The influence of surface treatment with triethoxymethylsilane and triethoxyethylsilane sols on the permeability of powder coatings

• Autorzy: Warszyński Piotr , Szczepanowicz Krzysztof , Mordarski Grzegorz , Szczęch Marta , Nowak Paweł , Lipka Magdalena , Nowak Daria , Sałek Tomasz , Stańczyk Rafał

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2023.7.1

Warianty tytułu

PL

Wpływ obróbki powierzchniowej zolami trietoksymetylosilanu i trietoksyetylosilanu na przepuszczalność pokryć farbami proszkowymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The objective of the research described in the present paper is the powder coatings prepared with the use of the low-cost polyester resins and their possible application on aluminum elements for the service in the harsh environment: marine and offshore atmosphere, swimming pools where chlorine is used for disinfection, chemical industry. Pores, cracks and pinholes in the final powder coating are the weak points of an undamaged coating, the points where the process of corrosion could begin. Clogging them should decrease the probability of blistering due to hydrogen evolution caused by the contact of the metal surface with the aggressive me- dia. With the application of the electrochemical impedance spectroscopy authors showed that treatment of the surface of a coating with the sol of either triethoxymethylsilane or triethoxyethylsilane causes the decrease in the water uptake in the first step of water sorption by the coating, which was ascribed to the clogging of the pores by the sol particles.

PL

Przedmiotem badań opisanych w artykule są pokrycia organiczne farbami proszkowymi otrzymywane z tanich polimerów poliestrowych oraz możliwości ich użycia do ochrony antykorozyjnej wyrobów aluminiowych przeznaczonych do pracy w agresywnym środowisku: w transporcie morskim, na terenach nadmorskich, w basenach, w których wciąż używa się chloru do dezynfekcji, czy w przemyśle chemicznym. Pory, pęknięcia i dziury w końcowej powłoce proszkowej – to słabe punkty nieuszkodzonej powłoki, w których może rozpocząć się proces korozji. Zamknięcie ich powinno zmniejszyć prawdopodobieństwo powstawania pęcherzy w wyniku wydzielenia się wodoru wskutek kontaktu powierzchni metalu z agresywnymi czynnikami. Za pomocą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej wykazano, że obróbka powierzchniowa pokrycia proszkowego zolem trietoksymetylosilanu lub trietoksyetylosilanu powoduje obniżenie zdolności pochłaniania wody w pierwszym etapie sorpcji wody przez powłokę na skutek wypełnienia porów i pęknięć w pokryciu cząsteczkami zolu.

Słowa kluczowe

EN

powder coatings; powder painting; triethoxymethylsilane; triethoxyethylsilane

PL

powłoka proszkowa; malowanie proszkowe; trietoksymetylosilan; trietoksyetylosilan

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 7
• Strony: 192--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Warszyński Piotr

• Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-5449-9060

autor

Szczepanowicz Krzysztof

• Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9927-5869

autor

Mordarski Grzegorz

• Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6832-2685

autor

Szczęch Marta

• Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3013-6585

autor

Nowak Paweł

• ABC Colorex sp. z o.o., Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-2068-7068

autor

Lipka Magdalena

• ABC Colorex sp. z o.o., Cracow, Poland

autor

Nowak Daria

• ABC Colorex sp. z o.o., Cracow, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-0725-767X

autor

Sałek Tomasz

• ABC Colorex sp. z o.o., Cracow, Poland

autor

Stańczyk Rafał

• ABC Colorex sp. z o.o., Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] G.P. Bierwagen. 1996. “Reflections on Corrosion Control by Organic Coatings.” Progress in Organic Coatings 28(1): 43–48. DOI: 10.1016/0300-9440(95)00588-9.
• [2] P. A. Sørensen, S. Kiil, K. Dam-Johansen, C. E. Weinell. 2009. “Anticorrosive Coatings: A Review.” Journal of Coatings Technology and Research 6: 135– 176. DOI: 10.1007/S11998-008-9144-2. Ochrona przed Korozją, ISSN 0473-7733, e-ISSN 2449-9501, vol. 66, nr 7/2023
• [3] K. Pélissier, D. Thierry. 2020. “Powder and High-Solid Coatings as Anticorrosive Solutions for Marine and Offshore Applications? A Review.” Coatings 10(10): 916. DOI: 10.3390/coatings10100916.
• [4] V. Kumar, A. Bhattacharya. 2020. “Demand for Low-VOC Coatings Continues to Rise.” https://www.pcimag.com/articles/107370-demand-for-low-voc-coatings-continues-to-rise (access: 11.03.2023).
• [5] S. B. Lyon, R. Bingham, D. J. Mill. 2017. “Advances in Corrosion Protection by Organic Coatings: What We Know and What We Would Like to Know.” Progress in Organic Coatings 102, part A: 2–7. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2016.04.030.
• [6] D. S. Gustin, A. W. Wainio. 1945. Electrostatic Coating Method and Apparatus. U.S. Patent No. 2,538,562. Serial No. 596, 728.
• [7] B. Arkles, J. R. Steinmetz, J. Zazyczny, P. Mehta. 1992. Factors Contributing to the Stability of Alkoxysilanes in Aqueous Solution. In: K. L. Mittal (ed.). Silanes and Other Coupling Agents. Utrecht: VSP.
• [8] F. D. Osterholtz, E. R. Pohl. 1992. “Kinetics of the Hydrolysis and Condensation of Organofunctional Alkoxysilanes: A Review”. Journal of Adhesion Science and Technology 6(1): 127–149. DOI: 10.1163/156856192X00106.
• [9] M. M. Sprung, F. O. Guenther. 1955. “The Partial Hydrolysis of Ethyltriethoxysilane.” Journal of the American Chemical Society 77(15): 3996–4002. DOI: 10.1021/ja01620a014.
• [10] M.M. Sprung, F.O. Guenther. 1955. “The Partial Hydrolysis of Methyltriethoxysilane.” Journal of the American Chemical Society 77(15): 3990–3996. DOI: 10.1021/ja01620a013.
• [11] M. Krzak, Z. Tabor, P. Nowak, P. Warszyński, A. Karatzas, I. A. Kartsonakis, G.C. Kordas. 2012. “Water Diffusion in Polymer Coatings Containing Water-Trapping Particles. Part 2: Experimental Verification of the Mathematical Model.” Progress in Organic Coatings 75(3): 207–214. DOI: 10.1016/j.porgcoat.2012.05.008.
• [12] I. Kunce, A. Królikowska, L. Komorowski. 2021. “Accelerated Corrosion Tests in Quality Labels for Powder Coatings on Galvanized Steel – Comparison of Requirements and Experimental Evaluation.” Materials 14(21): 6547. DOI: 10.3390/ma14216547.
• [13] F.M. Geenen. 1991. Characterisation of Organic Coatings with Impedance Measurements: A Study of Coating Structure, Adhesion and Underfilm Corrosion. Doctoral thesis. Delft, Netherlands: Delft University of Technology.
• [14] S. M. Mirabedini, S. Moradian, J. D. Scantlebury, G. E. Thompson. 2003. “Characterization and Corrosion Performance of Powder Coated Aluminium Alloy.” Iranian Polymer Journal 12(4): 261–269.
• [15] S. M. Mirabedini, G. E. Thompson, S. Moradian, J. D. Scantlebury. 2003. “Corrosion Performance of Powder Coated Aluminium Using EIS.” Progress in Organic Coatings 46: 112–120. DOI: 10.1016/S0300-9440(02)00218-7.
• [16] J. L. de Vries, B. A. R. Vrebos. 2002. Quantification by XRF Analysis of Infinitely Thick Samples. In: R. E. Van Grieken, A. A. Markowicz (eds.). Handbook of X-ray Spectrometry: Methods and Techniques. New York: Marcel Dekker.