189270. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a környezetet nem szennyező növényi olajalapú korróziógátló bevonóanyag előállítására
1 189 270 2 A találmány tárgya eljárás környezetet nem szennyező, növényi olajalapú korróziógátló bevonóanyag előállítására. Már az 1900-as évek elején elterjedten gyártották a pigmentált vagy pigmentálatlan, növényi olajala pú bevonóanyagokat vagy másnéven olajfestékeket. A szokásos olajfestékek általában lenolaj, mint száradó olaj, alapon készültek és ezek ma is elterjedtek. Viszonylag elfogadható időn belüli szára dást (24 óra) biztosítanak a vékonyan felhordott festék filmben a rendszerbe bevitt szárító adalékok Erre a célra leginkább használatosak a Co, Mn és Zr, szappanjai közül azok, melyek szerves sav része elég hosszú ahhoz, hogy az olajos fázisban a fémsó nak homogén beépítést biztosítson. A homogén beépülés teszi lehetővé a száradó olajok (és hasonló alkidok) száradásánál kellő mértékű katalizálást. Ilyen szappanok állíthatók elő tallzsirsavból, lenolaj savrészéböl, nafténsavból stb. megfelelő fém oxiddal való elszappanosítás révén. Az ilyen kötőanyag tartalmú festékek korrózióvédő hatását passziváló hatású pigmentek bevitelével lehet fokozni. A leggyakrabban használt passziváló pigmentek az ólommínium, ólomkromát, ólomszilikokromát, cinktetraoxikromát stb. mind mérgező vegyületek és a bevonóanyagban viszonylag nagymennyiségi arányban (10-70%) kerülnek alkalmazásra. Ezeknek a pigmenteknek alkalmazása mind a gyártásnál, mind a felhasználásnál komoly munkaegészségi gondokat okoz. Az ide vonatkozó munkaegészségügyi, közegészségügyi előírások - érthetően - egyre szigorodnak és az előírá - sok betartása sokszor már jelentős, költséges mű - szaki feltételrendszer biztosítása mellett sem oldható meg. Eredmény csak a veszélyes, mérgező pigmentek kiváltásával vagy mennyiségük jelentős csökkentésével érhető el. Az emberi környezet védelme is azt diktálja, hogy a vegyiparból, így a festékiparból is egyre inkább „környezetbarát” - a környezetet nem szennyező - termékei:, festékek kerüljenek ki. Bármely festékből életútja egy bizonyos stádiumában hulladék lesz és bekerül a természetes körforgásba Érthető ebből a szempontból is az a törekvés, hogy festékek - védő és dekoratív tulajdonságainak megtartása mellett - minél kevesebb környezetre veszélyes anyagot tartalmazzanak. Számos szabadalmi leírás tárgyalja szárító-adalékokkal készült olajfestékek előállítását. A 625 979. számú német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás olyan olajfesték előállítását írja le, amelyben olajként lakklenolaj és faolaj elegyét alkalmazzák, a pigment cinkfehér és szikkatívként kobalt-oktoátot használnak. A 149 243. számú osztrák szabadalmi leírás szerint lenolaj Standolajból indulnak ki és szárítóként kobalt-linolátot alkalmaznak. Drinberg: A filmképző anyagok technológiája (Tankönyvkiadó, Budapest, 1951) című könyvében leírja, hogy növényi olaj alapú kencék száradásánál a szárítóként használt fémszappanok optimális fémkoncentrációja mangánszappanoknál 0,12%, kobaltszappanoknál 0,13%, ólomszappanoknál 0,45%. A könyv megállapítása szerint a szikkatív készítéshez általában nafténsavat vagy növényi olajok zsírsavait alkalmazzák. Célul tűztük ki olyan növényi olaj-alapú, oldószermentes korrózióvédő festékek kifejlesztését, amelyek oldószermentesség mellett mérgező hatású pigmentek (ólomoxidok, ólomkromátok stb.) nélkül is megfelelő korrózióvédelmet biztosítanak. Azt tapasztaltuk, hogy ha kötőanyagként száradó és féligszáradó olajok meghatározott arányú elegyét, szárítóként Pb és Mn - olyan fémszappanait alkalmazzuk, amelyeknél a karboxilátcsoport 5-10 szénatomszámú szénlánchoz kapcsolódik, akkor az alkalmazott Pb - és Mn - fémszappanok inhibitorhatást fejtenek ki. A korrózióvédő hatás és a szárítóhatás célszerűen egybeesik 0,1-0,4 tömegszázalék ólomtartalom és 0,01—0,1 tömegszázalék mangántartalom mellett. Az adott fémsókoncentráció optimális hatása olyan olajkombinációban érvényesül, amely 10-30% olajsavat, 40-60% linolsavat, 5-40% linolénsavat és 1-15% elcosztearinsav poliol észterét tartalmazza. Különös előnye az eljárásnak, hogy a film száradásának gyorsító hatása és a korróziós inhibitorhatás egyazon vegyületcsalád adalékolásával érhető el. A film száradásának megfelelő gyorsasága, a száraz film kellő mechanikai és korróziógátló tulajdonságai alapján optimális eredményeket Pb és Mn sók ill. ezek keverékeinek alkalmazásával értünk el. A nehézfémtartalom legfeljebb 0,5%. A festékfilmekkel védett fém korróziója a nedvesség hatására bekövetkező elektrokémiai korrózió. Minél kevésbé pórusos egy adott festékfilm, annál kisebb mértékű a lejátszódó korrózió. A pórusosság viszont a kötőanyag jellegétől függ. Azonos pórusú azonos kötőanyag fajtán belül már csak a film kémiai alkotórészeinek korróziógátló hatásával csökkenthetjük a korrózió mértékét. Az egyes ilyen adalékok akár az anódos, akár a katódos részfolyamatot gátolhatják, esetleg az anyagátvitelt vagy elektronátvitelt nehezíthetik és ezáltal a teljes korrózió mértékét csökkentik. Azokat az adalékokat - melyeket kis mennyiségben adalékolva a korrózió mértékét jelentősen csökkentik, inhibitoroknak nevezik. Az említett ólom, illetve mangán fémszappanok ilyen hatást fejtenek ki festékfilmekben. Kísérleteink azt mutatták, hogy tartós korrózióvédelmet, illetve a korrózió mértékének csökkentését leginkább a Pb2*-oktaát bevitele biztosítja a festék-rendszerbe, mégpedig olyan alacsony koncentrációban, ami még a film megfelelő száradását is biztosítja. A Pb24 egyéb szerves sói régen használatosak már száradás gyorsítóként. Ilyenek a linoleátok, naftenátok, tallátok stb., de ezek alkalmazása mellett nem mutatható ki számottevő korróziógátló hatás. Ez érthető is, ha figyelembe vesszük, hogy ez a szilárd festékfilmbe beépített inhibitor hatásmechanizmusát a vízben való oldhatóságán keresztül fejti ki. A száraz festékfilmben mindig találhatók - több kevesebb számban - mikropórusok. A festékfilm alatti korrózió gócai mindig ezek a pórusok. A vízbe mártott testek védelménél, felcsapódó viz esetében nyilvánvaló, hogy a pórusok 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
