Neue Technologie bei Zinkstaub- Beschichtungen Vorteile für Anwender und Anlagenbetreiber 20.10.2015 1
AvantGuard - Korrosionsschutz neu bestimmt AvantGuard eine neue, innovative Korrosionsschutz- Technologie, basierend auf aktiviertem Zink. Teil einer neuen Reihe von Hochleistungs- Schutzbeschichtungen. AvantGuard vermindert Korrosionseffekte deutlich und bietet erhöhten Schutz. Längere Haltbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Zinkstaub- Farben haben umfangreiche Tests bewiesen. 2
AvantGuard - Korrosionsschutz neu bestimmt Frost & Sullivan Award for New Product Innovation 2014 NACE s Material Performance Corrosion Innovation Award 2014 3
Schwerer Korrosionsschutz - Neubau Standard: Epoxidharz- ZINKSTAUB als Grundbeschichtung WARUM? Kathodische Schutzwirkung bei Schadstellen 4
Schwerer Korrosionsschutz - Neubau Standard: Epoxidharz- ZINKSTAUB als Grundbeschichtung Kathodischer Schutz an Beschädigungen 5
Schwerer Korrosionsschutz - Neubau Standard: Epoxidharz- ZINKSTAUB als Grundbeschichtung Kathodischer Schutz ist direkt vom Zinkstaub- Gehalt abhängig. DIN EN ISO 12944: min. 80 Masse-% Zink im trockenen Film SSPC- Paint 20: Level 1: min. 85 Masse-% Zink i. t. Film Level 2: min. 77 Masse-% Zink i. t. Film Level 3: min. 65 Masse-% Zink i. t. Film
Schwerer Korrosionsschutz - Neubau Standard: Epoxidharz- ZINKSTAUB als Grundbeschichtung Kathodischer Schutz an Beschädigungen ABER des Zinkstaubes sind nur in diesen Prozess involviert! 7
KM2 Unvollständige Nutzung des enthaltenen Zink Nur Zinkstaub innerhalb eines Bereichs von 20-30 µm über der Stahloberfläche hat eine anodische Schutzwirkung. Etwa 20-30 µm der Zinkgrundierung werden verbraucht. Zink ZnCl 2, ZnOHCl Zn- und Feenthaltende Korrosionsprodukte Die galvanische Wirkung herkömmlicher Zinkstaub- Farben ist begrenzt. In den meisten Zinkfarben mit < 85- Masse-% Zink im trockenen Film, bringt nur ein kleiner Anteil des enthaltenen Zink eine galvanische Schutzwirkung. 8
Folie 8 KM2 Taking a closer look we observe 20 to 30 µ of the zinc closest to the corroded area is nearly fully consumed. Beyond 30 µ it is almost unaffected. In some cases, it could be that even less zinc consumed. In other words: a substantial amount of zinc is waisted, so to speak. Why specify 70 µm if only 30 m is taking action in the galvanic control? Control of the galvanic current is the key. Karsten Muehlberg; 10.08.2015
Zinkstaub- Beschichtungen - AvantGuard Die Idee >>> mehr Zinkstaub aktivieren! Die Lösung > 7000 Laborstunden > 800 Prototypen > 3000 Prüfbleche AVANTGUARD 9
Zinkstaub- Beschichtungen - AvantGuard 40 µ 40 µ Zinkstaub Spezielle, hohle Glasperlen Aktivator Mehr Zink wird für den kathodischen Schutzmechanismus aktiviert. Die Effektivität dieser Beschichtungen wird wesentlich erhöht, in mehrerer Hinsicht. 10
3 generelle Wirkmechanismen von Beschichtungen Alle Beschichtungen Zink, Zinkoxid, Zinkphos- (Zink) phat & ähnl. Pigmentierungen ZINKSTAUB- Farben 11
3 Wirkmechanismen von AVANTGUARD 12
3 Wirkmechanismen von AVANTGUARD Verringerte Unterrostung an Schadstellen Verringerte Bedarf an Reparatur und Instandhaltung Verlängerung von Instandhaltungsintervallen Verlängerung der Lebensdauer 13
KM1 Galvanische Wirkung von AVANTGUARD Unlösliche Zink-Salze sind grün dargestellt. 14
Folie 14 KM1 We should explain that this SEM picture (Scanning Electrical Microscope) corresponds to a cross cut of the scribe area. We have marked in green the corrosion sub-products for better clarity. It is possible to see the dark color next to the white zinc particles. This grey product in the zinc particles indicates that the zinc has started to react and that the activation process is taking place. It is also possible to see the spheres. The scribe area is covered by a thin layer of corrosion products. This layer is more dense and uniform and offers a very good protection in this area. The reason for this lies on the activated zinc that reacts much faster than the non-activated one Karsten Muehlberg; 10.08.2015
Galvanische Wirkung von AVANTGUARD 2800 Stunden Salzsprühtest DIN EN ISO 9227 Epoxidharz- Zinkstaub gem. DIN EN ISO 12944, 83mym, ohne AvantGuard Technologie. Epoxidharz- Zinkstaub gem. DIN EN ISO 12944, 78mym, gleiche Grundrezeptur wie oben, mit AvantGuard Technologie. 15
DIN ISO 12944, C5 lang >> höchste Korrosivitätskategorie 16
DIN ISO 12944, C5 lang >> höchste Korrosivitätskategorie Wir haben prüfen lassen! 3x 2x 1x 4320h 2880h 1440h Salzsprühtest 1440h 720h 2160h Kondenswassertest 1440h Salzsprühtest, ISO 9227 720h Kondenswassertest, ISO 6270 17
Höchste Leistung mit AVANTGUARD DIN ISO 12944, C5 lang, 3- fache Prüfdauer! 4320h Salzsprühtest, 2160h Kondenswassertest Epoxidharz- Zinkstaub mit AvantGuard Technologie 50 µm Epoxidharz Beschichtung 150 µm Polyurethan Decklack 80 µm Blasen, Risse, Abblätterungen, Durchrostungen Unterrostung am Ritz: < 1mm gem. Forderung 18
Barrierewirkung von AVANTGUARD Barrierewirkung an der Oberfläche und in der Beschichtung durch unlösliche Zinksalzbildung. Zinkstaub-Epoxidharz ohne AvantGuard -Technologie. Wasserdurchlässigkeit wird drastisch reduziert. Verzementierungseffekt stärker ausgeprägt mit AvantGuard. KM3 AvantGuard -Technologie. Salzsprühtest, ISO 9227, 950 h, 65µm, 35ºC, NaCl 50 g/l
Folie 19 KM3 The conventional technology also forms white salts. However, the white salts seen in AvantGuard are more dense and do not disappear with time in the SST test, indicating that they are much more insoluble than the normal zinc salts in the conventional technology. In the full system, this white salts will not be visible because the mid-coat and the topcoat will cover them. But even though they will not be visible, they will be there protecting the steel structure and delaying the corrosion process. Karsten Muehlberg; 10.08.2015
Barrierewirkung von AVANTGUARD 150 µ Unlösliche Bestandteile Sammeln sich auf der Oberfläche und wirken als Barriere gegen Wasser, Sauerstoff und Ionen. Sammeln sich um die Glasperlen, vermindern die Porosität und verbessern so die Barrierewirkung. Salzsprühtest, ISO 9227, 950 h, 65µm, 35ºC, NaCl 50 g/l 20
Barrierewirkung von AVANTGUARD AvantGuard Ca. 60-85µm trockene Dicke 7 Tage trocknen bei 23 C 5 Tage trocknen bei 45 C Platten wiegen Wasserlagerung bei 45 C Deionisiertes Wasser Künstliches Seewasser Alle 24h wiegen der Platten, bis keine Gewichtszunahme mehr erfolgt (hier nach 3d). 21
KM5 Inhibitorwirkung von AVANTGUARD 50 µ Hoher Widerstand gegen das Eindringen von Chlorid-Ionen. Chlorid wird gefangen, lagert sich um die Glasperlen an. Weiteres Eindringen wird behindert. 22
Folie 22 KM5 The fact that Chloride ions are detected in the corrosion subproducts found throughout the film and around the spheres are the actual proof of the active role of the hollow glass microspheres. The animation on the right shows how this happens only when water penetrates into the film. The inhibition effect is explained by the fact that AvantGuard captures Chloride ions. When the Zinc corrosion sub-products are formed, chloride ions are captured. It is like having a filter of Chloride ions. The overall effect is that there are less chloride ions that can penetrate to the interface of the steel. This inhibitor phenomena is known as environmental scavenger effect, as the coating takes out from the environment substances that accelerate the corrosion. Karsten Muehlberg; 10.08.2015
AvantGuard verbessert mechanische Eigenschaften Kritisch bei Zinkstaub- reichen Beschichtungsstoffen Hohe Schichtdicken Schweißnähte Ecken, Hohlkehlen Gefahr der Rissbildung/ Mudcracking 23
AvantGuard verbessert mechanische Eigenschaften Kritisch bei Zinkstaub- reichen Beschichtungsstoffen Gefahr der Rissbildung/ Mudcracking 24
AvantGuard - Mechanische Eigenschaften im Härtetest Thermal- Cycling Resistance Test, NACE TM0404-2004 (Cracking Test) zusätzlich in Prüfung 1. Eine Woche bei 60 C aushärten. 2. Start bei 60 C, abkühlen auf -30 C, aufheizen auf 60 C, alles innerhalb von 2h (1 Zyklus). 3. Min. 21 Zyklen. Untersuchung auf Risse mittels 30- facher Vergrößerung. 25
AvantGuard - Exzellente mechanische Eigenschaften NACE TM0404-2004, Cracking Test KEINE RISSBILDUNG AvantGuard Zink- Epoxidharz ohne AvantGuard 26
AvantGuard - Exzellente mechanische Eigenschaften NACE TM0404-2004, Cracking Test KEINE RISSBILDUNG 200-300µm Trockenschichtdicke! AvantGuard Zink- Epoxidharz ohne AvantGuard 27
KM6 AvantGuard - Exzellente mechanische Eigenschaften 300 µ 100 µ Glasperlen puffern Rissbildung ab. Sie behindern deren weitere Ausbildung. 28
Folie 28 KM6 We can not measure (up to date) the internal stress generated in the coating and if there are significant differences between coatings. However, what we have observed is that AvantGuard has a unique way to dissipate this internal stress in two ways. The first one is the effect of the hollow glass microspheres. As seen in the picture, the hollow spheres act as crack stoppers. When cracks are stopped, they require a higher energy to start again, which allows a higher energy dissipation and this translates in the appearance of less cracks and of an smaller size. Karsten Muehlberg; 12.08.2015
AvantGuard - Exzellente mechanische Eigenschaften KM7 Mikrorisse werden durch Korrosionsprodukte des Zink verschlossen. AvantGuard aktiviert für diesen Prozess schnell und ausreichend Zink. GRÜN: Unlösliche Korrosionsprodukte des Zink. 29
Folie 29 KM7 The second effect is explained by the effect of the activated zinc. When a micro-crack is created, water penetrates through the crack and activates the zinc next to the micro-crack. This results in the formation of insoluble Zn salts that occupy the space of the micro-crack sealing it and stopping the propagation process. As a result, AvantGuard is able to release a higher amount of energy (internal stress) before big cracks are formed. This prolongs the lifetime of the coating system. Karsten Muehlberg; 12.08.2015
AvantGuard - Zinkstaub- Beschichtungsstoffe Hohe Toleranz gegenüber klimatischen Grenzwerten! 35 C, > 95% relative Luftfeuchtigkeit. 200 300µm Trockenschichtdicke. 24h Lagerung in Klimakammer. AvantGuard Zinkstaub- Beschichtung ohne AvantGuard Beginnende Blasenbildung. 30
AvantGuard - Zinkstaub- Beschichtungsstoffe Lagern Mischen Keine speziellen Filter, Siebe oder Düsen nötig. Verarbeitung Normaler Standard, keine Extras! 31
AvantGuard - Zinkstaub- Beschichtungsstoffe Typisches Beschichtungssystem o 1. Schicht: AvantGuard -Epoxidharz mit aktiviertem Zink: 40-100 µm o 2. Schicht: Epoxidharz 100-200 µm (auch mehrere Schichten) o 3. Schicht: Polyurethan-Deckschicht 50-120 µm Weitere mögliche Systemkombinationen Verschiedene Kombinationen von AvantGuard und einer PU-Deckschicht in 2-Schichten-Systemen 32
AvantGuard - Zusammenfassung & Ausblick Wesentliche Eigenschaften und Vorteile 1. Erhöhung der Schutzdauer des Korrosionsschutzes Ergebnisse von Korrosionsschutzprüfungen sind auf qualitativ höherem Niveau (Standard- Prüfungen der ISO 12944, C5 lang mit Faktor 3 verlängert)! Deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften! Avant Guard 100% + X Standzeit Standard 100% Längere Standzeiten der Beschichtungssysteme! 33
AvantGuard - Zusammenfassung & Ausblick Längere Standzeiten der Beschichtungssysteme! Neue DIN ISO 12944 - neue Haltbarkeitszeiträume (2016/2017?) - 15 25 Jahre - > 25 Jahre AvantGuard >>> ist heute bereits eine Antwort darauf! Avant Guard 100% + X Standzeit Standard 100% 34
AvantGuard - Zusammenfassung & Ausblick 1.Erhöhung der Schutzdauer des Korrosionsschutzes Vorteile für Betreiber/Eigentümer und Planer 2. Senkung von Instandhaltungskosten Längerfristige Instandhaltungsstrategien möglich 3. AvantGuard als Fundament der Instandhaltung Verbesserte mechan. Eigenschaften als tragfähige Basis für neue, aufzubringende Erneuerungsanstriche! Avant Guard 100% + X Standzeit Standard 100% Wesentliche Vorteile für Betreiber/Eigentümer und Planer von Großanlagen (Tanklager, Chemie- & Energieindustrie, Infrastrukturen). 35
AvantGuard - Vorteile für Verarbeiter Eigenschaften Vorteile Keine spezielle Auftragstechnik oder -ausrüstung erforderlich Sehr tolerant gegenüber verschiedensten klimatischen Bedingungen selbst bei hohen Trockenfilm-Schichtdicken Trocknungseigenschaften unter den besten der Klasse Keine zusätzlichen Anschaffungen von Werkzeugen nötig HÖCHSTE VERARBEITUNGSSICHERHEIT bei der wichtigsten Grundbeschichtung im Korrosionsschutz Epoxidharz- Zinkstaub Weniger Nacharbeiten bei Auftrag bei hoher Feuchtigkeit, Temperatur oder versehentlich überhöhter Schichtdicke Schneller Durchsatz und geringe Wartezeit, hohe Produktivität 36
AvantGuard Produktreihe Produkt VS % VOC Zinkgehalt % Prüfzertifikate HEMPADUR AvantGuard 770 HEMPADUR AvantGuard 750 HEMPADUR AvantGuard 550 66 328 G/L 80 NORSOK M-501 Rev. 6 65 311 G/L 80 ISO12944 Teil 6-C5M/I NORSOK M-501 Rev. 6 65 314 G/L 65 ISO12944 Teil 6-C5M/I 20.10.2015 37
AvantGuard - Aussichten Die Arbeiten an der AvantGuard - Technologie gehen weiter.. Die Übertragung in weitere Produktgruppen wird geprüft. 38
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AvantGuard Referenzen Testanwendungen Kunde Land Jahr Bereich Verwendetes Produkt A.I.C Metallurgy Marokko 2014 Infrastruktur HEMPADUR AvantGuard 750 Ambau Deutschland 2014 Windkraft HEMPADUR AvantGuard 750 Schneider & Co Deutschland 2014 Infrastruktur HEMPADUR AvantGuard 750 STRACO WASPIK B.V. Niederlande 2014 Infrastruktur HEMPADUR AvantGuard 750 20.10.2015 40
AvantGuard Referenzen Kunden Kunde Land Jahr Bereich Verwendetes Produkt ASTURBLAST Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 CALDER. FUENLABRADA Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 CARIPA VAZQUEZ Spanien 2013 Dekor-Anstrich HEMPADUR 17370 DOHERCO Spanien 2013 Applikation HEMPADUR 17370 HORTA COSLADA Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 PIMONVILL Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 Talleres HILFA Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 TECNAPIN Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 TEYME Spanien 2013 Infrastruktur HEMPADUR 17370 URSSA Spanien 2013/2014 Infrastruktur HEMPADUR 17370 HEMPADUR 17370 ist nur in Spanien erhältlich. 20.10.2015 41