專利名稱：硅基防腐蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有硅基粘合劑的防腐蝕劑，用于制備和用于應(yīng)用所述 防腐蝕劑的方法，以及用于制備和涂覆所述防腐蝕劑的裝置。
背景技術(shù)：
基于鋅粉和硅酸鹽粘合劑的防腐蝕劑已經(jīng)公知很長(zhǎng)時(shí)間。它們作為
所謂的鋅粉漆(Farben)或者以涂料形式涂覆，或者作為第一筒單防腐 蝕涂層、或作為所謂的底漆涂覆到金屬原材料或半成品上，例如帶狀金 屬、金屬片等。
在兩種形式中，作為陰極防腐手段使用鋅。然而，鋅粉漆的制備、 儲(chǔ)藏和處理并不簡(jiǎn)單鋅易于非?？斓爻两岛凸袒?，尤其是在水的存在 下。這使得其在使用者尤其希望的單一組分產(chǎn)品中特別不利。因此，單 一組分產(chǎn)品通常含有有機(jī)溶劑，以確保鋅粉漆的儲(chǔ)藏性(DE 25 15 305; CH 503 093 )。在底漆中，儲(chǔ)藏性不足的問題通常也是通過顯著減少鋅 含量來避免，并因此降低了防腐蝕作用(US 6,468,336 )。
基于鋅粉漆的涂料涂覆為具有較大的層厚度。這種層厚度一方面是 由于所述涂料的組成引起的，另一方面是由于層厚度是構(gòu)成防腐蝕的保 護(hù)機(jī)制的基本因素。因?yàn)殇\粉漆沒有完全排除某些經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間而形成裂 縫的風(fēng)險(xiǎn)，因此嘗試提供較大的層厚度來解決形成裂縫的缺點(diǎn)。因?yàn)殇\ 粉漆通常涂覆在室外的結(jié)構(gòu)物上(扶手、支架、橋梁、樓梯、船舶等)， 所以對(duì)層厚度的要求并不重要。作為這種方法的典型實(shí)例，例如US 4,162,169中描述了適用于制備鋅粉漆的粘合劑。還描述了覆蓋有不可滲 透面涂層(Topcoat)的鋅粉漆的應(yīng)用。
US 4,162,169中推薦的粘合劑包含硅烷，其在固化(Abbinden)時(shí) 釋放曱醇。因此，所述粘合劑適合應(yīng)用于室外，或至少遠(yuǎn)離機(jī)械或生產(chǎn) 裝置。對(duì)于在工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用，必須另外考慮對(duì)人的健康風(fēng)險(xiǎn)和在一 些情況下由于甲醇而造成的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。
或可獲得二組分產(chǎn)品，其在應(yīng)用前即刻現(xiàn)場(chǎng)混合。二組分產(chǎn)品主要 適用于使用大量鋅粉漆的工業(yè)用戶。然而，每次僅可制備少量的鋅粉漆， 其隨后必須立即處理。因此，鋅粉漆至今為止不適合于以連續(xù)處理鋅粉 漆為前提的應(yīng)用中，尤其是工業(yè)應(yīng)用中。
US 5,888,280采用這種方式，提出了二組分配方，其中鋅粉、第IA 族金屬硅酸鹽和含碳酸鹽的內(nèi)部硬化劑存在于水溶液中。這種涂覆劑不 僅可以作為底漆使用，而且還認(rèn)為在使用更高的鋅顆粒比例和減小的水 比例時(shí)可適合用作全效防腐蝕。通過釋放C02， i^為所述內(nèi)部硬化劑降 低涂覆劑的pH值并因此加速硬化。
另外，嘗試通過推薦導(dǎo)電物質(zhì)例如與鋅粉漆結(jié)合的磷化鐵或氧化鐵 化合物的使用，改善鋅粉漆的防腐蝕效果。US 6,468,336中描述了這種 發(fā)展的典型實(shí)例。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供防腐蝕劑，利用它可以以連續(xù)、安全和節(jié) 約能量的方式以保持一致的品質(zhì)涂覆金屬工件。在此，本發(fā)明尤其針對(duì) 在鋅粉漆的處理期間釋放盡可能少或不釋放有機(jī)組分(VOC:可揮發(fā)性 有機(jī)組分)的粘合劑的使用。本發(fā)明涉及的不含VOC或者VOC符合 規(guī)定(VOC-komform)的涂覆劑的先決條件限定在2001年8月21日 的第 31 BIMSCHV ( 聯(lián)邦排放保護(hù)法規(guī) (Bundes曙Immisionschutz-Verordnung ) X 2001年8月24日的BGB1. I， 44號(hào)，第2180頁)。
通過根據(jù)權(quán)利要求1的防腐蝕劑、根據(jù)權(quán)利要求19的用于涂覆工 件的方法、根據(jù)權(quán)利要求26的具有防腐蝕劑的工件，根據(jù)權(quán)利要求30 的用于制備防腐蝕劑的方法，根據(jù)權(quán)利要求38的用于制備防腐蝕劑的 裝置和根據(jù)權(quán)利要求46的涂覆配置實(shí)現(xiàn)上述目的。
根據(jù)本發(fā)明，所述防腐蝕劑含有兩種組分。第一組分基本上由鋅粉 組成，如果需要的話，含有抗沉降劑(Anti-Absetzmittel )。第一組分的 重量比例相對(duì)于整個(gè)配方是至少40重量％，優(yōu)選至少60重量％，尤其 優(yōu)選至少80重量％至最高97重量％。高百分含量的鋅粉確保了對(duì)于鋅
粉涂層至今為止未知的防腐蝕性。
所述鋅粉顆粒的平均粒徑為最大10nm，優(yōu)選最大8]Lim。具有這樣 的顆粒尺寸，對(duì)于利用這些顆粒構(gòu)成的干膜厚度，顆粒的直徑和比表面 積之間的比例是最佳的。
如果需要的話，向所述鋅粉中加入防止不期望的鋅粉密實(shí)化的試 劑，所謂的抗沉降劑。例如，尤其適合的是氧化鋅或無定形Si02。第一 組分中抗沉降劑的比例相對(duì)于鋅粉的量為最高15重量％，優(yōu)選最高10 重量％,尤其優(yōu)選最高5重量％。出人意料地，已證實(shí)氧化鋅的^f吏用在 噴涂防腐蝕劑時(shí)是尤其有利的，這是因?yàn)檠趸\有助于噴涂性能的改 善。在使用氧化鋅時(shí)，噴涂裝置的噴嘴極少阻塞。在針對(duì)氧化鋅的i兌明 中，考慮取決于制備條件，所述鋅粉包含1至3重量％的氧化鋅。
第二組分由無機(jī)硅基粘合劑、不含VOC或VOC符合規(guī)定的溶劑和 如果需要的話有助于改善防腐蝕的顆粒組成。尤其是，已證實(shí)加入二氧 化硅的堿金屬硅酸鹽是適合的。優(yōu)選的粘合劑中二氧化硅的比例大于堿 金屬氧化物(在此基于堿金屬氧化物計(jì)算堿金屬硅酸鹽)的比例。Si02 和堿金屬氧化物的比例為至少4:1，優(yōu)選至少5:1，優(yōu)選至少6:1。
為了適應(yīng)不同的應(yīng)用目的或處理?xiàng)l件，還可以使用堿金屬硅酸鹽的 混合物，例如硅酸鈉和硅酸鉀或硅酸鋰的混合物。
根據(jù)具體應(yīng)用的要求，可以向所述粘合劑中加入助粘合劑。這些優(yōu) 選是聚合物粘合劑，例如甲基硅樹脂或未皂化的丙烯酸酯。例如，這種 粘合劑可以用于調(diào)節(jié)粘合劑的硬度或彈性。
所述粘合劑在第二組分中的比例為至少3重量％至最多40重量％， 優(yōu)選10重量％至20重量％。
可以使用水、高沸點(diǎn)溶劑或它們的混合物作為不含VOC或VOC符 合規(guī)定的溶劑。VOC符合規(guī)定的溶劑尤其是沸點(diǎn)(超過250 C )足夠高 使得在處理期間不釋放有機(jī)物質(zhì)的那些溶劑。出于操作安全的原因，優(yōu) 選使用水作為溶劑。水也確保了所述防腐蝕劑不含VOC。
常見的公知顏料可以用于該防腐蝕劑。然而，在實(shí)際應(yīng)用中通常期
望實(shí)現(xiàn)涂覆工件的均勻、高品級(jí)的金屬外觀。因此通常向防腐蝕劑中加 入金屬顆粒。尤其適合的是單獨(dú)使用以助于表面的光學(xué)外觀的鈍化鋁顆 粒?？梢允褂貌煌问降匿X。如果需要的話，優(yōu)選使用鈍化鋁薄片作為 固體加入到第二組分中。根據(jù)各種防腐蝕劑的需要，用于改善防腐蝕效 果的顆?？梢詢?chǔ)存為第三組分，該組分在防腐蝕劑的制備期間與第一組 分和第二組分結(jié)合，例如當(dāng)鋁顆粒作為含水糊存在時(shí)。
所述顏料以相對(duì)于第二組分的總量至少5重量％的量加入到所述防 腐蝕劑的第二組分中。優(yōu)選加入至少10重量％至至少15重量％，尤其 優(yōu)選至多20重量％的顏料。
可以向防腐蝕劑中加入其它添加劑，或者加入第一組分中或者加入 第二組分中，使得防腐蝕劑適應(yīng)處理?xiàng)l件或者確保預(yù)定的使用特性。在 此，尤其指的是用于調(diào)節(jié)滑動(dòng)特性的試劑或潤(rùn)滑劑。它們優(yōu)選加入到第 二組分中，但是它們也可以包含在第一組分中。
例如，可以將處于乳狀液或分散體形式的固態(tài)或液態(tài)蠟作為添加劑 加入到根據(jù)本發(fā)明的涂覆劑中，以調(diào)節(jié)涂層的滑動(dòng)特性?？梢允褂贸Ｒ?guī) 和公知的蠟，例如基于聚乙烯或聚丙烯、聚四氟乙烯的蠟，不過當(dāng)然也 可以使用天然蠟例如巴西棕櫚蠟或前述物質(zhì)的混合物。還可以使用影響 潤(rùn)滑特性和滑動(dòng)特性的其它物質(zhì)例如石墨、二硫化鉬或氮化硼作為添加 劑。潤(rùn)滑劑或滑動(dòng)劑的通常用量相對(duì)于防腐蝕劑的總配方為最高20重 量％，優(yōu)選最高5重量％，優(yōu)選3重量％。
除了根據(jù)本發(fā)明的粘合劑以外，所述涂覆劑還可包含影響基底潤(rùn)濕 性、消泡、流動(dòng)行為、脫氣或顏料潤(rùn)濕性的添加劑，以及用于柔軟化的 試劑或催化劑。這些添加劑可以分別以相對(duì)于涂覆劑總配方0.01至8 重量％的比例加入。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)，水可分散的或可混合的腐蝕抑制劑，優(yōu)選含氮 化合物，尤其是季銨鹽可以加入到第二組分中，而具有良好的效果。用 于涂覆劑的其它優(yōu)選添加劑是硼化合物，尤其選自硼酸或硼氧化物，以 及鉬化合物或含磷化合物。這些腐蝕抑制劑以相對(duì)于總配方0.01重量％ 至30重量％的量加入，其中下限通過期望效果的實(shí)現(xiàn)來確定，而上限 由成本考慮來決定.
根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑的pH值為6至12，優(yōu)選8至12,防腐蝕劑 的堿性調(diào)節(jié)有助于工件上底涂層(Basecoat)的保護(hù)作用，因?yàn)樵谒?在下建立的堿性環(huán)境阻礙了腐蝕。尤其有利的是，應(yīng)該注意到，pH值 為10至12的防腐蝕劑幾乎不鈍化組分1中包含的鋅(見B. Roathali, G. Cox和W. Littreal， "Metalls & Alloys", 3.73， 1963 )，從而在涂層中包含 最大量的陰極有效的鋅顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑確保了與公知的鋅粉漆不同的極其有效和 持久的防銹。干涂層厚度為10 nm的涂層確保了在根據(jù)DIN 50 0 21的 鹽霧試驗(yàn)中至少200小時(shí)的有效壽命，干涂層的涂層厚度變成兩倍時(shí)， 有效壽命為至少500小時(shí)。因此，可實(shí)現(xiàn)的防腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前為止 得到的所有值。因此，根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑的應(yīng)用范圍遠(yuǎn)超過了作為 簡(jiǎn)單的涂料的用途。本發(fā)明的防腐蝕劑可以利用不同的涂覆方法涂覆到 待涂覆的金屬表面。由于即使具有極小的層厚度也高度有效，因此所述 試劑非常經(jīng)濟(jì)和節(jié)約成本。
根據(jù)一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案，根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑可適合于涂 覆有其它層，尤其是著色涂層。這種不影響其特性的附著在根據(jù)本發(fā)明 的防腐蝕劑上的涂層(所謂的面涂料)例如由與包含在防腐蝕劑的第二 組分中的相同的粘合劑構(gòu)成。在此還可以對(duì)粘合劑補(bǔ)充助粘合劑，優(yōu)選 聚合物助粘合劑，尤其是甲基硅樹脂或未急化的丙烯酸酯。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，所述面涂料提供有著色顏料例如鋁顏 料，炭黑或鐵顏料。所述面涂料可以是VOC符合規(guī)定的，其包含有限 量的有機(jī)物質(zhì)，它們?cè)谒雒嫱苛系奶幚砘蛴不瘯r(shí)釋放。然而，同樣優(yōu) 選所述面涂料不含VOC。
為了也能涂覆敏感的材料，優(yōu)選如此調(diào)節(jié)所述防腐蝕劑和如果需要 的化也調(diào)節(jié)面涂料，使得其可在最高120"C，優(yōu)選最高801C，尤其優(yōu)選 最高40t:的溫度下千燥或硬化。
本發(fā)明的另一目的是提供用于在金屬工件上涂覆防腐蝕涂層的方 法。這種方法被認(rèn)作是本發(fā)明的獨(dú)立的創(chuàng)新性貢獻(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的用于涂覆金屬工件的方法包括清潔金屬工件的表面，
如果需要的話，然后涂覆(優(yōu)選)不含voc或voc符合規(guī)定的底漆，
在底漆干燥之后用根據(jù)權(quán)利要求1至10中至少一項(xiàng)的防腐蝕劑涂覆工
件，最后干燥所述防腐蝕劑。
涂覆所述底漆改善了防腐蝕劑在工件上的粘附并因此確保了工件 的長(zhǎng)時(shí)間腐蝕保護(hù)，該底漆在最簡(jiǎn)單情況下包含水玻璃溶液或助粘合 劑，如對(duì)于防腐蝕劑所述的助粘合劑。
清潔工件通常是必要的，這是因?yàn)橹疤幚聿襟E的剩余物妨礙了防 腐蝕涂層的粘附?；旧先魏晤愋偷谋砻媲鍧嵍歼m合于產(chǎn)生根據(jù)本發(fā)明
的涂層的底表面(Untergrund )。但是重要的是，甚至溫和的清潔方法， 例如制備敏感材料所需的那些方法，同樣提供用于使用前述防腐蝕劑進(jìn) 行涂覆的適合底表面。尤其是，對(duì)于溫度和/或酸敏感的材料比如特種 鋼，通過刷子、超聲波、堿浴和/或溶劑浴或蒸汽清潔或這些清潔步驟 的序列或組合產(chǎn)生適合涂覆的表面。
現(xiàn)在，對(duì)如此清潔的工件表面至少部分涂覆底漆。多數(shù)底漆是適合 的，例如助粘合劑，其可以與防腐蝕劑或面涂料的粘合劑一起使用。優(yōu) 選所述底漆為不含VOC的溶液，例如4%的水玻璃溶液，如果需要的 話，含有不會(huì)對(duì)處理產(chǎn)生問題的添加劑。在最基本的情況下，所述底漆 可以不用其它添加劑而涂覆，但是其通常含有其它添加劑，例如加入到 其中的潤(rùn)濕劑和如果需要的話腐蝕抑制劑。優(yōu)選使用最高5重量％潤(rùn)濕 劑和/或防腐蝕劑，有利地最高0.05重量％。然后干燥該涂層。通過優(yōu)
選在室溫至ioox:之間的空氣干燥進(jìn)行干燥，這是尤其簡(jiǎn)單和成本有效
的。干燥的底漆的層厚度為100nm至3 nm。
根據(jù)本發(fā)明，在干燥的底漆上至少部分涂覆前述防腐蝕劑的層。所 述防腐蝕劑可以利用任意希望的涂覆方法，尤其是噴涂、輥涂、流延、 刷涂、刀涂(Rakeln)、輥涂覆、浸漬離心或浸漬提拉來涂覆。適合地， 在底漆干燥之后立即用防腐蝕劑進(jìn)行涂覆，但是不晚于底漆干燥之后4 小時(shí)，以確保最佳的長(zhǎng)期防腐蝕。所述防腐蝕劑在室溫下很快接觸干燥， 在約30至120秒之后在工件表面上已經(jīng)沒有粘性。根據(jù)粘合劑和層厚 度以及根據(jù)鋅粉的比例，實(shí)際硬化時(shí)間為24小時(shí)至72小時(shí)，在極端情 況下硬化時(shí)間可以最長(zhǎng)14天。 干燥底漆和防腐蝕劑所需的溫度都不超過1201C,優(yōu)選不超過80X:， 尤其優(yōu)選不超過40n,有利地不超過室溫。對(duì)于底漆和面涂料，干燥或 硬化都可以在空氣的輔助下進(jìn)行。優(yōu)選利用大幅提高的空氣速度進(jìn)行干 燥，該空氣速度例如在所謂的橫向壓縮機(jī)中產(chǎn)生。這種形式的干燥僅需 要小的能量消耗和相對(duì)小的設(shè)備。
根據(jù)前述方法涂覆的工件具有持久的腐蝕保護(hù)，即使暴露在惡劣的 環(huán)境條件下也是如此。例如，上述使用底漆和防腐蝕劑的涂覆非常適合 于涂覆剎車片，其在鹽霧試驗(yàn)中的穩(wěn)定性必須大于500小時(shí)。剎車片至 今為止是用公知的防腐蝕劑涂覆的，該防腐蝕劑必須長(zhǎng)時(shí)間加熱到高于 300n的溫度以完成硬化。在此過程中，剎車片經(jīng)常發(fā)生變形，對(duì)于這 些產(chǎn)品這是不可接受的。因此，公知的涂料導(dǎo)致相對(duì)高的廢品率。其它 零件例如由溫度敏感的金屬或鑄件制成。這些材料在加熱到超過1801C 時(shí)明顯改變了它們的特性。由此，傳統(tǒng)的涂覆方法不適合于大范圍的防 腐蝕劑，傳統(tǒng)的涂覆方法總是仍需要高于160t:,通常高于2oon的溫 度來硬化涂層。根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑提供了用于廣泛的陰極腐蝕保護(hù) 的改善的可能性。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的工件，目的是硬化后的防腐蝕劑的干涂層厚度為 1阿至100 fim,優(yōu)選15阿至60 nm,尤其優(yōu)選20阿至40 ,。
包含兩種或如果需要的話三種組分的防腐蝕劑可以以尤其簡(jiǎn)單的 方式制備待用?，F(xiàn)有技術(shù)公知將鋅粉混入粘合劑中。這種涂覆劑必須隨 后立即處理。由于極其短的處理時(shí)間(適用期)，公知的產(chǎn)品總是必須 分批處理。
防腐蝕劑的這種形式的制備不適合于工業(yè)處理。然而，更好地適于 滿足連續(xù)需求的根據(jù)本發(fā)明防腐蝕劑的供給至今為止還不可行。試驗(yàn)表 明，由使用者進(jìn)行的防腐蝕劑的半連續(xù)制備良好地滿足連續(xù)需求。
基于上述目的，作為在本發(fā)明的方案范圍內(nèi)的獨(dú)立方面提供下面說 明的方法，用于制備含有固態(tài)和液態(tài)組分的涂覆劑。
為此，首先將防腐蝕劑的液體組分的一部分置于制備容器 (Ansatzbehaelter)中用于制備涂覆劑。如最初提到的，液態(tài)組分可以
是例如含有粘合劑和其它添加劑的涂覆劑的液體組分，所述其它添加劑 例如是粘合增進(jìn)劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑、消泡劑、脫氣劑、顏料潤(rùn)濕劑、 腐蝕抑制劑，還涉及用于柔軟化的試劑或催化劑。還可以提供適合的溶 劑或水。
隨后加入固態(tài)組分，并且為了均勻混合固體和液體組分進(jìn)行均化步
在本發(fā)明上下文中"固態(tài)組分"尤其理解為顆粒狀物質(zhì)，例如金屬 顆粒/薄片、干燥的顏料和填料。在本發(fā)明的上下文中，甚至不流動(dòng)或 具有非常有限的流動(dòng)性的糊狀組分也解釋為固態(tài)組分。
將涂覆劑的制備物(Ansatz)均化之后，加入剩余量的液態(tài)組分， 如果需要的話，根據(jù)單個(gè)組分的粘度，與制備物混合。
根據(jù)一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方案，自動(dòng)控制固體和液體組分的計(jì)量和 混合。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，這種控制也控制保持最佳工藝參數(shù)，例如 溫度、壓力、混合時(shí)間和混合強(qiáng)度。
所述方法的優(yōu)點(diǎn)尤其在制備含有高比例固體組分的涂覆劑上，例如 根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑。所述方法可以半連續(xù)地供給根據(jù)本發(fā)明的防腐 蝕劑，例如在工業(yè)化處理過程中。在此，雖然防腐蝕劑的制備"分批" 進(jìn)行，但是由于獨(dú)特的優(yōu)選方法的自動(dòng)安排，所以能夠在連續(xù)的工業(yè)工 藝中供應(yīng)防腐蝕劑，例如在生產(chǎn)線的涂覆裝置中?？梢杂媒?jīng)濟(jì)的方式制 備尤其均勻的制備物，其含有特別高比例的固體組分，甚至僅基于不含 VOC，或根據(jù)情況，VOC符合規(guī)定的成分。
在方法開始時(shí)放入容器中的液體組分的一部分的確定基本上取決 于液體和固體組分的比例，尤其取決于液體組分的粘度。應(yīng)該這樣選擇 該部分，以便在均化階段得到具有中等至較高粘度的均勻的糊，從而通 過使單個(gè)組分的粘度彼此接近來實(shí)現(xiàn)良好的混合。對(duì)于含有極高鋅粉比 例(例如超過卯重量％ )和VOC符合規(guī)定的溶劑的根據(jù)本發(fā)明的防腐 蝕劑的制備，該部分優(yōu)選為所述液體組分總量的約三分之一。在此，除 了非常好的均化，還實(shí)現(xiàn)聚集鋅顆粒的分離。
根據(jù)尤其是液體組分的狀態(tài)，優(yōu)選在加入固體組分和/或均化期間有
規(guī)律地混合制備物。在此，基本上可以使用全部適合的裝置和方法，例 如通過氣旋或者連續(xù)或有規(guī)律的循環(huán)泵送制備物來混合。尤其優(yōu)選的 是，有規(guī)律或連續(xù)地?cái)嚢柚苽湮铩Ｔ诖烁鶕?jù)制備容器的尺寸，可以使用
常用的攪拌裝置，例如磁攪拌器、溶解器盤(Dissolverscheiben )或分 散機(jī)(Ultraturrax )。為了避免涂覆劑中固體組分的沉降，另外優(yōu)選在 加入液體組分的剩余量和任意的隨后等待或攪拌時(shí)間期間有規(guī)律地混 合制備物。
在制備物的攪拌期間，由攪拌器和攪拌速度的選擇確定混合工藝的 品質(zhì)。原則上，應(yīng)該參考依賴于待均化的試劑的圓周速度來選擇轉(zhuǎn)速。 申請(qǐng)人:的試驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了，例如，使用溶解器盤制備涂覆劑時(shí)，轉(zhuǎn)速為 100至1500轉(zhuǎn)/分鐘，優(yōu)選IOOO轉(zhuǎn)/分鐘是非常有利的。尤其優(yōu)選可以 控制所述轉(zhuǎn)速，從而可以在單個(gè)的方法步驟中設(shè)定不同的轉(zhuǎn)速。
所述方法期間涂覆劑制備物的溫度優(yōu)選保持在4C至4or。為此， 制備容器可以適當(dāng)?shù)貥?gòu)造，例如具有通常的加熱/冷卻裝置。例如雙層
制備容器是特別合適的，其中流動(dòng)加熱介質(zhì)或冷卻介質(zhì)。根據(jù)每種粘合 劑體系，在混合和計(jì)量方法期間可以適當(dāng)?shù)貙?duì)容器施加預(yù)定的過壓或部 分真空。尤其是，通過施加真空，可以實(shí)現(xiàn)例如消泡，并且由此實(shí)現(xiàn)涂 覆劑的良好均化。在此優(yōu)選的部分真空為小于大氣壓約1/2巴。
根據(jù)本發(fā)明的其它方案，優(yōu)選在加入液體組分的剩余量時(shí)或者之 后，加入其它固體和/或液體組分和尤其是固體和/或液體添加劑。例如 可以加入顏料、尤其是金屬顆粒和/或薄片，例如固體或糊狀的鋁薄片， 還有潤(rùn)滑劑、潤(rùn)濕劑、增稠劑或粘合增進(jìn)劑，如之前關(guān)于防腐蝕劑組合 物所述的。根據(jù)不同添加劑，涂覆劑制備物的混合或攪拌應(yīng)該優(yōu)選在加 入添加劑時(shí)和/或之后繼續(xù)進(jìn)行。完成涂覆劑組分添加之后的攪拌優(yōu)選 在最高500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行。
由于VOC符合規(guī)定的防腐蝕劑的特殊配方和由于因此造成的特殊 制備方法，在根據(jù)本發(fā)明的方案范圍內(nèi)，作為用于制備根據(jù)本發(fā)明的防 腐蝕劑的獨(dú)立方面，提供用于混合和計(jì)量防腐蝕劑中固體和液體組分的 裝置。該裝置配備有用于測(cè)量防腐蝕劑的各個(gè)組分的量的裝置，制備容 器和混合裝置，如果需要的話，用于控制方法的裝置。這種裝置的使用 使得前述用于制備根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑的方法易于實(shí)施。
基本上所有常用的裝置適合用于測(cè)量防腐蝕劑的各個(gè)組分的量，例 如稱量器、泵或流量?jī)x。例如，可以通過稱量防腐蝕劑制備物，計(jì)量地 加入固體組分如鋅粉。為此，例如，可以將制備容器設(shè)置在稱重器上， 從而可以確定制備容器的重量。在加入各種量之前，確定制備容器的重 量并且在添加組分期間確定各個(gè)測(cè)量值的差。對(duì)于液體組分，用于測(cè)量 量的計(jì)時(shí)泵或流量?jī)x/傳感器也可以是有利的。稱重器也可以用于液體
組分。測(cè)量的不準(zhǔn)確性應(yīng)該不超過2%，優(yōu)選不超過1%，以便可以確 保根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑的配方。根據(jù)待測(cè)量物質(zhì)的各種條件選擇用于 測(cè)量的各個(gè)裝置。
用于混合防腐蝕劑的裝置另外具有用于容納防腐蝕劑制備物的制 備容器和混合裝置。在此，根據(jù)需要，制備容器應(yīng)該可以容易地替換， 以便可以用于半連續(xù)操作的工業(yè)生產(chǎn)工藝中。有利的是能夠在制備防腐 蝕劑之后直接在施加或涂覆配置中使用制備容器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，所述制備容器是壓力容器。根據(jù)涂 覆裝置或者在防腐蝕劑內(nèi)使用可揮發(fā)性組分時(shí)，壓力容器是有利的。所 述裝置優(yōu)選包括用于保持制備容器的容器溫度恒定的裝置。利用這些裝 置，即使具有放熱的反應(yīng)溶劑體系或粘合劑體系，也可以保持所需的溫 度范圍。為此，所述制備容器可以具有雙層壁結(jié)構(gòu)，其中冷卻液體或水 可以流過兩層容器壁之間產(chǎn)生的空間。利用常見的加熱/冷卻單元，可 以進(jìn)行制備物的溫度調(diào)節(jié)。
所述混合裝置應(yīng)該如此設(shè)計(jì)，使得可以實(shí)現(xiàn)防腐蝕劑制備物在制備 容器中有規(guī)律的或優(yōu)選連續(xù)的混合。例如，可以如此設(shè)計(jì)適合的混合裝 置，使得布置在制備容器上的氣體噴嘴通過施加合適的氣壓使防腐蝕劑 制備物形成渦旋。也可以設(shè)想，通過泵在密閉的循環(huán)中將防腐蝕劑制備 物從制備容器中取出并重新導(dǎo)回制備容器(循環(huán)泵送)。
所述混合裝置優(yōu)選是攪拌裝置。相應(yīng)的攪拌裝置通常具有攪拌器， 例如可以通過適合的驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的溶解器盤或螺旋攪拌器。所述驅(qū)動(dòng)器 可以是例如電動(dòng)機(jī)。尤其優(yōu)選的是，這樣設(shè)計(jì)所述攪拌器，使得混合均 可以在攪拌器平面和與其垂直的面上進(jìn)行。利用這類攪拌工具，尤其是 在含有高濃度固體組分的防腐蝕劑的混合過程中，可以實(shí)現(xiàn)好的混合結(jié) 果。所述攪拌器應(yīng)該另外優(yōu)選與相應(yīng)制備容器的幾何形狀匹配。
為了進(jìn)一步改善防腐蝕劑制備物的混合，另外優(yōu)選所述制備容器具
有技術(shù)上常見的渦旋裝置，例如在內(nèi)壁上具有圏(Schikane)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，提供用于將固體或液體組分從各個(gè) 儲(chǔ)藏容器輸送到制備容器的輸送裝置。尤其在工業(yè)生產(chǎn)線中，至少部分
自動(dòng)化的混合和計(jì)量涂覆劑制備物的組分是有利的。此外，因?yàn)樵谝粋€(gè) 配方內(nèi)對(duì)單獨(dú)的組分的允許偏差通常相對(duì)少，這樣可以避免計(jì)量錯(cuò)誤。 在此，通常優(yōu)選通過輸送裝置將涂覆劑的所有組分輸送到制備容器中。 為了能夠改善計(jì)量，應(yīng)該優(yōu)選可以控制輸送裝置的輸送功率。
根據(jù)待輸送的組分設(shè)計(jì)各種輸送裝置。對(duì)于液體組分，通常具有管 狀或軟管狀導(dǎo)管的泵是有利的。對(duì)于涂覆劑的干燥和糊狀組分，優(yōu)選使 用螺旋輸送機(jī)。尤其在應(yīng)用金屬顆粒時(shí)，例如極細(xì)的鋅粉時(shí)，計(jì)量通常 很難，并且由于顆粒的重量輕和它們的起塵趨勢(shì)高而形成大量有害健康 的發(fā)散物。所以這里尤其優(yōu)選螺旋輸送機(jī)。另外，也可以設(shè)想，通過管 借助于加壓空氣將固體顆粒組分和尤其是金屬顆粒例如鋅粉導(dǎo)入制備 容器中。尤其對(duì)于糊狀組分，所述輸送裝置可以適當(dāng)?shù)氖菙D壓裝置。
用于混合和計(jì)量的裝置優(yōu)選包括用于控制計(jì)量的控制裝置。這類控 制裝置使得安全和準(zhǔn)確的計(jì)量明顯變得簡(jiǎn)單。除了控制計(jì)量之外，控制 裝置當(dāng)然還可以監(jiān)控和調(diào)節(jié)其它工藝參數(shù)，例如通過合適地測(cè)量粘度來 監(jiān)控和調(diào)節(jié)混合。這類控制裝置還可以這樣設(shè)計(jì)，使得根據(jù)防腐蝕劑的 沉降行為自動(dòng)監(jiān)控有效使用期，并且如此集成于施加裝置/涂覆裝置的 工藝控制中。還可以設(shè)想，提供用于監(jiān)控液位的裝置，以便在特定液位 低于施加裝置或涂覆裝置內(nèi)的特定閾值時(shí)，在混合和計(jì)量裝置中自動(dòng)開 始新的防腐蝕劑制備物的混合。控制裝置可購(gòu)自工藝控制工業(yè)，尤其適 合的是例如SPS控制或微處理器控制。
如上所述，因?yàn)閂OC符合規(guī)定的防腐蝕劑與其沉降行為和較短干 燥時(shí)間相關(guān)的特性而使得根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑的涂覆困難。因此可能 容易堵塞管和裝置。由于這個(gè)特殊問題，在根據(jù)本發(fā)明的VOC符合規(guī) 定的防腐蝕劑處理過程中，在根據(jù)本發(fā)明的方案范圍內(nèi)，提供在工件上 涂覆防腐蝕劑的涂覆配置，作為提供防腐涂層的獨(dú)立方面。為此，所述 涂覆配置包括制備容器、輸送裝置、至少一個(gè)與制備容器相連的減壓調(diào) 節(jié)器和與制備容器相連的噴涂裝置。
利用這種配置，能夠以有利的方式將根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑涂覆到 工件上。為此，所述制備容器應(yīng)該如此設(shè)計(jì)，使得能夠在各個(gè)防腐蝕劑 組合物的有效使用期內(nèi)分批處理。因此，應(yīng)該根據(jù)各種涂層裝置的要求 選擇所述制備容器的尺寸。
可以設(shè)想，在用于混合和計(jì)量的裝置中與涂覆配置中使用相同的制 備容器。所述制備容器應(yīng)該具有用于除去防腐蝕劑的適合端口。為此， 所述涂覆配置具有適合的輸送裝置，例如，可以使用所有常見的輸送裝 置，例如適合的輸送泵。這類輸送裝置應(yīng)該如此設(shè)計(jì)，使得通常在制備 容器和減壓調(diào)節(jié)器/噴涂裝置之間存在的管可以在適當(dāng)工作壓力下供應(yīng) 有防腐蝕劑。所述工作壓力應(yīng)該基本上根據(jù)相關(guān)管長(zhǎng)度選擇。對(duì)于常見
的涂覆裝置，工作壓力為l至2巴是適合的。因此，所述工作壓力尤其 不應(yīng)選擇得太低，以避免防腐蝕劑的固體組分的沉降或管堵塞。在工件 上涂覆防腐蝕劑時(shí)尤其優(yōu)選HVLP方法。因此，必須設(shè)定精確的噴涂壓 力，常見為0,3至0.4巴。為了調(diào)節(jié)相應(yīng)的噴涂壓力，提供減壓調(diào)節(jié)器。 所述減壓調(diào)節(jié)器應(yīng)該能夠準(zhǔn)確調(diào)節(jié)各個(gè)輸送裝置產(chǎn)生的工作壓力。所述 減壓調(diào)節(jié)器優(yōu)選布置在制備容器和與其相連的噴涂裝置之間。在一個(gè)涂 覆配置中使用多個(gè)噴槍時(shí)，每個(gè)噴涂裝置應(yīng)該設(shè)置有減壓調(diào)節(jié)器，以能 夠最佳地調(diào)節(jié)各個(gè)噴槍的噴射壓力。在此，減壓調(diào)節(jié)器和噴槍之間的管 路應(yīng)該盡可能短。這種減壓調(diào)節(jié)器在流體工藝領(lǐng)域是可以購(gòu)買的。減壓 調(diào)節(jié)器和噴涂裝置應(yīng)該這樣設(shè)計(jì)以避免操作期間的堵塞。
為此，減壓調(diào)節(jié)器優(yōu)選設(shè)計(jì)為不接觸的結(jié)構(gòu)，也就是說，減壓調(diào)節(jié) 器與操作中使用的防腐蝕劑不直接接觸。這種減壓調(diào)節(jié)器的構(gòu)造尤其有 利，這是因?yàn)閷?duì)于包含固體和液體組分的根據(jù)本發(fā)明的涂覆劑，常見的 膜減壓調(diào)節(jié)器具有部分固體組分在減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)聚集并且導(dǎo)致減壓調(diào)
節(jié)器過早堵塞的趨勢(shì)。因此，尤其優(yōu)選，所述制備容器通過軟管至少部 分與噴槍連接，并且這樣設(shè)計(jì)減壓調(diào)節(jié)器使得軟管的橫截面至少部分可 變。通過這種設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)單地調(diào)節(jié)壓力。減壓調(diào)節(jié)器可以例如利用氣壓 缸擠壓軟管。因此，軟管應(yīng)該對(duì)應(yīng)于減壓調(diào)節(jié)器的形式來設(shè)計(jì)，并且尤 其應(yīng)該是彈性的。優(yōu)選使用內(nèi)徑應(yīng)該為2mm至10mm的軟管。
尤其優(yōu)選如此構(gòu)造所述噴涂裝置，使得在操作中產(chǎn)生的霧化空氣流 在噴涂裝置外面霧化所述防腐蝕劑。因此，所述防腐蝕劑有利地只在噴
涂裝置外部與霧化空氣流接觸。為此，相應(yīng)地構(gòu)造所述噴霧裝置，其、 尤其是噴嘴可以具有可調(diào)節(jié)的開口尺寸。申請(qǐng)人的相應(yīng)試驗(yàn)表明，使用
星形噴嘴("Stern-S")時(shí)，尤其是尺寸為0.5 mm至1.2 mm的噴嘴是 有利的。當(dāng)然也可以使用各種其它適合的噴嘴。
除了霧化空氣流之外，在噴涂裝置外還提供成型空氣流，用于提供 霧化防腐蝕劑必須的剩余的空氣量和形成噴射流。
因?yàn)樵谂c空氣接觸時(shí)根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑快速硬化，所以噴涂裝 置的這種構(gòu)造尤其對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的防腐蝕劑是有利的。霧化必須的空 氣的量基本上在噴涂裝置外部加入，由此可以有利地避免噴涂裝置的堵 塞。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，所述制備容器包含混合裝置，即使該制備容 器用在涂覆配置中。根據(jù)防腐蝕劑的組成，有規(guī)律地混合或連續(xù)混合制 備容器中存在的防腐蝕劑制備物可能是有利的。對(duì)于含有高比例固體組
分的防腐蝕劑組合物，例如才艮據(jù)本發(fā)明的voc符合規(guī)定的防腐蝕劑， 這可以有利地避免過早沉降。用于該目的的相應(yīng)的混合裝置在用于混合 和計(jì)量的裝置的描述中已經(jīng)討論過，在此引用。
在此尤其優(yōu)選所述涂覆配置中使用的制備容器是壓力容器，且具 有用于連續(xù)攪拌防腐蝕劑的裝置。通過將所述制備容器設(shè)計(jì)成壓力容 器，利用適合的輸送裝置，例如加壓空氣供給能夠?qū)φ麄€(gè)容器施加工作 壓力。加壓空氣用作輸送裝置時(shí)，所述制備容器應(yīng)該具有相應(yīng)的加壓空 氣供給。為了容易進(jìn)入制備容器內(nèi)部，例如在防腐蝕劑的混合和計(jì)量過 程中，所述制備容器應(yīng)該具有可除去的蓋子。用于連續(xù)攪拌防腐蝕劑的 裝置可以例如包括用于混合防腐蝕劑的螺旋攪拌器。例如可以利用電動(dòng) 機(jī)驅(qū)動(dòng)，其優(yōu)選布置在制備容器外部。然而，在這種情況下，必須通過 相應(yīng)的密封確保制備容器的壓力密封性。
在另一個(gè)實(shí)施方案中，用于加壓的裝置包括制備容器和噴涂裝置之 間的泵，尤其優(yōu)選雙隔膜泵。為了調(diào)節(jié)壓力，應(yīng)該在泵和噴涂裝置之間 布置減壓調(diào)節(jié)器。在泵和減壓調(diào)節(jié)器之間布置循環(huán)管，且形成至制備容 器的回流管。當(dāng)涂覆體系如此布置時(shí)，不需要將制備容器設(shè)計(jì)成壓力容 器。制備容器和減壓調(diào)節(jié)器之間的泵用來形成相應(yīng)管中必須的工作壓
力。優(yōu)選布置在減壓調(diào)節(jié)器和噴涂裝置附近的循環(huán)管將減壓調(diào)節(jié)器和泵 之間的管與制備容器連接。至少部分防腐蝕劑由此循環(huán)，其用于在制備 容器中連續(xù)混合防腐蝕劑(循環(huán)泵送)。優(yōu)選使用水平下方法
(Unterspiegelverfahren )，其中循環(huán)管與制備容器如此連接，使得回流 的防腐蝕劑在存在于制備容器中的防腐蝕劑水平以下回流。
對(duì)工業(yè)生產(chǎn)尤其優(yōu)選的是，用于涂覆防腐蝕劑的涂覆配置包含如上 所述的用于混合和計(jì)量的裝置。用于混合和計(jì)量的裝置與涂覆配置的結(jié) 合允許通過替換各個(gè)制備容器來分批操作。在此不需要生產(chǎn)線上的每個(gè) 涂覆配置都存在用于混合和計(jì)量的裝置，從經(jīng)濟(jì)角度考慮合適的是，對(duì) 多個(gè)涂覆配置提供一個(gè)用于混合和計(jì)量的裝置。通過兩種裝置的結(jié)合， 有利地還可以只使用一個(gè)制備容器用于每種防腐蝕劑的制備。所述防腐 蝕劑可以直接在制備容器內(nèi)在用于混合和計(jì)量的裝置中產(chǎn)生，其隨后在 用于將防腐蝕劑涂層涂覆在工件上的涂覆配置中使用。
在此不重要的是，涂覆配置和用于混合和計(jì)量的裝置的布置是空間 上彼此接近或者彼此保持一定距離的，例如在不同的車間中。然而，能 夠通過共同的過程控制來控制和調(diào)節(jié)涂覆配置和用于混合和計(jì)量的裝 置。例如，可以在涂覆配置中布置用于測(cè)量制備容器中液位的裝置，當(dāng) 液位低于特定閾值時(shí)，可以在混合和計(jì)量裝置內(nèi)在其它制備容器中制備 新的防腐蝕劑。
下面參考示例性實(shí)施方案詳細(xì)說明本發(fā)明。在附圖中
圖1顯示出用于混合和計(jì)量防腐蝕劑的固體和液體組分的裝置的第一 實(shí)施方案；
圖2顯示出用于混合和計(jì)量的裝置的第二實(shí)施方案；
圖3顯示出用于在工件上涂覆防腐蝕劑的涂覆配置的第一實(shí)施方案；
圖4顯示出涂覆配置的第二實(shí)施方案；和
圖5顯示出涂覆配置的第三實(shí)施方案。
具體實(shí)施方式
防腐蝕劑，實(shí)施例I
首先，說明用于選定的示例性實(shí)施方案的防腐蝕劑的制備細(xì)節(jié)將 55 g平均粒徑為8 nm的鋅粉和10 g同樣直徑的氧化鋅混合并且以干燥 和非冷凍的粉末形式分開儲(chǔ)存為組分I。組分II包含25 g硅酸鉀和二氧 化硅(SiOj的粘合劑，其中SK)2和氧化鉀的摩爾比為5:1。另外，還 加入0.05 g增稠劑和分別1 g的其它添加劑例如Kelzan ST 、潤(rùn)濕劑例 如Tego Wet 500逸和20%四乙基氬氧化銨(TEAH)水、溶液作為穩(wěn)定劑。 向第二組分中還加入7 g去離子水。利用攪拌器混合笫二組分的成分15 分鐘。組分II的pH值大于ll。不含VOC。組分儲(chǔ)存在通常的密閉容 器中。
防腐蝕劑，實(shí)施例II
防腐蝕劑的替代實(shí)施方案含有下列成分組分I: 60 g鋅粉，根據(jù) 制備條件包含最高3 g氧化鋅。組分II: 20g來自實(shí)施例I的粘合劑， 0.05 g增稠劑例如Kelzan ST ，和分別1 g的潤(rùn)濕劑例如Tego Wet 500逸 和20%四乙基氬氧化銨(TEAH)水溶液作為穩(wěn)定劑，以及10 g 60%的 含水鋁糊和8 g去離子水。通過首先攪拌鋁糊至少30分鐘制備根據(jù)實(shí)施 例II的防腐蝕劑。之后利用攪拌器混合組分II的成分。組分II的pH 值大于ll。不含VOC。組分儲(chǔ)存在通常的密閉容器中。
實(shí)施方案，工件
利用根據(jù)示例性實(shí)施方案II的防腐蝕劑涂覆鋼制成的剎車片。事先 清潔剎車片的灰塵和油脂。將含有4%水玻璃的不含VOC的溶液噴在
剎車片上。將涂覆有底漆的剎車片穿過鼓風(fēng)機(jī)。這是為了在室溫下干燥 底漆層(層厚度1 nm )。在底漆層上面噴涂層厚度為50 nm的根據(jù)示例 性實(shí)施方案II的防腐蝕劑。涂覆在室溫下進(jìn)行。隨后，涂覆的剎車片 穿過連續(xù)千燥爐，其中通過橫向壓縮機(jī)產(chǎn)生高的空氣速度，由此在短時(shí) 間內(nèi)千燥和硬化剎車片上的防腐蝕劑。不需要在高溫下干燥。
在鹽霧試驗(yàn)中，測(cè)量到這樣涂覆的剎車片的有效壽命超過500小時(shí)。 可以涂覆剎車片，而不因加熱而使剎車片變形。通過在防腐蝕劑中加入
鈍化的鋁顆粒，剎車片具有誘人的均勻的顏色。
圖l顯示出用于混合和計(jì)量防腐蝕劑的固體和液體組分的裝置的第 一實(shí)施方案。所述裝置包括制備容器l,其包括攪拌裝置用于混合組分。
所述攪拌裝置包括溶解器盤2 ，并且通過包括軸和電動(dòng)機(jī)3的配置驅(qū)動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)3安裝在制備容器1的外部，在其上或在容器蓋上(未顯示)。 制備容器1由鋼制成并且具有側(cè)圏4，其用于改善尤其是與溶解器盤2 的平面垂直的混合結(jié)果。作為替代，可以設(shè)想使用溶解器吸盤 (Dissolver畫Sogscheibe )代替溶解器盤2。
另外，用于混合和計(jì)量的裝置包括一個(gè)或更多個(gè)儲(chǔ)存容器5a，該儲(chǔ) 存容器用于較低至中等粘度的液體至糊狀組分。例如，溶劑(在此水) 和粘合劑儲(chǔ)存在這種儲(chǔ)存容器中。通過泵6將這些組分計(jì)量加入制備容 器2中。這些可以是市售的葉輪泵。根據(jù)所用的組分，還可以使用雙隔 膜泵。在必須通過泵6計(jì)量糊狀組分的情況下，泵6應(yīng)該適應(yīng)每種組分 的材料性質(zhì)。為了計(jì)量防腐蝕劑的固體組分，例如鋅粉，用于混合和計(jì) 量的裝置包括至少一個(gè)儲(chǔ)存容器5b，通過螺旋輸送器8進(jìn)行固體組分 的計(jì)量。
為了控制計(jì)量，提供微處理器單元IO，它與泵6和螺旋輸送器8連 接。另外，制備容器1通過精確稱重機(jī)11連續(xù)稱重。通過在微處理器 單元IO中評(píng)估精確稱重機(jī)ll的測(cè)量數(shù)據(jù)，基于防腐蝕劑配方以計(jì)時(shí)的 方式控制泵6和螺旋輸送器8，使得在制備中可以精確地計(jì)量防腐蝕劑 的組分的相應(yīng)比例。除了控制計(jì)量之外還可以設(shè)想，微處理器單元10 還控制電動(dòng)機(jī)3，由此可以考慮到不同的攪拌速度或停止時(shí)間。微處理 器單元10通過常見的控制線與裝置連接。
在防腐蝕劑的混合期間，溶解器盤2在1000轉(zhuǎn)/分鐘的速度下連續(xù) 旋轉(zhuǎn)。加料完成之后，設(shè)定速度為500轉(zhuǎn)/分鐘。
根據(jù)防腐蝕劑的組成，可能必須調(diào)節(jié)制備容器l的溫度。因此，圖 2中顯示的用于混合和計(jì)量的裝置的第二實(shí)施方案包括雙壁的制備容器 1。兩層容器壁21之間的空間填充有冷卻劑。可以如此通過與供給管22 和回流管23連接的加熱/冷卻單元(未顯示)調(diào)節(jié)制備容器1的溫度。 所述加熱/冷卻設(shè)備同樣應(yīng)該與微處理器單元10連接以監(jiān)控和控制。
與圖l不同，圖2另外顯示儲(chǔ)存容器5c的第三種形式，其尤其適用 于防腐蝕劑的糊狀組分。通過由電動(dòng)機(jī)9b驅(qū)動(dòng)的擠壓裝置9a進(jìn)行糊狀 組分的計(jì)量。為了控制計(jì)量，電動(dòng)機(jī)9b與微處理器單元10連接。
然而，圖l和2中顯示的示例性實(shí)施方案只是示例性的。另外，圖 2所示的擠壓裝置9a完全有可能用于圖1的示例性實(shí)施方案中例如用于 計(jì)量糊狀鋁。同樣可能的是，多個(gè)具有相應(yīng)螺旋輸送器8的儲(chǔ)存容器5b 用于含有多種固體組分的防腐蝕劑。原則上應(yīng)該對(duì)應(yīng)于防腐蝕劑的組成 選擇相應(yīng)的儲(chǔ)存容器和計(jì)量裝置。
圖3顯示出用于在工件上涂覆防腐蝕劑的涂覆配置的第一示例性實(shí) 施方案。所述涂覆配置包括前面已經(jīng)說明的制備容器1。所述制備容器 首先在前面已經(jīng)說明的用于混合和計(jì)量的裝置內(nèi)使用。完成防腐蝕劑制 備之后，在涂覆配置中使用相同的制備容器1。使用相同的制備容器1 是有利的，尤其是在工業(yè)生產(chǎn)過程中的半連續(xù)操作中。兩個(gè)裝置之間制 備容器1的交換可以手動(dòng)進(jìn)行，但也可以自動(dòng)進(jìn)行。
為了防止防腐蝕劑制備物出現(xiàn)任何沉降趨勢(shì)，利用適合的攪拌裝置 例如螺旋攪拌器42連續(xù)混合所述制備物。以壓力密封方式，蓋33密封 制備容器。電動(dòng)機(jī)3和溶解器盤2之間的軸向通道相應(yīng)地壓力密封。壓 力端口 32用于對(duì)制備容器l供給加壓空氣。通過對(duì)壓力端口 32施加加 壓空氣通過輸送管31將防腐蝕劑壓出制備容器1。輸送管31將制備容 器1連接到噴槍34。盡管沒有顯示，可以在制備容器1和噴槍34之間 布置適合的過濾器。為了調(diào)節(jié)噴涂壓力，在制備容器1和噴槍34之間 布置減壓調(diào)節(jié)器35。
通過與壓力測(cè)量設(shè)備37相連的控制單元36控制減壓調(diào)節(jié)器?？刂?單元36可以設(shè)定各個(gè)噴涂壓力，且借助壓力測(cè)量設(shè)備37通過減壓調(diào)節(jié) 器35調(diào)節(jié)對(duì)噴槍34的壓力。
減壓調(diào)節(jié)器35包括可沿其縱向側(cè)移動(dòng)的壓力活塞38,其根據(jù)位置 改變軟管39的橫截面。為此，減壓調(diào)節(jié)器35包含適合的伺服電動(dòng)機(jī)(未 顯示)。軟管39的內(nèi)徑為4mm。
參考圖4,顯示了所述涂覆配置的第二實(shí)施方案。圖4所示涂覆配
置與圖3所示的涂覆配置通過下面的事實(shí)來區(qū)別使用泵40通過輸送 管31從制備容器1輸送防腐蝕劑。泵40被設(shè)計(jì)成雙隔膜泵，且其通過 適合的管將吸取的防腐蝕劑輸送到噴槍34。由于防腐蝕劑的這種輸送形 式，不需要將制備容器1和蓋33設(shè)計(jì)成耐壓形式。為了能夠以連續(xù)的 方式操作泵40,甚至在噴槍34不使用時(shí)，提供回流管41,通過該管41 將過量的防腐蝕劑送回制備容器l。為了避免形成氣泡，回流管41以低 于制備容器l中存在的防腐蝕劑的水平送回到制備容器1 (水平下方 法)。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)制備容器1中防腐蝕劑的渦旋，使得根據(jù)防 腐蝕劑的特性可以省略攪拌裝置。圖5顯示這種涂覆配置的實(shí)施方案。
圖5所示的涂覆配置的第三實(shí)施方案同樣具有與輸送管31連接的泵 40,和用于將過量防腐蝕劑導(dǎo)回制備容器l的回流管41。如所示的，在涂 覆配置中存在兩個(gè)噴槍34。對(duì)于每個(gè)噴槍34存在包括減壓調(diào)節(jié)器35、控 制單元36和壓力測(cè)量設(shè)備37的配置，用于調(diào)節(jié)各個(gè)噴槍34的噴涂壓力。 然而，如所示的還能夠容易地布置其它噴槍34。隨后應(yīng)該相應(yīng)地選擇泵40， 使得提供足夠的壓力。多個(gè)噴槍34的使用尤其在工業(yè)生產(chǎn)線中《一有利的， 從而可以從不同方向涂覆工件，由此可以確保均勻的涂層。4吏用多個(gè)噴槍 34時(shí)，當(dāng)然還能夠使用圖3所示的涂覆配置結(jié)構(gòu)，其中，通過加壓空氣從 制備容器l中i^h防腐蝕劑。
權(quán)利要求
1.一種防腐蝕劑，包含第一組分和第二組分，所述第一組分含有鋅粉，所述第二組分含有無機(jī)粘合劑和不含VOC的或者VOC符合規(guī)定的溶劑，其特征在于，所述粘合劑包含二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比至少為4:1的二氧化硅和堿金屬硅酸鹽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述第一組分在整 個(gè)配方中的比例為至少40重量％，優(yōu)選至少60重量％，尤其優(yōu)選至少 80重量％。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，使用平均粒徑為最 大10nm，優(yōu)選最大8pm的鋅粉。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述第一組分包含 相對(duì)于所述第一組分的總量最高15重量％的抗沉降劑，優(yōu)選最高10重 量％，尤其優(yōu)選最高5重量％。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，將氧化鋅或非晶態(tài) 二氧化硅作為抗沉降劑加入所述第一組分中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述第二組分包含
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述二氧化硅和堿 金屬硅酸鹽的摩爾比以二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比計(jì)為至少 5:1，優(yōu)選至少6:1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述液體組分包含 助粘合劑，尤其是聚合物助粘合劑。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，加入甲基硅樹脂或 未皂化的丙烯酸酯作為助粘合劑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述粘合劑在整個(gè) 配方中的比例為3重量％至40重量％，優(yōu)選10重量％至20重量％。
11. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，尤其是使用水和/ 或VOC符合規(guī)定的溶劑作為溶劑。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，顏料作為固體物質(zhì) 或糊，尤其是作為金屬顆粒加入到所述第二組分中，相對(duì)于所述第二組 分的總量，所述顏料的加入量為最高20重量％，優(yōu)選最高15重量％， 尤其優(yōu)選最高10重量％，優(yōu)選最高5重量％。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，將鋁顆粒，尤其是鋁薄片作為顏料加入到所述第二組分中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，所述顏料用作所述 防腐蝕劑的第三組分，優(yōu)選處于糊狀形式。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l的防腐蝕劑，其特征在于，將添加劑，尤其是 潤(rùn)滑劑或滑動(dòng)劑加入到所述第 一組分和/或第二組分中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1的防腐蝕劑，其特征在于，所述防腐蝕劑的pH 值在pH 6至pH 12之間，優(yōu)選在pH 8至pH 12之間。
17. —種VOC符合規(guī)定的面涂料，尤其用于涂覆在根據(jù)權(quán)利要求 1~12中任一項(xiàng)的防腐蝕劑上，所述面涂料包括硅基粘合劑，所述硅基 粘合劑包含以二氧化硅和堿金屬氧化物的摩爾比計(jì)摩爾比為至少4:1的 二氧化硅和堿金屬硅酸鹽、和如果需要的話的助粘合劑，尤其是未皂化 的丙烯酸酯或甲基硅樹脂和如果需要的話的顏料。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的面涂料，其特征在于，使用鋁顆粒、炭黑和 /或氧化鐵作為顏料。
19. 一種涂覆金屬工件的方法，其中如果需要的話，清潔所述金屬 工件的表面，隨后涂覆不含VOC的底漆，干燥底漆之后，涂覆根據(jù)權(quán) 利要求1~15中至少一項(xiàng)的防腐蝕劑，和最后千燥所述防腐蝕劑。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，在所述防腐蝕劑上涂覆 面涂料，尤其是VOC符合規(guī)定的面涂料。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，通過空氣干燥來干燥所 述底漆、防腐蝕劑和如果存在的話的面涂料。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19或20的方法，其特征在于，所述防腐蝕劑和 如果存在的話的面涂料在不超過120"C，優(yōu)選不超過80"C,尤其優(yōu)選不 超過40"C的溫度下干燥。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，利用刷子、超聲波、堿 浴和/或溶劑浴或蒸汽清潔或這些清潔方法的組合，清潔所述待涂覆的 金屬工件。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，所述用于涂覆金屬工件 的底漆作為水玻璃溶液或所述防腐蝕劑的助粘合劑來涂覆，如果需要的 話，與潤(rùn)濕劑和/或腐蝕抑制劑一起涂覆。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其特征在于，所述底漆涂覆為100 nm 至3 pm的層厚度。
26. —種金屬工件，其具有至少部分涂覆在所述工件表面上的根據(jù) 權(quán)利要求1 ~ 15中至少一項(xiàng)的防腐蝕劑涂層。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的金屬工件，其特征在于，所述防腐蝕劑涂覆 為1至100 jwn的層厚度，優(yōu)選10至60 jun，優(yōu)選層厚度為20至40 pm。
28. 根據(jù)權(quán)利要求26的工件，其特征在于，所述工件包含含有鄰接 所述表面的第一底漆層和在其上涂覆的第二防腐蝕劑層。
29. 根據(jù)權(quán)利要求26~28中至少一項(xiàng)的工件，其特征在于，所述工 件由溫度敏感型金屬尤其是溫度敏感型鋼構(gòu)成。
30. —種制備含有至少一種固態(tài)組分和至少一種液態(tài)組分的涂覆 劑的方法，其中-將至少一種液態(tài)組分的一部分置于制備容器中， -加入至少一種固態(tài)組分， -進(jìn)行均化步驟，和-隨后加入所述至少一種液態(tài)組分的剩余量。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30的制備涂覆劑的方法，其特征在于，自動(dòng)控制 所述固體和液體組分的計(jì)量和/或混合。
32. 根據(jù)權(quán)利要求30~31中任一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征在 于，所述一部分是所述液態(tài)組分的總量的約1/3。
33. 根據(jù)權(quán)利要求30~32中至少一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征 在于，在加入固體組分和/或均化步驟期間有規(guī)律地混合優(yōu)選攪拌所述 制備物。
34. 根據(jù)權(quán)利要求30-33中至少一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征 在于，攪拌的轉(zhuǎn)速設(shè)定為100至1500轉(zhuǎn)/分鐘。
35. 根據(jù)權(quán)利要求30 34中至少一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征在于，所述制備物的溫度維持在4x:至4ox:。
36. 根據(jù)權(quán)利要求30 35中至少一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征 在于，對(duì)所述容器施加過壓或部分真空。
37. 根據(jù)權(quán)利要求30 36中至少一項(xiàng)的制備涂覆劑的方法，其特征 在于，在加入所述至少一種液體組分的剩余量時(shí)或之后加入其它的固體 和/或液體組分。
38. —種用于混合和計(jì)量防腐蝕劑的固體和液體組分的裝置，所述 裝置包括-用于測(cè)量所述防腐蝕劑的各個(gè)組分的量的裝置， -制備容器，和國(guó)混合裝置。
39. 根據(jù)權(quán)利要求38的用于混合的裝置，其特征在于，所述混合裝置是攪拌裝置。
40. 根據(jù)權(quán)利要求38~39中至少一項(xiàng)的用于混合的裝置，其特征在 于，所述制備容器是壓力容器。
41. 根據(jù)權(quán)利要求38~40中至少一項(xiàng)的用于混合的裝置，其特征在 于，設(shè)置有用于保持所述容器的溫度恒定的裝置。
42. 根據(jù)權(quán)利要求38~41中至少一項(xiàng)的用于混合的裝置，其特征在 于，設(shè)置有輸送裝置，用于將固體或液體組分從至少一個(gè)儲(chǔ)存容器輸送 至所述制備容器。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42的用于混合的裝置，其特征在于，所述輸送裝 置是螺旋輸送機(jī)。
44. 根據(jù)權(quán)利要求42 43中至少一項(xiàng)的用于混合的裝置，其特征在 于，所述輸送裝置是擠壓裝置。
45. 根據(jù)權(quán)利要求38~44中至少一項(xiàng)的用于混合的裝置，其特征在 于，設(shè)置有控制裝置用于控制計(jì)量。
46. —種用于在工件表面上涂覆防腐蝕劑的涂覆配置，所述配置包括-制備容器， -輸送裝置，-與所述制備容器連接的至少一個(gè)減壓調(diào)節(jié)器，和 -與制備容器連接的至少一個(gè)噴涂裝置。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆配置，其特征在 于，所述減壓調(diào)節(jié)器是不接觸型的。
48. 根據(jù)權(quán)利要求46~47中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，所述制備容器至少部分通過軟管與所述噴涂裝置連 接，所述減壓調(diào)節(jié)器這樣設(shè)計(jì)，使得所述軟管的橫截面至少部分可變。
49. 根據(jù)權(quán)利要求46~48中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，所述噴涂裝置這樣構(gòu)造，使得在操作中產(chǎn)生的霧化 空氣流在所述噴涂裝置外面霧化所述防腐蝕劑。
50. 根據(jù)權(quán)利要求46~49中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，所述制備容器包括混合裝置。
51. 根據(jù)權(quán)利要求46~50中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，所述制備容器是壓力容器，并且包括用于連續(xù)攪拌 所述防腐蝕劑的裝置。
52. 根據(jù)權(quán)利要求46~51中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，-用于加壓的裝置包括在所述制備容器和所述噴涂裝置之間的泵， 尤其是雙隔膜泵，和-布置有在所述泵和所述噴涂裝置之間的循環(huán)管。
53.根據(jù)權(quán)利要求46~52中至少一項(xiàng)的用于涂覆防腐蝕劑的涂覆 配置，其特征在于，包括根據(jù)權(quán)利要求38 45的用于混合和計(jì)量的裝 置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包含第一組分和第二組分的防腐蝕劑，所述第一組分含有鋅粉，所述第二組分含有無機(jī)粘合劑和不含VOC的或者VOC符合規(guī)定的溶劑，為了使金屬工件以可靠和節(jié)省能量的方式以穩(wěn)定的品質(zhì)涂覆，所述粘合劑包含摩爾比為至少4∶1的二氧化硅和堿金屬硅酸鹽。本發(fā)明還涉及用于混合和計(jì)量防腐蝕劑的固體和液體組分的裝置。該裝置包括用于測(cè)量防腐蝕劑的各個(gè)組分的量的裝置、制備容器和混合裝置。在工件上涂覆防腐蝕劑的涂覆系統(tǒng)包括制備容器、輸送裝置、與所述制備容器連接的至少一個(gè)減壓調(diào)節(jié)器和與所述制備容器連接的至少一個(gè)噴涂裝置。
文檔編號(hào)B05D7/14GK101370880SQ200780002492
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者克里斯蒂安·拉貝, 托馬斯·克魯澤, 格哈德·羅伊斯曼, 貝蒂納·維爾納, 霍爾格·萊沃爾德森 申請(qǐng)人:艾華德·多肯股份公司