DD281427A5 - CORROSION-REDUCING SUBSTANCES - Google Patents
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Abstract
Als korrosionsvermindernde Stoffe zum Schutz metallischer Oberflaechen, insbesondere von Eisenoberflaechen, gegen Korrosion, die keine nachteiligen Nebenwirkungen gegenueber anderen bekannten Stoffen fuer diesen Zweck aufweisen, haben sich monomere und/oder polymere chelatbildende Verbindungen erwiesen. Diese Verbindungen sind insbesondere Phthalocyanin, Tetraarylporphyrin und Tetraazaanulen und aehnliche durch allgemeine Formeln charakterisierte Stoffe.As corrosion-reducing substances for the protection of metallic surfaces, especially iron surfaces, against corrosion, which have no adverse side effects compared to other known substances for this purpose, monomeric and / or polymeric chelating compounds have been found. These compounds are, in particular, phthalocyanine, tetraarylporphyrin and tetraazaanulen and similar substances characterized by general formulas.
Description
Die vorliegende Erfindung Detrifft Stoffe, die metallische Gegenstände, insbesondere solche aus Eisenwerkstoffen, über lange Zeit vor Korrosion schützen und organische Chelatsysteme darstellen.The present invention relates to substances which protect metal articles, especially those made of iron materials, from corrosion for a long time and which are organic chelate systems.
Metallische Gegenstände können vor Korrosion geschützt werden, indem sie mit einer organischen, anorganischen oder metallischen Schutzschicht überzogen werden. Besonders die organischen Schutzschichten werden zur Erhöhung ihr«. Korrosionsschutzvermögens meist mit speziellen Pigmenten und/oder Füllstoffen versehen. Herkömmliche Pigmente und Füllstoffe zu diesem Zweck sind meist anorganischer Natur, wie Bleimennige, Zinkchromat, Zinkphosphat, Talkum, Graphit, Glimmer usw. In den letzten Jahren sind auch organische Verbindungen als Korrosionsschutzpigmente allein oder in Kombination mit anorganischen Pigmenten und/oder Füllstoffen zum Einsatz gekommen. Solche organischen Verbindungen sind z. B. Benzidinphosphat, Benzidinmolybdat, Benzidinhexacyanoferrat, organische Phosphon- und Arsonsäuren und aromatische sowie aliphatische Karbonsäuren und deren Salze, vie Benzoate und Laureate.Metallic articles can be protected from corrosion by coating them with an organic, inorganic or metallic protective layer. In particular, the organic protective layers are to increase their «. Corrosion protection usually provided with special pigments and / or fillers. Conventional pigments and fillers for this purpose are mostly inorganic in nature, such as red lead, zinc chromate, zinc phosphate, talc, graphite, mica, etc. In recent years, organic compounds have been used as anticorrosive pigments alone or in combination with inorganic pigments and / or fillers , Such organic compounds are for. B. benzidine phosphate, benzidine molybdate, Benzidinhexacyanoferrat, organic phosphonic and arsonic acids and aromatic and aliphatic carboxylic acids and their salts, vie Benzoate and Laureate.
Dort, wo ein fester Überzug in der geschilderten Art nicht möglich oder erwünscht ist, werden dem das Metall umgebenden Medium, wie wäßrige Lösungen von chemischen Substanzen, nichtwälSrige Lösungen oder reine chemische Medien, z. B. Schmiermittel, oder auch dem umgebenden Gasraum spezielle organische cder anorganische Stoffe zugesetzt, die als Inhibitoren oder Passivatoren wirken. Über diese Inhibitoren und Passivatoren liegen zahlreiche Veröffentlich ungen und Patente vor, die den Einsatz dieser Substanzen beschreiben. Vorzugsweise handelt es sich dabei um folgende Verbindungsklassen:Where a solid coating in the manner described is not possible or desired, the medium surrounding the metal, such as aqueous solutions of chemical substances, non-aqueous solutions or pure chemical media, eg. As lubricants, or the surrounding gas space special organic cder inorganic substances added, which act as inhibitors or passivators. There are numerous publications and patents on these inhibitors and passivators that describe the use of these substances. Preferably, these are the following connection classes:
- Amine, z.B. Cyclohexylamin, Dicyclohexylamin, Diäthylamin, Anilin, Pyridin, Imidazolin, Piperidin, Octadecylamin, Äthanolamin, Morpholin, Chinolin, Harnstoff.Amines, e.g. Cyclohexylamine, dicyclohexylamine, diethylamine, aniline, pyridine, imidazoline, piperidine, octadecylamine, ethanolamine, morpholine, quinoline, urea.
- Carbonsäuien, z.B. Adipinsäure, Lanolinsäurc, Stearinsäure, Phthalsäure, Benzoesäure.Carboxylic acids, e.g. Adipic acid, lanolin acid, stearic acid, phthalic acid, benzoic acid.
- Aromatische Nitro-, Nitroso-, Cyanoverbindungen, z.B. Nitrophthalsäureanhydrid, Nitrobenzol, m-Dinitrobenzol, a-Nitronaphthalin, Nitrosobenzol, p-Nitroso-N.N-Dimethylanilin, Cyanobenzol, Tolunitril.Aromatic nitro, nitroso, cyano compounds, e.g. Nitrophthalic anhydride, nitrobenzene, m-dinitrobenzene, a-nitronaphthalene, nitrosobenzene, p-nitroso-N, N-dimethylaniline, cyanobenzene, tolunitrile.
- Phosphoniumverbindungen, z. B. Tetraphenylphosphoniumsalze, Methyl-Triphenylphosphoniumsalze, Bunzylphosphoniumsalze.- Phosphonium compounds, for. B. Tetraphenylphosphoniumsalze, methyl triphenylphosphonium salts, Bunzylphosphoniumsalze.
- Schwefelverbindungen, z.B. Thioharnstoff, Trithiokohlensäureäthylester, Mercaptobenzthiazol, Alkyldithiophosphorsäureester.Sulfur compounds, e.g. Thiourea, ethyl trithiocarbonate, mercaptobenzothiazole, alkyl dithiophosphoric acid ester.
- Metallorganische Verbindungen, z. B. Zink-bis(2-äthylhexyl)-dithiophosphat.- Organometallic compounds, eg. B. zinc bis (2-ethylhexyl) dithiophosphate.
Auch chelatbildende organische Verbindungen sind für den Korrosionsschutz beschrieben worden, z.B. Tannine, a-Nitroso-ß-Naphthol usw.Chelating organic compounds have also been described for corrosion protection, e.g. Tannins, a-nitroso-ß-naphthol, etc.
Der Nachteil vieler der gebräuchlichen anorganischen und organischen Zusatzstoffe liegt in ihrer Giftigkeit, z. B. Zinkchromat, und/oder in ihrer ungünstigen Beeinflussung der Umwelt begründet, wie z. B. Amine. Weiterhin beeinträchtigen besonders die anorganischen Zusatzstoffe die Einsatzfähigkeit von damit formulierten überschweißbaren Grundanstrichen bzw. schließt deren Einsatz als überschweißbare Grundanstriche überhaupt aus.The disadvantage of many of the common inorganic and organic additives is their toxicity, eg. As zinc chromate, and / or justified in their unfavorable influence on the environment, such. B. Amines. Furthermore, the inorganic additives in particular impair the usability of overweldable primers formulated therewith or preclude their use as overweldable primers.
Bisher ist es üblich, diese Nachteile der genannten Zusätze in organischen Beschichtungen oder korrodierenden Medien dadurch zu beseitigen, indem man diese Zusätze gänzlich vermeidet oder durch andere Materialien ersetzt, die diese negativen Eigenschaften nicht aufweisen. In jedem dieser Fälle bedeutet eine Formulierung von umweltfreundlichen organischen Beschichtungsotoffen oder die Einwirkung von korrodierenden Medien ohne solche aufgeführten speziellen passivierenden oder inhibierenden Zusätze eine mehr oder weniger drastische Verminderung des erstrebten Korrosionsschutzes.So far, it is common practice to eliminate these disadvantages of the additives mentioned in organic coatings or corrosive media by completely avoiding these additives or replaced by other materials that do not have these negative properties. In each of these cases, formulation of environmentally friendly organic coating materials or the action of corrosive media without such specified special passivating or inhibiting additives means a more or less drastic reduction in the corrosion protection sought.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die nachteiligen Nebenwirkungen ganz oder weitgehend zu vermeiden.The aim of the invention is to completely or largely avoid the adverse side effects.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Erfindung hat die Aufgabe, Stoffe anzugeben, die bei gleicher oder verbesserter korrosionsschützender Wirkung keine negativen Nebenwirkungen bei ihrer Anwendung hervorrufen.The object of the invention is to specify substances which, with the same or improved corrosion-protective action, do not cause any negative side-effects during their use.
Es wurde gefunden, daß monomere und/oder polymere, metallhaltige oder metallfreie, chelatbildende Verbindungen, die die Sauerstoffreduktion an der Metalloberfläche zu katalysieren in der Lage sind, die Korrosion von Metallen, vorzugsweise Eisen und Eisenlegierungen, durch Passivierung der Metalloberfläche stark verringern. Derartige chelatbildende Substanzen sind solche, die den allgemeinen FormelnIt has been found that monomeric and / or polymeric, metal-containing or metal-free, chelating compounds capable of catalyzing the oxygen reduction on the metal surface greatly reduce the corrosion of metals, preferably iron and iron alloys, by passivation of the metal surface. Such chelating substances are those corresponding to the general formulas
T A- T A-
entsprechen. Dabei bedeuten A/B aromatische oder cycloaliphatische Reste, die auch Heteroatome, wie S, Se, O, N, und zusätzliche Substituenten, wie Aryl-, Alkyl-, halogen-, sauerstoff-, schwefel- oder stickstoffhaltige Gruppen, enthalten können, R1 bis R4 Η-Atome odf r Alkylreste. In der metallhaltigen Form können vorzugsweise Eisen, Nickel, Kobalt, Mangan, Chrom, Kupfer, Wismut, Zinn ode,· Zink vorkommen. Besonders geeignete Verbindungen der genennten chelatbildenden, die Sauerstoffreduktion katalysierenden Substanzen, sind Phthalocyanine, Porphyrine und Tetraazaanulene. Die chelatbildenden Substanzen können allein in geeigneter Weise auf die Oberflächen aufgebracht v/erden oder als Zusätze zu organischen, anorganischen oder metallischen Schutzschichten zur Anwendung kommen, wie z. B. Klarlacke und pigmentierte Anstrichstoffe auch in wäßriger Form. Es ist ebenfalls ein Zusatz zu anderen, vorzugsweise flüssigen, korrodierend wirkenden Medien oder das Metall umgebenden Medien, wie z. B. Schmiermitteln, hydraulischen Flüssigkeiten, Mineralölen oder polymeren Korrosionsschutzmitteln, möglich. Die Verwendung in gasförmigen Medien ist ebenfalls möglich. Gleichfalls kann in gegebenen Fällen eine Kombination der erfir.dungsgemäßen Stoffe mit bekannten Inhibitoren, Passivatoren, elektrochemisch aktiven und chemisch inaktiven Pigmenten und/oder Füllstoffen, wie z. B. Talkum, Calcit, Kaolin usw., erfolgen. Als wirksame Zusätzmenge sind bis zu 20Ma.-%, vorzugsweise 10 bis 20Ma.-%, erkannt worden.correspond. In this case, A / B are aromatic or cycloaliphatic radicals which may also contain heteroatoms such as S, Se, O, N, and additional substituents such as aryl, alkyl, halogen, oxygen, sulfur or nitrogen-containing groups, R 1 to R 4 Η atoms odf r alkyl radicals. In the metal-containing form, iron, nickel, cobalt, manganese, chromium, copper, bismuth, tin or zinc may preferably be present. Particularly suitable compounds of the mentioned chelating, oxygen reduction-catalyzing substances are phthalocyanines, porphyrins and tetraazaanulenes. The chelating substances can be applied to the surfaces alone in a suitable manner or used as additives to organic, inorganic or metallic protective layers, such as, for example, As clearcoats and pigmented paints also in aqueous form. It is also an additive to other, preferably liquid, corrosive media or media surrounding the metal, such. As lubricants, hydraulic fluids, mineral oils or polymeric corrosion inhibitors possible. The use in gaseous media is also possible. Likewise, in given cases, a combination of the erfir.dungsgemäßen substances with known inhibitors, passivators, electrochemically active and chemically inert pigments and / or fillers, such as. As talc, calcite, kaolin, etc., take place. As an effective additional amount up to 20Ma .-%, preferably 10 to 20Ma .-%, have been recognized.
Ausführungsbeispiele (die Angaben erfolgen in Ma.-%)Exemplary embodiments (the data are given in% by mass)
PC-Konzentrat (15%ig)PC concentrate (15%)
Alkydharzlosung (60%ig in Xylol)Alkyd resin solution (60% in xylene)
Trikresylphosphattricresyl
Lösungsmittelgemisch (Toluol, Xylol, Butylazetat)Solvent mixture (toluene, xylene, butyl acetate)
Leinölfirnisboiled linseed oil
Eisenphthalocyaniniron phthalocyanine
41,0 9,0 3,0 23,0 4,0 20,041.0 9.0 3.0 23.0 4.0 20.0
100,0100.0
Dieser Anstrichstoff wurde mit einer Trockenschichtdicke von 25μπι auf die metallisch reine Oberfläche von Baustahlblechen aufgetragen. Nach völliger Trocknung wurden die beschichteten Bleche verschiedenen Prüfungen unterworfen: Messung des elektrischen Potentials und der Konzentration des aufgelösten Eisens bei Dauerimmersion in wäßriger 0,5 η K2SO4-Lösung, Messung der Widerstandserhöhung von Stahlfolien unter SO2-Einwirkung (modifizierter Kesternich-Test), Auswertung des Schwitzwassertestes und der Freibewitterung.This paint was applied with a dry film thickness of 25μπι on the metallically pure surface of mild steel sheets. After complete drying, the coated sheets were subjected to various tests: measurement of the electrical potential and the concentration of the dissolved iron with continuous immersion in aqueous 0.5 η K 2 SO 4 solution, measurement of the increase in resistance of steel foils under SO 2 action (modified Kesternich). Test), evaluation of the condensation test and the natural weathering.
Im Vergleich mit Anstrichen der gleichen Art, die aber anstelle des Eisenphthalocyanins andere übliche anorganische Korrosionsschutzpigmente enthalten, wurden gleichwertige oder bessere Ergebnisse erhalten.In comparison with paints of the same type but containing other conventional inorganic anti-corrosive pigments instead of the iron phthalocyanine, equivalent or better results were obtained.
100,0100.0
Die Prüfungen des Anstrichas erfolgten in gleicher Weise wie unter Beispiel 1 beschrieben. Das Ergebnis war besser als bei entsprechenden Vergleichsanstrichen mit üblichen anorganischen Korrosionsschutzpigmenten.The tests of Anstrichas were carried out in the same manner as described in Example 1. The result was better than corresponding comparative coatings with conventional inorganic anti-corrosive pigments.
PC-Konzentrat (15%ig) 41,0PC concentrate (15%) 41.0
Alkydharzlösung (60%ig in Xylol) 9,0Alkyd resin solution (60% in xylene) 9.0
Trikresylphosphat 3,0Tricresyl phosphate 3.0
Lösungsmittelgemisch (Toluol, Xylol, Butylazetat) 23,0Solvent mixture (toluene, xylene, butyl acetate) 23.0
Leinölfirnis 4,0Linseed oil siren 4,0
Calcit 10,0Calcite 10.0
Eisenphthalocyaniii 10,0Iron phthalocyani 10.0
ΤΟυ, 5"ΤΟυ, 5 "
Die Prüfung des Anstriches analog Beispiel 1 ergab bessere Ergebnisse als bei Vergleichsanstrichen mit einem Gemisch aus üblichen Füllstoffen und anorganischen Korrosionsschutzpigmenten in gleichem Mischungsverhältnis.The test of the paint analogously to Example 1 gave better results than in comparison paints with a mixture of conventional fillers and inorganic anti-corrosive pigments in the same mixing ratio.
PC-Konzentrat (15%ig) 41,0PC concentrate (15%) 41.0
Alkydharzlösung (60%ig in Xylol) 9,0Alkyd resin solution (60% in xylene) 9.0
Trikresylphosphat 3,0Tricresyl phosphate 3.0
Lösungsmittelgemisch (Toluol, Xylol, Butylazetat) 23,0Solvent mixture (toluene, xylene, butyl acetate) 23.0
Leinölfirnis 4,0Linseed oil siren 4,0
Kobalttetraphenylporphyrin 2C,0Cobalt tetraphenylporphyrin 2C, 0
100,0 Die Prüfung des Anstriches analog Beispiel 1 ergab bessere Ergebnisse als bei Vergleichsanstrichen.100.0 The test of the paint analogously to Example 1 gave better results than in comparison paints.
Dimethylformamid 75,0Dimethylformamide 75.0
Wasser 10,9Water 10.9
Boratpuffer, pH 6,7 14,0Borate buffer, pH 6.7 14.0
Eisenphthalocyanin 0,1Iron phthalocyanine 0.1
100,0100.0
Das Strom-Poten'ialverhalten von Eisenelektroden in der Lösung nach Beispiel 5 wurde ermittelt und ein Absinken des Eisenauflösungss romes festgestellt, das einer um 97% verminderten Korrosion entspricht (Diagramm 1).The current potential behavior of iron electrodes in the solution according to Example 5 was determined and a decrease in the iron dissolution ratio was found, which corresponds to a 97% reduction in corrosion (Diagram 1).
Diagramm 1 zu Beispiel 5Diagram 1 to Example 5
I f Γ I f Γ
looloo
Eisen-Ptitlialocyanin in DMP/BoratIron ptitialocyanine in DMP / borate
DMP/Borat pH 6,7 4 3:1DMP / borate pH 6.7 4 3: 1
2020
ι I 1 Γ ι I 1 Γ
-feoo -2.00 2.00 boo 1ooo U -feoo -2.00 2.00 boo 1ooo U
Prüfergebnisse bei den erfindungsgemäßen Anstrichen und analogen Vergleichsanstrichen a: Erfindungsgemäße Anstriche nach den Beispielen 1 bis 4Test results for the paints according to the invention and analogous comparative paints a: paints according to the invention according to Examples 1 to 4
b: Analoge Anstriche mit herkömmlichen Korrosionsschutzpigmontenb: Analogous coatings with conventional anti-corrosive pigments
Der Korrosionsabtrag in pm bei SO2-Belastung wurde durch Widerstandsmessungen an beschichteten EisenfolienThe corrosion erosion in pm at SO 2 stress was measured by resistance measurements on coated iron foils
ermittelt. Der nach 25 Wochen Prüfdauer erhaltene Wert ist angegeben. Die SOj-Konzentration betrug C,67 Vol.-%. Test 2: Schwitzwassertestdetermined. The value obtained after 25 weeks test period is indicated. The SOj concentration was C, 67% by volume. Test 2: condensation test
Der Schwitzwassertest wurde als Dauerbelastung mit Wasserdampf bei 4O0C durchgeführt. Test 3: AuslagerungThe Humidity test was performed as a continuous load with steam at 4O 0 C. Test 3: Outsourcing
Die Auslagerung erfolgte auf einem Bewitterungsstand in Großstadtatmosphäre. Test4: RuhepotentialThe outsourcing took place on a weathering stand in big city atmosphere. Test4: Resting potential
Es wurde das Ruhepotential beschichteter Eisenelektroden in 0,5 η K2SO4-Lösung vermessen und der eingestellte WertThe resting potential of coated iron electrodes in 0.5 η K 2 SO 4 solution was measured and the set value
am 100.Tag der Immersion angegebenindicated on the 100th day of immersion
Test 5: Die aufgelöste Eisenmenge wurde nach einer Immersion beschichteter Stahlbleche von 7cm2 Fläche in wäßriger 0,5nTest 5: The dissolved iron amount became after immersion of coated steel sheets of 7cm 2 area in aqueous 0.5n
K2SO4-Lösung nach 100 Tagen mit Hilfe des Phenanthrolin-Eisen-Komplexes ermittelt und spektroskopisch vermessen. Test 6: Stärke der Beschichtung auf den verwendeten Prüfblechen.K 2 SO 4 solution after 100 days using the phenanthroline-iron complex determined and measured spectroscopically. Test 6: Thickness of the coating on the test panels used.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD24289082A DD281427A5 (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | CORROSION-REDUCING SUBSTANCES |
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---|---|---|---|
DD24289082A DD281427A5 (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | CORROSION-REDUCING SUBSTANCES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD281427A5 true DD281427A5 (en) | 1990-08-08 |
Family
ID=5540925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DD24289082A DD281427A5 (en) | 1982-08-31 | 1982-08-31 | CORROSION-REDUCING SUBSTANCES |
Country Status (1)
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DD (1) | DD281427A5 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0675173A2 (en) * | 1994-04-02 | 1995-10-04 | MERCK PATENT GmbH | Pigment preparation for anti-corrosive paints |
WO1998053014A1 (en) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Merck Patent Gmbh | Korrosionsschutzanstrichstoff |
-
1982
- 1982-08-31 DD DD24289082A patent/DD281427A5/en unknown
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0675173A2 (en) * | 1994-04-02 | 1995-10-04 | MERCK PATENT GmbH | Pigment preparation for anti-corrosive paints |
EP0675173A3 (en) * | 1994-04-02 | 1998-11-25 | MERCK PATENT GmbH | Pigment preparation for anti-corrosive paints |
WO1998053014A1 (en) * | 1997-05-23 | 1998-11-26 | Merck Patent Gmbh | Korrosionsschutzanstrichstoff |
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