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Dec 03, 2023

Panoramica degli inibitori di corrosione

Di Ashwin V.Parikh SommarioProtezione barrieraProtezione galvanicaPreparazione della superficieFilm di rivestimentoFlash ruggineParametri di formulazione Il Dizionario Enciclopedico dei Rivestimenti (CED) definisce

Di Ashwin V.Parikh

SommarioProtezione barrieraProtezione galvanicaPreparazione della superficiePellicole di rivestimentoAntiruggine rapidaParametri di formulazione

Il Dizionario Enciclopedico dei Rivestimenti (CED) definisce la corrosione come "il deterioramento del metallo o del calcestruzzo dovuto a una reazione chimica o elettrochimica risultante dall'esposizione agli agenti atmosferici, all'umidità, a sostanze chimiche o ad altri agenti nell'ambiente in cui è collocato". Clive H. Hare ha condotto uno studio approfondito su questo argomento e lo ha pubblicato nell'Unità FSCT n. 26 intitolato: Corrosione e preparazione delle superfici metalliche per la verniciatura, che merita una revisione da parte di qualsiasi chimico formulatore di rivestimenti.

Questo articolo di panoramica esamina diversi aspetti della corrosione.

Abbiamo sempre saputo che nel processo di arrugginimento, un volume di acciaio produce 20 volumi di ruggine. I chimici dei rivestimenti formulano vernici di manutenzione e rivestimenti ad alte prestazioni per proteggere queste superfici reattive da inquinanti industriali presenti nell'aria, umidità, condensa, fumi chimici, ambienti marini e ad alto tasso di umidità. Le vernici formulate vengono applicate a ponti, serbatoi di stoccaggio, silos, strutture in acciaio, tubazioni e attrezzature.

In alcuni casi i "solfonati di calcio troppo basici" prevengono la ruggine quando applicati tal quali su superfici di acciaio. I rivestimenti speciali prevengono la ruggine spostando l'umidità e aderendo tenacemente a un determinato substrato.

Esistono due meccanismi principali di protezione della vernice, barriera e galvanica.

Protezione barrieraCome indica il nome, il film di rivestimento forma una barriera di resistenza tra ambiente e materiale. Questo è stato il metodo convenzionale. È necessario che il film di rivestimento sia continuo e uniforme, senza fori di spillo, salti o rotture.

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Protezione galvanicaLa protezione galvanica, detta anche protezione sacrificale, è il meccanismo utilizzato nel rivestimento zincato di tipo "immersione" dell'acciaio. Si dice che la formulazione del rivestimento sia ricca di zinco, con circa l'85-95% di zinco metallico in peso. In questo processo viene utilizzato il principio della "cella galvanica". Qui, l'acqua proveniente dalla pioggia, dall'umidità e dalla rugiada agisce come un elettrolita, lo zinco all'anodo e il ferro al catodo soddisfano i requisiti funzionali di una cella galvanica. La corrente elettrica proteggerà catodicamente la superficie dalla corrosione. Lo zinco viene corroso e sprecato durante il processo, da qui il termine "protezione sacrificale". Poiché la protezione viene ottenuta con mezzi elettrici, non è essenziale avere un rivestimento privo di fori stenopeici. Inoltre, se lo strato superiore sopra il primer ricco di zinco viene danneggiato, non dovrebbe verificarsi alcuna corrosione.

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Preparazione della superficie Il successo di un determinato rivestimento dipende da quanto bene è stata preparata la superficie. I requisiti di preparazione variano a seconda del tipo di rivestimento, delle condizioni del substrato (nuovo o verniciato), se verniciato, del tipo di vernice (olio o base acqua) e dell'ambiente esposto: lieve o severo. Se è delicato, rimuovere la ruggine sciolta e utilizzare un primer. Se grave, si consiglia la sabbiatura. Si noti che la preparazione della superficie è molto critica quando si utilizzano rivestimenti a base acqua poiché il rivestimento non bagnerà l'olio. Una superficie abbastanza pulita è accettabile per le vernici a base solvente.

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Pellicole di rivestimento Una buona regola pratica è applicare un minimo di 5 mil (asciutto) in un minimo di tre mani. Per i primer, è adeguato uno spessore della pellicola compreso tra 1,0 e 1,5 mil. Poiché con il tempo si verificherà la perdita della pellicola a causa dello sfarinamento, degli agenti atmosferici, delle condizioni di servizio e dell'abrasione meccanica, come manutenzione preventiva è necessario mantenere uno spessore della pellicola asciutta di 5 mil riverniciando e misurando periodicamente lo spessore della pellicola.

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Ruggine flash L'esposizione di piccole macchie di ruggine marrone sulla vernice leggera a base acqua è definita ruggine flash e si verifica durante la fase di asciugatura, quando la vernice a base acqua viene applicata su un substrato ferroso. I rivestimenti di colore chiaro possono diventare scuri. Questo è più diffuso nelle formulazioni di acetato di polivinile che negli acrilici. Ciò si verifica a causa del lento processo di essiccazione del film di vernice e dell'ossigeno disciolto nella vernice che reagisce con l'elevata umidità nell'atmosfera. Sappiamo che le ammine mantengono le condizioni basiche durante l'essiccazione e i sali, attraverso azioni anodiche e tamponanti, mantengono il lato basico nei film.