auf einen Siliciumdioxydanteil von 20%. Es hatte eine gute
Stabilität. Nach einer Woche langem Altern wurden zinkreiche Überzüge mit diesem Trägermedium gebildet;
sie waren sowohl in kaltem als in siedendem Wasser unlöslich und die Härte nach 20 Zyklen war 0,105. Mit
Natriumsilikat (mit 25% S1O2) waren die Überzüge ebenfalls unlöslich und etwas härter. Die Tetraäthanolammoniumsilikat-Überzüge
waren besser wasserbeständig als die Methyltriäthanolammoniumsilikat-Überzüge.
Das Verhältnis von Zinkstaub zu Trägermedium hat einen geringen Einfluß auf die Härte des fertigen
Lacküberzugs. Beispielsweise beträgt bei einem Verhältnis von 2 Gewichtsteilen Zinkstaub auf 1 Teil eines
Trägermediums mit einem Gehalt von 3 Teilen Organoammoniumsilikat wie im Beispiel 2 auf 1 Teil
Natriumsilikat gemäß Beispiel 1 alles auf 20% S1O2 verdünnt, die Härte nach 20 Zyklen 0,021, während sie
bei einem Verhältnis von 3,5 Teilen Zinkstaub auf 1 Teil Trägermedium nach 20 Zyklen 0,044 ist. Bei diesen
Versuchen wurde das Gewichtsverhältnis von Siliciumdioxid aus dem Organoammoniumsilikat zu dem
Gewicht des Siliciumdioxids aus dem Alkalisilikat in einem Bereich von 0,96 bis etwa 3,0 mit sehr
befriedigenden Ergebnissen variiert.
Es kann ferner das Verhältnis des Organoammoniumsilikats
zu dem handelsüblichen Alkalisilikat von etwa 0,7 bis zu etwa 10 verändert werden, doch wird
gewöhnlich ein Verhältnis von 10:3 bevorzugt.
Es ist nicht notwendig, flüssige Mischungen für diese Ansätze zu verwenden. Tatsächlich können auch
trockene Massen aus gepulvertem Alkalisilikat und Organoammoniumsilikat hergestellt werden, für die nur
Wasser notwendig ist, um die fertige Überzugsmasse zu bilden. Bei der Entwicklung dieser Systeme muß man ein
pulverisiertes Silikat von genügend rascher Löslichkeit zur Verfügung haben. Das übliche Natriumsilikatpulver
mit einem hohen Verhältnis von etwa 3,2 S1O2:1 Na2O
ist gewöhnlich in Wasser bei Raumtemperatur zu langsam löslich, um zu befriedigen. Andererseits
begrenzen die rascher löslichen Natriumsilikatpulver die Menge der Alkalisilikate, die zugegeben werden
können. Eines der am meisten befriedigenden Silikatpulver hat ein Verhältnis von 2 S1O2 zu Na2O. Da
pulverisierte Kaliumsilikate rascher löslich sind, werden Kaliumsilikate mit höheren Verhältnissen bevorzugt.
Ein Vorteil bei der Verwendung der pulverisierten Mischung ist der, daß die Alkalisilikatlösung frisch ist,
wenn sie in Wasser gelöst wird, und daß die letztlich erhaltene Unlöslichkeit des Überzugs größer zu sein
scheint Natürlich gibt es kein Problem hinsichtlich einer Erhöhung der Viskosität, und es können stärker
konzentrierte Trägermedien verwendet werden.
Solche löslichen Alkalisilikatpulver sind jedoch viel kostspieliger und erhöhen die Kosten des Korrosionsschutzmittels.
Ein Korrosionsschutzmittel wird mit 63 g Zinkpulver, 2 g pulverförmigem Natriumsilikat und 20 ml flüssigem
Organoammoniumsilikat des Beispiels 1 hergestellt. Der Überzug hat eine Taberhärte von 0,006 mit einer
gewissen Löslichkeit nach einer Stunde langem Trocknen. Wenn jedoch 1,3 g dieses Natriumsilikates
mit 63,7 g pulverisiertem Zink und 20 ml des gleichen Organoammoniumsilikats verdünnt werden unter BiI-
dung eines Mittels mit 24% Siliciumdioxid, so ist der Überzug unlöslich; er hat eine Härte von 0,056 und eine
Adhäsion von 1500 g. Mit 2 g des angegebenen Silikats, 63 g Zinkstaub und 20 ml Organoammoniumsilikat, alles
verdünnt auf 19% Siliciumdioxid, war die Adhäsion 1800
und der Überzug etwas löslich; er hatte nach 20 Zyklen eine Härte von 0,084.
Bei einer anderen Versuchsreihe mit 24% Siliciumdioxid und 2% des pulverförmigen Natriumsilikats,
bezogen auf das Gewicht an Zinkstaub, wurde nach dem Altern des Mittels im Verlauf von 15 Minuten ein
Überzug gebildet, der unlöslich war; er hatte eine Härte von 0,0175 und eine Adhäsion von 500. Die gleichen
Ergebnisse wurden erzielt, nachdem das Mittel 3 Stunden lang gealtert war. Ein sehr geringer Unterschied
ergab sich bei Variieren des Zinkstaubs. Die feinkörnigen Arten ergeben natürlich leichter einen
glatteren Überzug, und sie neigen auch dazu, eine höhere Adhäsionsfestigkeit und eine etwas höhere
Härte zu entfalten.
Ein bevorzugtes Überzugsgemisch besteht aus einem Trägermedium mit 20 Gewichtsprozent S1O2, von dem
drei Viertel des Siliciumdioxids auf das Methyltriäthanolammoniumsilikat und ein Viertel auf das Natriumsilikat
des Beispiels 1 zurückzuführen sind. Dieses Gemisch wurde hergestellt durch Vermischen von 1,1 Teilen
Natriumsilikat mit 2,1 Gewichtsteilen Organoammoniumsilikat. Hierzu wurde eine Mischung von 1,8
Gewichtsteilen Wasser auf 0,03 Gewichtsteile hydratisiertes Magnesiumsilikat mit höherer Scherrührung
gegeben. Dieses verdickte Wasser und das Trägermedium wurden vermischt, und es wurden zusätzlich 1,31
Gewichtsteile Wasser unter stärkerem Scherrühren zugegeben. Das pH bei 250C war 11,3 und die Viskosität
bei 25° C war 1500 cP. Das fertige Trägermedium wurde mit 15,9 Gewichtsteilen Zinkstaub vermischt, wobei sich
ein Gewichtsverhältnis von Pigment zu Bindemittel von
2.5 ergab und sich 91,2 Zink in dem trockenen Film befanden. Nach 1 Stunde langem Trocknen war der
Überzug in kaltem Wasser und in siedendem Wasser unlöslich. Nach weiterem Trocknen im Verlauf von 24
Stunden blieb der Überzug unlöslich, und er hatte eine Adhäsion von 500 g. Seine Härte nach 100 Zyklen war
0,07 g Gewichtsverlust.
Ein weiteres Gemisch wurde hergestellt unter Verwendung des Organoammoniumsilikates des Beispiels
6, verdünnt mit Wasser und verdickt mit dem gleichen hydratisierten Magnesiumsilikat wie in dem
vorhergehenden Beispiel. Zu dem Zinkstaub wurden 2 Gewichtsprozent pulverförmiges Natriumsilikat gegeben.
Das Mittel wurde hergestellt durch Verdünnen von
3.6 Gewichtsteilen Organoammoniumsilikat mit Wasser,
das mit dem obengenannten Magnesiumsilikat verdickt war, unter Bildung von insgesamt 6,75
Gewichtsteilen Trägermedium mit einem Gehalt von 24% S1O2. Das Pigment bestand aus 17,5 Gewichtsteilen
Zinkstaub. Zusätzlich wurden 0,35 Gewichtsteile des pulverförmigen Natriumsilikats zugegeben, so daß der
fertige Überzug ein Gewichtsverhältnis Pigment zu Trägermedium von 2,65 hatte. Überzüge, hergestellt aus
diesem Trägermedium waren nach 1 Stunde langem Trocknen wasserbeständig, hatten nach 20 Zyklen eine
Härte von 0,056 g Gewichtsverlust und eine Adhäsion von 1500 g.
909 634/12
Claims (6)
1. Wäßriges Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen, das neben feinverteiltem Pulver eines
Metalls, das unedler als Eisen ist, ein Trägermedium auf Basis von organischem quaternärem Ammoniumsilikat
enthält, gekennzeichnet durch ein Trägermedium aus einem Gemisch von organischem
quaternärem Ammoniumsilikat mit Alkalisilikat im Verhältnis von 0,7 bis 10, wobei der Silikatgehalt des
Trägermediums, bezogen auf Siliciumdioxid, zwischen 15 und 24% beträgt.
2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Füllmittel
enthält.
3. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als quaternäres
Ammoniumsilikat ein Alkyl-Alkanol-Ammoniumsilikat, insbesondere Methyl-triäthanol-Ammoniumsilikat,
enthält.
4. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalisilikat ein
Natriumsilikat mit einem Verhältnis von S1O2: Na2O
zwischen etwa 1,0 und 4,0 ist.
5. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermedium
eine Mischung einer quaternären Ammoniumsilikatlösung und einer Alkalisilikatlösung, vorzugsweise in
einem Verhältnis quaternäres Ammoniumsilikat zu Alkalisilikat von 10:3 ist.
6. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Metallpulver
Zinkpulver enthält.
35
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| US4598131A (en) * | 1984-12-19 | 1986-07-01 | Ppg Industries, Inc. | Catalysts for curable coating vehicle based upon aminoalkyloxy silanes and organic isocyanates |
| DE10001831A1 (de) * | 2000-01-18 | 2001-08-16 | Keimfarben Gmbh & Co Kg | Silikatische Beschichtungsmasse mit verbesserter Stabilität |
| RU2180018C1 (ru) * | 2000-12-20 | 2002-02-27 | Акционерное общество закрытого типа "Высокодисперсные металлические порошки" | Способ изготовления порошковой смеси для термодиффузионного цинкования |
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