DE1243307B

DE1243307B - UEberzugsmittel zum Korrosionsschutz fuer Metalle

Info

Publication number: DE1243307B
Application number: DE1958V0013750
Authority: DE
Inventors: Erich Koppitz; Dipl-Chem Dr Kurt Stickdorn
Original assignee: Deutsches Hydrierwerk Rodleben VEB
Current assignee: Deutsches Hydrierwerk Rodleben VEB
Priority date: 1958-01-22
Filing date: 1958-01-22
Publication date: 1967-06-29

Description

Überzugsmittel zum Korrosionsschutz für Metalle Es ist bekannt, Gegenstände aus Metall gegen Korrosion bei der Lagerung, dem Transport oder während des Gebrauchs dadurch zu schützen, daß man die Oberfläche derselben mit einem Schutzmittel überzieht. Dies kann in der verschiedensten Weise, z. B. durch Streichen, Spritzen, Tauchen od. dgl., mittels Öl-, Fett- oder Wachsstoffen in geschmolzener, gelöster oder emulgierter Form erreicht werden. Die Wirkung beruht dann im wesentlichen darauf, daß ein Hinzutreten von Wasser, Luftsauerstoff sowie sonstigen angreifenden Agenzien zur Oberfläche der Metalle verhindert bzw. stark erschwert wird. Zur Verstärkung der Korrosionsschutzwirkung werden solchen Mitteln häufig Inhibitoren anorganischer oder organischer Natur zugesetzt. Es ist z. B. nach dem belgischen Patent 515 619 bekannt, daß man einen Korrosionsschutzanstrich dadurch erhält, daß man Fettamin- oder andere Aminphosphate mit 2 bis 16 °/o Zinkchromat in Kunstharze einarbeitet und dadurch ein permanent wirkendes Schutzanstrichmittel erhält. Das Zinkchromat bleibt dabei als solches in unlöslicher Form erhalten.
Es wurde nun gefunden, daß die aus Aminen der Fettreihe einerseits und aus zur Komplexbildung geeigneten Metallverbindungen andererseits in an sich bekannter Weise (vgl. Journ. Am. Chem., 800, 68 [1946], S. 67 und 849) erhältlichen Metallkomplexverbindungen ausgezeichnete Mittel zum Schützen von Metallen gegen Korrosion sind, die in ihrer Wirkung, insbesondere auch im neutralen Bereich, sowohl die von Zinkphosphat, Aminphosphaten und Zinkchromat als auch von Fettaminen für sich allein erheblich übertreffen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Komplexverbindungen sind nur wenig wasserlöslich, größtenteils praktisch wasserunlöslich, dagegen in einigen technisch gebräuchlichen Lösungsmitteln löslich. Die Anwendung der Fettamin-Metallkomplex-Verbindungen kann in gelöster, emulgierter, suspendierter oder salbiger Form erfolgen. Die Mit-, verwendung von fett- oder wachsartigen Stoffen, insbesondere zur Emulsions- bzw. Dispersionsbildung, ist möglich und in vielen Fällen vorteilhaft.
Als organische Metallkomplexverbindungen der beanspruchten Art kommen solche in Betracht, die aus Aminen der Fettreihe, vorzugsweise solchen mit 4 bis 18 Kohlenstoffatomen, einerseits und andererseits zur Komplexbildung befähigten Metallverbindungen, insbesondere Oxyden, Hydroxyden sowie Salzen, z. B. Carbonaten, Acetaten, Phosphaten derselben, erhalten werden; wobei in erster Linie die Verbindungen von Metallen, wie Zink, Kupfer, Cadmium, Quecksilber od. dgl., genannt seien. Die Her-Stellung der Fettamin-Metallkomplex-Verbindungen kann in verschiedener Weise, z. B. durch Zusammenbringen der Metallkomponenten, beispielsweise Zinkoxyd, mit dem Phosphat, Acetat oder ähnlichen Verbindungen eines Fettamins erfolgen.
Weiterhin wurde gefunden, daß es nicht notwendig ist, die Komplexverbindungen in isolierter reiner Form einzusetzen, sondern d,aß man auch Gemische von Aminen der Fettreihe mit den zur Komplexbildung geeigneten Metallverbindungen verwenden kann. In diesem Fall erfolgt die Komplexbildung innerhalb des angewandten Mediums, z. B. Mineralöl, Wollfett oder Paraffin (zweckmäßig bei Temperaturen über 40° C). Hierbei ist es unwesentlich, ob die eine oder andere Komponente im überschuß vorliegt. Die Tatsache, ,daß die Korrosionsschutzwirkung weit besser ist als die der Komponenten allein, liefert den Nachweis, daß die erhöhte Schutzwirkung nicht auf die Komponenten, sondern auf die Komplexbildung zurückzuführen ist.

Bei der Darstellung der Korrosionsschutzmittel gemäß der Erfindung kann man in der Weise verfahren, daß man die Verbindung der Metalle, die zur Komplexsalzbildung geeignet sind, wie z. B. Kupferacetat oder Zinkphosphate, zweckmäßigerweise in Gegenwart von Wasser mit Fettaminen zusammenbringt und das entstandene Gemisch nach dem Durchkneten und Trocknen in Form von Lösungen, Emulsionen usw. verwendet. Man kann aber z. B. auch in der Weise verfahren, daß man eine der genannten Komponenten, die zu dem besonderen Korrosionsschutz führen, z. B. das Fettamin, mit Mineralöl od. dgl. vorher vermischt und dann erst mit der anderen Komponente, z. B. Zinkphosphaten, gegebenenfalls unter Zusatz einer freien Säure, wie z. B. Phosphorsäure, versetzt. Unter diesen Umständen erfolgt die Komplexbildung innerhalb des Mineralöls bzw. sonstigen Mediums. Beispiel 1 30 Gewichtsteile technischer Phosphorsäure mit einem Gehalt von 74% Orthophosphorsäure werden in einer etwa 50°C warmen Mischung von 47 Gewichtsteilen technischem Fettamingemisch der Molekülgröße C10 bis Cl., und 90 Gewichtsteilen Wasser eingerührt und in den erhältlichen Brei 23 Gewichtsteile Zinkoxyd eingearbeitet, worauf die Masse auf Blechen bei 40 bis 50° C getrocknet und gesiebt wird. Die erhaltene Fettamin-Metallkomplex-Verbindung, die eine lockere feinkörnige farblose Masse darstellt, wird darauf in eine 50° C warme Emulsion, die aus 200 Gewichtsteilen gereinigtem Wollfett (Handelsbezeichnung Lanolin), 200 Gewichtsteilen Paraffin (Schmelzp. etwa 45° C), 400 Gewichtsteilen Paraffinöl, technisches Spindelöl oder Maschinenöl und 100 Gewichtsteilen Wasser bereitet ist, eingerührt und die so bereitete Salbenmischung auf einem Walzenstuhl homogenisiert. Auf Gegenstände aus Eisen oder Stahl aufgebracht, vermag diese Rostschutzsalbe die Korrosion zu unterbinden bzw. weitgehend zu unterbinden bzw. weitgehend zu verzögern. Beispiel 2 In 630 Gewichtsteile geschmolzener technischer Vaseline werden 70 Gewichtsteile eines Emulgators, der aus einem Gemisch primärer, verzweigtkettiger Alkohole mit 30 bis 40 Kohlenstoffatomen besteht, das in bekannter Weise aus Fettalkoholen durch Kondensation nach Guerbet erhalten worden ist, und 60 Gewichtsteilen Fettamingemisches der Molekülgröße Cl, bis C14 gelöst und in der 60° C warmen Lösung 30 Gewichtsteile Zinkoxyd verteilt. Anschließend wird eine Lösung von 35 g technischer Phosphorsäure (Gehalt an Orthophosphorsäure 74%) in 175 Gewichtsteile Wasser homogen eingearbeitet. Die erhältliche Salbe kann in gleicher Weise wie die des Beispiels 1 zur Anwendung gebracht werden. Beispiel 3 Technisches Fettamin (Molekülgröße C10 bis C12) wird mit technischer Phosphorsäure neutralisiert und dann Zinkchromat zugegeben. 12,5 Teile dieses Gemisches werden mit 287,5 Teilen technischer Vaseline sehr gut verrührt. Die entstandene Paste wird auf ein zylindrisches Stück Eisen aufgetragen und dieses dann bei 50° C Wasserdampf und Luft ausgesetzt. In gleicher Weise wird mit erfindungsgemäß hergestelltem Zinkammonphosphatkomplex verfahren. Die Ergebnisse sind in nachstehender Tabelle zusammengefaßt.

Vergleich der Schutzwirkung gegen Rosten

Versuchs-

dauer Zinkehromat-Amin- Zinkaminphosphat-

Tage phosphat komplex

2 punktförmige ohne Veränderung

Rostspuren

7 geringe ohne Veränderung

Vergrößerung

der Rostspuren

15 Vermehrung punktförmige

der Rostspuren Rostspuren

22 Rostflecken geringe

Vergrößerung

der Rostspuren

28 stark verrostet ohne weitere

Veränderung

Der Vergleich zeigt deutlich die Überlegenheit des erfindungsgemäß hergestellten Komplexes gegenüber dem nicht komplexen Salzgemisch.

Beispiel 4 1 Mol Zinkoxyd wird unter Rühren in 2 Mol einer Fettsäurefraktion (mit 7 bis 9 C-Atomen im Molekül) bei 120° C eingerührt. Nach erfolgter Auflösung des Zinkoxyds werden 2 Mol eines primären Amins aus Spermölfettsäure zugegeben. Die erhaltene homogene pastenartige Substanz kann in üblichen organischen Lösungsmitteln, ferner in Mineralölen und Fetten in Mengen bis 30 % gelöst werden.
Mit Methanol abgeriebene Eisenstäbchen wurden 1. in eine Lösung von 2 Gewichtsprozent des Komplexes in Tetrachlorkohlenstoff mit einem Zusatz von 2 % Maschinenöl und zum Vergleich 2. in eine 4%ige Lösung von Maschinenöl in Tetrachlorkohlenstoff, 3. in Maschinenöl getaucht: Nach Verdunsten des Lösungsmittels wurden die Proben zusammen mit einer vierten unbehandelten im Freien der Witterung ausgesetzt.
Nach zwei regnerischen Nächten war die Oberfläche der Probe mit dem erfindungsgemäßen Wirkstoff zu weniger als 1% angerostet, während der Rostbedeckungsgrad der Proben mit der 411/eigen Maschinenöllösung und mit reinem Maschinenöl 80% und der -der unbehandelten Probe 10011/o betrug.

Claims

Patentanspruch: Verwendung von Metallkomplexverbindungen aus Aminen der Fettreihe und komplexbildenden Metallverbindungen in Form von Lösungen, Dispersionen oder Pasten in überzugsmitteln zum Korrosionsschutz für Metalle. In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 515 619; Chem. Zentralbl., 1954, S.11062.