Efectele de inhibitie a coroziunii asupra particulelor de zinc

EFECTELE DE INHIBITIE A COROZIUNII ASUPRA PARTICULELOR DE ZINC

Pudra de zinc ocupa un loc special in familia pigmentilor anticorozivi. Particulele metalice de zinc au reprezentat un pigemnt anticoriziv utilizat frecvent de ani de zile in compozitiile de vopsea menite a avea efect de protectie intensa a metalelor impotriva coroziunii. Pelicula va proteja substratul in mod eficient atata timp cat se va utiliza concentratia optima de pigment de zinc [51].

Actiunea electrochimica a zincului impune ca particulele de zinc sa fie adunate cat se poate de apropiat una de alta, continutul de liant fiind cat se poate de scazut, in chiar extrem chiar si fara participarea liantului, fapt ce are un efect opus, de exemplu, efectul unui izolant electric. O astfel de pelicula ar proteja destul de bine din punct de vedere electrochimic, insa celelalte proprietati ale sale ar fi destul de deficitare, in special puterea si adeziunea peliculei de substrat.

Un caz opus este reprezentat de catre actiunea de ecran al liantului, care nu este permeabil pentru lichide, dar in acelasi timp nu restrictioneaza coroziunea in anumite locuri in care pelicula a suferit avarii, sau in micropori.

Premizele si cunostintele teoretice despre pigmentarea peliculelor de vopsea, prin intermediul particulelor de pigment, arata clar ca, mai jos de concentratia critica a volumului de pigment (CPVC), se vor manifesta actiunea de ecran cu mecanismul de neutralizare a mediuluide difuziune, si in acelasi timp, alcalinizarea acestui mediu.

Deasupra valorii CPVC, va fi preferat mecanismul electronic, acest mecanism fiind conditionat de catre imbinarea conductoare din punct de vedere electric a particulelor de zinc, una de alta sau la subsolul metalic.

In cazul peliculelor pe baza de rasina epoxidica in doua componente continand zinc intr-o gama de concentratie de la 0-75 % volume, microscopul cu scanare electronica a realizat fotografii ale suprafetelor si sectiunilor peliculei. La o concentrasie de zinc de 50% volume, suprafata vopselei arata clar si originea peliculei ecran omogene, care ofera o protectie anticoroziva buna [51].

Figura 4.84. Sectiunea si suprafata vopselei pe baza de rasina epoxidica la

valoarea PVC a 50% zinc (marit de 500 de ori)

Concentratia particulei de zinc este considerabila intr-o astfel de masura incat mediul de difuziune, avand in cea mai mare parte caracter acid, trebuie sa fie aproape complet neutralizat. Intr-un asemenea caz, efectul de protectie electrochimica nu intra in considerare deoarece liantul inca acopera particulele intr-o masura suficienta.

Tabelul 4.77 reprezinta rezultatel testului de coroziune pentru vopselele pe baza de rasina in doua componente, pigmentate in grade diverse de PVC, arata o tendinta clara, urmand o expunere de 1000 ore [51].

Tabelul 4.85. Rezultatele expunerii vopseleor pe baza de epoxidic care predomina in cadrul mediului de umiditate cu SO₂ dupa o  functionare de 1000 ore

Pe baza testelor de coroziune efectuate si astudiilor morfologiei sectiunilor si suprafetelor peliculelor prin intermediul microscopului de scanare electronica, s-a descoperit ca cea mai eficienta concentratie de praf de zinc se incadreaza intr-o gama de PVC de la 50% la 55%. La o concentratie mai mare de praf de zinc poate avea loc o deteriorare a functie de protectie a vopselelor [69].

CONCLUZII

Dezvoltarea si progresul in domeniul liantilor organici, in special largirea poliuretanilor 1-C, vopselele pe baza de rasina epoxidica cu concentratie mare de solide, dispersiile diluabile cu apa si compozitiile de vopsea pe baza de emulsie cu parametri de aplicare de inalta calitate , au creat situatia cand doar proprietatile liantilor au depasit proprietatile de inhibitie ale pigmentilor anticorozivi.

A trecut vremea cand reactiile dintre miniul de plumb si acizilor nesaturati ai liantilor pe baza de ulei de in dadeau produsului proprietatile de inhibitie, manifestandu-se ca efect final.

Starea prezenta in domeniul compozitiei vopselelor impune mai degraba un pigment inhibitiv care se conformeata cu liantul datorita proprietatilor sale, si care va contribui la maxim la proprietatile generale de protectie ale vopselei organice pigmentate, de exemplu, ale sistemului de protectie.

De asemenea, se poate da exemplul poliuretanilor sensibili la aparitia pana si a urmelor de apa in pigment si pudre de umplere cu un anume continut de umezeala absorbita, ce nu pot fi dispersati. La aceste sisteme de vopsea se pot aplica pigmenti anticorozivi pe baza de oxizi de metal amestecati, fara nici un continut de apa de cristalizare. In astfel de cazuri, pudra de zinc ce serveste drept ecran, pigmentul activ din punct de vedere electrochimic si alcalin din sistemele sub valoare CPVC, s-au dovedit eficiente in prezent.

Pentru anumite expuneri la medii cu efecte corozive ridicate, poate fi selectat si un pigment lamelar actionand ca ecran pentru sistemele de protectie pe baza de lianti poliuretanice si rasini epoxidice, fapt ce contribuie la imbunatatirea proprietatilor ecranului de adeziune, ca premiza principala a protectiei cu actiune anticoroziva, cu conditia ca valoarea PVC sa fie potrivita corespunzator.

Pigmentii anticorozivi de perspectiva ar trebui sa se conformeze anumitor criterii, cum ar fi:

• Inalta eficienta la inhibitia coroziunii.
• Sa fie inofensiv din punct de vedere ecologic dar si anticoroziv (continut zero de elemente toxice).
• Eficienta anticoroziva la valori PVC deja scazute.
• Toleranta la diverse tipuri de lianti organici si stabilitatea sistemelor pigmentate in stare lichida.
• Aplicatie optima a pigmentului si parametri de procesare optimi, de care apartin, eventual, ulei de in, sorbtia liantului in general, dispersibilitatea usoara in liant, capacitatea scazuta de umezire a pudrei de pigment.
• Reactivitate chimica, definita intr-un anume mod, suficient de scazuta in ceea ce priveste impiedicarea reactiilor nedorite cu compusii lichizi de vopsea, inaintea aplicatiei si suficient de mare pentru reactiile care au ca efect final protectia impotriva coroziunii.
• Efect pozitiv asupra proprietatilor fizico-mecanice si de ecran ale peliculelor de vopsea create (duritate, elasticitate, rezistenta sau adeziune marita la substrat).
• Fara proprietati nedorite care sa afecteze pelicula de vopsea. Aceasta se refera la nuanta culorii, luciu, rezistenta la difuziune sau incetinire la uscare.
• Proprietati morfologice de suprafata morfologice si anume proprietati speciale, cum ar fi stabilitatea mare la caldura sau stabilitatea chimica.
• Asemenea proprietati fizico-chimice, afecteaza pozitiv proprietatile compozitiei si ale peliculelor de vopsea create , in functie de combinatia si valorile obtinute ale parametrilor anteriori.