Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

WELDAPRIME — Wynik w skrócie

Project ID: 605371
Źródło dofinansowania: FP7-SME
Kraj: Belgia
Dziedzina: Przemysł

Wysokiej jakości środek gruntujący do ochrony stali

W ramach finansowanego przez UE projektu WELDAPRIME opracowano cienką, ochronną powłokę gruntującą do elementów stalowych, która zapewnia dobrą spawalność, zabezpiecza materiał przed korozją, nie zawiera cynku, a ponadto jest niedroga.
Wysokiej jakości środek gruntujący do ochrony stali
Ochrona antykorozyjna stali węglowej i miękkiej ma kluczowe znaczenie dla realizacji założeń związanych z jakością i kosztami. Odpowiednie zabezpieczenie, które obejmuje zazwyczaj nałożenie środków gruntujących, jest konieczne nie tylko w okresie eksploatacji elementów stalowych, lecz także podczas ich transportu i magazynowania. Niestety, większość gruntów spawalnych może zapewnić jedynie ograniczoną ochronę przez korozją, a nałożona warstwa jest często zbyt gruba (25–50 mikronów), aby umożliwić wysoką jakość spawania. Z kolei cieńsze podkłady (o grubości poniżej 25 mikronów) stanowią zazwyczaj kompromis osiągnięty kosztem właściwości ochronnych. Tego typu środki gruntujące dostępne obecnie na rynku cechują się też wysoką zawartością cynku, który podczas spawania stwarza znaczne zagrożenie dla zdrowia.

Uczestniczącym w projekcie WELDAPRIME naukowcom udało się wykorzystać umożliwiającą porządkowanie cząsteczek metodę zol-żel w celu opracowania nowego środka gruntującego. Zapewnia on trwałą ochronę przed korozją i odporność na uszkodzenia mechaniczne w przystępnej cenie oraz nie stwarza zagrożeń dla zdrowia charakterystycznych dla tradycyjnych gruntów zawierających cynk, jednocześnie zapewniając doskonałą jakość procesu spawania.

Wykorzystanie możliwości technologii zol-żel

Punktem wyjścia dla inicjatywy WELDAPRIME był fakt, że większość środków gruntujących przeznaczonych dla elementów stalowych wykazuje w rzeczywistości słabe właściwości adhezyjne, a korozja zachodzi przede wszystkim w pęknięciach w strukturze powłoki. Rozumiejąc, że klucz do skutecznego zapobiegania tym problemom krył się w strukturach molekularnych i wiązaniach chemicznych gruntu, zespół badawczy zastosował metodę zol-żel, aby – manipulując nanocząsteczkami – stworzyć nowy środek gruntujący. Mimo że ogólne zachowania nanocząsteczek można do pewnego stopnia przewidzieć, ich specyficzne interakcje znacznie trudniej ustalić z wyprzedzeniem. Rozwiązanie zaproponowane w ramach projektu miało rozwiać wątpliwości poprzez wykorzystanie w procesie oceny dwóch zupełnie różnych receptur. Następnie badacze wybrali jedną z nich z myślą o produkcji na skalę przemysłową oraz przeprowadzeniu testów terenowych i powiązanych analiz dotyczących spawania.

Opracowany środek gruntujący wykazał zarówno doskonałe właściwości adhezyjne względem podłoża, jak i dobrą przyczepność do lakieru nawierzchniowego. Ponadto zespół projektu WELDAPRIME stworzył cienkie powłoki bez zawartości cynku, z powodzeniem ograniczając ich wpływ na spawalność chronionego podłoża. Jak podsumowuje koordynatorka projektu, profesor Luisa Coutinho: „Po przeprowadzonym procesie spawania na badanym elemencie nie znaleziono śladów korozji, a to oznacza, że nawet po spawaniu grunt wciąż pełnił funkcję bariery ochronnej przed rdzą”.

Środek gruntujący wyprodukowany dzięki inicjatywie WELDAPRIME można nakładać zarówno pędzlem, jak i metodą natryskową (z wykorzystaniem natrysku konwencjonalnego lub hydrodynamicznego). Co więcej, ponieważ zastosowany rozpuszczalnik zawiera jedynie niewielką ilość lotnych związków organicznych (VOC), powłoka ta spełnia europejskie wymogi względem środków gruntujących używanych bezpośrednio w budynkach.

Przygotowania do komercjalizacji

Zespół projektu WELDAPRIME już od pewnego czasu prowadzi rozmowy z zainteresowanymi nowym środkiem firmami i udoskonala opracowaną recepturę, aby umożliwić szerokie upowszechnienie nowego rozwiązania. Jak wyjaśnia profesor Coutinho: „Przygotowanie i utwardzanie powłok wyprodukowanych zgodnie z obecną recepturą wciąż zajmuje wiele czasu. Przeprowadzona przez nas ankieta wykazała, że dla przemysłu nie było to kwestią priorytetową, dlatego też nie koncentrowaliśmy się na tym podczas realizacji założeń projektu. Mimo tego, prowadzimy już działania zmierzające do udoskonalenia naszego rozwiązania, tak aby stało się ono bardziej przyjazne dla sektora przemysłowego, co zwiększy jego atrakcyjność”.

Innowacyjny środek gruntujący opracowany w ramach inicjatywy WELDAPRIME posiada obszerny rynek zbytu, ponieważ stal (zwłaszcza węglowa) jest powszechnie stosowana w wielu branżach, włączając w to sektor naftowo-gazowy, przemysł chemiczny, budownictwo i przemysł morski. Szacuje się, że światowa produkcja stali sięga około 1400 milionów ton (przy około 145 milionach ton stali wyprodukowanych w Europie w 2011 roku), a jej wartość opiewa na sumę niemal jednego tryliona euro.

Słowa kluczowe

WELDAPRIME, antykorozyjny, środek gruntujący, ochrona przed rdzą, powłoka, nanocząsteczki, ochrona stali, zol-żel, spawanie, właściwości adhezyjne
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę