CS233998B1

CS233998B1 - Termoreaktivní protikorozní impregnační prostředky

Info

Publication number: CS233998B1
Application number: CS912683A
Authority: CS
Inventors: Zivan Behal; Jaromir Tulka; Bohumil Svoboda; Marie Dlaskova; Frantisek Drobny
Original assignee: Zivan Behal; Jaromir Tulka; Bohumil Svoboda; Marie Dlaskova; Frantisek Drobny
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1983-12-06
Publication date: 1985-03-14

Abstract

Impregnační prostředky jsou na bázi reakčních produktů aminických a/nebo aminoamidových inhibitorů koxoze kovů a akrylátových filmotvorných kopolymerů v alifatických alkoholech s počtem uhlíkových atomů 2 až 4 a/nebo glykolethereoh s počtem uhlíkových atomů 3 až 6 a o specifikovaném složeni, dále obsahují alifatické alkoholy s počtem uhlíkových atomů 2 až 4, případně jejich vodné roztoky s obsahem až 50 % hmot. vody, popř. aditiva ze skupiny zahrnující epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol.hmotnosti 300 až 900 a melamínové pryskyřice etherifikované alifatickými alkoholy o počtu uhlíkových atomů 1 až 4.

Description

Vynález se týká termoreaktivních protikorožních impregnačních prostředků na bázi reakčních produktů aminických a/nebo aminoamidových inhibitorů koroze kovů s akrylátovými filmotvornýrai kopolymer^ obsahujícími karboxylové skupiny, vhodných zejména k antikorozní impregnaci pórovitých železných výrobků.

Koroze kovů, zejména výlisků ze železných nebo keramoželezných prášků je podmíněna porušením jejich pasivity působením korozního elektrolytu, obsahujícího ionogenní a neionogenní látky. Aktivní depasivace probíhá v přítomnosti některých aniontů, zvláště pak chloridových a síranových. Značný vliv na tuto depasivaci mají rovněž ionty H^0⁺ především pro oblast pH 4 7. Porušováním pasivity vznikají rozsáhlé technické a ekonomické škody, jejichž příčinou je buó relativně rovnoměrné napadení korožaj a nebo lokální korozní rozrušování, které mohou výrazně snižovat fyzikálně mechanické vlastnosti výrobků. Kromě toho jsou výrobky často znehodnocovány i esteticky vznikem těžko odstranitelných vrstev korozních produktů.

Ke snížení nebo úplnému zamezení těchto negativních jevů se u pórovitých materiálů, zvláště u výlisků zhotovených technologií práškové metalurgie, používá řada metod a prostředků ochrany proti korozi nebo jejich vzájemných kombinací, z nichž převážná část je založena na vytváření ochranné barie'ry na rozhraní kov/korozní prostředí. K takovým způsobům impregnace se řadí především aplikace vi*stev vosků, olejů a vazelín nebo plastů nanášených na kovový povrch převážně ve formě roztoku.

233 991

Uvedené typy impregnačních prostředků se vyznačují řadou nevýhod, z nichž za důležitou lze považovat snadnou degradovat elnost struktury ochranného filmu buS mechanicky, nebo vlivem nehomogenity geometrie kovového povrchuj která je zvlášl typická pro výlisky práškové metalurgie, vyznačující se často vnitřní pórovitostí, větší než 10 % obj. Porušenou strukturou ochranného filmu je usnadněn prostup korozních stimulátorů ihiciujících a akcelerujících deparizačiúproces. Pokud se, ve snaze zvýšit ochranu proti korozi, vytváří ochranná vrstva větší tloušťky, dochází k nedodržování povolených tolerančních rozměrů u řady výrobků.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje předložený vynález, jehož předmětem jsou termoreaktivní protikorozní impregnační prostředky na bázi reakčních produktů aminických a/nebo aminoamidových inhibitorů koroze kovů a akrylových filmotvorných kopolymerů s karboxylovými funkčními skupinami. Podstata uvedeného vynálezu spočívá v tom, že prostředky sestávají ze 100 hmot. dílů reakcního produkty obsahujícího 5 až 25 % hmot. inhibitorů koroze aminického typu, zejména triéthylaminu a/nebo 2,2'-iminodiethanolu, a/nebů aminoamidového typu ze skupiny zahrnující diethanolamidy a ami· noamidy mastných kyselin s počtem uhlíkových atomů 8 až 18, 95 až 75 % hmot. roztoku akrylátového kopolymeru v alifatických alkoholech s počtem uhlíkových atomů 2 až 4 a/nebo glykoletherech s počtem uhlíkových atomů 3 až 6, zejména monobutylglykoletheru. Akrylátový kopolymer se získá kopolymerací 5 až 10 % hmot. kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, 60 až 85 % hmot. alkylesterů uvedených kysalin s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 1 až 8, 5 až 10 % hmot. hydroxyálkylesterň uvedených kyselin a dvojmocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 3, 2 až 15 % hmot. akrylových monomer^ zahrnujících N-methylolamidy a N-methylolethery s počtem uhlíkových atomů v alkoxyskupině 1 až

4. a případně až 15 % hmot. styrenu. Dále impregnační pros- 3 .233 998 tředky obsahují 100 až 200 hmot. dílů alifatických alkoholů s' počtem uhlíkových atomů 2 až 4» případně jejich vodné roztoky s obsahem až 50 % hmot. vody, a popřípadě až 20 hmot. dílů aditiv ze skupiny zahrnující epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 300 až 900 a melaminové pryskyřice etherifikované alifatickými alkoholy o počtu uhlíkových atomů 1 až 4·

Protikorozní impregnační prostředky podle vynálezu mají ve srovnání s dosud známými typy impregnačních prostředků řadu předností. Jsou to především výborné protikorozní vlast nosti impregnace pro vytvoření velmi tenkých vrstev Odolných i v prostředích obsahujících agresivní korozní stimulátory, zejména oxid siřičitý a chloridy. Po aplikaci se vyznačují vysokou nepřípustností impregnačního nátěrového filmu po vytvrzení proti kapalným i plynným složkám prostředí, např. při tloušťkách 3 až 7 /um. K přednostem impregnačních prostředků podle vynálezu lze řadit i výborné mechanické vlastnosti nátěrových filmů a jejich vysokou adhezi ke kovovým upravovaným povrchům po vytvrzení při vytvrzovacích teplotách 100 až 200 °C.

Protikorozní impregnační prostředky jsou na bázi reakčních produktů aminických a/nebo aminoamidových inhibitorů koroze a akrylátových filmotvorných kopolymeru, obsahujících karboxylové skupiny. Jako inhibitory koroze arainického typu se používají triethylamin a/nebo 2,2*-iminodiethanol.

Z inhibitorů aminoamidického typu je uvedeno použití diethanolamidů a aminoamidů mastných kyselin s počtem uhlíkových atomů 8 až 18, zejména pak diethanolamidu kyseliny laurové, diethanolamidu kyselin z kokosového oleje, a aminoamidy kyseliny olejové o mol. hmotnosti aminoamidické složky 100 až 300. Uvedené typy těchto inhibitorů koroze se používají bu2 samostatně^ nebo ve vzájemných směsích. Termoreaktivním akrylátovým filmotvorným pojivém je roztok akrylátového kopolymeru v alifatických alkoholech s počtem uhlíkových atomů 2 až 4 a/nebo glykoletherech, obojí s počtem uhlíkových atomů

233 998 až 6, jako např. ethylakoholu, n-propylalkoholu, isopropylalkoholu, n-butylalkoholu, ethylenglykolmonométhyletheru, ethylenglykolmonoethyletheru, ethylenglykolmonobutyletheru. Akrylátový kopolymeř se získá kopolymerací kyseliny akrylové a/nebo methakrylové, alkylesterů uvedených kyselin s počtem uhlíkových atomů v alkylové skupině 1 až 8, jako-např· ethylakrylátu, methylmethakrylátu, butylakrylátu, 2-ethylhexylakrylátuj dále hydroxyalkylesterů uvedených kyselin a dvojraocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 3, zejména hydroxyethylmethakrylátu, hydroxypropylakrylátu, hydroxyethylakrylátu. Z akrylátových monomerů zahrnujících N-methylolamidy a N-methylolethery s počtem uhlíkových atomů v alkoxyskupině 1 až 4 se používá především N-isobutoxymethylakrylaraid a H-měthylolakrylámid.

Jako organická rozpouštědla se používají alifatické alkoholy s počtem uhlíkových atomů 2 až 4, případně vodou ředěná ve hmotnostním poměru 1:1, jako např. ethylalkohol, n-butylalkohol, propylalkohol.

Jako reaktivní afitiva se používají zejména epoxidové pryskyřice dianového typu o mol. hmotnosti 300 až 900 v množstvi 0,01 až 1,5 molu epoxyskupin na 1 mol karboxylových skupin kopolymeru. Dále se používají aminoformaldehydové pryskyřice, především pak v alkoholech rozpustné melaminové pryskyřice eterifikované alifatickými alkoholy o poč tu uhlíkových atomů 1 až 4, jako např. methanolem, ethanolem, propanolem.

Předmět vynálezu je dále doložen příklady provedení.

Příklad 1

Termoreaktivní impregnační prostředek sestává ze:

100 hmot. dílů reakčniho produktu, který obsahuje 92,6 % hmot. akrylátového kopolymeru připraveného ve směsi n-butylákoholu a izopropylalkoholu v mol. poměru 1 : 3

233 998 kopolymerací 5 % hmot. kyseliny akrylové, 5 % hmot. hydroxyethylmethakrylátu, 12,5 % hmot. N-butoxymethyl.akrylamidu, 52,5 % hmot. ethylakrylátu a 25 % hmot. methylmethakrylátu, a dále 7,4 % hmot. 2,2*-iminodiethanolu

140 hmot. dílů n-butylalkoholu s obsahem 1 % hmot. vody

5,6 hmot. dílu epoxidové pryskyřice dianového typu o mol.

hmotnosti 375 a

5.6 hmot. dílu melaminformaldehydové pryskyřice s obsahem % hmot. raethylolových skupin a 40 % hmot. butoxyskupin.

Impregnační vrstva na kovové destičce tř. 11 podle ČSN c.

13 73, nanesená ponorem a vypálená při 140 °C po dobu 30 mine je odolná proti působení vody při ponorné zkoušce ve vodě po dobu 1 měsíce a po 30 cyklech zkoušky podle ČSN č. 03 82 05/ST SEU 992-78, příloha 1, režim A, nevykázala žádné korozní napadení.

Příklad 2

Termoreaktivní impregnační prostředek sestává ze:

100 hmot. dílů reakčního produktu, který obsahuje 91 % hmot.

akrylátového kopolymeru ve směsi ethylenglykolmonobutyl etheru s ethanolem v poměru 5 : 1 získaného kopolymerací 7 H hmot. kyseliny methakryloyé, 18 % hmot. ethylakrylátu, 10 % hmot. 2-ethylhexylakrylátu, 33 % hmot. methylmethakrylátu, 14 % hmot. N-isobutoxymethylakrylamidu, 5 % hydroxyethylmethakrylátu a 13 % styrenu, a dále 9 % hmot. diethanolamidu kyseliny kokosového oleje

130 hmot. dílů n-butylalkoholu a ethylalkóholu v mol. poměru 5 í 1 s obsahem 20 % hmot. vody

4.6 hmot. dílu melaminformaldehydové pryskyřice s obsahem % hmot. butoxyskupin a 0,15 % hmot. močovinoformaldehydové pryskyřice.

233 998

Impregnační vrstva na ocelové destičce tř. 11 podle ČSN c.

13 73, nanesená ponorem a vypálená při 160 °C po dobu 30 mini byla z hlediska ochranné účinnosti porovnávána s impregnací vytvořenou ponorem v parafinu při 60 °C zkouškou podle ČSN 03 82 05/ST SEV 992-78, příloha 1, režim A (30 cyklů) a režim B (3 cykly), zatímco na ocelové destičce impregnované parafinem se objevilo korozní napadení po 2 cyklech, impregnačhí vrstva z prostředku, podle vynálezu nevykazovala ani po celen zkušebním režimu korozní napadení.

Příklad 3

Termoreaktivní Impregnační prostředek sestává zes

100 hmot. dílů reakčního produktu, který obsahuje 83,3 % hmot. akrylátového kopolymeru připraveného v ethylenglykolmonobutyletheru kopolymerací 8 % hmot. kyseliny akrylové a methakrylové v molárním poměru 7 : 3, 30 % hmot. butylakrylátu, 30 % hmot. methylmethakrylátu, 4 % hmot. 2-ethylhexylakrylátu, 8 % hmot. ethylakrylátu, 6 % hmot. hydroxypropylakrylátu, 4 % hmot. N-methylolakrylamidu a 10 % hmot. styrenu, a dále obsahuje 10 % hmot. aminoamidického inhibitoru, připraveného kondenzací aminoamidové pryskyřice s kyselinou olejovou v mol. poměru 1 : 1 při 70 °C a 6,7 % hmot. triethylaminu

170 hmot. dílů butylalkoholu a isobutylalkoholu v mol. poměru 3 i 1

8,3 hmot. dílu epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol.

hmotnosti 375 (molární poměr obsahu epoxidových a karboxylových skupin je 0,7 : 1) a

6,7 hmot. dílu melaminoformaldehydové pryskyřice s obsahem % hmot. methylolových skupin a 40 % hmot. butoxyskupin. ► •Destičky ze spékanóho práškového železa rozměrů 30 X 80 X 4 mm byly impregnovány uvedeným prostředkem při 20 °C za vakua po dobu 5 min; a po částečném vypálení první vrstvy po dobu 15 min při 120 °C znovu impregnovány. Po konečném vy> 7 233 998 pálení při 17Q °C po dobu 30 min, byly destičky podrobeny zkoušce ochranné účinnosti podle příkladu 2. Zatímco nechráněné destičky vykazovaly stopy koroze již po 1 cyklu a po ukončení zkoušky byly intenzívně zkorodovány na 100 % plochy, impregnované destičky vykazovaly pouze místní korozní napadení v rozsahu 10 až 15 % ploch.

Příklad 4

Termoreaktivní impregnační prostředek sestává ze:

100 hmot. dílů reakčního produktu obsahujícího 76,2 % hmot.

akrylátového kopolyméru v ethylenglykolmonoethyletheru připraveného kopolymerací 9 % hmot. kyseliny akrylové, 40 % hmot. butylmethakrylátu, 40 % hmot. ethylakrylátu, 9% hmot. hydroxyethylakrylátu a 2 % hmot. N-isobutoxymethylakrylamidu, a 23,8 % hmot. trimethylaminu

110 hmot. dílů ethylalkoholu.

Impregnační vrstvy na výliscích ze spékaného práškového železa uvedené v příkladu 3 byly podrobeny zkoušce vodotěso nosti. Na plochu impregnované destičky 1 cm bylo působeno sloupcem vody o výšce. 30 cm při 20 °C. Zatímco byl průchod vody destičkou bez impregnace zjištěn přibližně za 1 hodinu, impregnované destičky byly nepropustné pro vodu více než 50 hodin.

Claims

P Ř E D M Ž T V Y H í L E Z U

233 998

Termore aktivní protikorozní impregnační prostředky na bázi reakčních produktů aminických a/nebo aminoamidových inhibitorů koroze kovů a akrylátových filmotvorných kopolymerů s karboxylovými funkčními skupinami, dále obsahující organická rozpouštědla a případně aditiva, zejména synthetické pryskyřice, vyznačující se tím, že sestávají ze 100 hmot. dílů reakčního produktu obsahujícího 5 až 25 % hmot. inhibitorů koroze aminického typu, zejména triethylaminu a/nebo 2,2 '-iminodiethanolu, a/nebo aminoamidového jtypu . ze skupiny zahrnující diethanolamidy a kyselin s počtem uhlíkových atomů 8 až 18, 95 až 75 % hmot· roztoku akrylátového kopolyméru v alifatických alkoholech s počtem uhlíkových atomů 2 až 4 a/nebo glykolethereoh s počtem uhlíkových atomů 3 až 6, zejména monobutylglykoletheru, získaného kopolymerací 5 až 10 % hmot. kyseliny akrylové a/nebo methakrylovó, 60 až 85 % hmot. alkylesterů uvedených kyselin s počtem uhlíkových atomů v akrylové skupině 1 až 8, 5 až 10 % hmot. hydroxyalkylesterů uvedených kyselin a dvojmocných alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 3, 2 až 15 % hmot. akrylových monomerů, 2^hrnujících M-methylolamidy a N-methylolethery s počtem uhlíkových atomů v alkoxyskupině 1 až 4 a případně až 15 % hmot. styrenu, dále ze 100 až 200 hmot. dílů alifatických alkoholů s počtem uhlíkových atomů 2 až 4, případně jejich vodných roztoků s obsahem až 50 % hmot. vody, a popřípadě až ze 20 hmot. dílů aditiv ze skupiny zahrnující epoxidové pryskyřice dlaňového typu o mol. hmotnosti 300 až 90Ó a melaminové pryskyřice etherifikované alifatickými alkoholy o počtu uhlíkových atomů 1 až 4·