Korrosion und Korrosionsinhibierung von Aluminiumpigmenten im alkalisch wäßrigen Medium

Abstract

BliittchenfBrmige Aluminiumpigmente (Al-Gehalt > 99.5%) wcrdcn in cinem alkalischen Gemisch aus Wasser und Butylglykol im Verhaltnis 9 : 1 korrodiert. Durch Chelatkomplcxbildncr wie Citronensaure bzw. Polyacrylsiiure kann diese Korrosionsreaktion inhibiert wcrden. Der zeitlicheVcrlauf der Korrosionsreaktion IaBt sich durch gasvolumetrische Bestimniung dcs entstehenden Wasscrsroffs und zusatzlich. heim Einsatz der genanntcn Inhibitoren, durch Messung dcr clektrischen Leitfiihigkcit der Losung vcrfolgen. Die Korrosionbrcaktion bcsteht im wescntlichcn aus zwei Teilschritten: 1. In dcr Lafenzphase, in der kaum Korrosion stattfindet, werden wahrscheinlich die Schutzschichten (natiirliche Oxidschicht bzw. durch Rcaktionsprodukte von Inhibitor und Aluminium verstarkte Schichtcn) aufgcliist. 2. Danach kommt es zur eigcntlichen schr schnellcn Korrosionsrraktion. Es wurde nachgewicsen. daU sich Anderungen des pH-Wertes bzw. dcr Zusatz von carboxygruppenhaltigen Inhibitoren nur auf die Langc dcr Latenzphase auswirken: danach lauft die Korrosionsreaktion unabhangig von den untersuchten Bedingungen in etwa gleich schnell ah.Flakelikc aluminum pigments (Al-contcnt > 99.5%) wen: corrodcd in an aqueous alkalinc mixture of water and butyl gly:ol in the ratio 9 : 1. Chelating agents like citric acid o r polyacrylic acid inhibit this corrosion reaction. The temporal progress of the corrosion reaction can be determined by volumetric analysis 1 ) f the evolved hydrogen and furthermore, with addition of the corrosion inhibitors. by measuring the electrical conductivity of the solution. The corrosion reaction consists essentially o f two steps:1. In the latency period no or only little corrosion takes place; during this time the protective layers (normal oxide la!w or laycrs reinforced by rcaction products of inhibitor and a1 iminurn) were dissolved. 2. After that the actual corrosion reaction takes place.It was proved that changes of the pH-value or additisn of corrosion inhibitors only influence thc duration of the ktency period; after that period the rate of the corrosion reaction is iicarly independent from the examined conditions.

Korrosionsinhibierung von Aluminiumpigment durch disubstituierte Benzolderivate

“…Wa Èûrige Metalliclacke (pH-Werte etwa 8) werden zur Reduzierung der Emission von organischen Lo Èse-mitteln schon seit einigen Jahren insbesondere in der Automobilindustrie eingesetzt. Die darin dispergierten Aluminiumpigmente werden in diesen wa Èûrigen, leicht alkalischen Lackmedien gema Èû folgender Gleichung korrodiert [2,3] [11,12]. Aluminium(III) ist eine typische harte Lewis-Sa Èure, die mit harten Lewis-Basen wie der Hydroxygruppe stabilere Komplexe bildet als mit weichen Lewis-Basen wie der Mercaptogruppe [11]; daraus sind Ru Èckschlu Èsse auf eine korrosionsinAbb.…”

Adsorption und Korrosionsinhibierung von Polyacrylsäuren auf Aluminiumpigment

“…Dagegen sollten sich bei pH 8 (unterhalb des IEP) ein Polyanion und die nun positiv geladene Aluminiumoxidoberfla Èche elektrostatisch anziehen; d.h. bei pH 8 wa Ère sowohl eine Physisorption als auch eine Chemisorption von Polyanionen mo Èglich. Man kann annehmen, daû der Adsorption unmittelbar eine chemische Reaktion des Polyanions mit Aluminium folgte (Chemisorption), die zu einer versta Èrkten Wasserstoffentwicklung in der Anfangsphase fu Èhrte [4,5]. Da bei pH 8 mehr Polyanion adsorbiert wurde, fu Èhrte dies zu einer versta Èrkten Wasserstoffentwicklung bei pH 8 (verglichen mit pH 10) [5]; d.h. auch bei pH 8 sollte es daher zu einer Chemisorption kommen.…”

“…10 gestu Ètzt werden (Leitfa Èhigkeitsmessungen [5]). Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, daû eine hochmolekulare Polyacrylsa Èure (Molmasse 74 000) bei pH 8 deutlich sta Èrker adsorbiert wurde als bei pH 10 [5].…”

“…10 gestu Ètzt werden (Leitfa Èhigkeitsmessungen [5]). Bei diesen Untersuchungen zeigte sich, daû eine hochmolekulare Polyacrylsa Èure (Molmasse 74 000) bei pH 8 deutlich sta Èrker adsorbiert wurde als bei pH 10 [5]. Diese pH-Abha Èngigkeit ist einerseits typisch fu Èr die Adsorption von niedrigmolekularen Polyanionen auf Aluminiumoxid [6].…”

“…Diese pH-Abha Èngigkeit ist einerseits typisch fu Èr die Adsorption von niedrigmolekularen Polyanionen auf Aluminiumoxid [6]. Andererseits wurde dies ku Èrzlich auch von einer japanischen Gruppe mit einer anderen Meûmethode bei einer hochmolekularen Polyacrylsa Èure (Molmasse 50 000) beobachtet [7], was unser Ergebnis [5] zumindest qualitativ besta Ètigt. Es stellt sich nun erstens die Frage nach der Abha Èngigkeit des Adsorptionsgrads von Polyacrylsa Èuren von deren Molmasse.…”