Способ получения противокоррозионного материала на основе летучего ингибитора коррозии Российский патент 2025 года по МПК C23F11/02 

Изобретение относится к области создания противокоррозионных материалов на основе летучих ингибиторов коррозии и может быть использовано при изготовлении составов для защиты черных металлов и изделий из них от атмосферной коррозии в процессах транспортировки и хранения.

Один из наиболее перспективных классов ингибиторов коррозии - летучие ингибиторы. Их применение оправдано в случае наличия возможности хотя бы частичной изоляции защищаемого пространства. Испаряясь при температуре окружающей среды, такие ингибиторы в виде паров достигают металла, адсорбируются на его поверхности и, насыщая конденсированные фазы, обеспечивают надежную защиту изделия. При этом пары летучего ингибитора коррозии проникают в щели и зазоры, недоступные контактным ингибиторам, обеспечивают торможение коррозионных процессов под слоями продуктов коррозии и отложений.

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 другие адсорбенты.

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.

Известен способ получения противокоррозионного материала, включающий насыщение гранул цеолита летучим ингибитором коррозии и помещение изделий и гранул цеолита в герметичную тару. В качестве насыщаемых летучим ингибитором коррозии гранул используют гранулы пористых синтетических цеолитов в натриевой форме, имеющих эффективный диаметр входных окон полостей 0.8 нм, дегидратированных прокаливанием на воздухе при 550°С в течение 6 ч и откачиванием воздуха в вакууме 10-3 Па в течение 2 ч, при этом в качестве летучих ингибиторов коррозии используют летучие ингибиторы коррозии, размеры молекул которых не превышают диаметра входных окон полостей в гранулах цеолита (патент RU 2391446 С2, C23F 11/02, 10.06.2010). Недостатком данного способа является то, что применение предложенного эмиттера приводит к слишком большой скорости десорбции летучего ингибитора, что не позволяет использовать полученный противокоррозионный материал в открытых пространствах.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения противокоррозионного материала на основе силикагеля, пропитанного летучим ингибитором коррозии, со следующим соотношением компонентов, мас. %: триэтаноламин 0.125-0.25, диметилэтаноламин 16.25-16.75, диэтаноламин 0.125-0.25, бензойная кислота 8.25-8.50, силикагель - до 100 (RU 2608483 С2, C23F 11/02, 18.01.2017). Недостатком данного способа является отсутствие возможности визуального контроля эффективности ингибирования.

Из анализа известных аналогичных технических решений выявлено, что технической проблемой в данной области является необходимость расширения арсенала способов получения противокоррозионных составов для защиты металлических поверхностей.

Задачей изобретения является увеличение степени защиты черных металлов и изделий из них от атмосферной коррозии в процессах транспортировки и хранения.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение коррозионной стойкости изделий из черных металлов в условиях повышенной влажности и температуры, а также при воздействии соляного тумана.

Указанный технический результат достигается тем, что способ получения противокоррозионного материала, включает стадию насыщения силикагеля летучим ингибитором коррозии и отличается тем, что в качестве летучего ингибитора коррозии используют продукт взаимодействия моноэтаноламина, борной кислоты и меди при следующем соотношении компонентов, мас. %:

моноэтаноламин 11-13 борная кислота 10-11 медь 0.3-0.4 силикагель до 100

При других соотношениях компонентов состава, кроме заявленных, не удается достичь усиления защитных свойств.

Отличительной особенностью предложенного способа получения противокоррозионного материала является то, что при взаимодействии меди, моноэтаноламина и борной кислоты образуется хелатный комплекс, имеющий темно-синий цвет. По мере испарения летучего ингибитора коррозии в процессе эксплуатации цвет материала меняется от темно-синего до бледно-голубого. Таким образом, используя визуальный контроль, можно судить о степени защищенности изделий из стали, чугуна и латуни в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения.

Использование предлагаемой совокупности существенных признаков, характеризующих способ получения противокоррозионного материала, позволяет получить состав со свойствами, не описанными ни для одного аналогичного ингибитора.

Пример 1. Способ получения противокоррозионного материала при минимальном содержании компонентов летучего ингибитора коррозии.

В колбу, снабженную прямым холодильником, поместили 11 г моноэтаноламина, довели температуру до 80°С и добавили при перемешивании 10 г борной кислоты и 0.3 г порошкообразной меди, после чего температуру повысили до 160°С и перемешивали до прекращения отгонки воды из реакционной массы (приблизительно в течение 30 мин). Смесь охладили до 60°С и добавили 78.7 г силикагеля (размер частиц 40-63 мкм, размер пор 60 Å). После перемешивания и охлаждения получили продукт в виде темно-синего порошка.

Пример 2. Способ получение противокоррозионного материала при максимальном содержании компонентов летучего ингибитора коррозии.

В колбу, снабженную прямым холодильником, поместили 13 г моноэтаноламина, довели температуру до 80°С и добавили при перемешивании 11 г борной кислоты и 0.4 г порошкообразной меди, после чего температуру повысили до 160°С и перемешивали до прекращения отгонки воды из реакционной массы (приблизительно в течение 30 мин). Смесь охладили до 60°С и добавили 75.6 г силикагеля (размер частиц 40-63 мкм, размер пор 60 А). После перемешивания и охлаждения получили продукт в виде темно-синего порошка.

Испытания коррозионной активности составов проводят при температуре 90°С в режиме солевого тумана на образцах, выполненных из стали марки Ст3 и чугуна СЧ-20 (табл. 1). Бюксы с противокоррозионными материалами помещали в стеклянные ячейки, там же в подвешенном состоянии закрепляли предварительно взвешенные на аналитических весах образцы металла. В процессе проведения испытаний цвет противокоррозионного материала менялся от темно-синего до бледно-голубого. Эффективность ингибирования коррозии металла рассчитывали по изменению массы образца при разной интенсивности окраски. Кроме того, методом титрования определяли содержание моноэтаноламина в противокоррозионном материале.

После проведения сравнительного анализа предлагаемого изобретения с прототипом можно сделать вывод, что техническое решение позволяет существенно увеличить степень защиты изделий из черных металлов от коррозии при сокращении затрат на их техническое обслуживание.

Изобретение относится к области создания противокоррозионных материалов на основе летучих ингибиторов коррозии и может быть использовано при изготовлении составов для защиты черных металлов и изделий из них от атмосферной коррозии в процессах транспортировки и хранения. Способ получения противокоррозионного материала включает насыщение силикагеля летучим ингибитором коррозии, в качестве которого используют продукт взаимодействия моноэтаноламина, борной кислоты и меди при следующем соотношении компонентов, мас. %: моноэтаноламин 11-13, борная кислота 10-11, медь 0,3-0,4, силикагель - до 100. Изобретение позволяет увеличить степень защиты изделий из черных металлов от коррозии в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения. 1 табл., 2 пр.

Способ получения противокоррозионного материала, включающий стадию насыщения силикагеля летучим ингибитором коррозии, отличающийся тем, что в качестве летучего ингибитора коррозии используют продукт взаимодействия моноэтаноламина, борной кислоты и меди при следующем соотношении компонентов, мас. %:

моноэтаноламин 11-13 борная кислота 10-11 медь 0,3-0,4 силикагель до 100