Wollastoniitti funktionaalisena täyteaineena korroosionestomaalissa

Abstract

Wollastoniitti on silikaattimineraali, jota käytetään funktionaalisena täyteaineena erityyppisissä maaleissa. Wollastoniitti parantaa korroosionestomaaleissa maalin mekaanisia ja tartuntaominaisuuksia, kestävyyttä sekä korroosionestoa.

Insinöörityön tarkoituksena oli tutkia, miten maalin ominaisuudet muuttuvat, kun talkkia korvataan wollastoniittitäyteaineella epoksimaalissa. Samalla tavoitteena oli nostaa maalin kuiva-ainepitoisuutta 86 prosenttiin, säilyttää korroosionesto-ominaisuuksia ja lisätä kiiltoa. Testauksiin otettiin neljä eri wollastoniittinäytettä, joiden pitoisuus maaleissa oli 24 painoprosenttia sekä referenssinä oli talkkitäyteaineella epoksimaali. Alussa analysoitiin märkämaalien ominaisuudet muun muassa viskositeetit ja ominaispaino. Mekaanisia ominaisuuksia varten testeihin otettiin kolme eri tavoin käsiteltyä terästä: kylmävalssattu, kylmävalssattu harjattu ja rautafosfatoitu teräs. Pinnoitteista tutkittiin kovuutta, iskunkestävyyttä, joustavuutta sekä kiiltoa.

Testattavien maalien ominaisuuksien perusteella paras maalinäyte sekä referenssi otettiin kondenssi-, suolasumu- ja upotustesteihin. Koestusaikoja oli 480, 720,1 440 ja 3 000 tuntia. Koestuksen päätyttyä maalattujen koelevyjen korroosiota arvioitiin standardin ISO 4628 mukaisesti, maalikalvon tartunta testattiin vetokokeella.

Tulosten perusteella todettiin, että wollastoniitilla täytetty epoksimaali antaa hyvän tartuntakyvyn sekä säilyttää korroosiosuojan. Referenssimaaliin verrattuna wollastoniittitäyteaineella maali pysyy hyvällä tasolla mekaanisten ominaisuuksien perusteella testituloksissa.

Työn tavoite saavutettiin kokoamalla uutta hyödyllistä tietoa wollastoniittitäyteaineen käyttämisestä korroosionestomaalissa. Tutkimukset ovat hyödyllisiä jatkokehityksen kannalta.

Wollastonite is a silicate mineral which is used as functional filler in various types of paints. Wollastonite improves paint’s mechanical and adhesion properties, durability and corrosion resistance in corrosion resistance paint.

The purpose of the thesis was to research how the properties of paint change when talc is replaced by wollastonite filler in epoxy paint. At the same time, the objective was to increase the dry solid content of the paint to 86 %, to maintain anti-corrosion properties and to increase gloss. Four different wollastonite samples were taken for testing, each with a wollastonite concentration of 24 % percent by weight, and a reference sample was epoxy paint with a talc filler. In the beginning the wet paint properties were analyzed, including viscosities and specific gravity. For mechanical properties, three different types of steel were used for testing: cold rolled, cold–rolled brushed and ferro-phosphated steel. Each coating sample was analysed for hardness, impact resistance, flexibility and gloss.

On the basis of the characteristics of the paint to be tested, the best paint sample and reference were taken for condensate, salt spray and immersion tests. Test periods were 480, 720, 1 440 and 3 000 hours. At the end of the test, the corrosion of the test plates was assessed in accordance with the ISO 4628 standard. The adhesion of the paint film was tested by a pull-off test.

Results indicated that wollastonite-filled epoxy paint provides good adhesion and maintained corrosion protection. Comparing the reference paint with the wollastonite filler, the paint remains at a good level based on mechanical properties in the test results.

The aim of the work was achieved by compiling new useful information on the use of wollastonite filler in a corrosion resistance paint. These analyzes are useful for further development.