Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Corrosion protection with nanoscale anticorrosive pigments in coatings

Entenmann M., Greisiger H., Maurer R., Schauer T.

Ochrona przed Korozją

|

2013

|

nr 9

384--389

EN

For the efficient corrosion protection of metals and alloys with primers as well as self-healing effects, properties of anticorrosive pigments such as particle size, interaction with binder, barrier effect, release of active species and their transport to the metal surface are of great importance. Conventional and nanoscale corrosion protective phosphate derivates have been investigated to clarify their influence on all these factors and ultimately on the efficiency of the corrosion protection of metallic substrates. The chosen pigments were incorporated into a solvent based epoxy primer and tested on steel, galvanized steel and aluminium substrates with short time tests, electrochemical methods and atmospheric weathering. SEM images of paint cross sections were also taken to visualize the pigment particle distributions. Such advantages of nanoscale pigments as an efficient corrosion protection, good self-healing and barrier properties have been noticed. An influence of the metal surface roughness on these properties was also observed.

PL

W celu zapewnienia skutecznej ochrony antykorozyjnej metali i ich stopów za pomocą farb do gruntowania oraz w celu osiągnięcia właściwości samonaprawczych niezwykle ważne są takie właściwości pigmentów antykorozyjnych jak: wielkość cząsteczek, ich wzajemne oddziaływanie ze spoiwem, efekt barierowy, uwolnienie aktywnych związków oraz ich transport na powierzchnię metalu. Badaniu poddano tradycyjne antykorozyjne pigmenty fosforanowe oraz ich odmiany w nanoskali w celu ustalenia ich wpływu na powyższe czynniki i na skuteczność ochrony podłoża metalowego przed korozją. Wybrane pigmenty wprowadzono do rozpuszczalnikowego gruntu epoksydowego, który nałożono na podłoża stalowe, stalowe ocynkowane i aluminiowe, a następnie badano za pomocą testów krótkoterminowych, metod elektrochemicznych oraz poddając próbki działaniu warunków atmosferycznych. Wykonano również zdjęcia SEM przekrojów, aby zobrazować rozmieszczenie cząstek pigmentu. Do korzystnych właściwości nanopigmentów należy zaliczyć skuteczną ochronę przed korozją, dobre właściwości samonaprawcze oraz właściwości barierowe. Zaobserwowano również wpływ chropowatości powierzchni metalu na powyższe właściwości.

2

A new accelerated test for the evaluation of the protective properties of coatings

Wanner M., Schauer T.

Ochrona przed Korozją

|

2010

|

nr 9

427-429

EN

Weathering of coatings by natural conditions at climatically different locations provides reliable data on the protective properties of coatings, it is however very time and cost consuming and non-practical for a quick evaluation of coatings. A number of diverse short time tests are therefore in usage by the development and optimization of new protective coatings. The most important requirements on such tests are the appropriate loading conditions, a sensitive quantitative detection of the coating deterioration, a short test duration as well as a good correlation with a natural weathering and a long term performance of coatings. By the development of a new short time test, we tried to fulfil these requirements as good as possible. For the accelerated aging of coatings we used the concept of the forced internal stress, induced by a thermal cycling, combined with an electrolytic, chemical or UV loading. By this kind of aging/loading both the natural weathering conditions and the standard laboratory tests can be simulated and performed at a shorter time. For the detection of the protection loss the impedance spectroscopy and the scanning Kelvin probe were chosen. Specific parameters from this kind of detection provide quantitative criteria for the quantitative evaluation of the protective properties of coatings in the early stages of their testing.

PL

Badania odporności powłok na czynniki atmosferyczne na stacjach terenowych w różnych warunkach klimatycznych dostarczają wiarygodnych danych na temat ochronnych właściwości powłok, jest to jednak metoda czasochłonna i kosztowna, w związku z tym niepraktyczna do szybkiej oceny powłok. W przypadku optymalizacji i opracowywania nowych wyrobów lakierowych używa się więc wielu różnorodnych metod badań przyspieszonych. Najważniejsze w takich metodach badań jest zapewnienie odpowiednich warunków narażenia, czuła ilościowa metoda wykrywania zmian, krótki czas trwania, jak również dobra korelacja z metodami badań w warunkach naturalnych i z zachowaniem się powłok w długim okresie czasu. Opracowując nowy krótkotrwały test, próbowaliśmy jak najlepiej spełnić te wymagania. W celu przyspieszenia starzenia powłok stosowaliśmy wymuszone naprężenia wewnętrzne, powodowane przez cykliczne zmiany temperatury w połączeniu z działaniem elektrolitu oraz narażeniami chemicznymi i UV. Rodzaj starzenia/narażenia pozwala zarówno na modelownie badań powłok w warunkach atmosferycznych, jak i standardowych badań laboratoryjnych oraz na skrócenie czasu badań. Do wykrywania zmian w powłokach, prowadzących do zmniejszenia ich właściwości ochronnych, wybrano metodę elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (EIS) i metodę skanowania sondą Kelvina. Otrzymane tymi metodami charakterystyczne parametry umożliwiają ilościową ocenę ochronnych właściwości powłok we wczesnym etapie ich badania.

3

Laser marking of coatings

Greisiger H., Schauer T., Maurer R.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 6

226-229

EN

Laser marking of coatings on plastics can be realized nowadays by the ablation of laser sensitive coatings, when additional supporting coatings are applied beneath them. By a modification of laser sensitive coatings with special additives, it was possible to perform the laser marking without a supporting coating and thus to simplify the laser marking process. An interesting alternative to the ablative laser marking of coatings represents the non-ablative process. However, it can not be realized by a conventional carbonization or foaming of coatings without their complete or at least partial damage. By a modification of laser sensitive coatings with thermochromic additives and the usage of optimal laser parameters, the non-ablative laser marking was achieved, without any signifi cant damage of the coating.

PL

Znakowanie laserowe może być aktualnie realizowane na drodze ablacji, czyli lokalnego usuwania powłoki reagującej na promienie laserowe, pod warunkiem stosowania pod powłoką właściwą dodatkowej powłoki wspomagającej. Na drodze modyfikacji powłoki właściwej substancjami pomocniczymi okazało się możliwe znakowanie laserowe bez powłoki pomocniczej, prowadzące do racjonalizacji całego procesu. Interesującą alternatywę dla znakowania ablacyjnego przedstawia znakowanie bezablacyjne, które nie może być jednak realizowane na drodze konwencjonalnej karbonizacji lub pienienia powłok, prowadzących do ich niszczenia. Modifikacja powłok za pomocą substancji termochromowych z jednoczesną optymalizacją parametrów lasera umożliwiła znakowanie bezablacyjne bez uszkadzania powłok.

4

Novel experimental setup for the determination of the photocatalytic stability and activity of pigments and coatings

Wanner M., Nothhelfer-Richter R., Schauer T.

Ochrona przed Korozją

|

2008

|

nr 3

74-77

EN

In the past photoactive pigments have been surface passivated to reduce the photoactivity and thereby to avoid chalking. In new applications highly photoactive types of these pigments are used on glass or ceramic substrates for self cleaning and pollution reduction purposes. This initiated attempts to develop photoactivity test devices. In this contribution a test chamber method is presented which is based on a previous setup. The samples are placed in a chamber where various climatic and atmospheric conditions can be applied and controlled including exposure to model pollutants. During irradiation by UV light a FTIR spectrometer records the amount of pollutants and their decomposition products. This technique does not only allow to follow the photoactivity of the pigment and pigmented coating regarding the decomposition of model pollutants, but also to determine the photocatalytic stability of coatings by detecting products of the decomposition of the polymeric binder.

PL

Pigmenty fotoaktywne były dawniej pasywowane powierzchniowo w celu zmniejszenia ich aktywności fotokatalitycznej i tym samym uniknięcia kredowania. W nowych zastosowaniach pigmenty o dużej aktywności fotokatalitycznej wykorzystuje się na podłoża szklane i ceramiczne, w celu uzyskania właściwości samoczyszczących i odporności na zabrudzenia. Takie wykorzystanie pigmentów zainicjowało próby opracowania urządzeń do badania fotoaktywności. Przedstawiono komorową metodę badawczą, opartą na wcześniej opracowanym urządzeniu. Próbki umieszcza się w komorze, w której można modelować i kontrolować różne warunki atmosferyczne, obejmujące narażenia na modelowe zanieczyszczenia. Za pomocą spektrometru FTIR rejestruje się, podczas naświetlania próbek promieniami UV, ilość zanieczyszczeń i produktów ich rozkładu. Metoda ta pozwala nie tylko na śledzenie fotokatalitycznej aktywności pigmentu i pigmentowanych powłok na podstawie rozkładu modelowych zanieczyszczeń, ale również na oznaczenie fotokatalitycznej stabilności powłok, poprzez wykrywanie produktów rozkładu polimeru spoiwa.

5

Evaluation of Relative Humidity Effects on Interfacial Impedance at Inter-Coat Interfaces

Miszczyk A., Darowicki K., Schauer T.

Polish Journal of Chemistry

|

2004

|

Vol. 78 / nr 9

1823-1831

EN

Impedance spectroscopy has been applied as potentially non-destructive method for the evaluation of adhesion at the interface between two polymer layers in protective coating system. The aim was to examine the effect of the outdoor humidity on the interfacial impedance. Aautomotive basecoat/clearcoat system has been investigated.Anew electrode sensor has been employed to detect the changes caused by adhesive debonding and accumulation of water at the interface. The electrode comprising two thin stripes of an electroconductive ink was placed between two coating layers. Large changes in the impedance were observed when humidity conditions were altered. The obtained data were indicative for strong sensitivity of the interlayer impedance to the outdoor humidity.Water accumulation in the interlayer and the formation of conductive paths led to the worsening of adhesion and deamination of the coating layers.

6

Ekologiczne farby antykorozyjne. Wpływ składników na właściwości antykorozyjne powłok. Cz. 1

Kamińska E., Zubielewicz M., Bordziłowski J., Schauer T.

Ochrona przed Korozją

|

2002

|

nr 5

119-122

PL

Pomimo wielu wykonanych prac badawczych formułowanie wodnych układów powłokotwórczych z udziałem nietoksycznych pigmentów antykorozyjnych wciąż sprawia wiele trudności. Istnieją również kontrowersje dotyczące skuteczności i mechanizmu działania tego rodzaju pigmentów, co w dużej mierze wynika z braku jednoznacznej metody laboratoryjnej, umożliwiającej prognozowanie trwałości powtok i zróżnicowanie ich skuteczności ochronnej. Przeprowadzono badania wpływu składników farb z udziałem spoiw wodorozcieńczalnych o różnej budowie chemicznej i różnych pigmentów nietoksycznych na właściwości ochronne powłok. Wykonano badania termomechanometryczne i porozymetryczne powłok. Właściwości ochronne oznaczano stosując metody przyspieszone w komorach - solnej, wilgotnościowej i Prohesion - oraz elektrochemiczne - metodą EIS i SVET. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że właściwości ochronne powłok ze spoiw wodorozcieńczalnych zależą w istotny sposób od budowy chemicznej spoiw i mechanizmu tworzenia powłoki. Najlepsze właściwości barierowe wykazuje spoiwo uretanowe modyfikowane kwasami tłuszczowymi. Wpływ pigmentów na właściwości ochronne powłok związany jest zarówno z ich budową chemiczną (współdziałanie ze spoiwem) jak i postacią fizyczną oraz udziałem objętościowym. Lepsze właściwości ochronne wykazują pigmenty o stwierdzonym działaniu barierowo-elektrochemicznym (fosforan wapniowo-cynkowy, ferryt cynkowy). Pozostałe badane pigmenty uczestniczą w barierowej ochronie powłok tym wyraźniej im bardziej jednorodne są właściwości powłoki. Zastosowanie analizy statystycznej wyników badań pozwala na określenie wagi poszczególnych składników farb w kształtowaniu właściwości ochronnych powtok i wytypowanie optymalnego wariantu recepturowego oraz na ustalenie korelacji między stosowanymi metodami. Na podstawie porównania współczynników korelacji metod badań wytypowano metodę Prohesion jako najbardziej zgodną z metodami elektrochemicznymi i wyeliminowano komorę wilgotnościową, ponieważ wyniki badań nie odzwierciedlają w sposób całościowy właściwości ochronnych powłok.

EN

Although much research has been made, the formulation of anticorrosive waterborne coatings containing non-toxic pigments is still problematic. There are also a lot of controversies on efficiency and the mode of performance of this kind of pigments. These problems come from the lack of the ambiguous laboratory method that would enable forecasting of the resistance of coatings and the differentiation of their protective capacity. The effect of paint components on anticorrosive properties of coatings has been investigated. Waterborne binders with different chemical nature and different non-toxic anticorrosive pigments have been used in paint formulations. DMTA and Hgfilm porosity tests were carried out. Protective characteristics were identified using salt spray and Prohesion chambers as well as electrochemical - EIS, SVET methods in. The test results showed that protective characteristics of the coatings made of waterborne paints depend on the chemical composition of binders and the mechanism of film formation. Fatty-acid modified urethane dispersion has the best barrier properties. The impact of pigments on protective characteristics of the coatings is connected with their chemical composition (interaction with the binder), with their physical appearance and the level of pigmentation. The pigments with verified barrier-electrochemical action (calcium zinc phosphate, zinc ferrite) show better protective features. Other tested pigments participate in barrier protection which is the more evident the more homogenous are qualities of the coating. The application of the statistical analysis of the results enables definition of weight of particular components of paints in shaping protective characteristics of the coatings and selection of the optimal composition mix as well as correlation between the methods that have been used. Basing on the comparison of correlation coefficient Prohesion method has been chosen as the most compatible with electrochemical methods. The humidity cabinet was eliminated because the test results do not completely reflect protective characteristics of the coatings.

7

Ekologiczne farby antykorozyjne. Wpływ składników na właściwości antykorozyjne powłok. Cz. 1

Kamińska E., Zubielewicz M., Bordziłowski J., Schauer T.

Ochrona przed Korozją

|

2002

|

nr 6

155-157

PL

Pomimo wielu wykonanych prac badawczych formułowanie wodnych układów powłokotwórczych z udziałem nietoksycznych pigmentów antykorozyjnych wciąż sprawia wiele trudności. Istnieją również kontrowersje dotyczące skuteczności i mechanizmu działania tego rodzaju pigmentów, co w dużej mierze wynika z braku jednoznacznej metody laboratoryjnej, umożliwiającej prognozowanie trwałości powtok i zróżnicowanie ich skuteczności ochronnej. Przeprowadzono badania wpływu składników farb z udziałem spoiw wodorozcieńczalnych o różnej budowie chemicznej i różnych pigmentów nietoksycznych na właściwości ochronne powłok. Wykonano badania termomechanometryczne i porozymetryczne powłok. Właściwości ochronne oznaczano stosując metody przyspieszone w komorach - solnej, wilgotnościowej i Prohesion - oraz elektrochemiczne - metodą EIS i SVET. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że właściwości ochronne powłok ze spoiw wodorozcieńczalnych zależą w istotny sposób od budowy chemicznej spoiw i mechanizmu tworzenia powłoki. Najlepsze właściwości barierowe wykazuje spoiwo uretanowe modyfikowane kwasami tłuszczowymi. Wpływ pigmentów na właściwości ochronne powłok związany jest zarówno z ich budową chemiczną (współdziałanie ze spoiwem) jak i postacią fizyczną oraz udziałem objętościowym. Lepsze właściwości ochronne wykazują pigmenty o stwierdzonym działaniu barierowo-elektrochemicznym (fosforan wapniowo-cynkowy, ferryt cynkowy). Pozostałe badane pigmenty uczestniczą w barierowej ochronie powłok tym wyraźniej im bardziej jednorodne są właściwości powłoki. Zastosowanie analizy statystycznej wyników badań pozwala na określenie wagi poszczególnych składników farb w kształtowaniu właściwości ochronnych powtok i wytypowanie optymalnego wariantu recepturowego oraz na ustalenie korelacji między stosowanymi metodami. Na podstawie porównania współczynników korelacji metod badań wytypowano metodę Prohesion jako najbardziej zgodną z metodami elektrochemicznymi i wyeliminowano komorę wilgotnościową, ponieważ wyniki badań nie odzwierciedlają w sposób całościowy właściwości ochronnych powłok.

EN

Although much research has been made, the formulation of anticorrosive waterborne coatings containing non-toxic pigments is still problematic. There are also a lot of controversies on efficiency and the mode of performance of this kind of pigments. These problems come from the lack of the ambiguous laboratory method that would enable forecasting of the resistance of coatings and the differentiation of their protective capacity. The effect of paint components on anticorrosive properties of coatings has been investigated. Waterborne binders with different chemical nature and different non-toxic anticorrosive pigments have been used in paint formulations. DMTA and Hgfilm porosity tests were carried out. Protective characteristics were identified using salt spray and Prohesion chambers as well as electrochemical - EIS, SVET methods in. The test results showed that protective characteristics of the coatings made of waterborne paints depend on the chemical composition of binders and the mechanism of film formation. Fatty-acid modified urethane dispersion has the best barrier properties. The impact of pigments on protective characteristics of the coatings is connected with their chemical composition (interaction with the binder), with their physical appearance and the level of pigmentation. The pigments with verified barrier-electrochemical action (calcium zinc phosphate, zinc ferrite) show better protective features. Other tested pigments participate in barrier protection which is the more evident the more homogenous are qualities of the coating. The application of the statistical analysis of the results enables definition of weight of particular components of paints in shaping protective characteristics of the coatings and selection of the optimal composition mix as well as correlation between the methods that have been used. Basing on the comparison of correlation coefficient Prohesion method has been chosen as the most compatible with electrochemical methods. The humidity cabinet was eliminated because the test results do not completely reflect protective characteristics of the coatings.