• Organische Schichten

Die verbreitetste Methode des Korrosionsschutzes von Stahlkonstruktionen, Elektromasten und Briicken ist das Aufbringen organischer Beschichtungen (friiher: Anstriche, An – strichsysteme). Die organischen Beschichtungsstoffe enthalten neben den Korrosions – schutzpigmenten entweder Bindemittel, die sich in organischen Losungsmitteln losen, z. B. Chlorkautschuk, PVC, Acrylharze, Epoxidharze, oder solche, die sich in Wasser losen, z. B. Acrylharze, Vinylharze, Polyurethan. Daneben konnen Farbmittel und Fiillstoffe enthalten sein. Die Bindemittel werden nach der Art ihrer Erhartung in physikalisch trocknende und chemisch vemetzende Bindemittel unterteilt (Кар. 10.4.5).

Korrosionsschutzbeschichtungen sollen zwei Aufgaben erfullen: Sie sollen a) eine schiit – zende, gegebenenfalls passivierende Wirkung auf den Untergrund ausiiben und b) wider – standsfahig gegen auBere Einfliisse sein. Um diese Aufgabe zu erfullen, werden mehrere Schichten aufgetragen (Mindestschichtdicken: 200 pm in Stadtluft, 300 pm in Industrie – luft). Das kann z. B. durch Streichen oder im Spritzverfahren erfolgen.

Die Grundbeschichtung enthalt die aktiven Korrosions – oder Rostschutzpigmente, deren Aufgabe es ist, die Passivierung durch die oxidische Schicht dauerhaft zu erhalten und an den Stellen, wo sie durch mechanische Einwirkungen beschadigt wird, nachzubilden. Die daruber liegenden Deckschichten haben die Aufgabe, die Grundbeschichtung vor Witte – rungseinflussen zu schutzen, indem sie dichte, thermisch und chemisch widerstandsfahige, evtl. durch Farbpigmente eingefarbte Kunstharze ausbilden.

Um beispielsweise die Passivitat einer Stahloberflache Uber langere Zeitraume zu erhalten, muss dafiir gesorgt werden, dass die oxidische Passivschicht standig intakt bleibt und sich dort, wo sie beschadigt wird, nachbildet. Diese Funktion erfflllt das Rostschutzpigment Mennige РЬз04 in hervorragender Weise. Obwohl es noch vor Jahren breit eingesetzt wurde, wird es heute kaum noch verwendet. Das gleiche gilt fur das Rostschutzpigment Zinkchromat ZnCr04. Blei – und Chrom(VI)-haltige Rostschutzanstriche gefahrden die Ge – sundheit, insbesondere wenn sie inhalativ aufgenommen werden. Die inhalative Aufnahme erfolgt weniger beim Aufbringen der Beschichtung, sondem eher bei ihrer Entfemung von einer Werkstoffoberflache. Beide Pigmente werden heute zunehmend durch Zinkstaub bzw. Zinkphosphat ersetzt (Кар. 8.3.3).

Der Wirkmechanismus des Korrosionsschutzpigmentes Mennige Pb304, der auf einer Reihe interessanter elektrochemischer Prozesse beruht, soil im Folgenden kurz dargestellt werden:

Prinzipiell bieten die fur den Korrosionsschutz von Stahlkonstruktionen haufig benutzten Leindl/Mennige-Anstriche uber langere Zeitraume einen guten Schutz vor Feuchtigkeit und Luft. Infolge der immer vorhandenen Poren im Anstrichfilm diffundieren jedoch im Laufe der Zeit geringe Mengen Wasser und Sauerstoff an die Metalloberflache. Da selbst sandge- strahlte Stahloberflachen noch Oxidspuren aufweisen, bilden sich anodische und katodi – sche Bereiche aus. Normalerweise musste nun eine Sauerstoffkorrosion einsetzen (Abb. 8.4, 8.7). Durch die Gegenwart von Mennige verlaufen die elektrochemischen Prozesse jedoch in eine etwas andere Richtung: Der Anodenprozess ist auch hier die Auflosung des Eisens zu Fe2+. Die Elektronen flieBen in den katodischen Bereich (Rost), wo je nach pH – Wert und 02-Konzentration die Teilreaktionen (8-5), (8-6) bzw. (8-9) ablaufen. An der Anode oxidiert die Mennige das entstandene Fe2+ zu Fe3+, wobei sie selbst zu Blei(II)-oxid PbO reduziert wird. Das PbO vermischt sich mit Rost FeO(OH) und,,wachst“ mit ihm zu einer besonders festen, dichten, passivierenden Deckschicht zusammen. Der Korrosions – prozess wird gestoppt. Das PbO kann daneben mit den Fettsauren des Leinols schwer losli – che Salze (,,Bleiseifenu) bilden. Uber die genaue Zusammensetzung der Schutzschicht gibt es in der Literatur widerspriichliche Angaben, als Bruttogleichung kann Gl. (8-12) ge – schrieben werden.

2 Fe2+ + Pb304 + 4 OH’ —► 2 FeO(OH) • PbO + PbO + H20 (8-12)

korrosionshemmende

Deckschicht