8
Autoren stellten fest, dai3 Anstrichstoffe, deren Pigment aus Eisenglimmer besteht, den mit Zinkoxyd pigmen- tierten Anstrichstoffen sowohl im Kurzversuch als auch bei Langzeitbewitterung iiberlegen sind. Um neue Systeme von Anstrichstoff -Lieferfirmen zu priifen, werden diese auch oft zur Begutachtung aufge- strichen und der Bewitterung ausgesetzt. Auaerdem wer- den mit solchen neuen Systemen Versuchsanstriche auf hochbelasteten Objekten, wie Ventilatoren an Kiihltiir- men, temperaturbelasteten Objekten, Rohren unter Flur, Dacheindeckungen, Beizanlagen, Regenerieranlagen usw. aufgebracht. Sicherheit am Arbeitsplatz Hinsichtlich des Unfallschutzes sol1 auf einige spe- zielle Punkte, die das hier behandelte Fachgebiet beriih- ren, hingewiesen werden. Grundlage fur den Unfall- schutz bilden die Unfallverhiitungsvorschriften der Hiit- ten- und Walzwerksberufsgenossenschaft und die Un- fallverhutungsvorschriften der Bauberufsgenossenschaft. Die Geriiste sind nach DIN 4420 zu erstellen. Zu beach- ten ist, dai3 Hangegeriiste doppelte Aufhangung haben mussen, die Verbindungsmittel taglich gepruft und die Seile nicht geknotet werden. Zwedts Oberpriifung und Begutachtung sollte man in besonders gelagerten Fallen das Gewerbeaufsichtsamt einschalten. Ab 5.00 m Hohe und bis 20° Neigung mui3 sich der Arbeitsausfiihrende anseilen, bei mehr als ZOO Neigung sind Fanggeruste erforderlich. Evtl. zu verwendende Aufhingevorrichtun- gen aus Stahl miissen warm und nicht kalt gebogen sein. Bei Benutzung dcr Dachdeckerfahrstiihle und Schwebe- geruste ist darauf zu achten, dai3 sie von der Bauberufs- genossenschaft zugelassen sind; zusatzlich miissen die Arbeiter wahrend der Arbeit angeseilt sein. Die hochst- zulassige Belastung mui3 am Korb oder Schwebegeriist angegeben sein. Vor der Arbeitsaufnahme in gasgefahr- deten Betrieben (z. B. Gasbehalter, Hochofenbereich u. a.) miissen die Arbeitsausfuhrenden eingehend auf die dort gegebenen Gefahren hingewiesen werden. Eine taglihe Abstimmung mit den Betrieben, in denen die Arbeiten ausgefiihrt werden, ist dringend erforderlich; Gasspiirer mussen angefordert und Gasschutzgerate zur Verfiigung gestellt werden. Werden Kreislaufgerate verwendet, so ist zu beachten, dai3 die Trager vorher arztlich zu unter- suchen sind. Bei Arbeiten in und an elektrischen An- lagen miissen die Anstreicher ebenfalls vor Arbeits- beginn eingehend belehrt werden und sich stets mit den Vorgesetzten des Betriebes absprechen. Schaltelemente miissen abgeschaltet werden, die m ii n d 1 i c h e Meldung des Abschaltenden ist abzuwarten. Telefonische Verein- barungen durfen nicht getroff en werden. Das gilt auch fur Schaltvereinbarungen auf Zeit. Der gleiche Weg ist beim Einschalten dcr Anlage einzuhalten. Das Arbeiten in der Nahe von spannungsfuhrenden Teilen, bei denen eine Abschaltung nicht moglich ist, ist nur dann gestat- tet, wenn diese abgedeckt werden. Grundsatzlich sind die Arbeiten nur zu zweit unter fachkundiger Aufsicht gestattet. Die Verwendung von Metalleitern ist ver- boten. Bei Arbeiten in engen und geschlossenen Raumen ist der Einsatz von Atemgeraten erforderlich (Grenze des Sauerstoffgehalts der Luft 16 bis 18 O/o). In diesem Fall diirfen keine Filtergerate, sondern nur Kreislauf- gerate verwendet werden. Bei der Verarbeitung von Anstrichstoffen sind hierfiir zur Verfiigung stehende Merkblatter vorher eingehend zu lesen und die darin enthaltenden Sicherheitsvorschriften genau zu beachten. Bei Anstricharbeiten in Behiltern, Hohlkastenbriicken u. a. miissen die Anstreicher angeseilt werden und diir- fen nur explosionsgeschiitzte Lampen, sogenannte Ex- Lampen mit dcm VDE Zeichen, verwenden. Bei Arbei- ten iiber Strai3en mui3 der darunter liegende Verkehrs- weg abgesichert sein. Eventuell ist die Polizei zu ver- standigen. Bei Arbeiten uber oder an Bundesbahnanla- gen mui3 die Genehmigung der Bundesbahn eingeholt und deren Auflagen (z. B. Gleisabdeckung) beachtet wer- den. Baustellen, auf denen mehr als 8 Std. gearbeitet wird, miissen der Eisenbahniiberwachung gemeldet wer- den, bei unter 8 Std. geniigt Verstandigung des nach- sten Stellwerkes. Beim Gerustbau sind die vorgeschrie- benen ProfilmaBe einzuhalten. Diese sind 2.20 m bei der Bundesbahn und 2.50 m bei der WerksanschluGbahn. Konnen die Profilmane nicht eingehalten werden, mui3 die Eisenbahniiberwachung verstandigt und das Gleis fur die Dauer der Arbeiten gesperrt werden. Fur die Absicherung der eingesetzten Arbeiter sind ausgebildete Sicherheitsposten von der Eisenbahn abzustellen. Bei Beachtung all dieser Vorscfiriften sollte der Erfolg darin liegen, Unfille iiberhaupt zu vermeiden. Soweit Organisationsformen angesprochen sind, liegen den Aus- fuhrungen die Verhaltnisse auf der Westfulenhiitte zu- grunde. Da Werksverhaltnisse - wenn auch ahnlicher Natur - nicht immer gleichartig sein kiinnen, kann die geschilderte Organisationsform nicht von jedem Werk en bloc iibernommen werden. Es diirfte jedoch nicht allzuschwer fallen, anhand der detaillierten Ausfiihrun- gengen und Hinweise fur jedes Werk ein System aus- zuarbeiten, das die groi3tmiigliche Kosten- und Personal- einsparung bei der Arbeitsabwiddung ermoglicht. Dar- iiber hinaus wird die Lebensdauer aller Konstruktionen durch Oberholungsarbeiten, die zum richtigen Zeitpunkt ausgefiihrt werden, erheblich erhoht. Bituminose Anstrichstoffe und uberziige im Korrosionsschutz Von Dr. F. M. D e fi k e , MC-Bauchemie, Bottroji Ein seit langen Zeiten erfolgreich fur den Korrosions- und in neuerer Zeit ihre Loslichkeit in Wen, Fetten schutz verwendetes Material sind die bituminosen Roh- und anderen Losungsmitteln. stoffe. Sie verdanken ihre Wertschatzung der guten Unter den Begriff der bituminosen Rohstoffe fallt Wasserdichtigkeit, der Bestandigkeit gegen saure und zunahst einmal das Erdolbitumen, das der ganzen alkalische Medien, ihrer einfachen Verarbeitbarkeit und Gruppe den Namen gegeben hat; ferner gehoren dazu auch dem gunstigen Preis. Abtraglich waren ihrem Ein- die diversen Naturasphalte, die Braun- und Steinkoh- satz in der Praxis eigentlich nur die schwarze Farbe lenteere bzw. -teerpeche und zahlreiche mengenmai3ig 1070 FETTE . SEIFEN . ANSTRICHMITTEL 71. Jahrgang Nr. 12 1969

Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

Autoren stellten fest, dai3 Anstrichstoffe, deren Pigment aus Eisenglimmer besteht, den mit Zinkoxyd pigmen- tierten Anstrichstoffen sowohl im Kurzversuch als auch bei Langzeitbewitterung iiberlegen sind.

Um neue Systeme von Anstrichstoff -Lieferfirmen zu priifen, werden diese auch oft zur Begutachtung aufge- strichen und der Bewitterung ausgesetzt. Auaerdem wer- den mit solchen neuen Systemen Versuchsanstriche auf hochbelasteten Objekten, wie Ventilatoren an Kiihltiir- men, temperaturbelasteten Objekten, Rohren unter Flur, Dacheindeckungen, Beizanlagen, Regenerieranlagen usw. aufgebracht.

S i c h e r h e i t a m A r b e i t s p l a t z Hinsichtlich des Unfallschutzes sol1 auf einige spe-

zielle Punkte, die das hier behandelte Fachgebiet beriih- ren, hingewiesen werden. Grundlage fur den Unfall- schutz bilden die Unfallverhiitungsvorschriften der Hiit- ten- und Walzwerksberufsgenossenschaft und die Un- fallverhutungsvorschriften der Bauberufsgenossenschaft. Die Geriiste sind nach DIN 4420 zu erstellen. Zu beach- ten ist, dai3 Hangegeriiste doppelte Aufhangung haben mussen, die Verbindungsmittel taglich gepruft und die Seile nicht geknotet werden. Zwedts Oberpriifung und Begutachtung sollte man in besonders gelagerten Fallen das Gewerbeaufsichtsamt einschalten. Ab 5.00 m Hohe und bis 20° Neigung mui3 sich der Arbeitsausfiihrende anseilen, bei mehr als ZOO Neigung sind Fanggeruste erforderlich. Evtl. zu verwendende Aufhingevorrichtun- gen aus Stahl miissen warm und nicht kalt gebogen sein. Bei Benutzung dcr Dachdeckerfahrstiihle und Schwebe- geruste ist darauf zu achten, dai3 sie von der Bauberufs- genossenschaft zugelassen sind; zusatzlich miissen die Arbeiter wahrend der Arbeit angeseilt sein. Die hochst- zulassige Belastung mui3 am Korb oder Schwebegeriist angegeben sein. Vor der Arbeitsaufnahme in gasgefahr- deten Betrieben (z. B. Gasbehalter, Hochofenbereich u. a.) miissen die Arbeitsausfuhrenden eingehend auf die dort gegebenen Gefahren hingewiesen werden. Eine taglihe Abstimmung mit den Betrieben, in denen die Arbeiten ausgefiihrt werden, ist dringend erforderlich; Gasspiirer mussen angefordert und Gasschutzgerate zur Verfiigung gestellt werden. Werden Kreislaufgerate verwendet, so ist zu beachten, dai3 die Trager vorher arztlich zu unter- suchen sind. Bei Arbeiten in und an elektrischen An- lagen miissen die Anstreicher ebenfalls vor Arbeits- beginn eingehend belehrt werden und sich stets mit den Vorgesetzten des Betriebes absprechen. Schaltelemente miissen abgeschaltet werden, die m ii n d 1 i c h e Meldung des Abschaltenden ist abzuwarten. Telefonische Verein- barungen durfen nicht getroff en werden. Das gilt auch

fur Schaltvereinbarungen auf Zeit. Der gleiche Weg ist beim Einschalten dcr Anlage einzuhalten. Das Arbeiten in der Nahe von spannungsfuhrenden Teilen, bei denen eine Abschaltung nicht moglich ist, ist nur dann gestat- tet, wenn diese abgedeckt werden. Grundsatzlich sind die Arbeiten nur zu zweit unter fachkundiger Aufsicht gestattet. Die Verwendung von Metalleitern ist ver- boten.

Bei Arbeiten in engen und geschlossenen Raumen ist der Einsatz von Atemgeraten erforderlich (Grenze des Sauerstoffgehalts der Luft 16 bis 18 O/o). In diesem Fall diirfen keine Filtergerate, sondern nur Kreislauf- gerate verwendet werden. Bei der Verarbeitung von Anstrichstoffen sind hierfiir zur Verfiigung stehende Merkblatter vorher eingehend zu lesen und die darin enthaltenden Sicherheitsvorschriften genau zu beachten. Bei Anstricharbeiten in Behiltern, Hohlkastenbriicken u. a. miissen die Anstreicher angeseilt werden und diir- fen nur explosionsgeschiitzte Lampen, sogenannte Ex- Lampen mit dcm VDE Zeichen, verwenden. Bei Arbei- ten iiber Strai3en mui3 der darunter liegende Verkehrs- weg abgesichert sein. Eventuell ist die Polizei zu ver- standigen. Bei Arbeiten uber oder an Bundesbahnanla- gen mui3 die Genehmigung der Bundesbahn eingeholt und deren Auflagen (z. B. Gleisabdeckung) beachtet wer- den. Baustellen, auf denen mehr als 8 Std. gearbeitet wird, miissen der Eisenbahniiberwachung gemeldet wer- den, bei unter 8 Std. geniigt Verstandigung des nach- sten Stellwerkes. Beim Gerustbau sind die vorgeschrie- benen ProfilmaBe einzuhalten. Diese sind 2.20 m bei der Bundesbahn und 2.50 m bei der WerksanschluGbahn. Konnen die Profilmane nicht eingehalten werden, mui3 die Eisenbahniiberwachung verstandigt und das Gleis fur die Dauer der Arbeiten gesperrt werden. Fur die Absicherung der eingesetzten Arbeiter sind ausgebildete Sicherheitsposten von der Eisenbahn abzustellen.

Bei Beachtung all dieser Vorscfiriften sollte der Erfolg darin liegen, Unfille iiberhaupt zu vermeiden. Soweit Organisationsformen angesprochen sind, liegen den Aus- fuhrungen die Verhaltnisse auf der Westfulenhiitte zu- grunde. Da Werksverhaltnisse - wenn auch ahnlicher Natur - nicht immer gleichartig sein kiinnen, kann die geschilderte Organisationsform nicht von jedem Werk en bloc iibernommen werden. Es diirfte jedoch nicht allzuschwer fallen, anhand der detaillierten Ausfiihrun- gengen und Hinweise fur jedes Werk ein System aus- zuarbeiten, das die groi3tmiigliche Kosten- und Personal- einsparung bei der Arbeitsabwiddung ermoglicht. Dar- iiber hinaus wird die Lebensdauer aller Konstruktionen durch Oberholungsarbeiten, die zum richtigen Zeitpunkt ausgefiihrt werden, erheblich erhoht.

Bituminose Anstrichstoffe und uberziige im Korrosionsschutz

Von Dr. F. M . D e fi k e , MC-Bauchemie, Bottroji

Ein seit langen Zeiten erfolgreich fur den Korrosions- und in neuerer Zeit ihre Loslichkeit in Wen, Fetten schutz verwendetes Material sind die bituminosen Roh- und anderen Losungsmitteln. stoffe. Sie verdanken ihre Wertschatzung der guten Unter den Begriff der bituminosen Rohstoffe fallt Wasserdichtigkeit, der Bestandigkeit gegen saure und zunahst einmal das Erdolbitumen, das der ganzen alkalische Medien, ihrer einfachen Verarbeitbarkeit und Gruppe den Namen gegeben hat; ferner gehoren dazu auch dem gunstigen Preis. Abtraglich waren ihrem Ein- die diversen Naturasphalte, die Braun- und Steinkoh- satz in der Praxis eigentlich nur die schwarze Farbe lenteere bzw. -teerpeche und zahlreiche mengenmai3ig

1070 FETTE . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969

Page 2: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

relativ unbedeutende andere ,,Teere" und ,,Peche", wie Montan-, Phenol- und Generatorpech, Holz-, Torf-, Ulschiefer- und Knochenteer bzw. -pech sowie die etwas haufiger vorkommenden Typen von Fettsaure-, Harz-, Tallol- und Sulfatpech l. Dabei mu8 betont werden, dai3 nach der heutigen Normung auch alle Teere und Peche von dem Oberbegriff des bituminosen Rohstoffs erfaat werden2. Das beeintrachtigl jedoch nicht die auch der- zeit noch zutreffende Unterteilung, nach der alle bei pyrogenen Prozessen mit destruktivem Eingriff in den stoff lichen Aufbau anfallenden Ruckstande als Teere eingestuft werden, wahrend die bei rein destillativer Aufarbeitung verbleibenden Massen zu den Bitumina zahlen. Die genannte Einteilung darf allerdings nicht zu abstrakt aufgefai3t werden, denn beispielsweise treten auch bei der destillativen Aufbereitung des Erdols, aus der das Bitumen resultiert, und erst recht von vorbe- handelten Ulen, wie sie etwa zum Crackbitumen fuhrt, pyrogene Zersetzungen auf, und Holzteer oder Stearin- pech enthalt nicht nur Zersetzungsprodukte. Die Unter- teilung in Erdolbitumen und Naturasphalt durfte dem- gegenuber absolut verstandlich sein. Der aus dem eng- lischen Sprachbereich kommende Begriff des ,,kiinstlichen Asphalts" bezeichnet Mischungen von Bitumina rnit feinsten Stein- oder anderen Mehlen, die rein auflerlich und von der Zusammensetzung her mit den ,,Natur- asphalten" vergleichbar sind oder diesen zumindest nahekommen.

Bei der Herstellung korrosionsschutzender Stoffe kon- nen diese bituminosen Stoffe nun nicht nur unterein- ander kombiniert werden, wobei allerdings Vorsicht geboten ist und nicht zu willkurlich verfahren werden darf, denn zum Beispiel sind Erdolbitumen und Stein- kohlenteerpeche weitgehend unvertraglich, nicht belie- big mischbar und konnen bis zur vollstandigen Un- brauchbarkeit gehende gegenseitige Storungen bei manch- ma1 schon geringem Zusatz eines Typs zum anderen ergeben, sondern man verwendet sie seit langem auch im Gemisch mit trocknenden Ulen und Naturharzen fur Anstrichstoffe, weiterhin mit Kunstharzen und sogar Kunststoffen. Die Menge dieser Zusatze kann von 1 bis zu 100 '10 (bezogen auf den bituminosen Grundstoff) schwanken. Diese schon von der Rohstoffseite her gege- bene Vielfalt mit all ihren Unterschieden wird fur die Praxis noch dadurch weiter kompliziert, dai3 bituminose Stoffe fur Zwecke des Korrosionsschutzes in den unter- schiedlichsten Formen und im einzelnen wieder nach diff erierenden Methoden appliziert werden konnen. An erster Stelle seien die losungsmittelhaltigen Anstrich- stoffe genannt, die rnit oder ohne Pigmente und sonstige Zusatzstoffe (Fullstoffe) auf den Markt kommen; ferner die wafirigen Emulsionen, die sogenannten ,,HeiBmas- sen" und die kalt oder warm verarbeitbaren losungs- mittelfreien oder -armen Zweikomponenten-Kunststoff- kombinationen. Weiterhin finden bituminose Stoffe Ver- wendung auf Tragerbahnen oder mit hochpolymeren

Abraham, Asphalts and Allied Substances, 6. Aufl., in 5 Bdn., Van Nostrand Co., Princeton N. J. 1963; Hoibery, Asphalts, Tars and Pitches, Interscience Publishers, New York-London-Sidney 1964; Zerbe, Mineralole und ver- wandte Produkte, Springer-Verlag. Gottingen, Berlin, Hei- delberg 1952; Ullmann, Enzyklopadie der technischen Che- mie, 3. Aufl., Bd. 4, 412-446 [1953), Bd. 16, 668-713 [ 19651. DIN 55946.

FETTE * S E I F E N * A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969

Thermoplasten in Folienform. Hierzu gehoren die Dach- pappen genauso wie die heute im Hoch- und Tiefbau vielfaltig eingesetzten Rhepanolm-Folien und ahnliche im Ausland verwendete Typen.

Ehe die spezifischen Eigenschaften und vor allem die Anwendung bituminoser Rohstoffe behandelt werden, sollen die verschiedenen Rohstoff -Typen erlautert wer- den. In der Natur findet man nahezu ,gebrauchsfertig" die Asphalte und Asphaltite, von denen der Trinidad Epur;, der Gilsonit, der Raffaelit und der syrische As- phalt am bekanntesten sind, ferner Manjak, Bermudez und Glanzpech. Es handelt sich dabei um unterschied- lich stark rnit feinstverteilten Mineralstoffen vergesell- schaftete Kohlenwasserstoff-Gemische, die den Erdol- bitumina sehr ahnlich sind. Die Gewinnung erfolgt teils im Tagebau, teils auch bergmannisch, und die Auf- arbeitung ist meistens primitiv und mehr eine Klassie- rung. Fur den Anstrichsektor sind nur die harteren Asphaltit-Typen interessant. Sie werden jedoch kaum allein, sondern uberwiegend mit Erdolbitumen oder rnit Ulen und Harzen zu luft- und ofentrocknenden Lacken verarbeitet.

Bei der Destillation des Erdols erhalt man einen schwarz-braunen, zahklebrigen Ruckstand, das Bitumen. Seitdem man sich nach amerikanischem Vorbild auch im deutschsprachigen Raum geeinigt hat, alle schwarzen thermoplastischen Ruckstande als ,bituminos" zu be- zeichnen z, gibt man bei Unklarheiten zweckmai3iger- weise auch den Herkunftsbegriff an und spricht z. B. vom Erdolbitumen. Durch Destillation unter bestimmten Bedingungen erhalt man die einzelnen Sorten ,Destil- lationsbitumen", die von B 300 bis B 15 bezeichnet wer- den. Je kleiner die Zahl, die die Eindringtiefe einer Nadel unter Normbedingungen angibt, desto harter ist das Bitumen. Die weiter fortschreitende Destillation unter Hochvakuum liefert die ,,Hochvakuumbitumina" (HVB). Diese sind harzartiger und fur Anstriche lack- technisch besser geeignet, neigen aber bereits zur Spro- digkeit, weshalb sie haufig mit weicheren Typen ver- schnitten werden.

Werden geschmolzene Mischungen weichen Destilla- tionsbitumens und Mineralds, gegehenenfalls mit Kata- lysatoren und in seltenen Fallen mit geringen Mengen thermoplastischer Kunststoff e, die dadurch vertraglich miteingebaut werden, rnit Luft behandelt, so erhalt man die ,,geblasenen" oder ,,Blas"-Bitumina, die rnit einer Doppelzahl, z. B. B 85/25, bezeichnet werden. Auf dem Lacksektor sind sie trotz groi3erer Plastizitat und anteilmafiiger Elastizitat nicht so verbreitet, da sie als sog. Geltypen stark zum Nachdicken und ahnlichen Er- scheinungen neigen. Dagegen sind sie sehr geeignet fur Heii3beschichtungen im Korrosionsschutz und spielen hier eine bedeutende Rolle. Schliefllich gibt es no& einige Sondertypen, wie Extrakt-, Crack- und Saure- harzbitumen, von denen nur die erste als Zusatz ver- wendet wird. Wichtig fur den Anstrichsektor sind da- gegen die ,,Albino-Bitumen", die als Lobitos in der Natur vorkommen und in synthetischen Sorten in klei- nerem Umfang auf dem Markt erhaltlich sind. Sie sind harzreich, relativ hell, und daher ist eine bessere bzw. hellere Pigmentierung moglich '.

Bitumen, Teer, Asphalt, Pech 8, 120 [1957]; DRP. 555 970; FP. 993 604; AP. 2 201 466 u. 2 231 419.

1071

Page 3: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

Nach der alten Unterteilung in Bitumina und Teere, deren feste Rudcstande bei erneuter, moglichst nicht destruktiver Destillation die Peche sind, kann hier die Grenzlinie gezogen werden, denn Crackbitumina haben schon eine teilweise Umwandlung durchgemacht.

Bei den Teeren bzw. I'echen steht bedeutungsmai3ig der Steinkohlenteer im Vordergrund '. Hierbei handelt es sich fast ausschliefllich um den Ilochtemperaturteer aus der Kokerei und Gaserzeugung, wahrend Schwel- teere (Tieftempcraturteere, aus der Verschwelung von Kohlen bei 500° bis 700° C) lediglich fur die Gewinnung von Spezialprodukten noch eine Rolle spielen. Von aller- grol3ter Wichtigkeit ist es aber, dal3 Erdolbitumina (und teilweise auch Naturasphalte) mit Steinkohlenteer bzw. -pech nicht oder nur sehr bedingt vertraglich sind. Eine unbedachte Mischung kann also zu Storungen und Scha- den fuhren, die nicht auf den Rohstoff zuruckzufuhren sind. Auf die recht diffizilen Unterscheidungsmerkmale kann hier nicht in allen Einzelheiten eingegangen wer- den, aber ein nur nach Benzin riechender Lack kann kaum Teerbestandteile enthalten und sofern dies doch der Fall ist, so sind diese auch mit Bitumen mischbar. Umgekehrt mufl nicht jeder in aromatischen Losungs- mitteln geloste Lack Pech enthalten; gerade bei Blas- bitumen ist die Mitverwendung von aromatischen Lo- sungsmitteln unbedingt erforderlich und ebenso bei den meisten Naturasphalten, sofern sie nicht mit Ulen ver- kocht sind. Typisch fur Teer bzw. Pech sind der Geruch und die starke Rui3entwidclung beim Abbrennen. Man mui3 aber sicher sein, dai3 nicht Reste hochsiedender aromatischer Losungsmittel oder We, die nicht restlos verdampft sind, Pech vortauschen.

Von den zahlreichen weiterhin vorkommenden Teeren spielen im Korrosionsschutz nur noch wenige in Anstrich- systemen eine Rolle. Es sind vor allem Stearinpech, Holzteer, Knochenpech, das besonders tiefschwarze An- striche ergibt, und Tallol- und Montanpech.

Die bituminosen Rohstoffe sind Vielstoffgemische von aliphatischen Kohlenwasserstoffen (Bitumen, Stearin- u. i. Peche), hydroaromatisch-naphthenischen Kohlen- wasserstoffen (Bitumen, Asphalt, Braunkohlenteer) oder aromatischen Kohlenwasserstoffen (Steinkohlen- und Holzteer) mit unterschiedlichem Anteil an Sauerstoff, Stidcstoff und vor allem Schwefel. Das Molekularge- wicht schwankt von etwa 200 bei den fliissigen, olarti- gen Anteilen bis zu einigen Tausend, und man unter- sucht z. Z . no&, ob in den hochstmolekularen Bausteinen Assoziate relativ kleinerer Molekeln oder wirklich kom- plexe ,,Makromolekule" etwa im Sinne der modernen Kunststoffchemie vorliegen. Dieses eutektische Gemisch Tausender verschiedener Verbindungen (von denen nur ein zahlenmaflig kleiner Teil isoliert wurde, der aller- dings mengenmaBig uberwiegt) bedingt die Thermo- plastixitat aller Arten, wobei naturgemal3 der Erstar- rungs- und Schmelzbereich hoch oder niedrig liegen kann. Sofern Peche sproder als Bitumina sind, gilt dies nur fur die aromatischen Sorten, wie das Steinkohlen- teerpedl. Es liegt demnach nicht an einer geringeren Zahl von Mischungsteilnehmern, sondern an der aro- matischen Natur, die zu einer dichteren Padcung und geringeren Verschachtelung der einzelnen Molekiile fiihrt. Alle diese Typen besitzen auch eine hohere

4 H . G. Franck u. 0. Wegner, Die wahre Natur des Stein- kohlenteerpechs, Brennstoffchemie 36, 12 [1955].

Dichte. Gegenuber Wasser, sauren und alkalischen Stof- fen zeigen alle trotz gradueller Unterschiede (so ist die Wasserdurchlassigkeit von Steinkohlenteerpechen um eine Zehnerpotenz geringer als von Erdolbitumina) etwa gleiches Verhalten, und zwar zum Teil sogar sehr gute Bestandigkeit, sofern keine oxydierenden Einwirkungen, z. B. durch Salpetersaure, konzentrierte Schwefelsaure oder Bleichlaugen, hinzutreten. Entsprechend bestandig sind sie gegen Salze und andere Feststoffe. Bedeutsame Unterschiede zeigen sich jedoch im Verhalten gegenuber organischen Chemikalien, insbesondere Losungsmitteln und Flussigkeiten. Aliphatische Rohstoffe (also neben Bitumen z. B. auch Stearinpech) sind in Benzin und U1 Ioslich und demzufolge gegen solche Losungsmittel und Ule anfallig, aromatische Typen sind nur in aromati- schen Losungsmitteln und Ulen loslich und gegen Ben- zin und Mineral01 weitgehend bestandig. Dagegen spielt der Gehalt an Sauerstoff -Verbindungen eine Rolle fur die Loslichkeit in Alkoholen, Estern und Ketonen bzw. umgekehrt fur Bestandigkeit gegenuber diesen Losungs- mitteln. Da sich im organischen Bereich starke Ober- schneidungen bzw. Beeinflussungen zwischen der Natur des Grundskeletts und der Art und Anzahl der funk- tionellen Gruppen sowie der Aciditat bzw. Basizitat ergeben, ist die Voraussage der Widerstandsfahigkeit bituminoser Rohstoffe gegenuber solchen Chemikalien oft sehr schwer, und es lassen sich auch keine einfachen Tabellen dafur aufstellen. Einen erheblichen Fortschritt gerade in dieser Richtung stellen die neuen Teer-Kunst- stoffkombinationen dar, bei denen die Bestandigkeit der bituminosen Stoffe mit der des jeweiligen Kunststoff- typs vereinigt oder wenigstens anteilweise kombiniert ist.

Ein maflgeblicher Faktor bei der Bewertung der Widerstandskraft bituminoser Rohstoffe ist die Tat- sache der mehr oder weniger rasch zunehmenden Er- weichung bei ansteigenden Temperaturen. Dadurch ver- mogen die aggressiven Stoffe leichter und tiefer ein- zudringen und ihre Zerstorungskrafte, seien sie losen- der, oxydierender oder sonstiger Natur, schneller und durchdringender zur Geltung zu bringen.

Dieses Verhalten ist naturlich auch bei einer Beur- teilung der mechanischen Eigenschaften zu berucksich- tigen. Im plastischen Bereich sind die bituminosen Roh- stoffe gut widerstandsfahig gegen reibende, schleifende und scharrende Beanspruchungen, dagegen leicht zu be- schadigen durch schneidende, kratzende oder schabende Einwirkungen. Im Verspriidungsbereich stellt man ein umgekehrtes Verhalten fest, auRerdem treten leicht Kon- traktionsrisse auf. Je weicher das Material ist, desto leichter konnen mechanische Beschadigungen durch die Neigung zum ,kalten Flui3" uberdedct werden (,Selbst- heilungseffekt"), aber parallel steigt auch, besonders bei didceren Schichten, die Tendenz zum Ablaufen, die ge- rade die Verwendbarkeit von Heiflbescbichtungen bei moglicher Sonnenbestrahlung sehr einschrankt.

Die bei Teeranstrichen beruchtigten .Narben", die den Schutzwert bis auf Null herabsetzen konnen, sind eine Folge der Oberflachenoxydation: Die versprodete Haut reii3t auf dem weicheren Untergrund bei schneller Ausdehnung, und an der nun freiliegenden Stelle ver- lauft der ProzeB bis in die tiefen Schichten. Ularme Sorten weisen entsprechend weniger Narbenbildung auf, sind aber noch sproder. Durch stark adsorbierende Zu- schlagstoffe, vor allem faseriger Natur, oder olbindende

FETTE . S E I F E N ' A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969 1072

Page 4: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

Hochpolymere kann man heute auch weitgehend bestan- dige Anstriche auf Pech-Basis erzielen. Ebenso tritt auch bei reaktiven Kunststoff-Kombinationen bei richtiger Zusammensetzung diese unangenehme Erscheinung nicht auf.

Zuschlagfreie bituminose Lacke zeigen zu Beginn guten Glanz, der bei Erdolbitumen aber relativ bald durch Kreiden nachlaflt, bei Pechen durch die eben be- sprochene Narbenbildung leidet. Anstriche rnit Zuschla- gen und Heifibeschichtungen sind im allgemeinen halb- oder seidenmatt. Seltener werden sie durch besondere Zusatze schon zu Beginn sofort matt eingestellt. Sowohl die Narbenbildung als auch das Kreiden sind oxyda- tive Alterungserscheinungen. Parallel damit tritt eine Verfestigung auf, die sich am Ansteigen des Erwei- chungspunktes ablesen Iaflt. Bei Gelbitumen (geblasene Sorten) stellt man manchmal auch ein Absinken des Schmelzbereiches durch einen Zusammenbruch des Gel- gerustes fest. Beiden Erscheinungen kann man gleich- falls durch geeignete Zuschlage oder Kunststoffe ent- gegenwirken. Auch die als tonhaltige Emulsionen appli- zierten Anstriche sind in dieser Beziehung relativ be- standig.

Bezuglich der physiologischen Bewertung wurde fest- gestellt, dai3 alle aromaten- und damit phenolfreien Typen in jeder Hinsicht unbedenklich sind, wenn man auch bei Dauerberuhrung mit Lebens- oder Genufl- mitteln, besonders flussiger Natur, aus Griinden etwaiger Geschmacksbeeintrachtigung allzu olreiche Typen ver- meiden sollte. Pech- oder aus sonstigen Griinden Phenol- haltige Schutzschichten gelten fur alle Bereiche, wo sie mit Nahrung oder der menschlichen Sphare in Beriih- rung kommen (also z. B. in Wohnraumen), als unge- eignet. Bei der Verarbeitung bedeutet das aber keine Einschrankung, wenn die einfachsten Regeln der Hy- giene beachtet werden. Bei flussigen Produkten mui3 man wegen der Losungsmitteldampfe vorsichtig sein; auch bei der Heiflverarbeitung, wenn Pech-haltige Mas- sen iiber 180° C erhitzt werden mussen, denn die ent- stehenden Dampfe reizen die Schleimhaute.

Nachstehend sollen die verschiedenen ublichen und auch selteneren Anwendungsformen behandelt werden. Losungsmittelhaltige Produkte, also Anstrichstoffe, kom- men ohne und mit (uberwiegend anorganischen) Zu- schlagstoffen vor, auch rnit Pigmenten, wobei jedoch nur dunklere Farbtone erzielbar sind. Bei geeigneter Vor- behandlung sind alle Mischungen bituminoser Typen, auch von Erdolbitumen und Steinkohlenteerpech, mog- lich, ferner Modifikationen mit Ulen, Natur- und Kunst- harzen sowie Kunststoffen, auch als Reaktions- oder Zwei-Komponenten-Anstrichstoffe. Die letzteren wer- den heute auch vielfach losungsmittelarm oder -frei an- geboten und sind trotzdem kalt als Anstrich verarbeit- bar; auch sind bei entsprechend hohen Zusatzen an nicht- bituminosen Rohstoff en verstandlicherweise hellere Farb- tone einstellbar, jedoch nicht Weifl- und Pastelltone. Die Verfilmung erfolgt teils rein physikalisch durch Verdunstung der Losungsmittel, teils durch chemische Reaktion.

Man unterscheidet auch bei diesen Materialien zwi- schen Grund-, Zwischen- und Deckanstrichen. Die erste- ren sind besonders fur saugfahige Untergrunde mog- lichst dunnflussig, ebenso als Voranstriche fur Heifi- massen. Fur Metalle verwendet man teilweise auch die

FETTE . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969

bekannten aktiven Korrosionsschutzpjgmente, doch mu8 dann auf die geeignete Zusammensetzung des Binde- mittels geachtet werden. I n anderen Fallen nimmt man deshalb ebenso haufig nichtbituminose Grundanstriche, vorzugsweise bei reaktiven Kunststoffkombinationen, die elastische Schutzschichten ergeben. Die sog. Wash-Primer sind wohl in jedem Fall unbedenklich.

Zur Kontrolle der Arbeitsausfuhrung konnen die Zwischenanstriche abgetont werden, entweder mit Eisen- oxidrot oder wenig Aluminium. Mit 15 bis 25 V o speziell praparierter Aluminiumbronze erhalt man gut reflek- tierende ,,Silber"-Lacke fur Dach- und Behalteranstriche. Die Auswahl der geeignetsten Bindemittel und Losungs- mittel ist aber besonders kritisch. Geringe Zusatze von stark adsorbierenden Fullstoffen wirken sich gunstig gegen das ,,Durchschlagen" aus, worunter das stellen- weise Dunkelwerden infolge austretender Olanteile ver- standen wird. Dieses Phanomen verhindert auch weit- gehend die MogIichkeit zum Wberstreichen bituminoser Filme mit hellfarbigen anderen Anstrichstoffen. Die mineralischen Ule durchdringen die deckenden Binde- mittel und verfarben sie. Teerole (aus Pechlacken) sind gefahrlicher als Mineralole aus Bitumen. Isolierende Zwischenanstriche miissen olbestandige Bindemittel ent- halten und durfen aui3erdem mit ihren Liisungsmitteln nicht den bituminosen Anstrich anlosen, da sonst die Ule sofort hochgezogen werden. Am besten eignen sich Dispersionen oder alkohollosliche Typen.

Bituminose Anstrichstoff e konnen gestrichen, gerollt, gespritzt, getaucht oder gegossen werden. Grundan- striche sollen grundsatzlich gestrichen werden, damit der Untergrund gut benetzt wird, Reste staubiger Ab- lagerungen gut eingearbeitet und eventuelle Feuchtig- keitsspuren in den Film einemulgiert werden. Es gibt sehr gute Bitumenanstrichstoffe fur die modernen Air- less-Spritzgerate, rnit denen man in einem Auftrag Schichtdicken von 500 bis 1000 pm erreicht. Aluminium- haltige Deckanstrichstoff e sollte man moglichst immer spritzen, da hierdurch die Oberflache gleichmafliger wird.

Wird Bitumen oder Pech in feinsten Teilchen in Wasser als ,,Losungsmittel" dispergiert, so erhalt man die auf dem Markt als Bitumen- bzw. Pech-Emulsionen bezeichneten Produkte, die gemai3 der Nomenklatur besser als Dispersionen bezeichnet werden. Als Emul- gatoren werden neben Ton-Aufschlammungen verschie- dene Seifen verwendet, neuerdings auch kationaktive Typen, seltener jedoch nichtionogene Typen. Die Ent- wicklung auf diesem Gebiet steht in regem Wechsel- spiel mit entsprechenden Sorten fur den Straflenbau (,,Kaltasphalt"). Emulsionen werden zweckmafligerweise fur den Anstrich feuchter nichtmetallischer Flachen und allgemein saugfahiger Untergriinde genommen. Letztere mussen vor dem Auftragen der Dispersion gut durch- feuchtet werden, da sonst das Wasser schnell wegschlagt und keine einwandfreie Verfilmung erfolgt. Diese ist ohnehin an eine gewisse Temperatur gebunden, die etwa mit dem Brechpunkt des Bindemittels parallel lauft. Darunter bleiben die einzelnen Teilchen unver- bunden nebeneinander liegen und kijnnen abgewischt werden. Fur metallische Untergrunde sollte immer ein Iosungsmittelhaltiger Grundanstrich verwendet werden. Man hat unter gunstigen atmospharischen Bedingungen auch mit dem direkten Aufbringen von wagrigen Dis-

Th. Temme, Bitumenanstrichmittel, Bitumen 10, 57 [1940].

1073

Page 5: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

persionen auf Metal1 bereits sehr gute Dauererfolge erzielt. Wegen des Fehlens einwandfreier Kenntnis uber alle notwendigen Voraussetzungen darf man letzten Endes derartige Manipulationen jedoch nur als Experi- mente betrachten. Ausgezeichnete Erfolge hat man mit Bitumen-Dispersionen bei der Herstellung sog. naht- loser Dachbeschichtungen erzielt. Dabei werden schicht- weise impragnierte Jutegewebe oder Kunstfaser- bzw. Glasfasergewebe jeweils in dick aufgetragene Disper- sionsschichten eingebettet und abschliegend mit einem Lack nochmals besonders verfilmt und abgestreut.

Tonhaltige Bitumendispersionen lassen sich etwas bes- ser zu helleren Farbtonen pigmentieren. Ihre Verarbei- tung kann wie die aller anderen Dispersionen auf dem Anstrichsektor erfolgen. Auch ein Dispersionsanstrich mui3 e i n m a 1 vollig durchtrocknen, wenn er seine volle Funktionstuchtigkeit erhalten soll. Das ist besonders auch zu berucksichtigen, wenn man einen solchen An- strich als Voranstrich fur eine Heidbeschichtung anwen- det. Andernfalls wird man keine bessere Haftung und nicht weniger Blasenbildung feststellen, als ohne oder mit einem Lackvoranstrich.

Bei heii3, d. h. schmelzflussig aufgetragenen bitumino- sen Schichten unterscheidet man zweckmafligerweise zwi- schen einem HeiBanstrich und einer HeiB-Spachtelung. Diese Unterscheidung ist nicht nur von der Verarbei- tungsweise, sondern vielmehr auch von der Zusammen- setzung her angebracht. HeiBanstriche werden mit einem Quast oder Besen aufgebracht, allenfalls auch mit Spe- zialgeraten gespritzt. Sie mussen deshalb bei noch ver- gleichsweise niederen Temperaturen (1 50°-I 80° C) dunn- flussig sein und sind uberwiegend auf Basis von Destil- lationsbitumen oder Teerpech aufgebaut, wobei sie nur in selteneren Fallen beschrankte Mengen an Zuschlagen enthalten. Sie dienen mehr zum Verkleben von Papp- und Gewebelagen und zur Erhohung der Schichtdicke bei an sich einfacheren Objekten. Demgegenuber war die HeiBspachtelung mit bituminosen Rohstoffen - zumin- dest bis zum Erscheinen der duroplastischen reaktiven Kunststoffkombinationen - die beste Art des Korro- sionsschutzes. Als Grundmaterial dient geblasenes Bi- tumen oder Sonderpech (durch entsprechende Vorbehand- lung starker plastifizierte Peche, die in ihrer Plastizitat wenigstens das Destillatbitumen erreichen, teilweise auch ubertreff en, ohne jedoch die Werte von Blasbitumen einzuholen) mit sorgfaltig ausgesuchten und abgestimm- ten Zuschlagen, darunter haufig auch faseriger Natur, und eventuell sogar kleinen Mengen an thermoplasti- schen Kunststoffen.

Wahrend beim dunneren Heidanstrich nicht unbedingt ein gesonderter Grundanstrich notwendig ist, bedarf die HeiBspachtelung auf jeden Fall einer solchen Vorbe- handlung. Dabei muR der Grundanstrich in seiner Zu- sammensetzung genau auf die Spachtelmasse abgestimmt sein, da es sonst zu schwerwiegenden Fehlern und einem ungenugenden Schutz kommen kann. Beispielsweise kann auf einem Bitumen vom Sol-Typ (Destillatbitumen) ein Gel-Bitumen (geblasene Sorten) das ,Bluten" (Weich- macherwanderung) verursachen und so zu einer Schmier- schicht zwischen Grundanstrich und Spachtelung fiihren, so dai3 die ganze Spachtelung rutscht und abziehbar wird. Der Grundanstrich mu8 beim Spachteln restlos durchgetrocknet sein, damit die Spachtelung nicht infolge des entstehenden Dampfdrucks blasig wird. Die Verar-

beitung heiflfliissiger Bitumenmassen mit einem Spachtel ist relativ schwierig. Die Masse darf weder zu kalt noch zu heid sein; sie wird in mehreren Arbeitsgangen wie ein Anstrich kreuzformig aufgebracht und abschliedend sorgfaltig geglattet. Manchmal wird die Oberflache noch durch Aufstreuen und Einarbeiten von feinem Sand mechanisch verstarkt.

Der Vorteil der Heidspachtelung liegt in der hohen Schichtdicke, wodurch eine sehr hohe Bestandigkeit ge- genuber mechanischen Beschadigungen, Diffusion und Abnutzung erzielt wird. Bei neuen Anstrichtypen, die in hoher Schichtdicke oder mit Kunststoff -Zusatz ver- arbeitet werden, gilt das nicht mehr im gleichen Made, und deshalb wird die Heidspachtelung auch allmahlich durch Kaltanstriche verdrangt. Der Nachteil liegt neben der schwierigen Verarbeitung vor allem in der groderen Empfindlichkeit gegen thermische Einflusse, da sich die Erweichung in der dicken Schicht vie1 schneller auswirkt. Man hat daher bei dauernder Sonneneinstrahlung solche Schutzschichten auch schon mit Silberlacken uberzogen. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dai3 Losungsmittel in die Masse eindringen und spater nicht durch die Alu- miniumauflage entweichen konnen, so daB die Ober- flache weicher wird oder Blasen auftreten.

Bei der Betrachtung der in Frage kommenden Anwen- dungsgebiete und der jeweils einzusetzenden Schutz- systeme stehen naturgemai3 Eisen und Stahl im Vorder- grund. Die einwirkenden Medien sind sehr vielfaltig und reichen von Luft und Industrieatmosphare uber Wasser bis zu den verschiedensten Chemikalien.

Sofern Konstruktionen nur gegen eine normale At- mosphare zu schutzen sind, leisten Bitumenanstrichstoffe wertvolle Dienste 8. In Innenraumen genugen oft unge- fullte Typen, im Freien sind gefullte Anstrichstoffe vor- zuziehen (hohere Schichtdicke, geringere Diffusion, bes- sere Bestandigkeit gegen Oxydation). Vielfach werden fur diesen Sektor pigmentierte 111- und/oder Harzkom- binationen eingesetzt, um eine Aufhellung an Stelle des reinen Schwarz zu ermoglichen. Pech ist wegen der RiB- anfalligkeit weniger geeignet.

Bei starkerer chemischer Beanspruchung (Gase, Dampfe, Staub, Spritzer, haufige chemische Reinigung) oder Feuch- tigkeit bzw. Kondenswasser wird man je nach der Kon- zentration, Dauer und eventuellen gleichzeitigen anderen Einwirkungen von hochgefullten Bitumenanstrichstoffen, evtl. mit Harz- oder Kunststoffzusatzen, entsprechenden Pechprodukten oder duroplastischen Kunststoffkombina- tionen jeweils das geeignete Material aussuchen 7 3 Bei Sonnenbestrahlung oder stark bzw. haufig wechselnden Temperaturen sind z. B. die plastischeren Bitumenfilme vorzuziehen, ebenso bei starkeren Schwingungen und Be- wegungen (dunne Bleche, Filigran-Konstruktionen u. a.), bei Feuchtigkeit dagegen Pechtypen oder u. U. wegen der Gefahr von Narbung und zum mechanischen Schutz der Kombinationen. Bei Anwesenheit von Benzin, 111 oder Fett ist ebenfalls Pech, ggf. durch olbestandige Kunst- kautschuktypen verstarkt oder mit Polyurethan bzw. Epoxid, sehr geeignet. Dementsprechend wendet man

6 A . V. BZom, Erfahrungen mit Bitumenanstrichen, Bitumen 4, 98 [1934].

7 Bitumen, Teer, Asphalt, Pech 12, 437 [1961]; 13, 10 [1962]; 14, 66 [1963]; 16, 12 [1965]; Farbe u. Lack 69, 830 [1963]; Kunststoffe 55, 120 [1965].

8 Bitumen, Teer, Asphalt, Pech 12, 437 [1961]; Farbe U. Lack 67, 797 [1961].

F E T T E . S E I F E N * A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969 1074

Page 6: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

bei Lager- und Fabrikationsgebauden normale Bitu- men- oder Asphaltlacke an, die haufig durch Modi- fizierung rnit Ulen oder Harzen besser pigmentierbar eingestellt werden. I n stark dampfgesattigter Atmo- sphare verwendet man entweder Teeranstrichstoffe oder Bitumenkombinationen. In chemischen Fabriken sind in einfacheren Fallen auch noch Bitumen und Asphalt/Ul- Sorten verwendbar, bei starkerem Vorkommen von Lo- sungsmitteln, Ulen und Fetten, wie z. B. in Farbereien, Raffinerien oder groden Maschinensalen (Bohr- und Schmierol) sind Pehanstrichstoff e mit Kunststoffzusatz oder polyurethan- bzw. epoxidhaltige Teeranstrichstoffe erforderlich, auch wenn sie sich weniger hell und farbig einstellen lassen ~7, lo. Auch Bruckenkonstruktionen wer- den, sofern es farblich moglich ist, mit bituminosen Anstrichstoffen behandelt ll.

Bituminijse Bindemittel (auch Polyurethan- und Ep- oxidkombinationen) sind auch gegen Fluorwasserstoffgas (Fludsauredampfe) bis zu mittleren Konzentrationen gut bestandig, vorausgesetzt, daB ein ebenso unangreifbarer Zuschlagstoff, vorzugsweise Schwerspat, im Anstrich ent- halten ist. Silikate wurden von Flufisaure ebenso zer- stort wie Karbonate (Kalksteinmehl und Kreide) von anderen sauren Dampfen.

Man hat auch Bitumen- oder Pechemulsionen fur grofle, nicht besonders beaufschlagte Flachen eingesetzt, da sie sich gunstiger pigmentieren lassen, aber bei An- wesenheit von Gasen oder Dampfen - vor allem von Wasserdampf - sind derartige Anstriche auf Eisen oder Stahl nicht empfehlenswert.

Unterhalb der Erdoberflache genugen bei geringer Feuchtigkeit gefiillte Bitumenanstrichstoffe, bei grofierem Wasseranfall sollten dagegen besser entsprechend ge- fullte Pechladce benutzt werden 12. Direkt im Wasser (Hafenanlagen, Kanalwande, Schleusen, Stau- und Wehranlagen, Klaranlagen, Wasserkraftwerke) sollten immer Pechanstrichstoffe - selbstverstandlich rnit Zu- schlagstoffen gefullt - zur Anwendung kommen I3-l5, u. U. sogar mit Kunstkautschuk stabilisierte Typen wegen der Anwesenheit von U1 und Fett bzw. Kunst- stoffkombinationen. Letztere sind besonders bei Bean- spruchung durch Schlag, StoB, Abrieb vorteilhaft, wenn sie in geniigend elastischer Einstellung vorliegen, d. h. nicht zu arm an Kunststoffanteilen sind (mindestens besser 2/5 bis des Bindemittels sol1 aus Polyurethanen oder Epoxiden bestehen) und weder zu leicht verdampf- bare Teeranteile noch zu hartes und sprodes Perh ent- halten.

Vielfach verwendet man unter bzw. im Wasser, wenn nicht mit Ulen oder Fetten zu rechnen ist, wie z. B. in Klaranlagen oder heute in allen schiffbaren Fliissen, auch Bitumen-HeiBspachtelungen, die bei normalen Ver- haltnissen eine hohe Lebensdauer des Schutzes garan- tieren. Versuche rnit Pech-Heidmassen an U1- und Fett- beanspruchten Stellen waren wegen der grofleren Emp- findlichkeit gegen erhohte Temperaturen und Sonnen- bestrahlung auch bei Einsatz von plastifizierten Sonder- pechen nur teilweise erfolgreich. Die Spachtelungen

' Ind. Engng Chem. 51, 7 1 A [1959]; 52, 5GA [1960]. I0 Plaste u. Kautschuk 10, 189 [ 19631. I t Z. Industriebau 11, 541 [19G5]. l V Corrosion (Houston) 13, 50 [ 19571. l3 Bitumen, Teer, Asphalt, Pcch 9, 47 [ 19581. I4 Corrosion 16. 9 [ 19601. l5 Farbe u. Lack 69, 723 [ 19631.

FETTE ' S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969

rutschten manchmal ab oder rissen auf, so dad es zu Unterrostungen kam. Sehr gut bewahrt hat sich im Wasserbereich eine Verbindung von kathodischem Schutz rnit bituminosen Anstrichmaterialien. Zu den Anwen- dungsgebieten in und unter Wasser gehort auch noch der Schiffbau. Die Kahne, Schlepper und Dampfer auf den Binnenwasserstraflen werden zum uberwiegenden Teil seit Jahrzehnten mit Pechlacken geschutzt. Ballast- tanks und Laderaume und die schwer zuganglichen Schotten direkt uber dem Kiel werden auch auf See- schiffen rnit bituminhsen Anstrichstoffen behandelt. An den AuBenseiten - im Seewasser - hat man dagegen in neuerer Zeit hartere und vor allem glattere Kunst- harz- und Kunststoffanstriche bevorzugt, die das An- setzen von Pflanzen und Tieren weniger begunstigen und dazu eine schnellerc und leichtere Reinigung er- lauben. Erst die reaktiven Teer-Kunststoff -Kombina- tionen, die auch fur alle bisher aufgefuhrten Verwen- dungsgebiete Vorteile erbringen, lassen eine neue starke Verbreitung erwarten Ebenso liegen fur Docks gute Erfahrungen mit bituminosen Schutzanstrichen vor Is,

teilweise auch mit gleichzeitigem Kathodenschutz. Im Prinzip gelten natiirlich auch dieselben Auswahl-

richtlinien fur den Behalter- und Anlagenbau. Infolge der fast immer vorhandenen Beanspruchung durch che- mische Medien, haufig in Verbindung mit hoheren oder auch rasch wechselnden Temperaturen sowie Abrieb (Ruhrwerke, Pumpen etc.) und StoB oder Schlag (Fullen und Entleeren) werden nichtmodifizierte (gefiillte) Bitu- menanstriche eigentlich nur im Bereich von Trinkwasser oder Nahrungs- und Genudmitteln einschliefllich Fut- termitteln fur den tierischen Bedarf verwendet. Einfache, d. h. gefiillte, jedoch nicht abgewandelte Pechanstrich- stofftypen benutzt man fur die Lagerung und den Trans- port (Leitungen) von Salzlosungen oder verdunnten Sau- ren und Laugen. Gerade auf diesem Sektor uberschneidet sich der ,normale" Korrosionsschutz mit dem Saure- schutz bzw. Saurebau. Bei hoheren Konzentrationen oder oxydativ wirkenden Medien (Salpetersaure, unterchlorige Saure, Konigswasser, Bleichlaugen usw.) ist in den mei- sten Fallen auch d u d teure Kombinationen oder Heid- spachtelungen nur noch ein zeitlich begrenzter Schutz moglich, und es empfiehlt sich das klassische System der Plattelung oder Ausmauerung Is. Das gilt auch uberall dort, wo Dauertemperaturen iiber 70" C und Stofltempe- raturen uber 80° bis 90°C (im flussigen Bereich) vor- kommen, wahrend trodrene Temperatur in dieser Hohe auch von unkomplizierten bituminosen Anstrichen vertra- gen wird und duroplastische Kombinationen sogar Hitze- grade von 130°, 150° oder in Einzelfallen bis zu 180°C aushalten. Bei kleineren Behgltern oder Anlageteilen kann man auch Asphalt-Ul- bzw. -Harz-Lacke einbren- nen bzw. die Festigkeit und Dauerhaftigkeit von Reak- tionsanstrichen durch ein mehrstundiges Tempern der Oberzuge bei 80" bis 130OC steigern. Auch in solchen Fallen diirfen die Kombinationen nicht zu niedrig sie- dende und daher leicht verdunstbare Anteile enthalten, da der Oberzug sonst versprodet.

Rei den genannten Anwendungsgebieten benutzt man uberwiegend luft- bzw. chemisch-trodmende Typen, die

l6 Farbe u. La& 68, 261 u. 791 [1962]. l7 Farbe u. Lack 70, 551 u. 955 [1964]. lfl Farbe u. La& 69, 50 [19G3]. 10 F . K . Folrke. Kleines Handbuch des Saureschutabaues, Ver-

lag Chemie, WeinheidBergstraBe 1966.

1075

Page 7: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

durch Streichen, Rollen oder Spritzen auf nur groseren Flachen appliziert werden. Im Behalter- und Anlagen- bau uberschneiden sich nun diese Typen rnit den Ein- brennladren, und als Verarbeitungsmethoden benutzt man auch das Tauchen und Fluten. Diese veranderten Anstrich- und Applikationsarten dominieren sogar in einzelnen Bereichen der Einzel- und Kleinteile. Eine Sonderstellung nimmt der Fahrzeuganstrich ein. Es ist noch heute weitgehend iiblich, die Untergestelle von Giiter- und Reisezugwagen mit zwei bis drei Bitumenanstrichen gegen Korrosion zu schutzen. Bei der Deutschen Bundes- bahn werden in jungster Zeit hochgefiillte, leicht thixo- trope Typen im Airless-Spritzverfahren benutzt, die sich sehr gut bewahrt haben. In anderen Bereichen des Waggonbaues haben dagegen die schlagfesteren Kunst- harzanstriche, zumindest in Deutschland, die Bitumen- anstriche verdrangt. Vermutlich werden aber duropla- stische Reaktionskombinationen, die sehr gute mecha- nische und chemische Eigenschaften aufweisen, trotz der begrenzten Pigmentierbarkeit wieder verwendet werden, nachdem umfangreiche Versuche fur den Anstrich von Diesel- und Elektro-Loks, Kessel- und GroBraumwagen und ahnlichen Objekten bisher positiv beurteilt wurden.

Im Automobilbau beschrankt sich die Verwendung bituminoser Produkte auf den Unterbodenschutz, der aber im allgemeinen nicht serienmafiig erfolgt, sondern nur auf Wunsch angebracht wird. Durch Zusatz schaum- artiger voluminoser Partikel, wie Vermiculite" und Per- lite@, wirken solche Anstriche gleichzeitig schiitzend und entdrohnend bzw. schallschluckend. In dieser Form wer- den bituminose Schalldammungsanstriche auch auf an- deren Gebieten eingesetzt, z. B. fur Aufzuge und in Maschinenkonstruktionen.

Ausgesprochen in den Bereich der Einzelteile gehoren die iiberwiegend bituminos behandelten Armaturen (GuBrohre mit Verzweigungs- und AnschluSstiicken, Schieber, Ventile, Sandfange, Gullis usw.), Ofen- und Herdteile, Fahrradrahmen, Gitter, Werkzeuge, Schlos- ser und dergleichen. Auch hier haben die Kunstharz- anstrichstoffe das Bitumen bzw. die Asphalt-U1- oder -Harz-Modifikationen zuruckgedrangt bzw. teilweise vollig verdrangt (Schreibmaschinen). Oberall, wo im Tauchverfahren gearbeitet wird, sind in erster Linie Klarlacke im Einsatz, da bei gefiillten Lacken die Ge- fahr der Sedimentierung der Zuschlagstoffe und damit ungleichmafliger Anstrichfilme sehr grofi ist. Die An- striche trodtnen teils physikalisch, d. h. durch Verdun- stung, teils durch echtes Einbrennen, wofur sich beson- ders Ul- und verschiedene Harzmodifikationen eignen. Im Gegensatz zu den Korrosionsschutzanstrichen auf Konstruktionen oder in Behaltern ist in diesem Fall der glanzende, springharte Griff hervorzuheben.

Zu erwahnen sind ferner die Silber- (d. h. eigentlih Aluminium-) Anstrichstoffe auf bituminoser Basis. Sie werden auch heute noch vielfach fur Auflenanstriche von Behaltern und verschiedene Dacher auf beliebigem Un- tergrund angewandt, um durch ihre reflektierende Wir- kung die Objekte vor unerwunschter Temperaturerho- hung zu schiitzen. Die Bindemittel sollen in diesem Fall olarm sein und nicht zu plastisch, damit die an der Ober- flache ausgeschwommenen Aluminiumblattchen nicht im Laufe der Zeit absinken bzw. von auswanderndem Ul umhiillt werden und so die Farbe und Wirksamkeit ver- loren gehen. Man hat auch dickere bituminose HeiR-

masse-Schichten mit solchen Silberlacken uberzogen, um sie gegen Erwarmung zu schiitzen; dabei ist es jedoch fast unmoglich, ein Ausschwitzen des Uls auf die Dauer zu verhindern, wenn man nicht unzulassig harte Massen verwenden will. Auf Pechuntergrund gilt das gleiche.

Wahrend Metalle neutral reagieren, zeigen praktisch alle nichtmetallischen Untergrunde wie Beton, Asbest- zement - ganz besonders bei Anwesenheit von Feuch- tigkeit, die aber praktisch nie vollstandig auszuschliefien ist - ein Abweichen des pH-Wertes vom Neutralpunkt. Speziell bei Alkalitat durfen also keine verseifbaren Bindemittel verwandt werden, da sie sonst in mehr oder weniger kurzer Zeit zersetzt werden und ihre Schutz- wirkung verlieren. Weiterhin ist die Porositat beachtens- wert. Im Untergrund vorhandene Luft oder Gase (Feuch- tigkeit) kann sich bei schnellem Temperaturanstieg so r a sh ausdehnen, dai3 ein langsames Entweichen nicht mehr moglich ist und der Anstrich entweder durch- stoflen wird oder bei groSerer Zahigkeit Blasen bildet, die platzen oder mechanisch beschadigt werden konnen. Besonders gefahrlich ist in diesem Zusammenhang Was- serdampf, und man sollte nach Mijglichkeit das Ein- dringen von Feuchtigkeit vermeiden. Vorteilhaft als Untergrund ist Sperrbeton. Bei sehr grogen Poren oder Fehlstellen (Lunker, Kiesnester) kann aber der Anstrich durch einen entsprechenden Drudc (Wasser etc.) auch von auBen her durchbrochen werden. Vielfach liegt auf den mineralischen Baustoffen eine schwer entfernbare Staub- schicht, die eine gute Verankerung dickerer Anstriche auf dem eigentlich tragenden Untergrund vereitelt. In solchen Fallen sind (auch gerade fur HeiBmassen) diinn- fliissige Voranstriche von gr6Bter Bedeutung.

Diffundierende Gase konnen den Untergrund zer- storen, ohne dai3 man es dem Anstrich ansieht. Durch geringste au5ere Einwirkung kann der Anstrich iiber dem angegriffenen Grund aufreiRen oder abblattern. Die Bildung von Haarrissen, z. B. im Beton, erfordert An- striche mit geniigender Plastizitat, so dafl sie in den RiB hinein flieBen, oder Elastizitat, damit sie sich iiber dem RiS dehnen. Bei gleichzeitigem Drudr kann diese Dehnung jedoch nur bis zu einer bestimmten Grenze standhalten. Man verwendet deshalb haufig Gewebe- oder Pappeinlagen zur Verstarkung der Anstriche oder Beschichtungen.

Auch die Sauberung der Oberflache ist meistens we- gen der Porositat und Saugfahigkeit schwierig. Bei Feuchtigkeit kann man den Grundanstrich mit Emul- sionen durchfuhren, aber auch diese mussen durchtrock- nen, wenn sie Haftung und Schutzwirkung erlangen sollen. Ule und Fette werden durch Losungsmittel nicht entfernt, sondern nur tiefer hineingetragen und weiter verteilt. Das ist auch bei Ruckstkden von Schalhilfs- mitteln zu beriidrsichtigen. Hierbei helfen heute spezielle Entoler. Auch ungeeignete organische Zusatze in Beton kiinnen storen. Alle diese erschwerenden Momente sind bei der Auswahl zu bedenken.

Unter der Erde und unter Wasser wird auch Pech in allen vorkommenden Abwandlungen bevorzugt, sofern keine Beriihrung mit fur den GenuB durch Mensch oder Tier bestimmte Verbrauchsgiitern auftritt (Trinkwasser, Lebens- uad GenuB- bzw. Futtermittellagerung). Bei Fundamenten, Rohrleitungen, Hafen-, Schleusen- und Wehranlagen sowie fur das gesamte Entwasserungs- system kannen Pechladre verwendet werden, und zwar

F E T T E * S E I F E N - A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969 1076

Page 8: Bituminöse Anstrichstoffe und Überzüge im Korrosionsschutz

gefiillt, mit Kunststoffzusatzen 2o oder mit reaktiven Kunststoffen. Bei hoheren Drucken (bis zu 1 oder 2 atii) von Flussigkeiten benutzt man die starkschichtigen Kom- binationen oder die bereits erwahnten Einlagen, vielfach aber und in jedem Fall bei noch hoheren Drucken auch Heii3-Spachtelungen. Mit Teer-Polyurethan- und Teer- Epoxid-Anstrichen wurden in diesem Bereich schon an vielen Stellen gute Erfolge erzielt. Infolge der guten Abrieb-, Schlag- und Stoi3festigkeit (bei richtiger Ein- stellung und nicht zu geringer Menge an Kunststoff) konnen sie fur zahlreiche bisher schwer zu schiitzende Stellen benutzt werden, wie z . B. fur Behalter, Faul- turme, Oberlaufe, Rohre oder Kanale mit vie1 Sand- schliff. Fur Behalter und Konstruktionen gilt ahnliches wie bei Metalluntergriinden, nur sind die vorhandenen oder noch denkbaren Risse mit ihren Gefahren einzu- kalkulieren. Das gilt ebenso fur Lagerhallen, Fabrika- tionsraume und Dachkonstruktionen. In betrachtlichem Umfang findet man noch Bitumen-HeiDmassen bzw. rnit Bitumen verlegte Klinker- und Plattenflachen. Speziell Teer-Kunststoff zusammensetzungen haben auch im Be- t o n s t r a h b a u sowie auf Briicken (aus Beton wie aus Stahl) Eingang gefunden, da sie einen dauerhaften

*O Zastita Materalija 6, 331 [1958]; Farbe u. Lack 65, 245 [1959].

abriebbestandigen Schutz gewahrleisten und auf Briicken gegeniiber anderen Belagen wegen der relativ diinnen Schicht den Vorteil geringeren Gewichts aufweisen.

Durch die dauernde Sonnenbestrahlung ist auf Da- chern die Alterung und Versprodung der bituminosen Rohstoffe (teils durch Verdunstung und Ulwanderung analog der bekannten Weichmacherwanderung, teils durch oxydative Umwandlung weicherer zu harteren Anteilen) besonders begiinstigt, und die auffrischenden Anstriche sollen daher den Wgehalt wieder korrigieren. Andererseits durfen sie nicht zu viele und zu stark losende Losungsmittel enthalten, da diese sonst in die alte Schicht eindringen und zur Blasenbildung fiihren.

Teerole (Karbolineum) konnen auch zum Schutz von Masten, Pfahlen und dergleichen gegen pflanzliche und tierische Schadlinge verwendet werden. Anstriche von Holz mit bituminosen Anstrichstoffen findet man dage- gen selten. Holz ist gegen viele Medien sehr bestandig, und die meisten Anstriche dienen eher der Verschone- rung, wozu sich die Schwarzlacke weniger eignen. Man benutzt bituminose Anstriche fur Holz hauptsachlich in der Bodenzone und auch im Behalterbau. Dabei handelt es sich wegen der verlangten Plastizitat iiberwiegend um gefiillte oder ungefiillte, teilweise auch mit Ul modifi- zierte Bitumen- oder Asphaltanstrichstoffe.

Walzstahlkonservierung - ein wirtschaftliches Oberflachenschutzverfahren fur den Stahlbau

Von Dipl.-Ing. A . R e i n i g und DipLIng .

Das Gebiet des Korrosionsschutzes ist recht vielgestal- tig. Die Beurteilung der Einzelprobleme setzt zudem umfangreiche chemische Kenntnisse voraus, so daO die Beantwortung spezieller Fragen fur den Bauingenieur schwierig ist und dem Fachmann vorbehalten bleiben sollte. Das mag der Hauptgrund dafiir sein, dai3 die Anstrichfragen vom Stahlbauer in der Vergangenheit im allgemeinen als ein notwendiges Obel oft nur ober- flachlich behandelt wurden. Zumeist wurde die Stahl- konstruktion von Hand entrostet und rnit einem Grund- anstrich - oft auch als Ablieferungsanstrich bezeichnet - versehen. Normalerweise ist jedoch mit einer lan- geren Standzeit der Konstruktion wahrend und nach der Montage zu rechnen. GroSere Schaden waren meist die Folge, die sich nur unter Einsatz erheblicher Mittel beheben liei3en. In der jiingeren Zeit ist ein Wandel eingetreten. Fur die Stahlbaufirmen ist nicht mehr nur die Konstruktion als solche interessant. Im Zuge der Ablieferung wirklich fertiger Konstruktionen und kom- pletter Gebaude wird dem Korrosionsschutz auch vom Lieferanten erhohte Bedeutung beigemessen. Diese Tat- sache kommt zugleich dem Wettbewerb mit anderen Bauweisen entgegen.

In der vorliegenden Arbeit wird dem Verbraucher und dem Stahlbauer ein zusammenfassender Oberblick uber den Stand des modernen Korrosionsschutzes im Stahlbau gegeben. Dabei wird dem Verfahren der Walz- stahlkonservierung im besonderen Rechnung getragen.

FETTE . S E I F E N * A N S T R I C H M I T T E L 71. Jahrgang Nr. 12 1969

G. W e d e k i n d , Langenhagen (Han.)

N a c h t e i 1 i g e F o 1 g e n d e r W a 1 z h a u t (Z u n d e r) Durch das Herstellungsverfahren bedingt sind alle

Walzprofile und Bleche an ihrer Oberflache mit einer mehr oder weniger festhaftenden Walzhaut iiberzogen. Der Zunder besteht aus Oxydschichten unterschiedlicher Zusammensetzung und ist in der elektrochemischen Span- nungsreihe etwa dem Kupfer gleichzusetzen, das edler ist als der Baustahl. Somit wirkt der Zunder bei An- wesenheit von Feuchtigkeit iiber die Bildung von Lokal- elementen zerstorend auf den Stahl ein. Zudem ist die Walzhaut hart und sprode, so dai3 auch bei festhaften- der Schicht bei der Beanspruchung des Bauteiles rnit Rissen gerechnet werden mui3, die die Bildung von Lokalelementen begiinstigen. Durch die einsetzende Un- terrostung wird die Walzhaut infolge der Volumen- vergroflerung vom Stahl abgesprengt und lost auch die aufgebrachten Anstriche mit ab.

besitzt die Walzhaut als Anstrichunterlage folgende Nachteile: 1. Sprodigkeit und geringe Elastizitat (RiBbildung bei

Beanspruchung), 2. elektrochemische Potentialdifferenz gegeniiber dem

Stahl (Bildung von Lokalelementen bei Wasserzu- tritt),

3. mai3ige oder geringe Haftfestigkeit (leichte mecha- nische Beschadigung),

Nach Lit.

* K . A . van Oeteren, Korrosionsschutz d u d Anstrichstoffe, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH, Stuttgart 1961.

1077