DE1172924B

DE1172924B - Verwendung von Caprinsaeure als Dampfphasen-Inhibitor

Info

Publication number: DE1172924B
Application number: DES68846A
Authority: DE
Inventors: Philip James Raifsnider
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1959-06-09
Filing date: 1960-06-07
Publication date: 1964-06-25
Also published as: BE591606A; US2986447A; NL108713C; GB919778A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: C23f

Deutsche Kl.: 48 dl-11/02

Nummer: 1172 924

Aktenzeichen: S 68846 VI b / 48 dl

Anmeldetag: 7. Juni 1960

Auslegetag: 25. Juni 1964

Die Erfindung bezieht sich auf die Korrosionsverhütung bei metallischen Gegenständen und betrifft die Verwendung von Caprinsäure als Dampfphasen-Inhibitor.

Bei der Lagerung, Handhabung und beim Transport von Gegenständen mit metallischen oder metallhaltigen Oberflächen sind häufig Maßnahmen zur Verhinderung der Korrosion dieser Metalle notwendig, insbesondere wenn es sich um verschiedene Stähle, Aluminium, Kupfer oder Messing handelt. Metallteile, die teilweise oder vollständig geschlossen sind, werden nämlich gewöhnlich derart verpackt oder eingeschlagen oder in Kisten oder Behälter gesetzt, daß Wasserdampf und Luft entweder schon vorhanden sind oder zur gegebenen Zeit Zutritt finden; dabei kann Wasserdampf und Luft auch nach dem Verpacken durch die Verpackung Zutritt finden. Bisher waren verschiedene Verfahren für diesen Zweck in Gebrauch, bei denen verhältnismäßig teuere dampfphasenwirksame Korrosionsinhibitoren verwendet wurden, wie Amincarboxylate, Nitrite, d. h. Salze und Ester der salpetrigen Säure, beispielsweise Aminnitrite und Nitrite anderer organischer Basen, Alkylnitrite, Arylnitrite, sowie Nitrosamine und Salze der Borsäure. Die Korrosionsschutzmittel können auf verschiedene Weise angewandt werden. So können die Oberflächen eines Metallgegenstandes in einer Verpackung od. dgl. durch Einschließen einer Menge eines Gemisches von zwei oder mehreren flüchtigen oder nichtflüchtigen Verbindungen, beispielsweise eines Gemisches aus einem organischen Nitrit und einem Salz einer organischen Base, geschützt werden, die entweder an Ort und Stelle unter Bildung einer geeigneten flüchtigen Nitritverbindung langsam reagieren oder in geeigneter Weise Dämpfe aussenden, die in der Dampfphase unter Bildung einer Nitritverbindung reagieren. Es kann auch eine Menge des fertigen Korrosionsschutzmittels in einen Behälter oder andere Verschlußmittel mit eingeschlossen werden. Kleinere Metallgegenstände können wirksam geschützt werden, indem man sie in ein geeignetes Verpackungsmaterial einpackt, welches gleichzeitig das Korrosionsschutzmittel umschließt. Beispiele für Verpackungsmaterialien sind Papier, Karton, Holz, Faserpappe, Gewebe, wie Baumwolle, Wolle, Seide, Kunstseide, Asbest, Folien aus Cellophan oder einer anderen hochmolekularen Substanz, Metallfolien u. dgl. Ferner können die Metallgegenstände oder das Umhüllungsmaterial mit einem Material überzogen werden, welches das Korrosions-Schutzmittel enthält. Andererseits kann das Umhüllungsmaterial mit einem flüssigen Korrosionsschutz-Verwendung von Caprinsäure als Dampfphasen-Inhibitor

Anmelder:

Shell Internationale Research Maatschappij N.V., Den Haag

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann, Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:

Philip James Raifsnider, Richmond, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 9. Juni 1959 (819 023) - -

mittel oder mit einer Lösung eines Korrosionsschutzmittels imprägniert werden, wobei in dem letztgenannten Fall das Lösungsmittel nach dem Imprägnieren entfernt wird. Auch können Absorptionsstoffe, beispielsweise Baumwolle, Silicagel, Tonerdegel, Fullererde, Kreppapier, aktive Kohle u. dgl., welche mit dem Korrosionsschutzmittel imprägniert und in die verschlossene Packung miteingepackt wurden, verwendet werden. Die Imprägnierung oder das Niederschlagen des Korrosionsschutzmittels auf einem der obenerwähnten festen Stoffe kann durch Befeuchten, Eintauchen oder Tränken des Materials mit einer Dispersion oder Lösung des Korrosionsschutzmittels, vorzugsweise in einem verhältnismäßig flüchtigen organischen Lösungsmittel, ausgeführt werden. Die Imprägnierung kann aber auch durch Verteilung einer Schmelze des oder der Korrosionsschutzmittel auf der Oberfläche des festen Trägermaterials bewirkt werden, welcher gegebenenfalls ein Mittel zur Erniedrigung des Schmelzpunktes des oder der Korrosionsschutzmittel beigemischt sein kann. Faserige Stoffe können auch durch Berührung mit den Dämpfen der Schutzstoffe imprägniert werden. Stillgelegte Schiffe können gegen Schäden ihrer Maschinenanlagen durch Versiegeln des Maschinenraumes oder eines anderen Raumes, der korrosionsgefährdete Ausrüstungen enthält, geschützt werden,

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indem ein warmer Luftstrom, der mit dem Korrosionsschutzmittel gesättigt ist, vor dem endgültigen Versiegeln eingeführt wird. Eine weitere Anwendungsart ist die Bildung von Aerosolen, welche geeignet sind, das Korrosionsschutzmittel in feinverteilter Form über die gegen Korrosion zu schützenden Oberflächen zu verteilen. Ferner ist es in vielen Fällen vorteilhaft, eine oder mehrere Papier- oder Gewebelagen mit flüchtigen Korrosionsschutzmitteln zu behandeln oder zu imprägnieren und dann daraus ein Mehrschichtenpapier oder Mehrschichtengewebe herzustellen. Dabei wird für die äußeren Lagen Papier verwendet, welches erheblich weniger porös oder weniger durchlässig für die Dämpfe des Korrosionsinhibitors ist als die imprägnierten Papierlagen, die auf die Innenseite der Verpackung bzw. in die Nähe der zu schützenden Metallteile zu liegen kommen. In solchen Fällen kann die äußere Lage eine Metallfolie, wie Zinn- oder Aluminiumfolie, sein. Ähnliche Ergebnisse werden auch durch Überziehen der einen Seite eines mit einem flüchtigen Korrosionsschutzmittel imprägnierten Papiers mit einem Wachsfilm erhalten.

Einer der schwerwiegenden Nachteile dieser Korrosionsschutzmittel besteht darin, daß ein Verpakkungsmaterial zu verwenden ist, welches entweder neutral oder schwach basisch reagiert. Weiterhin werden viele Metalle, wie Messing oder Kupfer, von Aminen u. dgl. direkt korrodiert oder erhalten Flecke, weswegen Amine, Aminnitrite u. dgl. keine befriedigenden Korrosionsinhibitoren für diese Metalle sind.

Ferner wurden bereits die zu schützenden Metallteile mit ölhaltigen Zubereitungen überzogen, die zahlreiche kontaktwirksame Korrosionsinhibitoren enthielten. Unter bestimmten Bedingungen wurden ölhaltige Zusammensetzungen verwandt, deren Korrosionsinhibitoren in der Wärme verdampfen sollten und dadurch eine korrosionsverhütende Atmosphäre über dem öl schufen. Diese Atmosphäre mußte dann von Metall eingeschlossen sein, wie es beispielsweise in einem Kurbelgehäuse der Fall ist. Die Nachteile und Grenzen eines solchen Verfahrens liegen auf der Hand. Zunächst müssen natürlich in den meisten Fällen die auf diese Weise mit ölhaltigen Korrosionsschutzmitteln geschützten Metallteile vor ihrer endgültigen Verwendung gereinigt werden. Weiterhin maskiert oder verringert das öl häufig die Wirksamkeit der darin enthaltenen Korrosionsinhibitoren. Es ist in der Tat häufig notwendig, Korrosionsinhibitoren in Schmierölen durch den Zusatz weiterer Stoffe zu »aktivieren«, wie durch schwefelhaltige Verbindungen, phenolische Verbindungen und/oder mehrbasische Carbonsäuren, deren Amide oder Ester. Alle diese Zusätze erhöhen natürlich den Preis der korrosionsverhütenden Zusammensetzung; durch die Notwendigkeit, das öl oder die ölhaltige Substanz vor Gebrauch von den Metallteilen zu entfernen, werden die Gesamtkosten noch weiter erhöht.

Die genannten und andere Nachteile werden durch die Erfindung behoben.

Die Erfindung sieht die Verwendung von Caprinsäure als Dampfphasen-Inhibitor bei Temperaturen von etwa — 1 bis etwa 43° C in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 50 g/m² Verpackungsmaterial zum Schutz von metallischen Gegenständen, insbesondere aus Eisen und Stahl, vor Korrosion vor.

Die erfindungsgemäße Verwendung der Caprinsäure als Dampfphasen-Inhibitor kann auf verschiedene Weise erfolgen. Diese Anwendungsarten, wie das Einpacken des Korrosionsschutzmittels zusarnmen mit dem zu schützenden Gegenstand, Überziehen bzw. Imprägnieren der Verpackungsmaterialien mit dem Korrosionsschutzmittel, Miteinpacken von mit dem Korrosionsschutzmittel imprägnierten Absorptionsstoffen, Imprägnierung von einzelnen Lagen eines Mehrschichtenverpackungsmaterials u. dgl., wurden bereits oben eingehend erörtert.

Einer der Vorteile der Erfindung liegt darin, daß die Caprinsäure unter den verschiedensten Umgebungsbedingungen als Korrosionsinhibitor hochwirksam ist. Ferner ergibt Caprinsäure einen völlig befriedigenden Korrosionsschutz auch für kupferhaltige Metalle, ebenso wie für Stähle und eisenhaltige Metalle. Bei der vorliegenden Erfindung ist

so es überraschend, daß nahe verwandte Fettsäuren in ihrer korrosionsverhütenden Wirkung in der Dampfphase im Gegensatz zu ihrer Wirkung bei Anwendung in einer öldispersion unerwartete Unterschiede zeigen, wenn sie auf Papier oder andere Verpakkungsmaterialien aufgebracht sind. In öldispersion wird mit einer Anzahl verschiedener Fettsäuren ungefähr der gleiche Korrosionsschutz erzielt; zwischen den nahen Homologen der Caprinsäure wurden höchstens geringe Unterschiede festgestellt. Arbeitet man jedoch unter im wesentlichen »trockenen« Bedingungen, d. h. ist im wesentlichen kein Öl oder keine andere Flüssigkeit anwesend, so ist die Schutzwirkung der Caprinsäure in der Dampfphase und bei gewöhnlichen Temperaturen hervorstechend. Dies ist aus den Beispielen ersichtlich, in denen Capronsäure und Caprylsäure und ebenso Laurinsäure in ihrer Schutzwirkung in der Dampfphase mit Caprinsäure in Vergleich gesetzt sind. Wie die Ergebnisse zeigen, wird das Rosten durch Capronsäure und Caprylsäure eher beschleunigt, während Laurinsäure (die sogar das nächsthöhere Homologe der Caprinsäure darstellt) unter den hier berücksichtigten Raumtemperaturen nur begrenzte Wirksamkeit hat. Damit verglichen zeigte sich Caprinsäure hoch wirksam für den Schutz von Eisen, Stahl, Kupfer oder Messing. Erfindungsgemäß kann das Material, auf das die Caprinsäure aufgebracht wird oder das die Caprinsäure enthält, durch den Zusatz von Amincarboxylaten weiter verbessert werden, vorzugsweise durch Salze von Aminen mit einer Fettsäure mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen im Molekül. Die Wirksamkeit der Caprinsäure zeigt sich nur bei Temperaturen zwischen etwa — 1 und etwa 43° C. Die folgenden Beispiele zeigen die Unterschiede bei Verwendung von Caprinsäure und ihrer Homologen in einer Korrosionsschutzprüfung in der Dampfphase, die für Temperaturen zwischen etwa — 1 und etwa 43° C entwickelt wurde. Derartige Bedingungen würden etwa bei der Lagerung von Metallteilen in Lagerhäusern oder unter ähnlichen Umständen vorliegen. Für die Prüfung wird ein Metallteil in einem Block aus Phenolformaldehydharz befestigt und mittels eines Glasrohres in einem Glasbehälter 40 mm hoch über einem Filtrierpapier aufgehängt, das mit dem Korrosionsinhibitor imprägniert ist. Das Filtrierpapier liegt auf einer perforierten Plattform, unterhalb deren sich Wasser befindet. Die ganze Apparatur wird 16 Stunden lang in einem Trockenschrank von

38° C gesetzt. Anschließend wird Eiswasser in das Glasrohr oberhalb des Metallteiles eingefüllt und dadurch Kondensation von Wasser auf den freien Oberflächen des Metalls bewirkt. In Abständen von 2 Stunden wird die Apparatur in Augenschein genommen und das Eiswasser erneuert, so daß ständig kühles, frisches Kondensat auf die Oberfläche des Metallteiles gelangt, während es auf der genannten Temperatur von 38° C gehalten wird.

Vorzugsweise wird die Caprinsäure erfindungsgemäß in solchen Mengen angewandt, daß der Korrosionsschutz für das betreffende Metall und unter den zu erwartenden Bedingungen für eine längere Zeit anhält. Für die Versuche wurden jeweils 4 g der betreffenden Säure in 20 cm³ Isopropylalkohol aufgelöst. 0,5 cm³ dieser Lösungen wurden auf Filtrierpapierscheiben von 65 mm Durchmesser aufgebracht.

Die unten angeführten Ergebnisse zeigen, daß unter diesen Temperaturbedingungen Caprinsäure für mindestens 4 Perioden von je 2 Stunden einen hervorragenden Korrosionsschutz lieferte. Weiterhin zeigen die Ergebnisse, daß die nahen Homologen, nämlich Caprylsäure und Capronsäure, keine Schutzwirkung hatten, während Laurinsäure das Rosten nur für zwei Perioden verhinderte. Wird Methylamincaprat zusammen mit Caprinsäure angewandt, so ergibt sich ebenfalls ein praktisch vollständiger Korrosionsschutz in der Dampfphase.

	Zahl	Ergebnisse
	der Perioden
	bezüglich der Eiswasser
	erneuerung	völlig verrostet
	(2 Stunden)	fast völlig verrostet
Ohne Inhibitor	1	fast völlig verrostet
Capronsäure (C₆)	2	Fleckenbildung
Caprylsäure (C₈)	2	kein Rost
Pelargonsäure (C₉)	2	völlig verrostet
Caprinsäure (C₁₀)	4	kein Rost
Undecylsäure (C₁₁)	2	verrostet
Laurinsäure (C₁₉)	2	kein Rost
Myristinsäure (C₁₄)	2
Caprinsäure + Me-	2
thylamincaprat

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Caprinsäure als Dampfphasen-Inhibitor bei Temperaturen von etwa — 1 bis etwa 43° C in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 50 g/m² Verpackungsmaterial zum Schutz von metallischen Gegenständen, insbesondere aus Eisen und Stahl, vor Korrosion.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 814 725, 849 791;
österreichische Patentschrift Nr. 185 190.

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