Page 26 - PITTURE E VERNICI EUROPEAN COATINGS FORMULATIONS:Issue 3/May-June 2016

ADDITIVES
ADDITIVI
the paint film and release inhibitive ions, which migrate to the metal surface, and passivate the metal surface by the deposition or adsorption of an inorganic layer on the metal substrate. Historically, metal salts based on zinc, strontium and lead chromate were used for corrosion inhibition, since their cations formed insoluble deposits on the metal surface and added a protective layer inhibiting further corrosion. Due to their toxicity, alternative non-toxic and environmentally safe anti-corrosive pigments have been developed as replacements for the chromates. These non-toxic pigments are usually based on metal salts of phososilicates, phosphates, borates and metaborates. Unlike chromates, the anodic portion of these pigments function by restricting the diffusion oxygen to the metal surface. Their anodic sites may not be as effective at passivating the metal surface resulting in poorer corrosion resistance.
Regulatory issues will remain a driving force for some time to come, particularly for corrosion inhibitors.
Recent significant developments include special hazardous labeling of zinc oxide and zinc phosphate-
containing products for the European Union(EU) and reduction in the Occupational Health and Safety Administration’s (OSHA) permissible exposure limits (PEL) for hexavalent chromium inhibitors.
Incorporation of organic corrosion inhibitors into a coating is yet another method of improving the corrosion resistance of the coating film. These organic corrosion inhibitors are based on a broad range of chemical compounds, including amines, aromatics, heterocyclics, carboxylic acids, sulfur and nitrogen containing moieties. These corrosion inhibitors function by passivating either the anode or cathode on the metal substrate or by forming a protective layer on the metal surface that disrupts the flow of corrosive ions to the substrate.
New innovative corrosion protection technologies have enabled us to respond to the changing environmental regulations, and technical challenges. Herein we describe our latest efforts to improve the corrosion resistance of various coatings including direct to metal coatings.
DISCUSSION
A leading trend in the coatings market today is to eliminate the primer in high performance coatings systems and replace them with fortified topcoats suitable for direct to metal (DTM) applications. This approach reduces the overall cost by removing the primer and costs associated with its application. The downside is loss of corrosion resistance and adhesion provided by the primer. Including non-toxic anti-corrosive pigments into the DTM coating
mente il substrato di ferro, in quanto lo zinco è più negativo elettrochimicamente del ferro, proteggendo catodicamente la superficie di ferro.
L’uso dei pigmenti anticorrosione costituisce una delle tecniche più usate per apportare migliorie alla resistenza alla corrosione di un rivestimento. I pigmenti anticorrosi- vi sono reattivi con l’acqua assorbita nel film di pittura e rilasciano ioni inibitori, che migrano sulla superficie del metallo passivandola per deposizione o adsorbimento di uno strato inorganico sul substrato di metallo. Nel passa- to, i sali di metallo a base di zinco, stronzio e cromato di piombo venivano usati come inibitori di corrosione perché i loro cationi formano depositi insolubili sulla superficie metallica aggiungendo uno strato protettivo che inibisce ulteriormente il processo corrosivo. Eppure, a causa della loro tossicità sono stati nel tempo messi a punto pigmenti anticorrosione alternativi, sicuri per l’ambiente e atossici, in sostituzione dei cromati.
Questi pigmenti atossici sono solitamente a base di sali di metallo o fosfosilicati, fosfati, borati e metaborati. Diversa- mente dai cromati, la parte anodica di questi pigmenti agisce riducendo la diffusione dell’ossigeno sulla superficie del me- tallo. I loro punti anodici potrebbero non essere efficaci nella passivazione della superfice del metallo offrendo una scarsa resistenza alla corrosione.
Le normative vigenti continueranno ad essere la forza trai- nante nel prossimo futuro, in particolare per gli inibitori di corrosione. I recenti sviluppi comprendono l’etichettatura speciale di segnalazione del pericolo dei prodotti contenenti ossido di zinco e fosfato di zinco per i paesi dell’Unione Europea e la riduzione dei limiti massimi di esposizione (PEL) degli inibitori a base di cromo esavalente.
L’incorporazione degli inibitori di corrosione organici in un rivestimento è anch’essa un’altra tecnica per migliorare la resistenza alla corrosione del film di rivestimento. Questi inibitori di corrosione organici sono a base di un ampio spet- tro di composti chimici, comprendenti i veicoli contenenti ammine, aromatiche, eterocicliche, acidi carbossilici, zolfo e azoto. Questi inibitori di corrosione agiscono passivando o l’anodo o il catodo sul substrato metallico oppure formando uno strato protettivo sulla superficie metallica che rompe il flusso di ioni corrosivi sul substrato.
Le nuove tecnologie per la protezione dal processo corrosi- vo hanno permesso di conformarsi alle normative ambien- tali e alle nuove sfide tecniche in costante cambiamento. Nei prossimi paragrafi verranno descritti gli ultimi contributi offerti al miglioramento della resistenza alla corrosione di vari rivestimenti fra cui quelli applicati direttamente su metallo.
24 Pitture e Vernici - European Coatings - Formulation 3 / 2016