Revestimiento anticorrosión y de baja fricción.

Un método para proporcionar un revestimiento anticorrosión sobre una parte,

que comprende los pasos de:

- proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión que incluye aproximadamente 4% a 8% en peso de una salde componentes inorgánicos formados a partir de cationes seleccionados del grupo consistente en cinc y calcio, yaniones seleccionados del grupo consistente en silicatos, fosfatos, carbonatos y óxidos; y aproximadamente 2% a15% en peso de una sal alcalina de un ácido poli(3-amoniopropilalcoxisiloxano)carboxílico como un inhibidor de lacorrosión;

- poner en suspensión dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal de ácido poli(3-amoniopropilalcoxisiloxano)-carboxílico en un remanente que comprende una resina polimérica para formar un revestimiento anticorrosión;

- aplicar dicho revestimiento anticorrosión a una parte; y

- secar y cocer al horno dicho revestimiento anticorrosión sobre la parte.

Revestimiento anticorrosión y de baja fricción Referencias cruzadas a solicitudes relacionadas Esta solicitud se basa en, y reivindica, la prioridad de la Solicitud Provisional de EE.UU. Nº 61/160.176, presentada el 13 de marzo de 2009, incorporada en su totalidad como referencia.

Antecedentes Campo Esto se refiere a revestimientos protectores y a elementos de sujeción, y otras superficies revestidas por ellos, por ejemplo a tales revestimientos y elementos de sujeción capaces de proteger del deterioro o de la corrosión, por ejemplo del deterioro o de la corrosión estructural, a uno o a los dos metales distintos ensamblados juntos, que incluyen por ejemplo revestimientos que contienen pigmentos, por ejemplo pigmentos metálicos, y elementos de sujeción y otros componentes revestidos con ellos.

Los revestimientos son aplicables para usarlos con diferente número de metales y combinaciones de metales. Son especialmente aplicables al revestimiento del titanio. Una aplicación particular se refiere a los elementos de sujeción de titanio, que se usan corrientemente en las estructuras de aluminio de aviones y similares. Son útiles para proteger uno o los dos elementos de sujeción de titanio y las estructuras de aluminio del avión.

Técnica relacionada Es práctica común montar estructuras de aluminio o de aleaciones de aluminio, tales como las de los aviones, con elementos de sujeción de titanio o de aleaciones de titanio de alta resistencia. Es bien sabido que la acción galvánica, debida a los efectos de los pares electroquímicos presentes en tales montajes, da como resultado, con frecuencia, la no deseada corrosión de los elementos de aluminio o de titanio, o de ambos. Se sabe que el aluminio, si está mojado, tiene tendencia a sufrir el ataque corrosivo inducido galvánicamente en contacto con el titanio. Además, la susceptibilidad a la corrosión de estas estructuras aumenta por los ambientes ácidos o salinos rigurosos que encuentran con frecuencia. Cuando los elementos de sujeción son del tipo de ajuste con apriete, como los comúnmente usados en la industria de la aviación, el problema se agrava además por el hecho de que el revestimiento sobre el elemento de sujeción debe ser lo suficientemente fuerte y adherente como para resistir la operación de ajuste mediante fuerza. Tales revestimientos deben mantenerse con pequeñas tolerancias.

Hasta ahora, se han propuestos varios recursos para reducir o eliminar tal corrosión galvánica, entre los que están: revestir electrolíticamente los elementos de sujeción con cadmio o aluminio; la sustitución de elementos de sujeción de acero por titanio; revestir los elementos de sujeción con revestimientos orgánicos o inorgánicos; el uso de imprimaciones en húmedo o de compuestos obturadores elastómeros durante la instalación; y revestir los elementos de sujeción o los exteriores de las estructuras con una pintura tal como las de tipo cromato de cinc. Se ha descubierto también que productos químicos que incluyen fosfatos, molibdatos, y silicatos de algunos metales, tales como silicato de sodio, y sales de cinc que incluyen molibdato de cinc, fosfato de cinc, y óxido de cinc, van a ser eficaces como inhibidores de la corrosión. Se cree que tales materiales evitan la corrosión mediante una diversidad de mecanismos, tales como por ejemplo formar una capa molecular eléctricamente no conductora sobre el sustrato metálico, disminuir la permeabilidad del revestimiento, formar un compuesto químicamente resistente sobre el sustrato metálico, o hacer hidrófobo el material del revestimiento para evitar de ese modo que materiales corrosivos que lleve el agua alcancen el sustrato.

Los diversos tipos de revestimientos e inhibidores de la corrosión hasta ahora usados han presentados problemas tales como el fracaso para dar una protección completa, una adherencia o tenacidad inadecuada, y un gasto excesivo. Incluso los usados más ampliamente en la industria de la aviación, concretamente el revestimiento electrolítico con cadmio, los revestimientos orgánicos e inorgánicos, y los compuestos obturadores, han estado por debajo de ser completamente satisfactorios. Los revestimientos de tipo orgánico o inorgánico actúan habitualmente como una barrera física pasiva contra la sal, la humedad y similares, sin proporcionar una sustancial protección contra la corrosión. Los elementos de sujeción revestidos electrolíticamente con cadmio y los procedimientos de instalación en húmedo, aunque un son hallazgo de éxito considerable en la inhibición de la corrosión de estructuras de aluminio, tienen limitaciones no deseable tales como un efecto de fragilidad sobre el titanio y el acero de alta resistencia en contacto directo con el cadmio. La instalación en húmedo implica un coste de montaje indeseablemente alto y presenta problemas de capacidad de adaptación en la producción, y similares.

Los cromatos se han usado ampliamente como inhibidores de la corrosión en revestimientos para inhibir la corrosión, tales como pinturas, compuestos impermeabilizantes y obturadores. Los inhibidores de la corrosión comúnmente usados en la industria aeroespacial incluían sales de cinc, y de metales alcalinotérreos, de cromo hexavalente, que pueden también potenciar las propiedades adherentes de las composiciones inhibidoras de la corrosión. La teoría general de la acción inhibidora de la corrosión química, en revestimientos que contienen cromato de estroncio, es que el cromato sufre una reacción de oxidación en presencia de agua y entre dos materiales que

son distintos respecto al potencial galvánico. Esta reacción dará habitualmente como resultado el crecimiento de una capa de óxido sobre la superficie de aluminio con la que está en contacto un elemento de sujeción hecho de una aleación de un metal resistente a la corrosión, tal como el titanio. Esta capa de óxido resiste pasivamente la propagación de la corrosión galvánica entre materiales interactivos. Sin embargo, tales cromatos se pueden considerar tóxicos, y el uso continuado de cromatos en los revestimientos inhibidores de la corrosión puede representar riesgos para la salud y para el medio ambiente.

También es un problema común la excoriación en forma daños superficiales de elementos de sujeción roscados internamente y bloqueados mecánicamente, usados en la industria aeroespacial. Esta excoriación surge habitualmente entre partes sólidas que se deslizan, distinguidas mediante la erosión macroscópica, normalmente localizada, y la creación de salientes por encima de la superficie original, y con frecuencia incluye el flujo plástico o la transferencia de material, o ambos.

Resumen Brevemente, y en términos generales, las presentes invenciones proporcionan un revestimiento resistente a la corrosión que se va a aplicar a elementos de sujeción de aviones y a otros componentes y superficies, que no contiene cromato, pero que se considera que va a ser tan comparablemente eficaz para evitar la corrosión como los revestimientos que contienen cromato.

Por consiguiente, un aspecto de las presentes invenciones proporciona una parte revestida con un material de revestimiento que contiene una composición resistente a la corrosión, que comprende aproximadamente 4 a 8% en peso de una sal de componentes inorgánicos formados a partir de cationes seleccionados del grupo consistente en cinc y calcio, y aniones seleccionados del grupo consistente en silicatos, fosfatos, carbonatos y óxidos, y aproximadamente 2 a 15% en peso de una sal de un ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico (PCAS) como un inhibidor de la corrosión y un remanente de aproximadamente 10 a 40% en peso, en el que la sal y la PCAS están en suspensión en el remanente. El remanente, en un ejemplo, incluye una resina tal como una resina termoendurecible de fenol-formaldehído, aunque pueden ser adecuadas otras resinas poliméricas similares, tales como por ejemplo una resina polimérica de base acuosa. El remanente puede incluir además un pigmento tal como disulfuro de molibdeno, aluminio, polipropileno, o sus combinaciones. El remanente puede incluir también politetrafluoroetileno. La composición resistente a la corrosión, en un ejemplo, se produce para su aplicación disolviéndolo en un soporte disolvente volátil, que da a la mezcla una consistencia líquida pero proporcionando un rápido secado después de su aplicación para producir el material de revestimiento deseado. Por ejemplo, el soporte disolvente que se evapora puede representar aproximadamente entre el 40 al 90% en peso. La composición se puede usar luego para revestir los componentes y otras superficies. Una vez que se evapora el soporte disolvente o por otras circunstancias ya no está presente, los elementos del revestimiento están presentes... [Seguir leyendo]

1. Un método para proporcionar un revestimiento anticorrosión sobre una parte, que comprende los pasos de:

- proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión que incluye aproximadamente 4% a 8% en peso de una sal de componentes inorgánicos formados a partir de cationes seleccionados del grupo consistente en cinc y calcio, y aniones seleccionados del grupo consistente en silicatos, fosfatos, carbonatos y óxidos; y aproximadamente 2% a 15% en peso de una sal alcalina de un ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico como un inhibidor de la corrosión;

- poner en suspensión dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en un remanente que comprende una resina polimérica para formar un revestimiento anticorrosión;

- aplicar dicho revestimiento anticorrosión a una parte; y

- secar y cocer al horno dicho revestimiento anticorrosión sobre la parte.

2. El método según la reivindicación 1, en el que poner en suspensión en dicho remanente incluye además poner en suspensión en el remanente que incluye politetrfluoroetileno.

3. El método según la reivindicación 1, en el que poner en suspensión en dicho remanente incluye además poner en suspensión en el remanente que incluye un pigmento seleccionado del grupo consistente en disulfuro de molibdeno, aluminio, polipropileno y sus combinaciones.

4. El método según la reivindicación 1, en el que proporcionar la sal de componentes inorgánicos incluye proporcionar dicha sal de componentes inorgánicos en un tamaño de partícula de 10 micrómetros o menos.

5. El método según la reivindicación 1, en el que la suspensión en el remanente se disuelve en un soporte disolvente volátil, la solución se aplica a la parte, y el revestimiento de la parte se seca y se somete a cocción en horno.

6. El método de la reivindicación 1, en el que poner en suspensión dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en un remanente que incluye dicha resina polimérica, incluye poner en suspensión dicha sal de componentes orgánicos y dicha sal alcalina de ácido poli (3amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en un remanente que incluye una resina termoendurecible de fenolformaldehído.

7. El método de la reivindicación 1, en el que poner en suspensión dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal alcalina de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en un remanente que incluye dicha resina polimérica, incluye poner en suspensión dicha sal de componentes orgánicos y dicha sal alcalina de ácido poli (3amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en un remanente que incluye una resina polimérica de base acuosa.

8. El método de la reivindicación 1, en el que proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión incluye proporcionar aproximadamente de 3% a 5% en peso de una sal alcalina de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico.

9. El método de la reivindicación 8, en el que proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión incluye proporcionar una sal alcalina de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en la que el alcoxilo se selecciona del grupo consistente en metoxi- y etoxi-.

10. El método de cualquiera de las dos, la reivindicación 8 o la reivindicación 9, en el que proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión incluye proporcionar una sal alcalina de un ácido poli (3amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico, en la que el ácido carboxílico se selecciona del grupo de ácido heptanoico, octadecanoico, dodecanoico o benzoico.

11. El método de la reivindicación 1, en el que proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión incluye proporcionar aproximadamente 2% a 15% en peso de sal de ácido poli (3-amoniopropiletoxisiloxano) dodecanoico.

12. El método de la reivindicación 11, en el que proporcionar un revestimiento resistente a la corrosión incluye proporcionar aproximadamente 3% a 5% en peso de sal de ácido poli (3-amoniopropiletoxisiloxano) dodecanoico.

13. Un elemento metálico revestido que comprende:

- un elemento metálico que tiene una superficie;

- un revestimiento sobre la superficie del elemento metálico, en el que el revestimiento incluye aproximadamente 15% a 30% en peso de una sal de componentes inorgánicos formadas a partir de cationes seleccionados del grupo consistente en cinc y calcio, y aniones seleccionados del grupo consistente en silicatos, fosfatos, carbonatos y óxidos, 5% a 30% en peso de una sal alcalina de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico, como un

inhibidor de la corrosión, y dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal alcalina de ácido poli (3amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico, en un remanente del 55% al 80% en peso que incluye una resina polimérica, obteniéndose dicho elemento mediante un método según una de las reivindicaciones 1 a 12.

14. Una composición resistente a la corrosión, consistiendo la composición esencialmente en:

-4% a 8% en peso de una sal de componentes inorgánicos formados a partir de cationes seleccionados del grupo consistente en cinc y calcio, y aniones seleccionados del grupo consistente en silicatos, fosfatos, carbonatos y óxidos;

- 2% a 15% en peso de una sal alcalina de ácido poli (3-amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico como un inhibidor de la corrosión; estando dicha sal de componentes inorgánicos y dicha sal alcalina de ácido poli (3

amoniopropilalcoxisiloxano) carboxílico en suspensión en un remanente del 10% al 40% en peso de una resina polimérica que tiene politetrafluoroetileno, un pigmento seleccionado del grupo consistente en disulfuro de molibdeno, aluminio, polipropileno, y sus combinaciones; y

- 40% a 90% de disolvente soporte.

15. La composición de la reivindicación 14, en la que el disolvente soporte es un alcohol de bajo peso molecular 15 o metiletilcetona.

16. La composición de la reivindicación 14, en la que dicha sal de componentes inorgánicos tiene un tamaño de partícula de 10 micrómetros o menos.

17. La composición de la reivindicación 14, en la que dicha resina polimérica incluye una resina termoendurecible de fenol-formaldehído.

18. La composición de la reivindicación 14, en la que dicha resina polimérica incluye una resina polimérica de base acuosa.