DE1047347B - Water-in-oil type emulsion for temporary protection against corrosion of metals - Google Patents

Water-in-oil type emulsion for temporary protection against corrosion of metals

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DE1047347B
DE1047347B DEG11568A DEG0011568A DE1047347B DE 1047347 B DE1047347 B DE 1047347B DE G11568 A DEG11568 A DE G11568A DE G0011568 A DEG0011568 A DE G0011568A DE 1047347 B DE1047347 B DE 1047347B
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metals
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Dr Paul Linke
Dr Hermann Velde
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Evonik Operations GmbH
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TH Goldschmidt AG
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    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Emulsion vom Wasser - in - Ol -Typ für den temporären Korrosionsschutz von Metallen Es ist bekannt, Metalloberflächen mit Hilfe von Rostschutzanstrichen, Farben oder Lacken permanent vor Korrosion zu schützen. Es ist aber oft notwendig, Metalle oder Metallgegenstände temporär vor Korrosion zu schützen, und dafür sind Rostschutzfarben oder Lacke nicht geeignet, weil die Metallgegenstände vor Benutzung nur schwer von diesen fest anhaftenden Anstrichmitteln zu reinigen sind. Water-in-oil type emulsion for temporary corrosion protection of metals It is known to treat metal surfaces with the help of anti-rust paints, To permanently protect paints or varnishes from corrosion. But it is often necessary To protect metals or metal objects temporarily from corrosion, and for this are Anti-rust paints or varnishes are not suitable because the metal objects before use are difficult to clean from these firmly adhering paints.

Es ist weiterhin bekannt, daß man Metalloberflächen durch Aufbringen eines dünnen Films von Lösungen von oberflächenaktiven Stoffen in Kohlenwasserstoffen für gewisse Zeit gegen Korrosion durch Luft oder Wasserdampf schützen kann. Derartige oberflächenaktive Stoffe sind z. B. partielle Fettsäure- oder Harzsäureester mehrwertiger Alkohole und Sulfonsäure- oder Carbonsäure- oder Harzsäureseifen. It is also known that metal surfaces can be applied by applying a thin film of solutions of surfactants in hydrocarbons can protect against corrosion by air or water vapor for a certain period of time. Such Surfactants are z. B. partial fatty acid or resin acid esters polyvalent Alcohols and sulfonic acid or carboxylic acid or resin acid soaps.

Diesen letzten Mitteln haften noch einige wesentliche Mängel an, insbesondere der, daß die gegen Korrosion schützende Wirkung der oberflächenaktiven Stoffe relativ begrenzt ist. Ferner ist es vielfach erforderlich, Lösungsmittel oder andere Stoffe, die an sich keine korrosionshemmende Wirkung besitzen, zuzusetzen, um lediglich die in den Kohlenwasserstoffen bei Zimmertemperatur gewöhnlich nur wenig löslichen oberflächenaktiven Schutzstoffe zu lösen. Ähnliche Schwierigkeiten treten auf, wenn diesen Mitteln feste Kohlenwasserstoffe, Wachse, Amine, Alkohole u. dgl. eingearbeitet werden sollen. There are still some essential shortcomings in these last remedies, in particular that the anti-corrosion effect of the surface-active Substances is relatively limited. Furthermore, it is often necessary to use solvents or to add other substances that do not in themselves have any corrosion-inhibiting effect, to only those in hydrocarbons at room temperature usually only to dissolve slightly soluble surface-active protective substances. Similar difficulties occur when these agents contain solid hydrocarbons, waxes, amines, alcohols and the like should be incorporated.

Ein weiterer Nachteil dieser Schutzmittel besteht darin, daß sie, sofern sie bei Zimmertemperatur fest sind, nur in gelöstem oder geschmolzenem Zustand angewandt werden können.Another disadvantage of these protective agents is that they if they are solid at room temperature, only in a dissolved or molten state can be applied.

Es wurde nun gefunden, daß man Metalle wirksamer gegen Oxydation schützen kann, wenn man die aus Kohlenwasserstoffen und oberflächenaktiven Stoffen bestehenden Gemische oder Lösungen in Form von Wasser-in-Öl-Emulsionen anwendet. Dabei ist es für die Korrosionsschutzwirkung bedeutungslos, ob die Mittel vor oder nach dem Aufbringen auf die Metalloberfläche als Emulsionen stabil sind, sondern wichtig ist nur, daß sie im Augenblick des Aufbringens in Form einer Wasser-in-Ol-Emulsion vorliegen. It has now been found that metals are more effective against oxidation can protect if one is made of hydrocarbons and surfactants applies existing mixtures or solutions in the form of water-in-oil emulsions. It is irrelevant for the anti-corrosion effect whether the agent is before or are stable as emulsions after application to the metal surface, but It is only important that it is in the form of a water-in-oil emulsion at the moment of application are present.

Es war überraschend und in keiner Weise vorauszusehen, daß wasserhaltige Mittel einen ausgeprägten Korrosionsschutz zeigen, da im allgemeinen Wasser die Korrosion einleitet oder begünstigt. Der besondere Korrosionsschutz der Emulsionen kommt wahrscheinlich dadurch zustande, daß der Ölfilm, da sich ja die oberflächenaktiven Stoffe bevorzugt an seiner Grenzfläche sammeln und orientieren, rascher und gründlicher an die Metalloberfläche gebunden wird. It was surprising and in no way predictable that hydrous Means show a pronounced protection against corrosion, since in general the water Initiates or promotes corrosion. The special corrosion protection of the emulsions probably comes about by the fact that the oil film, as the surface-active Preferably collect and orient substances at their interface, faster and more thoroughly is bound to the metal surface.

Dieser bevorzugte Zustand bleibt offensichtlich auch erhalten, wenn das emulgierte Wasser teilweise oder ganz verdampft ist.Obviously, this preferred state also remains received when the emulsified water has partially or completely evaporated.

Als Ausgangsstoffe sind flüssige, pastenartige oder feste Kohlenwasserstoffe jeglicher Herkunft sowie solche oberflächenaktiven Stoffe oder deren Gemische geeignet, die mit Wasser Emulsionen des Wasser-in-Öl-Typs ergeben. Sonstige Schutzstoffe, wie z. B. organische Schwefel- oder Stickstoffverbindungen oder Phenole oder Terpenkohlenwasserstoffe, die Netzwirkung fördernde Stoffe, z. B. Alkohole, Verdünnungs- sowie Verdickungsmittel und andere Stoffe, können zugegen sein, sofern sie den Charakter der Emulsion nicht verändern. Ferner können auch solche Stoffe mitverwendet werden, die den pE-Wert der Emulsion bestimmten Anwendungszwecken anpassen. The starting materials are liquid, paste-like or solid hydrocarbons of any origin as well as such surface-active substances or their mixtures are suitable, which give water-in-oil type emulsions with water. Other protective substances, such as B. organic sulfur or nitrogen compounds or phenols or terpene hydrocarbons, the network effect promoting substances such. B. alcohols, thinners and thickeners and other substances may be present as long as they do not alter the character of the emulsion change. In addition, substances can also be used that reduce the pE value adapt to the emulsion for specific purposes.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Korrosion schutzmittel besteht außer in der verbesserten Schutzwirkung, besonders bei erhöhtem Feuchtigkeitsgehalt und erhöhter Temperatur, z. B. darin, daß man andere Stoffe, die in dem verwendeten Kohlenwasserstoff nur bei erhöhter Temperatur löslich oder dispergierbar sind, ohne Zuhilfenahme von Lösungsmitteln einarbeiten kann. Dieses erreicht man beispielsweise dadurch, daß man die Emulsion in der Wärme herstellt und dabei die einzelnen Bestandteile, je nach ihren Eigenschaften, in dem Kohlenwasserstoff oder im Wasser löst oder dispergiert. Wendet man gleichzeitig Lösungsmittel an, so können auch solche Stoffe eingearbeitet werden, die in dem gegebenenfalls erhitzten Flüssigkeitsgemisch löslich oder dispergierbar sind. The advantage of the corrosion protection agent according to the invention consists except in the improved protective effect, especially with increased moisture content and elevated temperature, e.g. B. in that one other substances that are used in the Hydrocarbon are only soluble or dispersible at elevated temperature without Can incorporate the aid of solvents. This can be achieved, for example by making the emulsion in the heat and thereby the individual components, depending on their properties, dissolves or disperses in the hydrocarbon or in water. If solvents are used at the same time, such substances can also be incorporated which are soluble or dispersible in the optionally heated liquid mixture are.

Weiterhin besitzen die erfindungsgemäßen Schutzmittel den Vorzug, daß ihre Konsistenz durch Anwendung geeigneter Bestandteile oder geeigneter Mengenverhältnisse an Wasser und sonstigen Stoffen beliebig eingestellt und jeder gewünschten Aufbringungsart, z. B. Streichen, Spritzen oder Tauchen, angepaßt werden kann. So können z. B. diinnflüssige Medien nach Belieben in zähe Pasten oder feste Stoffe in dünnflüssige Emulsionen umgewandelt werden.The protective agents according to the invention also have the advantage that their consistency is achieved by using suitable ingredients or suitable proportions any water and other substances and any desired type of application, z. B. brushing, spraying or dipping, can be adjusted. So z. B. thin liquid media Converted into viscous pastes or solid substances into thin-bodied emulsions at will will.

Beispiele 1. Eine aus 36 Gewichtsteilen eines Mineralöles der Viskosität 6,060 E/200 C, 4 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat und 60 Gewichtsteilen Wasser bestehende Emulsion schützt ein Eisenblech in einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre bei 200 C mehr als 45 Tage lang vollständig gegen Rosten. Ein lediglich mit dem entsprechenden Ol-Emulgator-Gemisch behandeltes gleichartiges Blech ist dagegen unter den gleichen Bedingungen bereits zu etwa 200/0 seiner Oberfläche mit Rost bedeckt. Behandelt man ein Blech mit einer Wasser-in-Öl-Emulsion, bestehend aus 36 Gewichtsteilen Mineralöl (6,060 E/200 C), 4 Gewichtsteilen Mineralölsulfonat und 60 Gewichtsteilen Wasser, unter den gleichen Bedingungen, so ist zu etwa 10% seine Oberfläche mit Rost bedeckt. Außerdem ist eine solche Emulsion beim Stehen nach 24 Stunden bereits weitgehend gebrochen, während die erfindungsgemäße Emulsion nur eine ganz geringe Ölabscheidung zeigt. Examples 1. One in 36 parts by weight of a viscosity mineral oil 6.060 E / 200 C, 4 parts by weight of sorbitan monooleate and 60 parts by weight of water Emulsion protects an iron sheet in a water vapor-saturated atmosphere at 200 C completely against rusting for more than 45 days. One only with the appropriate On the other hand, the same type of sheet treated with an oil-emulsifier mixture is among the same Conditions already covered about 200/0 of its surface with rust. Treated a sheet with a water-in-oil emulsion consisting of 36 parts by weight of mineral oil (6.060 E / 200 C), 4 parts by weight of mineral oil sulfonate and 60 parts by weight of water, under the same conditions, about 10% of its surface is covered with rust. In addition, when standing, such an emulsion is already largely after 24 hours broken, while the emulsion according to the invention only a very small oil separation shows.

2. Eine aus 16 Gewichtsteilen Vaseline, 4 Gewichtsteilen Sorbitanmonooleat, 5 Gewichtsteilen Weichparaffin, 30 Gewichtsteilen Mineralöl der Viskosität 6,060 E/200 C und 45 Gewichtsteilen Wasser bestehende pastenartige Emulsion schützt ein Eisenblech in einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre bei 400 C mehr als 60 Tage lang vollständig gegen Rosten. Stellt man eine entsprechende Emulsion unter Verwendung von Mineralölsulfonat als Emulgator her, so zeigt ein damit behandeltes Eisenblech bei Lagerung unter den gleichen Bedingungen nach 60 Tagen bereits stärkeren Rostansatz. 2. One of 16 parts by weight of Vaseline, 4 parts by weight of sorbitan monooleate, 5 parts by weight of soft paraffin, 30 parts by weight of mineral oil of viscosity 6.060 E / 200 C and 45 parts by weight of water existing paste-like emulsion protects Sheet iron in an atmosphere saturated with water vapor at 400 C for more than 60 days long completely against rusting. If one makes an appropriate emulsion using from mineral oil sulfonate as an emulsifier, an iron sheet treated with it shows if stored under the same conditions, there will be stronger rust after 60 days.

3. Ein Eisenblech, das mit einer aus 36 Gewichtsteilen Mineralöl der Viskosität 6,060 E/200 C, 4 Gewichtsteilen Polyoxyäthylen - sorbit - 4,5- oleat und 60 Gewichtsteilen Wasser bestehenden Emulsion geschiitzt wird, ist nach 45tägiger Lagerung in einer w asserdampfgesättigten Atmosphäre bei 200 C noch zu 98o seiner Oberfläche rostfrei. Die Oberfläche eines mit dem entsprechenden Öl-Emulgator-Gemisch behandelten Bleches ist dagegen unter den gleichen Bedingungen bereits zu mehr als 200/0 verrostet. 3. A sheet of iron that is made with one of 36 parts by weight of mineral oil the viscosity 6.060 E / 200 C, 4 parts by weight of polyoxyethylene - sorbitol - 4.5 oleate and 60 parts by weight of water existing emulsion is protected after 45 days Storage in an atmosphere saturated with water vapor at 200 C still at 98o Rust-free surface. The surface of one with the appropriate oil-emulsifier mixture treated Sheet metal, on the other hand, has already rusted more than 200/0 under the same conditions.

4. Eine aus 30 Gewichtsteilen Mineralöl, 5 Gewichtsteilen Weichparaffin, 17 Gewichtsteilen Vaseline, 1,5 Gewichtsteilen Wollwachs, 1,5 Gewichtsteilen Glyzerinoleat und 45 Gewichtsteilen Wasser bestehende pastenartige Emulsion schützt ein Eisenblech in einer wasserdampfgesättigten Atmosphäre bei 200 C 45 Tage lang gegen Rosten. Unter gleichen Bedingungen ist die Oberfläche eines gleichartigen Bleches, das lediglich mit dementsprechendem Gemisch der organischen Stoffe behandelt wird, bereits zu 100/o mit Rost bedeckt. 4. One of 30 parts by weight of mineral oil, 5 parts by weight of soft paraffin, 17 parts by weight of Vaseline, 1.5 parts by weight of wool wax, 1.5 parts by weight of glycerol oleate A paste-like emulsion consisting of 45 parts by weight of water protects an iron sheet in an atmosphere saturated with water vapor at 200 C for 45 days against rusting. Under the same conditions, the surface of a similar sheet is that only is treated with the appropriate mixture of organic substances, already to 100 / o covered with rust.

PATENTANSPRtJCHE: 1. Verwendung einer Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ, enthaltend als Ölphase Gemische von 99,5 bis 85Teilen Kohlenwasserstoffen und 0,5 bis 15 Teilen oberflächenaktiven nichtionogenen Stoffen, für den temporären Korrosionsschutz von Metallen. PATENT CLAIMS: 1. Use of a water-in-oil type emulsion, containing as the oil phase mixtures of 99.5 to 85 parts of hydrocarbons and 0.5 Up to 15 parts of surface-active non-ionic substances for temporary corrosion protection of metals.

2. Verwendung von Emulsionen nach Anspruch 1, enthaltend organische Verdünnungsmittel für die Kohlenwasserstoffe oder Lösungsvermittler für den Emulgator. 2. Use of emulsions according to claim 1, containing organic Diluent for the hydrocarbons or solubilizer for the emulsifier.

3, Verwendung einer Emulsion nach Anspruch 1, enthaltend Verdickungsmittel in Form von natürlichen oder künstlichen Wachsen, Wachsalkoholen oder Füllstoffen. 3, Use of an emulsion according to claim 1, containing thickening agents in the form of natural or artificial waxes, wax alcohols or fillers.

4. Verwendung einer Emulsion nach Anspruch 1 bis 3, enthaltend Antioxydationsmittel. 4. Use of an emulsion according to claim 1 to 3, containing antioxidants.

Claims (1)

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 710 078, 7301645, 831721,864724; USA.-Patentschriften Nr. 2 554 985, ? 598 949; Werkstoffe und Korrosion, 1950, S. 33, rechte Spalte, Abs. 2; Metalloberfläche, 1951, Ausg. A, S. A27, linke Spalte unten; Seifen, Öle, Fette, Wachse, 1952 S. 213, linke Spalte unter 2. Considered publications: German Patent Specifications No. 710 078, 7301645, 831721, 864724; U.S. Patents No. 2,554,985,? 598,949; Werkstoffe und Korrosion, 1950, p. 33, right column, paragraph 2; Metal surface, 1951, Ed. A, p. A27, bottom left column; Soaps, oils, fats, waxes, 1952 p. 213, left column under 2.
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