Neue Wege im Korrosionsschutz

Zinkhaltige Grundierungen belasten die Umwelt und sind aufwendig aufzutragen. Daher wird gegenwärtig geprüft, ob durch Modifizierung der Pigmentzusammensetzung die Wirksamkeit soweit gesteigert werden kann, dass sich die Zinkkonzentration verringern ließe.

Stahlkonstruktionen werden durch zinkhaltige Grundierungen vor Korrosion geschützt. Zink liegt darin überwiegend in Form von Zinkstaub in hoher Konzentration vor. Damit auch unter schwierigen Bedingungen genügend Haftfestigkeit auf dem Stahlsubstrat sichergestellt ist, muss dessen Oberfläche sorgfältig vorbehandelt und bis zur Applikation sauber gehalten werden. Dies kann bei Stahlkonstruktionen, die sich in stark verschmutzter oder maritimer Atmosphäre befinden, kaum zu realisieren oder zumindest kostenintensiv sein. Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Primärelementen (Primern) mit hoher Zinkkonzentration besteht darin, dass die entstehenden Zink-Oxidationsprodukte als wassergefährdend gelten.

Könnten hochwirksame Zinkprimer auch mit vermindertem Zinkgehalt formuliert werden, könnte aufgrund des höheren Anteils an organischer Matrix die Haftfestigkeit des Primers auf dem Stahlsubstrat – sowie auch die Zwischenschichthaftfestigkeit zu darüber liegenden Schichten – verbessert werden. Da die Korrosionsschutzwirksamkeit des Zinks wesentlich auf dessen elektrischem Kontakt zum Substrat basiert, soll für einen langfristigen Korrosionsschutz die Leitfähigkeit möglichst lange erhalten bleiben, darf aber nicht das vorzeitige Abreagieren des Zinks begünstigen. Innerhalb des öffentlich geförderten Projekts Zincpower soll daher geprüft werden, inwieweit eine Modifizierung der Pigmentzusammensetzung die genannten Nachteile und Wirksamkeitsbeschränkungen von Zinkprimern beseitigen könnte. Dabei sollen folgende Varianten geprüft und gegebenenfalls kombiniert werden:

• Modifizierung der Partikelgrößenverteilung und Partikelform der Zinkpigmente
• Einsatz von Zinklegierungspigmenten
• Zinkpigment-Oberflächenbehandlungen
• Zusatz von zinkfreien korrosionsinhibierenden Pigmenten

Insbesondere der Zusatz von Graphen scheint für die Sicherstellung eines guten Korrosionsschutzes bei verminderter Zinkpigmentkonzentration aussichtsreich zu sein. Diese gewährleisten bereits bei niedriger Pigmentierung sowohl eine verbesserte Haftfestigkeit als auch den Erhalt der Leitfähigkeit und damit die vom Zink ausgehende Korrosionsschutzwirkung – selbst in späteren Bewitterungsphasen. Weiterhin können Graphen-Zusätze die Verschleißbeständigkeit von Beschichtungen erhöhen.