DE1211893B - Verwendung eines Gemisches als Korrosionsinhibitor fuer Metalle, deren Oberflaechen mit Kesselsteinverhuetungs- und Gefrierschutzmitteln enthaltenden waessrigen Fluessigkeiten in Beruehrung kommen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23f

Deutsche KL: 48 dl -11/08

Nummer: 1211 893

Aktenzeichen: S 87025 VI b/48 dl

Anmeldetag: 30. August 1963

Auslegetag: 3. März 1966

Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Gemisches aus einer oder mehreren Verbindungen als Korrosionsinhibitor für Metalle, deren Oberflächen mit Kesselsteinverhütungs- und Gefrierschutzmitteln enthaltenden wäßrigen Flüssigkeiten in Berührung kommen, deren pH-Wert durch Zusatz eines Alkalihydroxyds auf einen Wert zwischen 7 und 8,5 gebracht ist. Um die Korrosion von Metallen der genannten Art zu unterdrücken, wurden bereits Korrosionsinhibitoren auf der Basis von Alkalisalzen, Bor- und Phosphorsäuren, bestehend aus Borax, primärem und/oder tertiärem Phosphat und gegebenenfalls einem Alkalisalz des Mercaptobenzothiazols zum Einsatz gebracht. Zweckmäßigerweise stellt man derartige Inhibitoren auf einen pH-Wert zwischen 7 und 8 ein. Die bekannten Korrosionsinhibitoren, die den Angriff spezifischer wäßriger Lösungen auf die damit in Verbindung stehenden Metalloberflächen ausschalten oder zumindest stark reduzieren sollen, haben den Nachteil, daß ein bestimmter Inhibitor seine optimale Wirkung nur auf ein bestimmtes Metall ausübt. Da jedoch bei Motoren oder allgemein bei Wärmekraftmaschinen häufig Kühlmittelkreisläufe vorgesehen sind, bei denen das Kühlmittel außer mit dem Motor und dem Kühler noch mit einem weiteren Wärmeaustauscher oder einer Luftheizung zur Beheizung des Innenraumes bei Kraftfahrzeugen verbunden ist, kommt das Kühlmittel zwangläufig mit den Oberflächen verschiedener Metalle in Berührung, die unterschiedliche chemische Eigenschaften besitzen. Ein optimaler Korrosionsschutz für mehrere Metalle läßt sich aus den obengenannten Gründen durch einen Inhibitor nicht erzielen. Die zwischen den unterschiedlichen Metallen beispielsweise bestehenden elektrischen Verbindungen sind eine zusätzliche Ursache galvanischer Korrosion. Beispielsweise kann ein bestimmter Inhibitor, der die Korrosionswirkung eines Gefrierschutzmittels — als solche kommen bekanntlich in erster Linie Alkohole, wie Glykole oder Glycerin, in Frage — auf Eisenmetalle unterdrückt, bei Aluminiumlegierungen völlig wirkungslos sein oder sogar die Korrosion beschleunigen.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, einen Korrosionsinhibitor für Metalle der genannten Art zu schaffen, der nicht nur seine Wirkung auf ein bestimmtes Metall, sondern auf eine ganze Reihe der hauptsächlich verwendeten Metalle ausübt. Der Korrosionsinhibitor gemäß der Erfindung soll seine Wirkung insbesondere auf Aluminium, Eisen, Nickel, Chrom, Kupfer, Zink, Blei, Zinn, Magnesium und auf die Legierungen dieser Metalle ausüben.

Verwendung eines Gemisches als
Korrosionsinhibitor für Metalle, deren
Oberflächen mit Kesselsteinverhütungs- und
Gefrierschutzmitteln enthaltenden wäßrigen
Flüssigkeiten in Berührung kommen

Anmelder:

Societe Anonyme des Usines Chausson,

Asnieres, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Hoffmann und Dipl.-Ing. W. Eitle,

Patentanwälte, München 8, Maria-Theresia-Str. 6

Als Erfinder benannt:
Alain Edouard Plegat,
Asnieres, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 1. Oktober 1962 (910 895)

Das erfindungsgemäße Ziel läßt sich durch die Verwendung eines Gemisches aus einer oder mehreren Verbindungen von Alkaliborat, Alkalisilicat aus einer Verbindung der Mercaptane, Thioalkohol oder Thioäther und aus einem Aldehyd als Korrosionsinhibitoren für den genannten Zweck erreichen. Obgleich die einzelnen Verbindungen des erfindungsgemäß verwendeten Gemisches als solche bereits als Inhibitoren zur Korrosionsverbindung von Metallen bekannt sind, muß es als unerwartetes Ergebnis gewertet werden, daß man durch Anwendung des genannten Gemisches eine sehr gute Antikorrosionswirkung bei einer Vielzahl von Metallen gleichzeitig erreicht.

Zweckmäßigerweise setzt man bei der erfindungsgemäßen Verwendung eines derartigen Gemisches diesem als Kesselsteinverhütungsmittel noch bekannte wasserlösliche Cellulosederivate wie Celluloseäther, insbesondere Methyl- oder Äthylcellulose, allein oder in Kombination zu. Dadurch wird die Bildung unerwünschter Ablagerungen durch die Entstehung von sich niederschlagenden Metallsalzen verhindert.

Zusätzlich kann man bei der Verwendung des obengenannten Gemisches als Korrosionsinhibitor diesem auch noch ein Schaumverhütungsmittel bei-

609 510/398

fügen, was für Kühlmittelkreisläufe von besonderem Wert ist, bei denen eine durch eine Pumpe bewirkte Zwangsumwälzung der Flüssigkeit erfolgt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Beispielen, durch die die Erfindung jedoch nicht beschränkt wird.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung des genannten Gemisches als Inhibitor verwendet man die Eigenschaften der einzelnen Stoffe, die als solche bekannt sind und die sich aus der Verwendung von Borax, allein oder in Gegenwart von Mercaptobenzothiazol, dessen Eigenschaften als Korrosionsinhibitor bekannt sind, jedoch nicht ausreichen, um einen Kreislauf wirksam zu schützen, von dem mindestens bestimmte Teile aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sind, vor allem, wenn die Umlaufflüssigkeit etwa die Umgebungstemperatur hat. Die bekannte Wirkung von Borax wird dagegen innerhalb eines sehr großen Temperaturbereiches zwischen —40 und +115⁰C verstärkt und zufriedenstellend gemacht, wenn erfindungsgemäß die folgende Zusammensetzung verwendet wird:

Erfindungsgemäß wurde festgestellt, daß bestimmte Celluloseprodukte gute Ergebnisse liefern können. Im besonderen sind Kesselsteinverhütungsmittel, welche mit dem vorangehend beschriebenen {qhibitpr verträglich sind, πα Wasser lösliche Celluloseäther, vor allem Methylcellulose, Äthylcellulose und Carboxynieth.ylcellulqs,e (Celluloseglykolat).

Eine weitere Gruppe von Produkten, die ebenfalls wegen ihrer Kesselsteinverhütungswirkung verwendet ίο werden kann, wird durch die Triglykolamidsäuren oder Äthyleniminotetraessigsäuren und/oder die Säuren der gleichen Familie oder ihrer löslichen Salze gebildet.

Um zu verhindern, daß die hergestellte wäßrige Lösung schäumt, wird erfindungsgemäß entweder eines der Isomere oder ein Gemisch von mehreren Isomeren der Octylalkohole verwendet, von denen festgestellt wurde, daß sie voll verträglich sowohl mit den vorgenannten Inhibitorprodukten als auch

ao mit den vorgenannten Kesselsteinverhütungsmitteln sind.

Nachfolgend werden einige Beispiele für erfindungsgemäße Inhibitorprodukte gegeben.

Borax 4,0 bis 16,0 g/l

kristallisiertes Natriummetasilicat 0,2 bis 3,0 g/l

eine Verbindung der Familie der Thioalkohole, Mercaptane oder der Familie der Thioäther 0,6 bis 5,0 g/l

ein Aldehyd 0,1 bis 5,0 g/l

Alkalihydroxyd oder -carbonat zum Erzielen eines pH-Wertes > 7 < 8,5 ausreichend

Wasser ausreichend für

11 Lösung

35

Der pH-Wert dieser Lösung wird eingeregelt, da beobachtet wurde, daß dieser von sehr großer Bedeutung ist. Zum Einregeln des pH-Wertes wird der Lösung, wie oben angegeben, die erforderliche Alkalimenge zugesetzt, damit der pH-Wert der Kühlflüssigkeit einen zwischen 7 und 8,5 liegenden Wert erhält. Bei niedrigeren Werten sind die Eisenmetalle schlecht geschützt, während bei Werten über 8,5 der Schutz der Legierungen von Aluminium, Blei und Zinn nicht ausreichend ist. Der bevorzugte pH-Wert liegt bei etwa 8.

Wenn eine gefrierfeste Lösung erhalten werden soll, wird zuerst eine konzentrierte Inhibitorlösung hergestellt, welche vorzugsweise zwischen 4 und 10 ⁰Zo des zu schützenden Volumens beträgt. Diese konzentrierte wäßrige Inhibitorlösung wird der als Grundflüssigkeit dienenden Frostschutzflüssigkeit zugesetzt. Schließlich wird dem Gemisch aus der Frostschutzmittellösung und der konzentrierten Inhibitorlösung eine solche Menge Alkalihydroxyd zugesetzt, daß im Gemisch ein pH-Wert von 8 erhalten wird.

Das auf diese Weise erhaltene Produkt, das gegebenenf alls Frostschutzeigenschaften hat, kann nicht auch als Kesselsteinverhütungsmittel betrachtet werden, und es ist zu bemerken, daß nicht alle gewöhnlich als Frostschutzmittel verwendeten Produkte in Verbindung mit der vorangehend beschriebenen Inhibitorlösung verwendet werden können, da diese Kesselsteinverhütungsmittel nicht mit der Inhibitorlösung verträglich sind.

Beispiel 1

Gemisch zur Verhütung von Korrosion und Kesselsteinbildung für Kühl- und Heizeinrichtungen von Land-, Wasser-, Luft- und Raumfahrzeugen sowie stationären Anlagen:

Borax Na₂B₄O₇, 10 H₂O 10,0 g/l

Natriummetasilicat Na₂SiO₃,

5H₂O .:...... 1,0g/l

Butyldisulfid

[(CH₃-CH₂-CH₂-CH₂), S₂] 1,0 g/l

Crotonaldehyd 0,1 g/l

Carboxymethylcellulose 2,0 g/l

Octylalkohol 1,0 g/l

Ätznatron etwa 1,5 g/l

Wasser ausreichend

für 11 Lösung

Beispiel 2

Gefrierfestes Gemisch zur Verhütung von Korrosion und Kesselsteinbildung zur Verwendung als Frostschutzflüssigkeit:

Borax Na₂B₄O₇, 10 H₂O 9,0 g/l

Natriummetasilicat

Na₂SiO₃, 5 H₂O 1,5 g/l

Eutyldisulfid

[(CH₃-CH₂^CH₂-CH₂)^S₂] 1,5 g/l

Zimtaldehyd 2,0 g/l

Carboxymethylcellulose 2,0 g/l

Octylalkohol 1,5 g/l

Ätznatron etwa 1,5 g/l

Glykol 5QO ecm

Wasser ausreichend

für 11 Lösung

Beispiel 3

Konzentriertes gefrierfestes Produkt zur Verhütung von Korrosion und Kesselsteinbildung zum Vermischen mit Wasser:

Borax Na₂B₄O₇, 10 H₂O 18,0 g

Natriummetasilicat Na₂SiO₃, 5 H₂O 2,5 g

Mercaptobenzothiazol 2,5 g

Zimtaldehyd 2,0 g

Ätznatron 3,0 g

Carboxymethylcellulose 4,0 g

Octylalkohol 3,0 g

Wasser 50 ecm

Glykol 950 ecm

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verwendung eines Gemisches aus einer oder mehreren Verbindungen von Alkaliborat, Alkalisilicat, aus einer Verbindung der Mercaptane, Thioalkohole oder Thioäther und aus einem Aldehyd als Korrosionsinhibitor für Metalle, deren Oberflächen mit Kesselsteinverhütungsund Gefrierschutzmittel enthaltenden wäßrigen Flüssigkeiten, deren pH-Wert durch Zusatz eines Alkalihydroxyds auf einen Wert zwischen 7 und 8,5 gebracht ist, in Berührung kommen.

2. Verwendung des Korrosionsinhibitors nach Anspruch 1, in wäßrigen Flüssigkeiten, die als Kesselsteinverhütungsmittel für diesen Zweck bekannte wasserlösliche Cellulosederivate, wie Celluloseäther, insbesondere Methyl- oder Äthylcellulose, allein oder in Kombination, enthalten.

3. Verwendung des Korrosionsinhibitors nach Anspruch 1, in wäßrigen Flüssigkeiten, die als Kesselsteinverhütungsmittel einen Zusatz von Triglykolamidsäuren oder Äthyleniminotetraessigsäuren und/oder Säuren der gleichen Familie oder ihrer löslichen Salze enthalten, wobei die erwähnten Säuren allein oder in Kombination vorhanden sind.

4. Verwendung des Korrosionsinhibitors nach den Ansprüchen 1 bis 3, in wäßrigen Flüssigkeiten, denen als Schaumverhütungmittel eines der Isomere oder ein Gemisch von mehreren Isomeren des Octylalkohols zugefügt ist.

5. Verwendung des Korrosionsinhibitors nach den Ansprüchen 1 bis 4, in wäßrigen Flüssigkeiten, die ein bekanntes Gefrierschutzmittel aus der Familie der Alkohole, wie Glycerin, Polyalkohole, Glykole oder ihre Derivate, enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 045 173.