Wodne grunty antykorozyjne pigmentowane cynkiem : wpływ rodzaju pigmentów cynkowych na właściwości powłok

• Autorzy: Zubielewicza Małgorzata , Langer Ewa , Królikowska Agnieszka , Komorowski Leszek , Piłat Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2022.12.3

Warianty tytułu

EN

Water-based anticorrosive primers pigmented with zinc : the effect of the type of zinc pigments on the properties of coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Grunty pigmentowane cynkiem to jedne z najlepszych farb w systemach powłokowych do długoletniego zabezpieczenia konstrukcji stalowych przed korozją. Na rynku dominują farby rozpuszczalnikowe ze względu na trudności w recepturowaniu wodnych farb pigmentowanych cynkiem, wynikające z reaktywności cynku z wodą, w wyniku czego wydziela się wodór. Omówiono wyniki badań farb wodnych zawierających różne warianty pigmentów cynkowych: o różnym kształcie cząstek, ziarnistym i płatkowym, poddanych obróbce chemicznej różnymi metodami oraz bez obróbki chemicznej. Stwierdzono, że możliwe jest uzyskanie farb wodnych pigmentowanych cynkiem porównywalnych pod względem właściwości ochronnych z wysokocynkowymi farbami rozpuszczalnikowymi.

EN

Seven samples of paints based on epoxy resin dissolved in MeCH(OH) CH₂OMe with the addition of Zn pigments of different shapes (dust and/or flakes), chem. treated by different methods and without chem. treatment, were prepd. The paints were applied once by air- less spraying on steel plates, and the phys. mech. properties of the resulting coatings, such as hardness, impact resistance, flexibility, formability and adhesion to the substrate, and anticorrosion properties such as resistance to inert salt spray and moisture resistance were detd. The anti-corrosion properties of the coatings were also tested by electrochem. impedance spectroscopy. Water-based Zn pigmented paints comparable in protective properties to Zn-rich solvent paints were obtained.

Słowa kluczowe

PL

pigmenty cynkowe; wodne grunty wysokocynkowe; właściwości antykorozyjne

EN

zinc pigments; water-based zinc-rich primers; anticorrosive properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 101, nr 12
• Strony: 1087--1093
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., il., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zubielewicza Małgorzata

• Centrum Farb i Tworzyw w Gliwicach, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. Chorzowska 50A, 44-100 Gliwice

• https://orcid.org/0000-0003-1487-2494

autor

Langer Ewa

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, Toruń

• https://orcid.org/0000-0002-8193-1987

autor

Królikowska Agnieszka

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-0378-0386

autor

Komorowski Leszek

• Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa

• https://orcid.org/0000-0002-9203-7147

autor

Piłat Sławomir

• Polskie Stowarzyszenie Korozyjne, Gdańsk

Bibliografia

• [1] H. Undrum, J. Prot. Coat. Linings 2006, 23, nr 6, 52.
• [2] O. Ø. Knudsen, U. Steinsmo, M. Bjodal, Progr. Org. Coat. 2005, 54, nr 3, 224.
• [3] J. H. Park, T. H. Yun, K. Y. Kim, Y. K. Song, J. M. Park, Prog. Org. Coat. 2012, 74, nr 1, 25.
• [4] N. Hammouda, H. Chadli, G. Guillemot, K. Belmokre, Adv. Chem. Eng. Sci. 2011, 1, 51.
• [5] J. R. Vilche, E. C. Bucharsky, C. A. Giudice, Corros. Sci. 2002, 44, 1287.
• [6] C. M. Abreu, M. Izquierdo, M. Keddam, X. R. Novoa, H. Takenouti, Electrochim. Acta 1996, 41, 2405.
• [7] L. E. Recarey, A. S. Bermudez, A. S. Bermudez, S. U. Madrinan, F. B. Alvela, Rev. Metal. (Madrid) 2001, 37, 24.
• [8] A. K. Hussain, N. Seetharamaiah, M. Pichumani, Ch. Shilpa Chakra, Prog. Org. Coat. 2021, 153, 106040.
• [9] A. Baczoni, F. Molnár, Acta Polytech. Hungarica 2011, 8, nr 5, 43.
• [10] S. Shreepathi, P. Bajaj, B. P. Mallik, Electrochim. Acta 2010, 55, 5129.
• [11] Q. Wang, The role of zinc particle size and loading in cathodic protection efficiency, Theses and Dissertations, Virginia Commonwealth University VCU Scholars Compass, 2012.
• [12] C. H. Hare, J. Prot. Coat. Linings 1998, 15, nr 7, 17.
• [13] M. Saeedikhani, S. L. Wijesinghe, D. J. Blackwood, Eng. J. 2019, 23, nr 4, 224.
• [14] A. M. Berendsen, Prot. Coat. Eur. 1998, 4, nr 9, 24.
• [15] K. Schaefer, A. Miszczyk, Corros. Sci. 2013, 66, 380.
• [16] R. N. Jagtap, P. P. Patil, S. Z. Hassan, Prog. Org. Coat. 2008, 63, 389.
• [17] M. A. Jabbar, A. D. Hassan, Z. A. Hamza, Cogent Eng. 2021, 8, nr 1, 1870793.
• [18] Ch. Qi, K. Dam-Johansen, C. E. Weinell, H. Bi, H. Wu, Prog. Org. Coat. 2020, 140, 105531.
• [19] J. Liu, F. Wang, K.C. Park, Mater. Corros. 2011, 62, 1008.
• [20] S. Teng, Y. Gao, F. Cao, D. Kong, X. Zheng, X. Ma, L. Zhi, Prog. Org. Coat. 2018, 123, 185.
• [21] S. Zhou, Y. Wu, W. Zhao, J. Yu, F. Jiang, Y. Wu, L. Ma, Mater. Des. 2019, 169, 107694.
• [22] M. G. Sari, M. Shamshiri, B. Ramezanzadeh, Corros. Sci. 2017, 129, 38.
• [23] H. Hayatdavoudi, M. Rahsepar, J. Alloys Compd.2017, 727, 1148.
• [24] Ch. Zhang, X. Dai, Y. Wang, G. Sun, P. Li, L. Qu, Y. Sui, Y. Dou, Coatings 2019, 9, nr 46, 1.
• [25] M. Zubielewicz , E. Langer, A. Królikowska, L. Komorowski, M. Wanner, K. Krawczyk, L. Aktas, M. Hilt, Prog. Org. Coat. 2021, 161, 106471.
• [26] M. Zubielewicz, E. Langer, H. Kuczyńska, A. Królikowska, L. Komorowski, Ochr. Koroz. 2019, 62, 305.
• [27] Y. Cubides ,S. S. Su, H. Castaneda, Corrosion 2016, 72, 1397.
• [28] S. Park, M. Shon, J. Ind. Eng. Chem.2015, 21, 1258.
• [29] Y. Cubides, H. Castaneda, Corros. Sci. 2016, 109, 145.
• [30] B. Ramezanzadeh, M. H. M. Moghadam, N. Shohani, M. Mandavian, Chem. Eng. J. 2017, 320, 363.
• [31] E. Akbarinezhad, J. Supercrit. Fluids 2014, 94, 8.
• [32] A. Kalendova, Prog. Org. Coat. 2003, 46, 324.
• [33] L. H. Yang, F. C. Liu, E. H. Han, Prog. Org. Coat. 2005, 53, 91.
• [34] J. Peart, J. Prot. Coat. Linings 1992, 9, nr 2, 46.
• [35] Pat. CN107502006A (2017).
• [36] L. Chen, Y. Wang, Z. Wang, T. Cui, Ch. Xiao, Mat. Konf. “5th International Conference on Advanced Design and Manufacturing Engineering (ICADME)”, Shenzhen, China, 19-20.09.2015, 1971.
• [37] J. Devanney, The short happy life of waterborne zinc, Center for Tankship Excellence, USA, http://www.c4tx.org/ctx/pub/znsi.pdf.
• [38] L. Chen, Z. Q. Wang, T. Wei, C. J. Xiao, Adv. Mater. Res. 2015, 1095, 626.
• [39] M. Izquierdo, X. R. Novoa, G. Pena, L. Espada, Mater. Sci. Forum 1992, 111-112, 257.
• [40] A. Thomas, Surf. Coat. Australia 2009, 46, nr 3, 10.
• [41] L. Cheng, Ch. Liu, D. Han, Sh. Ma, W. Guo, H. Cai, X. Wang, J. Alloys Compd. 2019, 774, 255.
• [42] M. Naser Kakaei, I. Danaee, D. Zaarei, Anti-Corros. Method Mater. 2013, 60, nr 1, 37.
• [43] X. Yang, W. Zhu, Prot. Met. Phys. Chem. Surf. 2017, 53, nr 2, 299.
• [44] E. Akbarinezhad, M. Ebrahimi, F. Sharif, M. M. Attar, H. R. Faridi, Prog. Org. Coat. 2011, 70, 39.
• [45] J. Wang, Y. Qi, Xu Zhao, Z. Zhang, Coatings 2020, 10, nr 5, 444.
• [46] G. M. Wu, Z. W. Kong, J. Chen, S. P. Huo, G. F. Liu, Prog. Org. Coat. 2014, 77, 315.
• [47] S. Shengchuang, Study on preparation and performance of water borne silicate inorganic zinc-rich anticorrosive coatings, Master’s Thesis, Southwest Petroleum University, Chengdu, China, 2017.
• [48] L. Zhang, A. Ma, J. Jiang, D. Song, J. Chen, D. Yang, Prog. Natur. Sci. Mater. Int. 2012, 22, nr 4, 326.
• [49] S. Liu, L. Gu, H. Zhao, J. Chen, H. Yu, J. Mater. Sci. Technol. 2016, 32, 425.
• [50] Sh. Huang, G. Kong, Bo Yang, Sh. Zhang, Ch. Che, Prog. Org. Coat. 2020, 140, 105531.
• [51] B. Healy, T. Yu, D. da Silva Alves, C. B. Breslin, Corros. Mater. Degrad. 2020, 1, 296.
• [52] EP Appl. 732380 (1996).
• [53] Pat. USA 556968 (1996).
• [54] Z. Chen, Y. Cai, Y. Lu, Qi Cao, P. Lv, Y. Zhang, W. Liu, Coatings 2022, 12, nr 824, 1.
• [55] F. Heine, P. Bouuaert, N. Wauters, J. Elmore, B. Erdem, D. Crawford, Paint Coat. Ind. 2012, September 4, www.pcimag.com/articles/96850.
• [56] Waterborne zinc richprimers, http://www.qr-polymers.com/portfolio/water-borne-zinc-rich-primers/.
• [57] H. Xu, F. Tavares, A. Natesh, J. Li, Novel CNSL-based waterborne Zn-rich primer systems for protective coatings, https://www.paint.org/coatingstech-magazine/articles/novel-cnsl-based-waterborne-zn-rich-primer-systems-for-protective-coatings/.
• [58] T. H. Yun, J. H. Park, J. S. Kim, J. M. Park, Prog. Org. Coat. 2014, 77, 1780.
• [59] PN-EN ISO 2808:2008, Farby i lakiery. Oznaczanie grubości powłoki.
• [60] PN-EN ISO 2811-1:2016-04, Farby i lakiery. Oznaczanie gęstości. Cz. 1. Metoda piknometryczna.
• [61] PN-EN ISO 2555:2018-07, Tworzywa sztuczne. Polimery w stanie ciekłym, w postaci emulsji lub dyspersji. Oznaczanie lepkości pozornej metodą Brookfielda.
• [62] PN-EN ISO 3251:2019-07, Farby, lakiery i tworzywa sztuczne. Oznaczanie zawartości substancji nielotnych.
• [63] PN-EN ISO 1522:2008, Farby i lakiery. Badanie metodą tłumienia wahadła.
• [64] PN-EN ISO 6272-1:2011, Farby i lakiery. Badania nagłego odkształcenia (odporność na uderzenie). Cz. 1. Badanie za pomocą spadającego ciężarka, wgłębnik o dużej powierzchni.
• [65] PN-EN ISO 6860:2006, Farby i lakiery. Próba zginania (sworzeń stożkowy).
• [66] PN-EN ISO 1520:2007, Farby i lakiery. Badanie tłoczności.
• [67] PN-EN ISO 16276-2:2008, Ochrona konstrukcji stalowych przed korozją za pomocą ochronnych systemów malarskich. Ocena i kryteria przyjęcia adhezji/kohezji (wytrzymałości na odrywanie) powłoki. Cz. 2. Badanie metodą siatki nacięć i metodą nacięcia w kształcie X.
• [68] PN-EN ISO 9227:2017-06, Badania korozyjne w sztucznych atmosferach. Badania w rozpylonej solance.
• [69] PN-EN ISO 6270-1:2018-02, Farby i lakiery. Oznaczanie odporności na wilgoć. Cz. 1. Kondensacja (jednostronna ekspozycja).
• [70] PN-EN ISO 4628-2:2005, Farby i lakiery. Ocena zniszczenia powłok. Określanie ilości i rozmiaru uszkodzeń oraz intensywności jednolitych zmian w wyglądzie. Cz. 2. Ocena stopnia spęcherzenia.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).

2. Badania są prowadzone w ramach realizacji projektu C0RNET/30/5/2020 „ Wodne, przyjazne dla środowiska grunty wysoko pigmentowane cynkiem/Water based, environmental friendly zinc-rich primer systems (EcoWaterZinc)” finansowanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.