Projekt 04490/01

Neues Korrosionsschutzverfahren durch Passivierung von Metallen mit Polyanilin

ProjekttrÀger

Ormecon GmbH
Ferdinand-Harten-Str. 7
22949 AmmersbekZielsetzung und Anlass des Vorhabens Seit 1981 fĂŒhrte die Zipperling Kessler & Co. Grundlagenforschung auf dem Gebiet der leitfĂ€higen Polymere (Organische Metalle) durch. Dabei wurde ein chemisch neuartiges Polyanilin entwickelt sowie ein Dispersionsverfahren zur weiteren Verarbeitung dieses unlöslichen und unschmelzbaren Stoffes. Weitere Forschungen fĂŒhrten zu der Entdeckung, daß Polyanilin in der Lage ist, Metall zu veredeln und zu passivieren, wodurch ein enormer Korrosionsschutzeffekt erzielt werden kann. Die Fragestellung des Vorhabens lag nun darin, entsprechende Produkte fĂŒr die Praxis zu entwickeln. Angesichts der Tatsache, daß durch Korrosion 4% des BSP jĂ€hrlich verloren gehen, wird die Bedeutung dieser neuen Entwicklung fĂŒr den Umweltschutz verstĂ€ndlich. Durch die neue Technologie können außerdem umweltschĂ€dliche Korrosionsschutzmittel, die Chromate, Bleioxide, Zink u.Ă€. enthalten, ersetzt werden. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenAuf der Basis der Dispersionstechnologie wurden unterschiedliche Grundierungssysteme entwickelt. Aus dem Markt wurden zudem zahlreiche Decklacksysteme beschafft und zunĂ€chst bzgl. Trocknungs- und HĂ€rtungsverhalten auf VertrĂ€glichkeit untersucht. Dabei schieden bereits eine Großzahl von Systemen aus. Wir entwickelten parallel dazu Screening-Verfahren zum Testen kompletter Beschichtungssysteme, um die langwierigen Korrosionstests (die selbst als beschleunigte Tests 3-9 Monate dauern) auf diejenigen Systeme zu beschrĂ€nken, die auf der Basis von Screening-Messungen positive Aussichten auf gutes Langzeitkorrosionsverhalten zeigten. Das Screening-Verfahren bestand zunĂ€chst aus einer elektrochemischen Messung (die wir heute auf eine neuartige Impedanzspektroskopie hin weiterentwickelt haben) kombiniert mit einem Wechseltauchtest. Desweiteren untersuchten wir die Schutzmechanismen der Veredelung und Passivierung auch in praktisch relevanter Umgebung. Als Tests wurden Wechseltauchtest, SalzsprĂŒhtest, VDA-Wechseltest, Dauertauchtest, Außenbewitterung und andere Korrosionstests eingesetzt. DarĂŒber hinaus wurden bereits mit zahlreichen potentiellen Abnehmern Versuche in der Praxis durchgefĂŒhrt (z.B. im industriellen Korrosionsschutz, im Bootsbau, bei der Beschichtung von SchĂŒttgĂŒtern und im Korrosionsschutz von Aluminium). Ergebnisse und Diskussion Es ist wĂ€hrend des Projektes gelungen, nicht nur alle Ziele des Vorhabens zu erreichen, sondern weit zu ĂŒbertreffen. Ormecon Chemie entwickelte im Verlaufe des Vorhabens komplette Korrosionsschutzsysteme, darunter: · CORRPASSIVÂź 4900, ein System fĂŒr den industriellen Korrosionsschutz · CORRPASSIVÂź 4902, wie 4900, aber mit höherer mechanischer Belastung · CORRPASSIVÂź 4901, zum Schutz von Aluminium gegen Filiformkorrosion · CORRPASSIVÂź 4003, zur Beschichtung von metallischen SchĂŒttgĂŒtern (Kleinteile) · Skippers CORRPASSIVÂź, ein System fĂŒr Boote aus Stahl (ein analoges System fĂŒr Aluminiumboote konnte ebenfalls fertiggestellt werden). Alle diese Systeme wurden in Labortests beschleunigter Korrosion unterworfen und mit fĂŒhrenden, bewĂ€hrten Beschichtungssystemen verglichen. In allen Tests, auch wenn diese bei potentiellen Kunden oder bei neutralen Instituten durchgefĂŒhrt wurden, haben die Systeme sich als ĂŒberlegen erwiesen. Weitere Produkte, so fĂŒr das coil coating oder fĂŒr extrem aggressive Korrosionsumgebungen (z.B. Entschwefelungsanlagen) sind in der Entwicklung und konnten wĂ€hrend des Projektes bereits in gewissem Umfang vorentwickelt werden. Das Unternehmen geht derzeit, nach den bisher vorliegenden Testergebnissen, davon aus, daß die Lebensdauer von mit CORRPASSIVÂź beschichteten Metallprodukten um etwa den Faktor 5 verlĂ€ngert werden kann. Sollte sich diese Vorhersage bestĂ€tigen, kann die Bedeutung der neuen Technologie Korrosionsschutz mit Organischen Metallen fĂŒr die Umwelt nicht ĂŒberschĂ€tzt werden. Von zusĂ€tzlicher Bedeutung fĂŒr die Umwelt ist die Feststellung mehrerer Unternehmen (u.a. eines Flugzeugherstellers), daß die Chromatierung von verzinkten StahloberflĂ€chen bzw. von Aluminium ersetzt werden kann. Es scheint sich auch als richtig zu erweisen, daß die Verzinkung als solche ersetzt werden könnte. Im Unterschied zu Grundierungen nach dem bisherigen Stand der Technik wird die CORRPASSIV-Grundierung nur mit 20 ”m aufgebracht. Herkömmliche Grundierungen verlangen in den jeweils vergleichbaren Korrosionsanforderungen zwischen 60 und 150 ”m. Bezogen auf die GesamtschichtstĂ€rke ist dies allein schon eine Reduzierung auf 20-30%. Die Praxis wird zeigen, ob nicht zusĂ€tzlich sogar noch eine Reduzierung der Schichtdicke der weiteren Schichten und des Decklacks möglich wird im Vergleich zu herkömmlichen Systemen. Alle Produkte werden bereits im Markt angeboten, z.T. auch dem Direktverbraucher (dann in kleinen Verpackungseinheiten). Industrieunternehmen befassen sich intensiv mit der neuen Technologie, eine Umstellung ist jedoch nicht innerhalb kĂŒrzerer Zeiten zu erwarten. Insbesondere die Tatsache, daß Korrosion letztendlich nicht aus Labortests heraus beurteilt werden kann, erschwert es den meisten Industriebetrieben und Werften, selbst nach erfolgreichen Vortests in die erste echte praktische Erprobung zu gehen. Hier muß das Unternehmen in der nĂ€chsten Zeit mit erheblichen Investitionen Referenzobjekte unterstĂŒtzen. Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation Durch wissenschaftliche Veröffentlichungen, FachaufsĂ€tze und Artikel in Publikumszeitschriften sowie zahlreiche VortrĂ€ge auf Kongressen und Seminaren wurde versucht, die neue Technologie bekanntzumachen. DarĂŒber hinaus gibt die Ormecon Chemie umfangreiches Informationsmaterial (BroschĂŒren, technische Informationen und DatenblĂ€tter, Referenzberichte) heraus. Fazit Das Vorhaben ist trotz seiner KomplexitĂ€t, trotz der kompletten Neuheit des Verfahrens ĂŒber die Maßen erfolgreich gewesen. Es sind weit mehr als die gesteckten technischen Ziele erreicht worden. Die neue Korrosionsschutztechnologie ist auf eine Weise leistungsfĂ€hig, wie dies von Fachleuten nicht erwartet werden konnte. Allerdings ist der Widerstand gegen die EinfĂŒhrung der neuartigen Beschichtungssysteme aber unĂŒbersehbar. Die Überzeugung des Marktes wird nur mit erfolgreichen Referenzobjekten gelingen, deren DurchfĂŒhrung und begleitende wissenschaftlich-technische Untersuchung viel Geld erfordert.

Übersicht

Telefon

040/604106-0

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Bundesland

Schleswig-Holstein

Fördersumme

544.142,38 €

Förderzeitraum

02.09.1994 - 07.07.1998