CZ284846B6

CZ284846B6 - Koncentrát směsného inhibitoru koroze kovů pro plastové obalové materiály

Info

Publication number: CZ284846B6
Application number: CZ971462A
Authority: CZ
Inventors: Jaromír Ing. Csc. Tulka; Eva Mgr. Jančová; Jiří Ing. Csc. Pác; Jiří Ing. Csc. Sedlář
Original assignee: Vojenský Technický Ústav Ochrany; Polymer Institute Brno Spol. S.R.O.
Priority date: 1997-05-14
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 1999-03-17
Also published as: CZ146297A3

Abstract

Koncentrát směsného inhibitoru koroze kovů pro plastové obalové materiály obsahuje od 7,9 do 38,3 hmotn. dílů soli, nebo směsi zvolených ze solí amonných, alkalických kovů a alkalických zemin odvozených od kyseliny benzoové a/nebo kyseliny disité, od 0,65 do 19 hmotn. dílů 1,3-benzodiazolu C.sub.7.n.H.sub.6.n.N.sub.2.n. a/nebo jeho 1-methylderivátu, od 0,001 do 7,5 hmotn. dílů 1,2,3-benzotriazolu C.sub.6.n.H.sub.5.n.N.sub.3.n. a od 41 do 435 hmotn. dílů polymerního nosiče. Koncentrát může dále obsahovat 0,001 až 1 % hmotn. zpracovatelských stabilizátorů na bázi stericky bráněných fenolů nebo jejich směsi s estery kyseliny fosforité a/nebo kyseliny thiodipropinové. ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká aditivního koncentrátu směsného kontaktně-vypařovacího inhibitoru koroze železa, hliníku a slitin těchto kovů pro plastové obalové materiály.

Dosavadní stav techniky

Vliv koroze, probíhající v přibližně neutrálním vodném prostředí, především v atmosférických podmínkách, je u výrobků ze železa, hliníku a slitin těchto kovů značně nepříznivý, neboť na jejich povrchu dochází k tvorbě korozních produktů, které povrch znehodnocují funkčně i vzhledově. Ke snížení nebo úplnému vyloučení těchto negativních jevů se užívá u výrobků řady metod a prostředků ochrany proti korozi, z nichž velký význam má použití ochranných obalových materiálů s obsahem inhibitorů koroze kovů, především plastových fólií, pěn a profilů.

Převážná část známých plastových obalových materiálů s kontaktním a/nebo vypařovacím inhibitorem koroze se sice vyznačuje dostatečnou inhibiční účinností, avšak pouze v případech krátkodobé ochrany ocelových povrchů (US patent 3967926-1976, US patent 4290912-1981). Je to dáno především tím, že základní inhibiční složkou je podle uvedených pramenů anion kyseliny dusité nebo primární amin s účinkem pouze pro železné kovy a inhibiční složka je do obalového materiálu aplikována na pórovitém nosiči. Navíc převážná část známých plastových obalových materiálů s kontaktním a/nebo vypařovacím inhibitorem koroze obsahuje organické soli kyseliny dusité (patent US 5332523), zejména dusitan dicyklohexylaminu (patent US 5422187-1995, patent JP 63210285-1988 aj.), nebo organické soli kyseliny chromové, zejména chroman cyklohexylaminu a chroman dicyklohexylaminu (patent US 4275835-1981), které lze v průmyslovém měřítku využívat pouze omezeně pro jejich hygienickou závadnost. CS AO 223373 chrání antikorozní materiál, obsahující směs anorganických benzoanů s benztriazolem.

Podstata vynálezu

Podstata aditivního koncentrátu směsného kontaktně-vypařovacího inhibitoru koroze železa, hliníku a slitin těchto kovů spočívá podle vynálezu v tom, že aditivní koncentrát obsahuje od 7,9 do 38,2 hmot, dílů soli nebo směsi solí kyseliny benzoové a/nebo kyseliny dusité, od 0,65 do 19 hmot, dílů 1,3-benzodiazolu Ο₂Η₆Ν₂ a/nebo jeho 1-metylderivátu, od 0,001 do 7,5 hmot, dílů

1,2,3-benzotriazolu C₆H₅N3 a od 41 do 435 hmot, dílů polymemího nosiče.

Solí nebo směsí solí kyseliny benzoové a/nebo kyseliny dusité se podle vynálezu rozumí soli nebo směsi solí alkalických kovů (přednostně benzoanů, resp. dusitanu sodného), dále soli alkalických zemin (přednostně benzoanů, resp. dusitanu vápenatého) a/nebo soli nebo směsi solí amonných.

Polymemím nosičem podle vynálezu se rozumí polyetylén a kopolymer etylénu s vyššími aolefmy v oboru hustot 860-967 kg/m³, kopolymery etylénu s vinylacetátem nebo s Ci-C₄alkylestery kyseliny akrylové nebo methakrylové s obsahem komonomeru 0,5 až 40 % hmot., polypropylén, kopolymer propylénu s etylénem a/nebo s vyššími C₄ až Cg a-olefiny s obsahem komonomeru 0,1-10% hmot. Polymemím nosičem mohou být i směsi dříve uvedených polymerů.

-1 CZ 284846 B6

Pokud se v případě aditivního koncentrátu použije polymemí nosič bez zpracovatelských stabilizátorů, je nutné je přidat. Použije se běžných stabilizátorů, např. stericky bráněných fenolů, jako je Irganox 1010, nebo esterů kyseliny fosforité, jako je Irganox 168, nebo esterů kyseliny thiodipropionové, jako je Irganox PS 802, vše výrobky firmy Ciba.

Předmětem vynálezu je i nalezení optimálního obsahu aditivního koncentrátu směsného inhibitoru v plastových obalových materiálech. V tomto případě obsahuje obalový materiál od 1 do 25 hmot. %, s výhodou 3 až 8 hmot. % aditivního koncentrátu a zbytek tvoří ochranný obalový materiál, například polyetylén, polypropylén apod.

Aditivní koncentrát ve formě granulí se homogenně smíchá se základním polymerem a z této směsi se vyrábí fólie běžným způsobem.

Aditivní koncentrát směsného kontaktně-vypařovacího inhibitoru podle vynálezu vykazuje velmi dobrou snášenlivost s plastovými obalovými materiály, vysokou inhibiční účinnost proti korozi železa, hliníku a slitin těchto kovů s jinými kovy či prvky a dostatečnou těkavost i za nízkých teplot. Současně aditivní koncentrát neobsahuje sloučeniny chrómu a dicyklohexylaminu jako karcinogenní látky a je tudíž z hlediska hygienického mnohem výhodnější.

Příklady provedení vynálezu

Tabulka 1 uvádí tři příklady (A, B, C) složení aditivního koncentrátu směsného kontaktněvypařovacího inhibitoru koroze železa, hliníku a slitin těchto kovů podle vynálezu:

Složky aditivního koncentrátu směsného kontaktně-vypař. inhibitoru hmot, díly složek příklad benzoan amonný benzoan sodný dusitan sodný

1.3- benzodiazol l-metyl-l,3-benzodiazol

1.2.3- benzotriazol polypropylén polyetylén etylén-vinylacetát kopolymer (EVA)

A	B	C
12,0	_	_
14,6	31,0	-
-	7,0	28,1
11,1	8,4	1,3
—	4,7	16,3
0,03	2,8	0,8
62,3	-	-
-	87,7	186,8
-	-	20,0

Příklad 1

Aditivní koncentrát, obsahující 12,0 hmot, dílů benzoanu amonného, 14,6 hmot, dílů benzoanu sodného, 11,1 hmot, dílů 1,3-benzodiazolu, 0,03 hmot, dílů 1,2,3-benzotriazolu a 62,3 hmot, dílů polypropylénu o indexu toku taveniny 4,8 g/10 min při 21,2 N a 230 °C podle příkladu A v tabulce 1 byl v množství 3 % hmot, vyloužen ve vodném roztoku c (Na₂SO₄) = 0,005 mol.F¹a u výluhu hodnocena ochranná účinnost. Elektrochemickým měřením korozního systému nízkouhlíkové oceli ČSN 41 1373 a přibližně neutrálního vodného prostředí - c (Na₂SO₄) = 0,005 mol.r¹ - byl zjištěn u výluhu koeficient inhibice pro uvedený příklad složení aditivního koncentrátu inhibitoru. Koeficient inhibice, který je vyjádřen poměrem střední snížené rychlosti korozního děje v přítomnosti inhibitoru ke střední nesnížené rychlosti koroze v přibližně

-2CZ 284846 B6 neutrálním vodném prostředí u oceli ČSN 41 1373 se pro všechny uvedené příklady složení inhibitoru pohyboval v rozmezí od 0,91 do 0,94.

Příklad 2

Aditivní koncentrát, obsahují 31 hmot, dílů benzoanu sodného, 7,0 hmot, dílů dusitanu sodného, 8,4 hmot, dílů 1,3-benzodiazolu, 4,7 hmot, dílů l-metyl-l,3-benzodiazolu, 2,8 hmot, dílů 1,2,3benzotriazolu a 87,7 hmot, dílů nízkohustotního polyetylénu o indexu toku taveniny 20 g/10 min při 21,2 N, 190 °C podle příkladu B v tabulce 1 byl použit pro přípravu ochranné polyetylénové fólie, vyrobené z nízkohustotního rozvětveného polyetylénu o indexu toku taveniny 0,3 g/10 min při 21,2 N, 190 °C (ČSN 640861).

Do zhotovené fólie o tloušťce 90 pm s plošnou hmotností inhibiční báze 6,8 g.m^-2 byly vloženy vzorky oceli ČSN 41 1373 a hliníku 99,8 s leštěným povrchem. Po vodotěsné úpravě spojů byly zabalené vzorky zkoušeny podle DIN 50017 metoda KFW (1 cykl - 8 h, 40 °C, 100% relativní vlhkost; 16 h 18 až 28 °C, < 75% r.v.).

Po 18 zkušebních cyklech byly vzorky, chráněné ochrannou polyetylénovou fólií se směsným kontaktně-vypařovacím inhibitorem, bez korozního napadení, kdežto vzorky, chráněné polyetylénovou fólií bez úpravy aditivním koncentrátem, vykazovaly již po 3 cyklech vznik rzi na oceli a tmavnutí povrchu hliníku.

Příklad 3

Aditivní koncentrát, obsahující 28,1 hmot, dílů dusitanu sodného, 1,3 hmot, dílu 1,3-benzodiazolu, 16,3 hmot, dílů 1-methyl-l ,3-benzodiazolu, 0,8 hmot, dílu 1,2,3-benzotriazolu, 186,8 hmot, dílů nízkohustotního polyetylénu o indexu toku taveniny 20 g/10 min při 21,2 N, 190 °C a 20,0 hmot, dílů kopolymeru etylén-vinylacetát s obsahem vinylacetátu 14% hmot, a indexu toku taveniny 5,0 g/10 min při 21,2N a 190 °C, byl v množství 8,5 % hmot, přidán k rozvětvenému polyetylénu o indexu toku taveniny 0,3 g/10 min. Technologií extruzního vyfukování byla vyrobena tubulámí fólie. Do zhotovené fólie byly vloženy vzorky oceli a hliníku způsobem, popsaným v příkladu 2, a zkoušeny podle DIN 50017 metodou KFW.

Po 25 zkušebních cyklech byly vzorky, chráněné ochrannou polyetylénovou fólií se směsným inhibitorem, bez korozního napadení, kdežto vzorky, chráněné polyetylénovou fólií bez úpravy aditivním koncentrátem, vykazovaly již po 3 cyklech vznik rzi na oceli a tmavnutí povrchu hliníku.

Průmyslová využitelnost

Ochranné obalové materiály s obsahem aditivního koncentrátu podle vynálezu lze použít k ochraně veškerých výrobků ze železných a hliníkových materiálů před korozí ve všech způsobech použití, jež byly uvedeny, zejména k dočasné ochraně strojírenských a jiných výrobků při výrobě, přepravě a skladování. Ochranné obalové materiály se aplikují ve formě fólií, fixačních ochranných pěn nebo jiných vhodných plastových obalových emitorovacích materiálů. Ochranné obalové fóliové materiály se využívají tak, aby jejich vzdálenost od chráněného povrchu nepřesáhla 15 až 30 cm, pěny a jiné plastové emitory se aplikují do ochranných obalů v množství, zabezpečujícím koncentraci směsného kontaktně-vypařovacího inhibitoru koroze min. lg na 12 až 28 dm³ vnitřního mikroklimatu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Koncentrát směsného inhibitoru koroze kovů pro plastové obalové materiály, vyznačující se tím, že obsahuje od 7,9 do 38,3 hmot, dílů soli, nebo směsi solí, zvolených ze solí amonných, alkalických kovů a alkalických zemin, odvozených od kyseliny benzoové a/nebo kyseliny dusité, od 0,65 do 19 hmot, dílů 1,3-benzodiazolu C₇H6N₂ a/nebo jeho 1-methylderivátu, od 0,001 do 7,5 hmot, dílů 1,2,3-benzotriazolu C6H5N3 a od 41 do 435 hmot, dílů polymemího nosiče.
2. Koncentrát směsného inhibitoru koroze kovů pro plastové obalové materiály dle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje 0,001 až 1 % hmot, zpracovatelských stabilizátorů na bázi stericky bráněných fenolů nebo jejich směsi s estery kyseliny fosforité a/nebo kyseliny thiodipropionové.