КОМБИНИРОВАННЫЙ ИНГИБИТОР АТМОСФЕРНОЙ КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2007 года по МПК C23F11/00 

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов.

Известен комбинированный ингибитор коррозии металлов, содержащий, мас.%: олеиновую кислоту 5-7, борную кислоту 0,5-0,8, диэтаноламин 0,3-0,7, триэтаноламин 1,5-3, бензотриазол 1-3, окисленный петролатум 2-4, индустриальное масло до 100 (RU 2232794 С1, кл. С10М 141/06. 20.07.2004).

Недостатком известного комбинированного ингибитора является его многокомпонентность и относительно низкая коллоидная стабильность.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является комбинированный ингибитор коррозии металлов, включающий, мас.%: продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-0,7) соответственно 10-16 и минеральное масло до 100 (RU 2263160 С1, кл. С23F 11/14, 27.10.2005).

Недостатком данного ингибитора является то, что он не защищает от атмосферной коррозии изделия из легированной стали.

Техническим результатом изобретения является расширение ассортимента отечественных ингибиторов атмосферной коррозии металлов, повышение коррозионной стойкости изделий из черных металлов, в том числе легированной стали, и утилизация отходов от производства растительных масел.

Данный результат достигается тем, что комбинированный ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при их мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно и минеральное масло, дополнительно содержит соапсток растительного масла или олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно5-6Соапсток или олеиновая кислота10-15Минеральное маслодо 100

Отличительной особенностью предложенного ингибитора является то, что при введении в него соапстока растительного масла или олеиновой кислоты возникает синергический эффект усиления защитных свойств состава за счет создания на поверхности металла многослойных хемосорбционно-адсорбционных пленок.

При других соотношениях компонентов ингибитора, кроме заявленных, не удается достичь синергетического эффекта усиления его защитных свойств.

В процессе получения растительных масел, их хранения происходит некоторое расщепление жиров с образованием глицерина и свободных жирных кислот. Последние нежелательны в маслах, поэтому в процессе рафинирования (нейтрализации раствором щелочи при 70-95°С) удаляются из масел в виде так называемого соапстока.

В состав соапстока входят соли жирных кислот 18-20%, фосфатиды 25-30%, белки и продукты их щелочного гидролиза, красящие вещества (все вместе 1,5-2%), вода 44,5-52%.

Для выделения жировой части, почти полностью свободной от воды, соапсток обрабатывают серной кислотой.

Соапсток (ТУ 10-04-02-80-91) представляет собой однородную мазь светло-коричневого цвета, плотностью 0,982-0,994 г/см³ при 20°С, в воде нерастворим, температура вспышки 240°С, температура плавления 42°С, не токсичен.

Олеиновая кислота формулы СН₃(СН₂)₇СН=СН(СН₂)₇СООН выпускается по ТУ 10-04-02-82-91 и имеет следующие характеристики:

массовая доля жирных кислот в безводном продукте, %не менее 92массовая доля неомыляемых веществ, %не более 6,5массовая доля влаги, %не более 2,0%температура застывания, °Сне более 34кислотное число, мг КОН/г не менее 175число омыления, мг КОН/г175-210йодное число, г J₂/100 г95-140

Технология получения продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином (ДЭА) и растительным маслом заключается в следующем.

В реактор, снабженный насадкой Дина-Старка, мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают растительное масло и ДЭА. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°С, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом 60-80 мг HCl/г. Мольное соотношение борная кислота: ДЭА: растительное масло составляет 1:3:(0,5-0,7) соответственно.

Проведение процесса конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при других мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, не позволяет получить продукт, растворимый в минеральном масле.

В качестве растительного масла используют подсолнечное, льняное или соевое масло.

В качестве минерального масла - индустриальное И-20А, И-12А или веретенное масло.

Для приготовления предложенного ингибитора в подогретое до 60-70°С минеральное масло вводят 10-15 мас.% соапстока или олеиновой кислоты, затем 5-6 мас.% продукта конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом. Полученную смесь перемешивают при указанной температуре в течение 1 часа.

Конкретные составы комбинированного ингибитора атмосферной коррозии металлов приведены в табл.1 и 2.

Качественные показатели полученных ингибиторов в сравнении с ингибитором по прототипу представлены в табл.3.

Противокоррозионную эффективность предложенного ингибитора определяли по ГОСТ 9.054-78 при испытаниях пластин из легированной стали марок 60 С2Г и АС 14.

Проведенные испытания показали, что предложенный комбинированный ингибитор:

- обладает высокой проникающей способностью, заполняет щели, трещины, микродефекты металлических поверхностей и сварных швов;

- вытесняет с металлической поверхности влагу;

- формирует полимолекулярную защитную пленку;

- пропитывает ржавчину и прекращает развившийся под ней коррозионный процесс.

Использование предложенного комбинированного ингибитора позволяет надежно защитить конструкции и изделия из черных металлов, в т.ч. легированной стали, от атмосферной коррозии.

Таблица 1Компоненты ингибитораСодержание компонентов, мас.% по примерам12345Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,55,0  4,5 Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,6 5,5   Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,7  6,0 6,5Соапсток растительного масла15,012,510,09,515,5Минеральное масло80,082,084,086,078,0

Таблица 2Компоненты ингибитораСодержание компонентов, мас.% по примерам678910Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,55,0  4,5 Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,6 5,5   Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,7  6,0 6,5Олеиновая кислота15,012,510,09,515,5Минеральное масло80,082,084,086,078,0

Таблица 3ПоказателиПримерыПрототип 12345678910 Проникающая способность в микрозазоре между двумя стальными (60 С2Г) пластинами, мм:           - через 30 мин9294938992909291879287- через 24 ч10010210398991001011029610096Пропитывающая способность на порошке оксида железа через 2 ч, мм2322211922242321202318Водовытеснение на стальном кругу, мм           d18284837682838584778475d27679807178778081728070d37577787075757777707670Эффективность вытеснения 3%-ного р-ра NaCl со стальной поверхности (ст.60 С2Г) через 48 часов:           - диаметр пятна состава, мм2826273027282627302730- % коррозии под пятном000000000010Время до появления коррозии при испытании в термовлагокамере Г-4, часы>400>400>400300400>400>400>400300400158

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов. Ингибитор содержит, мас.%: продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при их мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно 5-6, соапсток растительного масла или олеиновую кислоту 10-15 и минеральное масло до 100. Технический результат - расширение ассортимента отечественных ингибиторов атмосферной коррозии, повышение коррозионной стойкости изделий из черных металлов, в том числе легированной стали, и утилизация отходов от производства растительных масел. 3 табл.

Комбинированный ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при их мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно и минеральное масло, отличающийся тем, что он дополнительно содержит соапсток растительного масла или олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7)5-6Соапсток или олеиновая кислота10-15Минеральное маслоДо 100