Korroosionestopigmenteistä
Vanhojen tunnettujen korroosionestopigmenttien ja nykyisten uusien pigmenttien vaikutusmekanismeja ei ole teoreettisesti pystytty täysin selvittämään. Maalissa käytettävä korroosionestopigmentti valitaan vieläkin vasta pitkäaikaisten laboratoriotestien ja kenttäkokeiden jälkeen.
Varsinaisten korroosionestopigmenttien osalta ei ole viime vuosina tullut markkinoille mitään mullistavia uutuuksia. Aktiivisten korroosionestopigmenttien sijasta on yhä enemmän kiinnitetty huomiota täytepigmenttien ja erityisesti levymäisten pigmenttien kuten rautakiilteen ja alumiinin vaikutukseen maalikalvon ominaisuuksiin.
Lyijymönjää antiikista nykypäivään
Antiikin ajoista asti tunnetun lyijymönjän Pb3O4 tehokkuus korroosionestopigmenttinä perustuu aineen kemialliseen, sähkökemialliseen ja mekaaniseen ruosteenestokykyyn.
Kemiallisesti lyijymönjä reagoi öljyn ja öljypitoisten sideaineiden kanssa muodostaen lyijysaippuoita. Samalla se neutraloi maalikalvon vanhetessa syntyvät happamat, metallille vaaralliset hajoamistuotteet lyijysaippuoiksi. Lyijysaippuat toimivat inhibiitteinä.
Tämän selityksen mukaan lyijymönjä olisi tehokas vain sellaisissa hapettumalla kuivuvissa sideaineissa, joissa voi tapahtua saippuan muodostusta. Kokemuksen mukaan lyijymönjä vaikuttaa kuitenkin myös saippuoitumattomissa sideaineissa. Lyijymönjäkalvon mönjässä tapahtuu kemiallisia ja sähkökemiallisia reaktioita, jotka johtavat sekä katodiseen että anodiseen alueeseen muodostuvien suojakerrosten syntymiseen sideaineesta riippumatta. Tästä syystä lyijymönjää käytettiin 1950-luvulla jopa epoksimaalien korroosionestopigmenttinä.
Lyijymönjä pystyy reagoimaan kloridien ja sulfaattien kanssa muodostaen niukkaliukoisia lyijysulfaatteja ja -klorideja. Tämän vuoksi lyijymönjämaaleja on voitu käyttää myös osittain ruosteisten pintojen maalaukseen.
Lyijymönjän ominaispaino on n. 9 kg/l, joten ns. puhtaat lyijymönjämaalit olivat painavia. Maalatun pinnan vedenkestävyys oli huono, joten sen suojaksi oli aina siveltävä pintamaali, jotta korroosionesto-ominaisuudet säilyisivät.
Lyijymönjästä oli 1940-luvun lopulla pulaa, koska jälleenrakennus oli kiihkeää. Tuolloin keksittiin monipigmenttilyijymönjämaali, jonka valmistamiseen tarvittiin vain 40 % lyijymönjää perinteisiin ruosteenestomaaleihin verrattuna. Myös säänkesto oli moninkertainen tavanomaisiin lyijymönjämaaleihin verrattuna.
Lyijymönjämaaleja ja sinkkikromaattipitoisia maaleja ei enää käytetä kuin erikoistapauksissa niiden aiheuttamien ympäristöhaittojen ja terveysriskien vuoksi.
Sinkkikromaatti ei ollut turvallinen vaihtoehto
Sinkkikromaatti on niukasti vesiliukoinen. Maalikalvoon tunkeutuvassa vedessä sinkkikromaatin kromaatti-ioni toimii anodisena inhibiittinä todennäköisesti estäen rauta (III) oksidikerroksen syntymistä. Sinkki-ionien on sanottu mahdollisesti toimivan katodisena inhibiittinä järjestelmässä.
Ensimmäiset sinkkikromaattipohjamaalit tulivat markkinoille 1950-luvun alussa. Ne saavuttivat suosiota esim. koneiden ja laitteiden maalauksessa keltaisen värisävynsä ja hyvän tarttuvuutensa ansiosta mm. sinkki- ja kevytmetallipintoihin. Ruotsalaisen IVA:n (Ingenjörsvetenskapsakademien) 1950-luvulla suorittamien kokeiden mukaan sinkkikromaatilla saadut tulokset olivat lyijymönjän luokkaa.
Sinkkikromaatti on luokiteltu syöpävaaralliseksi.
Sinkkifosfaatti suosituin korroosionestäjä
Sinkkifosfaatti on nykyisin yleisimmin käytössä oleva korroosionestopigmentti. Fosfaatin suojamekanismi on hitaampi kuin kromaattien. Inhibiittivaikutus perustuu siihen, että veden vaikutuksesta syntyy hajoamistuotteena sekundäärisiä fosfaatti-ioneja, jotka muodostavat anodialueilla alkalisen rautafosfaattikerroksen.
Sinkkipölyllä on puolensa
Sinkkipöly vaikuttaa sähkökemiallisesti suojaten terästä katodisesti. Ensimmäiset sinkkipölymaalit tulivat markkinoille 1950-luvun lopulla, mutta niiden käyttö yleistyi vasta 1960-luvun alkupuolella, kun "hiekkapuhallus" yleistyi esikäsittelymenetelmänä.