Schilderwerk verfraait niet alleen, het beschermt vooral, of het nu om houten, steenachtige of metalen ondergronden gaat. Dat weet Serviel Smolders jr. van Smolders Survey Service en Onderhoud in Made als geen ander. Hij is Frosio-gecertificeerd coatinginspecteur en hem wordt vaak gevraagd waarom we metaal zo vaak moeten schilderen en hoe we het metaal beter kunnen beschermen? Smolders legt het uit.
Metaal moet worden beschermd
Als eerste moet je jezelf de vraag stellen: waarom willen we een metaal eigenlijk beschermen? Dat lijkt logisch. Metalen (vaak carbonsteel) objecten zoals een tuinhekje, staken kozijnen, een garagedeur of een staalconstructie hebben namelijk immers één ding gemeen, ze corroderen(roesten). Corrosie kunnen we echter op verschillende manieren voorkomen. Dan is het bovenal belangrijk om te weten waarom corrosie optreedt. Bij corrosie vindt er een reactie plaatst, een elektrochemische reactie om precies te zijn. Allereerst moeten we weten dat er vier verschillende elementen aanwezig moeten zijn voordat het metaal kan corroderen.
• Een potentiaalverschil tussen de polen kathode (-) en anode (+)
• Een elektrolyt, het medium tussen de polen (wat elektriciteit kan geleiden, bijvoorbeeld water)
• Zuurstof
• Een metallische geleiding (dit is het metaal zelf)
Voorkom corrosie
Nu je deze elementen weet, kan je er voor zorgen dat er geen corrosie meer optreedt, simpelweg door één van deze elementen weg te halen. We kunnen het potentiaalverschil van het metaal zelf niet weghalen, want er is altijd een potentiaal verschil in metaal zelf. Wel kunnen we dit gegeven gebruiken om corrosie op het oorspronkelijke object te voorkomen. Daarover verderop in dit artikel meer. Ook metallische geleiding van het metaal kunnen we ook niet weg nemen; het is immers een vaste structuur die aan elkaar vast zit. Zuurstof weghalen is een mogelijkheid die toegepast kan worden. Dit gebeurt echter zelden, alleen in bijzondere gevallen. We noemen dit ‘inboxen’. Hierbij wordt een deel van de constructie luchtdicht afgelast. Er treedt dan inwendig corrosie op, maar deze stopt echter vanzelf wanneer de zuurstof voor de verbranding op is. Soms wordt ook de zuurstof door stikstof vervangen. Als laatste kunnen we alleen nog het elektrolyt (vocht/water) weghouden van het metaal. Dit is wat we doen met verf. Een verf hoeft niet alleen het elektrolyt buiten te houden en zo het corrosie proces te stoppen. Verf kan ook gebruik maken van het eerder genoemde potentiaalverschil om het metaal te beschermen. Heel eenvoudig kunnen we zeggen dat er twee hoofdlijnen bestaan in metaalbescherming met verf: een passieve bescherming, het barrière principe, en een actieve corrosiewering waarbij het potentiaalverschil tussen de metalen een belangrijke rol speelt. Echter voor een optimale corrosiebescherming worden deze twee principes vaak gecombineerd.
Actieve corrosiewering
Hoe werkt de actieve corrosiewering? Menig schilder kent het fenomeen loodmenie nog wel als uitstekende roestwerende primer. Om gezondheidsredenen mogen deze primers niet meer toegepast worden. De loodmenie is dan ook vervangen door de ijzerglimmers, zink of aluminium primers. Deze kunnen we allemaal ‘actief’ roestwerend noemen. Op het moment dat het het elektrolyt (water) met de actief roestwerende verf in aanraking komt, wordt de verf pas echt actief. De primerlaag offert zich dan op voor het te beschermen metaal. De primers gaan eerder in oplossing omdat ze lager in de galvanische reeks staan. Ze offeren zich actief op ten dienste van het originele en te beschermen metaal zoals als een bodyguard dit voor zijn baas doet.
Noodzaak voor een passief roestwerende laag
Als je naar de principes kijkt is dit ook een vorm van corrosie, echter een prettige vorm van corrosie omdat dit ons metaal beschermt. Let wel, het opofferen van de ‘actief’ roestwerende laag is geen oneindig proces. Op het moment dat alle beschermende pigmenten van de roestwerende primer opgebruikt zijn, zal het oorspronkelijke metaal toch gaan corroderen wat we uiteindelijk proberen te voorkomen. Om zowel het moedermetaal als de ‘actief’ corrosiewerende laag te beschermen brengen we daarover een passief roestwerend systeem toe. Deze passief roestwerende laag zorgt er voor dat er geen elektrolyt op het metaal kan komen waardoor de stroomcirkel niet rond is en er geen corrosie op kan treden. Deze passieve roestwering berust op het barrière principe. Een barrière van verf zorgt dat er geen elektrolyt op het metaal kan komen.
De praktijk
Praktisch gezien betekent dit een hoge laagdikte, aangebracht in één en vaak in meerdere lagen verf. Voor de werking maakt het niet veel uit of dit een alkyd, acrylaat, epoxy of polyurethan verf is. Vaak wordt er in de industrie voor een epoxy gekozen omdat deze in hogere laagdiktes aangebracht kunnen worden en dus initieel meer bescherming biedt, een kortere droogtijd heeft en vaak gunstiger geprijsd is, maar een corrosiewerend verfsysteem op basis van alléén epoxy heeft weer nadelen ten opzichte van andere systemen. Een combinatie van verschillende verfsystemen is dan een mogelijkheid, bijvoorbeeld door een polyurethan te gebruiken als bescherming van de epoxy. Het is daarnaast ook heel goed mogelijk om een goed roestwerend systeem op te bouwen door middel van een alkydhars verfsysteem. Bijvoorbeeld, volgens de ISO 12944 (Corrosion protection of steel structures by protective paint systems) kan een alkydhars verfsysteem tot een categorie C4 gebruikt worden als metaalbescherming, dit doormiddel van 80µ actiefroestwerende primer aan te brengen opgebouwd in 1 à 2 lagen. Vervolgens afgewerkt met 120µ primer /lakverf aangebracht in 2 à 3 lagen. Denk dus goed na alvorens te beginnen of laat je adviseren. Er zijn voldoende mogelijkheden om metalen objecten te beschermen tegen corrosie, ook kleinere.