Μελέτη αντιδιαβρωτικών επιστρωμάτων με πιγμέντο απο ερυθρά ιλύ για προστασία χαλύβων
Authors: Αργυρόπουλος Θεόδωρος 
Published: January 2014

Η ερυθρά Ιλύς (ΕΙ) είναι ένα ρευστοστερεό απόβλητο, παραπροϊόν της διεργασίας Bayer για την παραγωγή αλουμίνας (Al2O3) από τον βωξίτη. Η ερυθρά ιλύς περιέχει διάφορα χρήσιμα συστατικά, δηλ Fe2O3, Al2O3, TiO2, Na2O κ.λ.π., αλλά μέχρι πρόσφατα ρίχνεται στη θάλασσα και γενικά δημιουργεί ένα περιβαλλοντικά σοβαρό πρόβλημα διάθεσης. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή δοκιμάσθηκε η ΕΙ σε αντιδιαβρωτικό χρώμα για προστασία μετάλλων. Γίνεται η σύγκριση των αποτελεσμάτων της προστασίας του μετάλλου χάλυβα από επιχρίσματα περιέχοντα πιγμέντο από ΕΙ παρασκευασμένα από συμβατικό φορέα μαλεϊκής – φθαλικής ρητίνης σε οργανικό διαλύτη και επικαλυπτικών με ρητίνη σε υδατοδιαλυτό φορέα, φιλικά στο περιβάλλον. Επίσης γίνεται σύγκριση των παραπάνω αποτελεσμάτων με αποτελέσματα που προέκυψαν από υδατοδιαλυτό επιστρώμα εμπορίου και εμπορικού επιστρώματος μίνιου. Τα επικαλυπτικά χρώματα που παρασκευάστηκαν ήταν δύο ειδών, από μαλεϊκή – φθαλική ρητίνη με περιεκτικότητα πιγμέντου ΕΙ 9% και 18% και από βυνιλοακρυλική υδατοδιαλυτή ρητίνη με 5,5% και 15%, πρόσθετο ΕΙ ως αντιδιαβρωτικό πιγμέντο. Ο χάλυβας που χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα ήταν κοινός μαλακός χάλυβας με και χωρίς προετοιμασία επιφάνειας από ψηγματοβολή σε βαθμό καθαρότητας SaE 2,5. Τα δοκίμια επιστρώθηκαν σε τελικό πάχος ~90 μm. Τα δοκίμια εκτέθηκαν σε θάλαμο αλατονέφωσης, για δοκιμές κατά ASTM B117. Σε αυτήν την δοκιμή τα δοκίμια μένουν σε περιβάλλον συνεχούς ψεκασμού διαλύματος 5% NaCl στους 30οC για τουλάχιστον 1000 h. Επίσης εκτέθηκαν σε εμβάπτιση σε διάλυμα 3,5% NaCl στους 30οC για τουλάχιστον 60 ημέρες. Μετά το τέλος της έκθεσης έγινε έλεγχος μείωσης βάρους μετά την αφαίρεση του προστατευτικού επικαλυπτικού και στις δύο περιπτώσεις. Μετά την επεξεργασία των πειραματικών αποτελεσμάτων προέκυψαν τα παρακάτω γενικά συμπεράσματα: Η διάβρωση που υπέστησαν τα επιστρώματα κατά τις δοκιμές στο περιβάλλον της αλατονέφωσης ήταν μεγαλύτερη από αυτή που υπέστησαν τα επιστρώματα κατά τις δοκιμές στο περιβάλλον της εμβάπτισης. Η αντοχή σε διάβρωση των επιστρωμάτων για τα δοκίμια με ψηγματοβολημένο χαλύβδινο υπόστρωμα είναι μεγαλύτερη από αυτή των δοκιμίων που το υπόστρωμα χάλυβα που δεν είχε ψηγματοβοληθεί για τα αντίστοιχα περιβάλλοντα διάβρωσης. Τα επιστρώματα των ρητινών με μεγαλύτερη συγκέντρωση πιγμέντου Ε.Ι. έχουν καλύτερα αντιδιαβρωτικά χαρακτηριστικά από ότι τα επιστρώματα με χαμηλότερη συγκέντρωση πιγμέντου Ε.Ι. Τα επιστρώματα που βασίζονται στην υδατοδιαλυτή ρητίνη, έχουν εν γένει καλύτερα αντιδιαβρωτικά χαρακτηριστικά σε σχέση με εκείνα που βασίζονται στη ρητίνη διαλύτου. Τα αντιδιαβρωτικά χαρακτηριστικά των επιστρωμάτων που περιέχουν πιγμέντο Ε.Ι (18% και 15%) είναι εφάμιλλα με τα αντιδιαβρωτικά χαρακτηριστικά του επιστρώματος του μίνιου που αποτελεί ένα τυπικό εμπορικό και πλατιά διαδεδομένο αστάρι για αντιδιαβρωτική προστασία χαλύβων. Από τα παραπάνω προκύπτει ότι τα επιστρώματα που βασίζονται σε υδατοδιαλυτές ρητίνες φιλικές προς το περιβάλλον και περιέχουν πιγμέντο Ε.Ι. αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη λύση που συνάδει με τους κανονισμούς για την παραγωγή επιστρωμάτων χαμηλού VOC, και μπορεί να λύσει εν μέρει το πρόβλημα της διάθεσης παρέχοντας ταυτόχρονα προστασία σε μεταλλικά επιστρώματα σε βαθμό εφάμιλο του γνωστού ως αντιδιαβρωτικού και σύντομα απαγορευμένου μινίου.