Таблетированный летучий ингибитор коррозии Российский патент 2021 года по МПК C23F11/02 

Изобретение относится к технике защиты металлов от коррозии, а именно к летучим ингибиторам атмосферной коррозии.

Летучие ингибиторы коррозии широко применяются на практике для защиты от атмосферной коррозии металлоизделий при их транспортировке и хранении /Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. - М.: Наука, 1985. - 278 с./. Одной из технологичных форм использования летучих ингибиторов являются их твердые эмиттеры. В случае жидких летучих ингибиторов это пропитанные ими поропласты, силикагели, цеолиты, окись алюминия или др. пористые носители. Твердые летучие ингибиторы коррозии для формирования эмиттеров смешивают с нелетучими связующими (обычно парафинами) и прессуют в таблетки /Андреев Н.Н., Гончарова О.А. Защита металлов летучими ингибиторами коррозии: Обзор патентной литературы. Коррозия: материалы, защита. 2012. № 7. С. 26-33/. Такие таблетки, содержащие нелетучее связующее, производятся, например, фирмой Cortec Corporation /https://www.cortecvci.com/products/ vpci-packaging-products/cor-pak-tablets//

Достоинство описанных выше эмиттеров летучих ингибиторов - простой контроль за процессом консервации. Если в защищаемом объеме присутствует эмиттер, значит, система подвергалась консервации. Однако наличие в системе описанных выше эмиттеров не позволяет судить о защищенности металлоизделий в процессе их транспортировки и хранения. Эмиттеры, как предмет, остаются в защищаемой системе и после испарения из нее самого летучего ингибитора.

Эта проблема снимается при использовании в качестве эмиттеров таблеток, формируемых из твердых летучих ингибиторов без использования связующих. Таблетки такого типа полностью исчезают при испарении летучих ингибиторов из системы. Поэтому их использование позволяет визуально контролировать одновременно процесс консервации и защищенность системы в процессе транспортировки и хранения металлоизделий.

Такой материал - не содержащая связующих таблетированная смесь карбоната и гидрокарбоната аммония /Pat. 61246383 JP, IPC C23F11/02. Tablet-shaped volatile corrosion inhibitor. Inventor: Matsushita Tsutomu. Applicant: Mitsubishi Heavy IND LTD. Publication date: 01.11.1986, Priority date: 24.04.1985/ является аналогом предлагаемого изобретения. Эти таблетки предназначены для защиты от атмосферной коррозии черных металлов. Однако и в этом случае эффективность защиты ими металлоизделий невелика.

Протитип предлагаемого изобретения являются таблетки прессованного летучего ингибитора коррозии диморфолинфенилметана, известного под торговой маркой ВНХ-Л-20 /ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Временная защита металлоизделий. Общие требования/. Они обеспечиваю защиту не только черных, но и цветных металлов, однако их эффективность в жестких условиях периодической конденсации влаги, часто возникающих в процессе транспортировки и хранения металлоизделий, не высока.

Целью настоящего изобретения является разработка таблетированного летучего ингибитора, не содержащего связующего и эффективного в отношении коррозии черных и основных (медь, цинк, алюминиевый сплав) цветных металлов в жестких условиях периодической конденсации влаги.

Технический результат заявленного изобретения является повышение эффективности защиты черных и цветных металлов в жестких условиях периодической конденсации влаги.

Технический результат достигается таблетированием смеси гексаметилентетрамина и гетероциклического летучего соединения при следующем соотношении компонентов (% масс.):

гексаметилентетрамин 15-45 гетероциклическое летучее соединение 55-85.

В качестве гетероциклического летучего соединения используются бензимидазол или бензотиазол, или триазол, или аминотриазол, или бензотриазол, или толилтриазол, или хлорбензотриазол.

Ниже приводятся примеры реализации предлагаемого изобретения и подробное описание, поясняющее техническую сущность разработки.

Гексаметилентетрамин и гетероциклические летучие ингибиторы (реактивы мачки Ч) измельчали и смешивали с использованием лабораторной мельницы.

Для приготовления ингибитора - аналога брали смесь карбоната и гидрокарбоната аммония (марка Ч) при соотношении компонентов 1:1 по массе, измельченные и смешанные аналогичным образом.

В качестве ингибитора - протопипа использовании промышленный образец димофолинфенилметана.

Таблетки ингибиторов готовили на таблеточном прессе. Сила компрессии составляла 2 тонны. Диаметр таблеток составлял 15 мм, масса - 3 г.

Плоские образцы размером 30×50×1 мм из сталей Ст.3, цинка Ц0, меди М1 и алюминиевого сплава Д16 зачищали шлифовальной бумагой различной зернистости, обезжиривали спиртом, высушивали и размещали в испытательных ячейках.

Ячейки представляли собой вакуумные эксикаторы со встроенными стеклянными теплообменниками /Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Летучие ингибиторы атмосферной коррозии. Часть 3. Принципы и методы оценки эффективности. Коррозия: материалы, защита. 2006. №8. С. 28-35/. На их дно устанавливали бюксы с таблетками ингибиторов (по одной таблетке на эксикатор). Металлические образцы крепили на трубках теплообменника. Ячейки закрывали и выдерживали образцы металлов 3 суток в парах летучих ингибиторов при комнатной температуре. После этого эксикаторы вскрывали, вводили в них по 10 мл дистиллированной воды и вновь герметизировали. Через шланги, выведенные из крышки ячейки, по трубкам теплообменника ежедневно в течение 3 часов пропускали воду с температурой 5-7°С. Это вызывало обильную конденсацию паров на металлических образцах. Продолжительность опытов составляла 45 дней. Контрольные опыты проводили по той же методике, но в отсутствии летучих ингибиторов.

После окончания экспериментов ячейки вскрывали, образцы осматривали и оценивали их коррозионное состояние по 10 бальной шкале /ГОСТ 9.311-87 Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Метод оценки коррозионных поражений/. 10 баллов соответствовало полной защите металлов.

Результаты коррозионных испытаний приведены в табл. 1 и 2.

Данные Табл. 1 свидетельствуют, что компоненты предлагаемого таблетированного летучего ингибитора, при соблюдении указанных соотношений усиливают защитное действие друг друга. При этом таблетированный ингибитор обеспечивает более эффективную защиту металлов от коррозии, чем ингибиторы аналог и прототип (примеры 1.2 - 1.4). Нарушение указанных соотношений компонентов ведет к резкому (ниже уровня аналога и прототипа) снижению защиты металла (примеры 1.1 и 1.5).

Таблица 1. Влияние процентного состава таблетированного летучего ингибитора на его защитные свойства в отношении коррозии стали Ст.3, цинка Ц0, меди М1 и алюминиевого сплава Д16 стали в условиях интенсивной конденсации влаги.

Пример № Состав ингибитора (%, мас.) Состояние после испытаний поверхности (бал.) Гексаметилентетрамин Бензимидазол Ст.3 Ц0 М1 Д16 1.1 14 86 6 1 1 2 1.2 15 85 10 10 10 10 1.3 30 70 10 10 9 10 1.4 45 55 10 9 9 9 1.5 46 54 7 5 5 4 Аналог 7 1 2 4 Прототип 7 6 6 5 Без ингибитора 1 1 2 4

Данные Табл. 2 иллюстрируют возможность использования в составе таблетированного летучего ингибитора без снижения его защитных свойств не только бензимидазола, но и бензотиазола (пример 2.1), триазола (пример 2.2), аминотриазола (пример 2.3), бензотриазола (пример 2.4), толилтриазола (пример 2.5) или хлорбензотриазола (пример 2.6).

Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют, что предлагаемый таблетированный летучий ингибитор обеспечивает более эффективную защиту стали от коррозии в условиях периодической конденсации влаги, чем ингибиторы аналог и прототип.

Использование предлагаемого изобретения на практике позволит увеличить сроки временной защиты металлоизделий от атмосферной коррозии и упростит контроль консервации и защишенности систем.

Таблица 2. Возможность использования различных гетероциклических летучих соединений в составе таблетированного летучего ингибитора при защите от коррозии стали Ст.3, цинка Ц0, меди М1 и алюминиевого сплава Д16 в условиях интенсивной конденсации влаги. Состав таблетированного летучего ингибитора: 30% - гексаметилентетрамина, 70% - гетероциклическое летучее соединение.

Пример № Гетероциклическое летучее соединение Состояние после испытаний поверхности (бал.) Ст.3 Ц0 М1 Д16 2.1 Бензотиазол 10 10 10 10 2.2 Триазол 10 10 8 10 2.3 Аминотриазол 10 10 10 10 2.4 Бензотриазол 10 10 10 10 2.5 Толилтриазол 10 10 10 10 2.6 Хлорбензотриазол 10 10 10 10 Аналог 7 1 2 4 Прототип 7 6 6 5 Без ингибитора 1 1 2 4

Изобретение относится к технике защиты металлов от коррозии, а именно к летучим ингибиторам атмосферной коррозии. Таблетированный летучий ингибитор коррозии состоит из смеси гексаметилентетрамина и гетероциклического летучего соединения, в качестве которого используются бензимидазол, или бензотиазол, или триазол, или аминотриазол, или бензотриазол, или толилтриазол, или хлорбензотриазол, при следующем соотношении компонентов, мас.%: гексаметилентетрамин 15-45; гетероциклическое летучее соединение 55-85. Технический результат - повышение эффективности защиты черных и цветных металлов в жестких условиях периодической конденсации влаги. 2 табл.

Таблетированный летучий ингибитор коррозии, отличающийся тем, что он состоит из смеси гексаметилентетрамина и гетероциклического летучего соединения, в качестве которого используются бензимидазол, или бензотиазол, или триазол, или аминотриазол, или бензотриазол, или толилтриазол, или хлорбензотриазол, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гексаметилентетрамин 15-45 гетероциклическое летучее соединение 55-85