Was ist ein Korrosionsschutzmittel?
Korrosionsschutzmittel werden verwendet, um Rost auf Metallprodukten und Metallteilen zu verhindern.
Im Allgemeinen werden Korrosionsschutzmittel für Stahl in flüssiger Form direkt auf das Objekt aufgetragen, um die Metalloberfläche zu schützen. Sie werden in vielen Bereichen eingesetzt, da sie unabhängig von der Form des Objekts leicht angewendet werden können.
Es gibt verschiedene Arten von Korrosionsschutzmitteln, je nach Produkt und Anwendung.
Anwendungen von Korrosionsschutzmitteln
1. Flüssige Korrosionsschutzmittel (wasser- und öllöslich)
Flüssige Korrosionsschutzmittel werden als Rostschutzmittel verwendet, wenn sie direkt auf das Zielmetall aufgetragen oder einer Lösung zugesetzt werden. Typische Anwendungsbeispiele sind das Auftragen auf die Oberfläche von Stahlblechen, auf Federn (z. B. Klavierdraht), der Zusatz zu Press- oder Schneidöl und das Auftragen auf andere Stahlteile.
2. Verdunstungsfähige Korrosionsschutzmittel
Verdunstungsfähige Korrosionsschutzmittel verhindern Rost, indem sie einen Film aus verdampften Korrosionsschutzmitteln auf der Oberfläche von Metallteilen bilden. Die rostverhindernden Komponenten, die einen Film bilden, verdampfen allmählich und verhindern, dass Luftfeuchtigkeit und Sauerstoff, die Rost verursachen, mit dem Metall reagieren. Verdungstungsfähige Korrosionsschutzmittel werden in Form von rostfreiem Papier oder rostfreien Folien verwendet, die auf Folie oder Papier aufgetragen oder imprägniert sind. Werden Metallteile in rostfreies Papier oder rostfreie Folie eingewickelt oder mit einem verdampfenden Korrosionsschutzmittel gebündelt, verdampft das Korrosionsschutzmittel nach und nach und entfaltet seine rostverhindernde Wirkung.
Funktionsweise der Korrosionsschutzmittel
Mechanismus von Korrosionsschutzmitteln
Korrosionsschutzmittel hemmen Rost, indem sie auf Metalloberflächen einen Schutzfilm bilden, der den Kontakt mit Wasser und Sauerstoff, die Rost verursachen, verhindert.
Ein Wasserfilm bildet sich auf einer Stahloberfläche bildet. Sauerstoff aus der Luft wird in dem Wasserfilm gelöst, aber die Konzentration des gelösten Sauerstoffs unterscheidet sich zwischen der Oberfläche des Wasserfilms und der Metalloberfläche. Die gelösten Metallionen des Metalls unterscheiden sich ebenfalls zwischen der Wasserfilmoberfläche und der vorhandenen Oberfläche. Der Unterschied in der Sauerstoff- und Ionenkonzentration in diesen winzigen Bereichen erzeugt einen Potenzialunterschied im Wasserfilm, der zu einer Oxidationsreaktion des Eisens führt, wodurch Rost entsteht.
Rost entsteht, wenn Metalle mit Feuchtigkeit und Luftsauerstoff in Berührung kommen. Um dies zu verhindern, werden Korrosionsschutzmittel eingesetzt.
Arten von Korrosionsschutzmitteln
Korrosionsschutzmittel werden aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften in drei Typen eingeteilt: wasserlösliche Korrosionsschutzmittel, öllösliche Korrosionsschutzmittel und verdunstungsfähige Korrosionsschutzmittel. Die Merkmale und typischen Zusammensetzungen der einzelnen Kategorien sind im Folgenden aufgeführt:
1. Wasserlösliche Korrosionsschutzmittel
Wasserlösliche Korrosionsschutzmittel sind Korrosionsschutzmittel, die sich in Wasser auflösen. Sie werden nach der Art des gebildeten Films klassifiziert: Oxid-, Fällungs- und Adsorptionsfilmtyp. Typische Verbindungen sind Chromate, Molybdate, polymerisierte Phosphate, Mercaptobenzothiazole und Fettsäuresalze. Zu den wasserlöslichen Korrosionsschutzmitteln gehören auch die oberflächenaktiven Korrosionsschutzmittel, deren Struktur sowohl polare als auch hydrophobe Gruppen im Molekül aufweist. Die polaren Gruppen im Molekül adsorbieren an der Metalloberfläche und die hydrophoben Gruppen bedecken die Metalloberfläche, wenn die Wirkung erreicht ist. Hydrophobe Gruppen haben die Eigenschaft, Wassermoleküle auszuschließen und so die Rostbildung zu verringern.
2. Öllösliche Korrosionsschutzmittel
Öllösliche Korrosionsschutzmittel sind niedrigpolare, öllösliche Korrosionsschutzmittel, die einen adsorptiven Film bilden. Ihre Struktur besteht sowohl aus polaren Gruppen als auch aus Kohlenwasserstoffketten im Molekül. Die Kohlenwasserstoffketten haben eine ausreichend lange Struktur, so dass die Verbindung als Ganzes sehr lipophil ist. Beim Auftragen auf eine Metalloberfläche haften die polaren Gruppen an der Metalloberfläche, während die Kohlenwasserstoffketten, die lipophil sind, die Metalloberfläche bedecken. Diese hydrophoben Ketten halten die Ölkomponenten zurück, so dass die Metalloberfläche mit einer dünnen Ölschicht bedeckt ist. Dadurch werden Wassermoleküle und Sauerstoffmoleküle ausgeschlossen und ein hohes Maß an Korrosionsschutz erreicht.
Typische Verbindungen sind Petroleumsulfonate und Sorbitanester.
3. Verdunstungsfähige Korrosionsschutzmittel
Verdungstungsfähige Korrosionsschutzmittel sind Korrosionsschutzmittel, die die Eigenschaft haben, bei normaler Temperatur und normalem Druck langsam zu verdampfen. Das verdampfte Rostschutzmittel füllt die Atmosphäre und bildet einen dünnen Film auf der Metalloberfläche, der eine rosthemmende Wirkung hat. Typische Verbindungen sind Diisopropylammoniumnitrit und Dicyclohexylammoniumnitrit.
Weitere Informationen zu Korrosionsschutzmitteln
Andere Stoffe mit korrosionsschützenden Eigenschaften
Die folgenden Gruppen von Verbindungen sind ebenfalls wirksam bei der Verhinderung von Rost und werden häufig verwendet:
1. Plastifizierbare Kunststoffe
Diese Kunststoffe werden auf Metalloberflächen aufgesprüht oder in das Metall getaucht, um es zu beschichten und so die Bildung von Rost zu verhindern. Je nach Anwendung und Eigenschaften werden sie in zwei Typen eingeteilt: lackiert und feuerverzinkt. Bei lackierten Beschichtungen ist der gebildete Film relativ dünn und lässt sich leicht abziehen. Bei der Schmelztauchbeschichtung hingegen ist der Film dicker als bei der Lackierung, lässt sich aber ähnlich wie bei der Lackierung leicht ablösen.
2. Trocknungsmittel
Dieses wird häufig verwendet, um Feuchtigkeit aus Verpackungen zu entfernen, wobei Kieselgel ein typisches Beispiel ist.
3. Sauerstoffabsorber
Dieses wird verwendet, um die Bildung von Rost zu verhindern, indem Sauerstoff in der Verpackung gebunden wird. Üblicherweise wird Eisenpulver verwendet, das preiswert und leicht erhältlich ist.
4. Korrosionsinhibitor
Dies sind Verbindungen, die an Metalloberflächen absorbieren und einen eigenen Film bilden, um die Bildung von Rost zu verhindern. Es gibt eine sehr breite Palette von Verbindungen, die in diese Kategorie fallen, darunter verschiedene anorganische Salze und organische Säuren. Beispiele sind verschiedene Chromate, Karbonsäuren, Aminsalze und Ester.
5. Chelatbildner
Hierbei handelt es sich um Verbindungen, die Komplexsalze auf der Oberfläche von Eisenmetallen bilden, um Rostbildung zu verhindern; EDTA, Gluconsäure, NTA und HEDTA sind typische Beispiele.