ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ АМФОТЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ В ЩЕЛОЧНЫХ СРЕДАХ Российский патент 2008 года по МПК C23F11/06 

Изобретение относится к области защиты амфотерных металлов в щелочных растворах с помощью ингибиторов и может быть применено для травления и обезжиривания металлических поверхностей перед нанесением гальванических, химических, конверсионных покрытий, а также в производстве химических источников тока для подавления саморазряда, вызванного коррозией анодов в щелочном электролите.

Известно использование сульфит-целлюлозных щелоков для торможения коррозии алюминия в щелочных растворах в качестве ингибитора со степенью защиты 99% (в 0,1 М растворе гидроксида натрия), 39,1% (в 0,5 М растворе NaOH), 30,8% (в 1,0 М растворе NaOH) [Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. - Л.: Химия, 1968, с.87]. Из приведенных результатов можно сделать заключение, что применять известный ингибитор при травлении и обезжиривании алюминия, где концентрация щелочи в 2-3 раза выше (по сравнению с 0,1 М раствором), нецелесообразно вследствие низкой степени защиты. Для цинка и олова эффективность защиты при тех же концентрациях NaOH еще меньше.

Наиболее близким к предлагаемому ингибитору по технической сущности и полученным результатам является известный ингибитор траганат, имеющий для алюминия степень защиты 82-87% (в 0,3 н. растворе NaOH) [там же, с.86]. Для олова и цинка степень защиты заметно ниже.

При разработке настоящего изобретения ставилась задача создания такого ингибитора коррозии, который, во-первых, защищал бы в щелочных средах не только алюминий, но и другие металлы и, во-вторых, обеспечивал бы более эффективную защиту от коррозии алюминия и других металлов. Для достижения поставленной технической задачи было предложено использовать комбинацию двух продуктов - этиленгликоля (играющего роль макродобавки) и глютатиона (выступающего как микродобавка). Предполагалось, что оба вещества при совместном присутствии в щелочном растворе будут существенно усиливать действие друг друга, т.е. проявят синергическое взаимодействие.

Этиленгликоль представляет двухатомный спирт, глютатион-трипептид. В состав предлагаемого ингибитора компоненты входят в следующих концентрациях, мас.%:

этиленгликоль92-99глютатион8-1.

Ингибитор вводится в раствор щелочи (NaOH) в концентрации 6-11 г/л. Скорость коррозии металлов в щелочном растворе измерялась для алюминия объемным (по объему водорода) и гравиметрическим (по убыли массы образца) методами, для цинка и олова - только последним. Защитное антикоррозионное действие ингибитора показано в таблице 1. Для известного ингибитора данные собраны в таблице 2.

Как следует из приведенных результатов, предлагаемый ингибитор значительно более эффективно защищает Al, Zn и Sn, чем известный.

Для травления и обезжиривания алюминия, цинка и олова, когда применяются растворы NaOH в концентрациях не более 0,25-0,5 М, защита Al превышает 96% (при оптимальной концентрации компонентов). В то же время известный ингибитор обеспечивает защиту лишь на 90% и ниже. Аналогичная картина наблюдается и для цинка и олова. Особо следует отметить, что при концентрациях щелочи 1-2 М, которые уже могут применяться в гальванических элементах с алюминиевым анодом, степень защиты при оптимальной концентрации компонентов ингибитора остается выше 96%, что обеспечивает достаточно низкую величину саморазряда химического источника тока.

Таким образом, разработанный ингибитор может применяться при травлении и обезжиривании Al, Zn и Sn, а также в гальваническом элементе со щелочным электролитом и алюминиевым анодом.

Таблица 1
Степени защиты от коррозии предлагаемым ингибитором (10 г/л)№№МеталлКонцентрация, моль/лt, °CMac.%Степень защиты, %этиленгликольглютатион12345671Al0,252099193,32-//--//--//-95597,53-//--//--//-92899,24-//-0,254099190,15-//--//--//-95594,56-//--//--//-92896,17-//-0,52099191,18-//--//--//-95595,99-//--//--//-92898,510-//-0,54099187,811-//--//--//-95589,212-//--//--//-92892,913-//-1,02099190,214-//--//--//-95593,315-//--//--//-92897,316-//-2,0-//-99185,817-//--//--//-95592,018-//--//--//-92896,319Zn0,252099194,420-//--//--//-95596,321-//--//--//-92897,922-//-0,254099185,823-//--//--//-95587,224-//--//--//-92890,225-//-0,52099190,526-//--//--//-95592,227-//--//--//-92893,928-//-0,54099183,529-//--//--//-95585,430-//--//--//-92887,031-//-1,02099175,932-//--//--//-95579,933-//--//--//-92885,834-//-2,0-//-99173,335-//--//--//-95578,636-//--//--//-92883,737Sn0,252099171,538-//--//--//-95573,939-//--//--//-92877,140-//-0,254099169,241-//--//--//-95570,742-//--//--//-92873,543-//-0,52099170,544-//--//--//-95572,545-//--//--//-92873,946-//-0,54099167,347-//--//--//-95569,948-//--//--//-92871,949-//-1,02099173,350-//--//--//-95574,551-//--//--//-92876,652-//-2,0-//-99168,553-//--//--//-95570,354-//--//--//-92873,7

Таблица 2Степени защиты от коррозии с известным ингибитором (траганат, 10 г/л)№№Металлt, °CСтепень защиты, %Конц. NaOH,моль/л1Al2090,20,252-//-4086,30,253-//-2081,30,54-//-4078,5 5-//-2071,11,06-//-4065,82,07Zn2081,70,258-//-4080,10,259-//-2077,30,510-//-4079,21,011-//-2080,52,012Sn2069,20,2513-//-4062,50,2514-//-2059,60,515-//-4057,01,016-//-2054,22,0

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть применено при щелочном травлении и обезжиривании алюминия, цинка и олова, а также в гальванических элементах с щелочным электролитом для подавления саморазряда алюминиевых анодов. Ингибитор содержит, мас.%: этиленгликоль 92-99, глютатион 8-1. Технический результат: повышение защиты от коррозии амфотерных металлов. 2 табл.

Ингибитор коррозии амфотерных металлов в щелочных средах, отличающийся тем, что он содержит этиленгликоль и глютатион при следующих концентрациях компонентов, мас.%:

этиленгликоль92-99глютатион8-1