Novel, ceramic, corrosion inhibitor pigments consisting of cerium (III) and calcium (II) cation exchanged bentonites have been shown to provide effective cut-edge corrosion resistance in organic coated galvanised steel. The bentonite pigments were prepared from a naturally occurring (Wyoming) bentonite with a cation-exchange-capacity of 0.7 milli-equivalents per gram. Cation exchange was carried out by repeated washing with aqueous solutions of cerium (III) chloride and calcium (II) chloride to produce bentonites containing 31 500 ppm exchangeable cerium (III) and 13 500 ppm exchangeable calcium (II) respectively. The resulting bentonite pigments were dispersed in a polyester-resin based primer paint system to give a pigment volume concentration of 19%. For comparison, two similar primer systems were prepared containing a commercial calcium (II) exchanged silica pigment (Shieldex: 60 000 ppm calcium (II)) and a strontium chromate dispersion, both with a 19% pigment volume concentration. All three primer systems were applied (5 μm) to the zinc surface of galvanised 0.7 mm gauge sheet steel and overcoated with an architectural polyester topcoat (18 μm). The performance of the inhibitor pigments was compared by measuring the rate of corrosion-driven organic coating delamination from the cut edge of samples during 1000 h of salt-spray testing. The calcium (II) bentonite pigment exhibited an anti-delamination performance similar to that of strontium chromate but superior to that of Shieldex. However, the cerium (III) bentonite pigment was superior in performance to both strontium chromate and Shieldex. Thus, the bentonite pigments represent promising, environmentally friendly, ion-exchange corrosion inhibitors which exhibit good anti-delamination performance by comparison with current commercial systems.
Neue umweltfreundliche Korrosionsinhibitorpigmente auf Basis naturlich vorkommender Tonmineralien
Es hat sich gezeigt, dass neue, keramische Korrosionsinhibitorpigmente, die aus Cer(III) und Kalzium(II) Kationen-ausgetauschten Bentoniten bestehen, einen wirksamen Korrosionsschutz an Schnittkanten von organisch beschichtetem, verzinkten Stahl bieten. Die Bentonitpigmente wurden aus einem naturlich vorkommenden (Wyoming) Bentonit mit einer Kationen-Austauschkapazitat von 0,7 Milliaquivalenten pro Gramm hergestellt. Der Kationenaustausch wurde durch wiederholtes Waschen mit wassrigen Losungen aus Cer(III)chlorid und Kalzium(II)chlorid durchgefuhrt, um Bentonite mit 31 5000 ppm austauschbarem Cer(III) bzw. 13 5000 ppm austauschbarem Kalzium(II) herzustellen. Die sich daraus ergebenden Bentonitpigmente wurde in einem auf Polyesterharz basierenden Grundbeschichtungssystem feinverteilt, so dass sich eine Pigmentvolumenkonzentration von 19% ergab. Zum Vergleich wurden zwei ahnliche Grundbeschichtungssysteme hergestellt, die ein handelsubliches Kalzium(II) ausgetauschtes Silikapigment (Shieldex: 60 000 ppm Kalzium(II)) und eine Strontiumchromatdispersion, beide mit einer Pigmentvolumenkonzentration von 19%, enthielten. Alle drei Grundbeschichtungssysteme wurden auf die Zinkoberflache eines verzinkten 0,7 mm dicken Stahlbleches aufgebracht (5 μm) und mit einer Polyester Deckbeschichtung (18 μm) uberschichtet. Das Verhalten der Inhibitorpigmente wurde durch Messung der durch Korrosion ausgelosten Enthaftung der organischen Beschichtung von den Schnittkanten der Proben wahrend 1000 h Salzspruhnebelprufung verglichen. Das Kalzium(II)-Bentonitpigment zeigte ein Anti-Enthaftungsverhalten, das dem des Strontiumchromats vergleichbar aber besser als das des Shieldex war. Das Cer(III)-Bentonitpigment war in seinem Verhalten jedoch sowohl dem Strontiumchromat als auch dem Shieldex uberlegen. Das bedeutet, dass die Bentonitpigmente vielversprechende, umweltfreundliche, Ionen-ausgetauschte Korrosionsinhibitoren darstellen, die im Vergleich mit handelsublichen Systemen ein gutes Anti-Enthaftungsverhalten zeigen.