DE1287415B - Korrosionsschutzmittel und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Korrosionsschutzmittel und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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- DE1287415B DE1287415B DE1960A0034792 DEA0034792A DE1287415B DE 1287415 B DE1287415 B DE 1287415B DE 1960A0034792 DE1960A0034792 DE 1960A0034792 DE A0034792 A DEA0034792 A DE A0034792A DE 1287415 B DE1287415 B DE 1287415B
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- C23—COATING 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
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- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/04—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly acid liquids
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Description
- Die Erfindung betrifft Korrosionssehutzmittel f-ür mit sauren Lösungen in Berührung kommenden Flußstahl und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
- Bekanntlich ist die durch die Einwirkung von Säuren hervorgerufene Korrosion von Metalloberflächen ein ernstes Problem. Diese Erscheinung tritt auf bei chemischen und elektrolytischen Ätzverfahren, sauren Tauchverfahren, bei der Reinigung von Anlagen, Reaktivierung an Erdölsonden sowie allgemein bei der Lagerung und dem Transport von Säuren und Säure enthaltenden Flüssigkeiten. Der durch Säurekorrosion hervorgerufene jährliche Verlust an Werten in der Industrie ist ungeheuer, und aus diesem Grunde spielt die Hemmung der Einwirkung solcher Chemikalien eine wichtige Rolle.
- Es ist eine auffallende Tatsache, daß auf Grund der sehr unterschiedlichen Art der jeweils herrschenden Bedingungen, bei denen diese Korrosion eine Rolle spielt, kein einziges Korrosionsschutzmittel aufgefunden wurde, das universell anwendbar ist. Als Korrosionsschutzmittel verwendete Verbindungen, die auF einem Sektor besonders wirkungsvoll sind, können auf einem anderen ohne Wirkung oder sogar schädlich sein. Daraus ergibt sich im allgemeinen die Notwendigkeit, die Wirkung zahlreicher Korrosionssehutzmittel zu prüfen, um ihre Eignung flür einen bestimmten Zweck festzustellen. Somit wird die fortwährende Suche nach besseren Korrosionssehutzmitteln notwendigerweise hauptsächlich auf empirischer Basis durchgerührt.
- Die Erfindung betrifft nun Korrosionsschutzmittel, die unter stark unterschiedlichen Anwendungsbedingungen eine sehr hohe Wirkung zeigen. Diese Korrosionsschutzmittel eignen sich insbesondere zum Schutz von Metalloberflächen gegenüber der Einwirkung von Salzsäurelösungen, doch können sie allgemein bei allen Säure enthaltenden Medien verwendet werden. Die unerwartet überlegene Korrosionsschutzwirkung der Mittel nach der Erfindung gestattet die Verwendung viel geringerer Mengen zur Erzielung eines Korrosionsschutzes, als bei anderen Korrosionsschutzmitteln notwendig ist. Diese Tatsache bietet natürlich den Verbrauchern wichtige wirtschafIliche Vorteile.
- Es ist daher ein allgemeines Ziel der Erfindung, Korrosionsschutzmittel zur Verflügung zu stellen, die unter stark- unterschiedlichen Anwendungsbedingungen eine schi- hohe Wirksamkeit bei Säurekorrosion zeigen. Ein anderes Ziel der Erfindung sind Korrosionsschutzmittel, die Meialloberflächen gegenüber der korrodierenden Wirkung speziell von Salz-'itire enthaltenden Lösungen und allgemein von enthaltenden Lösungen schützen. Ein weitere", Ziel der Erfindung ist ein Verl'ahren zur Herstellung dieser Korroslorisschutzmittel.
- 1«.'% wurde t'estgestellt, daß nian aus dem Umsetzungsprodukt eines acetylenisch ungesiittigten Alkohols init bestimmten Aminen in Kombination mit einem geeigneten Lüslichinacher bzw. Löser ein Mittel erhält, das die korrodierende Wirkung von sauren Medien auf' Flußstahl in einem Ausmaß verhindert, wie es bisher mit Korrosionsschutzmitteln nicht möglich war.
- Die Unisetzun- von acetylenisch ungesfittigten Aik-oholen oder Alkinolen mit priiiiiii-en oder siAun-(lären Aiiiinn ist an sieh belfann'i. Spezielle Beis'Diele liir Alkohole, die ftir die Zwecke der Erfinäung verwendet werden können. sind 1)i-op#irgyi.,tikohol (2-l'ropin-l-ol), Butindiol-1,4 (2-Butin-1,4-diol), Hexinol (1-Ilexinol-3-ol), Äthyloetinol (4-Äthyl-1-oetin-3-ol) Lind Derivate von Alkoholen, wie Methylbutinol und Methylpentinol. Zwar können gute Ergebnisse praktisch mit jedem Alkinol oder dessen Derivat ei-zielt werden, doch zieht man Propar-ylalkohol vor. Diese Verbindung ist zu verhältnisMäßig niedrig e rn Preis erhiltlich ä und ermöglicht die Herstellung von Korrosionsschutzmitteln mit bester Wirkung. - Nach einem bevorzugten VerftIhren der Erfindung wird ein Alkinol mit einem geeigneten aliphatischen oder alicyclisch substituierten Amin zur Reaktion gebracht. Als Amine werden Nir die Zwecke der Erfindung aliphatische oder alicyclische, primäre Lind sekundfire Amine der allgemeinen Formeln RNH-2 und RR'NH verwendet sowie substituierte Polynielhylendiamine der allgemeinen Formel RNII«'H2),Nfl-2 worin R und R' in beiden Fällen Kohlenwasserstoffreste mit 8 bis 22 C-Atornen bedeuten. Bei sekundfiren Aminen können die Reste gegebenenfalls Lin-leich sein, x ist eine ganze Zahl von 2 bis 6.
- Beispiele 1-Lii- primäre Ainine, die unter die oben angegebene allgemeine Formel f`ällen, sind Octylainin, z Decylanlin, Dodecylamin, Tetradecylamin, Ilexadecylamin, Octadecylainin, Octadecenylamin, Ocia(lee.idienyl.iiiiin, Eikosylarnin Lind Gernische dieser Verbindungen, wie sie bei der Amnionolyse, Wasserabspaltung und Hydrierung gemischter Fett-Säuren erhalten werden, die bei der Hydrolyse natürliclier, tierischer und pflanzlicher Fette anfiallen, wie Kok-osjitjßi3), So.iabohnenöl, Talg, Baumwollsanienöl Li. ii. Ein besonders geeignetes Material ist ein etwa 211/o TetradecYlainin. 24"/() flexadecylaiiiiii, 28')1'(, Octadecylamin Lind 461)1,) Octadecenylainin enthaltendes Gemisch.
- Beispiele lür geeignete sekundäre Amine sind 11 1)i-n-oct,tdccyl.inlin, Di-n-decylamin, Di-n-dodecyl-1)i-ii-letrzidecyl.iinin, 1)i-n-Iiexzi(lecylziiiiin. n-Octyl-oct«,tclecylainin, n-Octyldodecylziiiiin Lind ii-Octyltetrzidecylziiiiin. Diese sekundären höheren Alkylainine können durch llydrierung von Nitrilen bei vei-ii-i*iltnisiii:i13ig hohen Temperaturen erhalten werden. Vermutlich lagern sich unter diesen BedingLingen primare Amine an die bei der Hydrierung der Nitrile interniediär gebildeten Alkylidenirnine an.
- Die ftir die erfindungsgeinäßen Korrosionsschutzmittel geeigneten #ilky1sLibstitLiierten ilolyiiietliylciidiaiiiine werden durch Umsetzung eines speziell definierten priiiiiii-en Amins mit Aci-ylnitril und anschließende Reduktion der Nitrilgruppe mit Wasserstoll, hergestellt. Im all-enleinell eignet sich Jede 1-Polymethylendianiinverhindung, bei der eines der an den Aminogruppen haltenden Wasserstollitonie durch eine langkettige aliphatische Gruppe mit 8 bis 22 C-Atomen substituiert ist. Es können auch N-substituierte Polymethylendiainine verwendet wer-den, Z. 13. mit 1,olgenden Subslituenten: N-Octyl# N-Decyl, N-Dodecyl, N-TetradecYl# N-Tetradecenyl# N-1 lex#iciceyl, N-1 lux.iclecciiyl, '#-()ut.tcleccnyl und Auch Gemische voll Diaminen können verwendet werden, Gemische von Dianlinen, die sich voll natürlicilen Feuen und Uell ableiten, wie Soi,ii-)ollfleiliil, Talg u fi. entlifilt diese an sich bekannte Verbindungsklasse zwei bis sechs Methylengruppen zwischen den Stickstoffatornen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt bei Verbindungen mit drei MethylengrUppen.
- Die Umsetzung zwischen dem Alkinol und dein Ainin kann in üblichen Reaktionsbehältern durchgeführt werden. Das Alkinol und das Amin werden dein Reaktionsbehälter in geeigneten Mengenverhältnissen zugeführt, es sind keine Lösungsmittel oder Katalysatoren notwendig. Zwar können die Vorteile der Erfindung erzielt werden bei einem Molverhältnis von etwa 1 bis 4 Mol Alkinol je Mol Amin, doch \Nerden beste Ergebnisse mit etwa 2 Mol Alkinol auf' etwa 1 Mol Amin erhalten. Die Reaktion geht bei Zirnmertemperatur relativ langsam vor sich, deshalb erw.ärrnt man die Reaktionsteilnehrner vorzugsweise etwa 1 bis 8 Stunden auf etwa 60 bis 150 C. Beste Eraebnisse werden jedoch ei-zielt, wenn man das Alkinol mit dein Amin etwa 5 Stunden unter Rückfluß bei einer Temperatur zwischen etwa 95 und etwa 115 C kocht. Das aus dem Alkinol und dem Amin gebildete Reaktionsprodukt ist im allgemeinen dünnflüssig, dunkel bernsteinfarben und vermutlich ein Gemisch von schwierig auftrennbaren Verbindungen. Das Reaktionsprodukt benötigt keine weitere Behandlung und kann unmittelbar nach der Beendigung der Reaktion verwendet werden.
- Gemäß der Erfindung wird das aus dem Alkinol Lind der Aminverbindung gebildete Reaktionsprodukt in Kombination mit geeigneten Löslichmachern angewendet, die bevorzugt entweder aus tertiären Arninen der allgemeinen Formel besteht, worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atomen ist und x und -i, ganze Zahlen sind, deren Summe zwischen 2 und 50 betriigt. oder aus solchen der allgemeinen Formel
worin R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atonien bedeutet Lind x, Y und -- ganze Zahlen Bind, deren Stimme von 2 bis 50 betragen kann. Diese Verbindungen werden her- gestellt, indem 111.111 ZLin"*ichst ein langkettiges pri- niäres Amin mit Aci-ylniti-il Zur Reaktion bringt Lind anschließend die Nitrilgruppe zur Aminogruppe reduziert. Hierbei ei-h.ält man ein N-aliphatisches Diniellivlendiainin, das dann init 2 bis 50 Mol Ätlivlenoxyd zu dern dargestellten Diamin konden- M ei' 1 W 1 1, d. Aliphatische Kohlenwasserstoffreste, die Unter die Definition von R bei den bevorzucten Löslich- C machern [`allen, sind der Octyl-, Dodecyl-, Tetra- decv1-. llex.tdecvl-# Heptadecyl-, 0cla- Eikosyl-, Docos#l-, Oetadecenyl-, Octadeca- dIenyl- Lind ()ctiicl,--c#iti-icnyli-est sowie statistische Gemische dieser Reste, wie sie in natürlichen Ulen und Fetten vorliegen, wie Talg, Soiabohnenöl, Kok-osiiuil,iZil Li. ii. Der Äthylenoxydgelialt dieser bevorzugten Lös- lichinacher beeinflußt die Wirkung der Korrosions- schutzInittel der Erfindung. Zwar kann die Zahl dei Mole in Äthylenoxyd von 2 bis etwa 50 betragen, doch zieht inan einen Gehalt von et"va 10 bis etwa 20 Mol Äthylenoxyd ini Löslichinacher vor. Opti- niale Wirkungen werden init etwa 15 Mol Äthylen- o\yL1 erreicht. Gernäß der [1-.i-Iiii(1#iiig werden mit (i,2ii Korrosions- gute Frgehnisse ei-zielt. Wenn die',c 25 bis etwa 75 Gewichtsprozen! produkt der Unisetzung des Alkinois mit (I.ciii Amin /Uhaiiiinen mit etwa 7# bis etwa 25 Ge%#Ichisprozent -o-,lIchinacher enthalten. Das bevorzugte Gewichts- beti--;gl eivia 50",() zu et%";i 50-1::0 Löslichniacher. Es sind Keine Speziellen zu!. ilei...tellung der "cilLitzliiiiiel l#ic cl!,1*#,i'21-# in (ii211 1 - Die genaue Art der Wirkung der KorrosiOns-SCilLitZtlIittel der Erfindung ist nicht bekannt. Ver-ITILItliCh handelt es sieh um KorrosionSSCI1LitZlIlittel des Adsorptionstyps, die eine Schutzschicht auf der Metalloberfläche bilden Lind hierdurch die BerührLin- des korrodierend wirkenden Mittels mit der metallischen OberIll'iche verhindern.
- Die nachstehenden Beispiele der neuen Nlasscii Lind ihrer Herstellung erhäutern die Erfindung.
Beispiel 1 1 Niol eines pi-Iiii'-ii-eii Aniins aus Talg und 22 Mol 1>1-ol-),11.gy1#tikollol werden etwa 5' Stunden unter Rückfluß bei 43 C gekocht. Das Reaktion"produkt ist dunkelbernsteinfarhen Lind wird in N - l'2t!gt#i,#iiii - N,N',N' - tris - (2 - h#?#-i-(-)xv#-'ii!ivl)- gelöst. Das hergesteilte primäre 'fzil#iziii-iin Ist ein Gemisch, das auch ir-i TalL# ent- halten Ut. L: crahält etwa 211!q 'Feti-zidecN"Yai-ni#-i, 1 0 --18"" Oetadec-#Janun und 4611u Der 1-Z*#"ii--,Iiitizic',i2i- ist cin Diainin- da:, "ich gleichfalls vom Tah, ahicitet und da, 15 Mol Ätll\:icl-iox%;(l enthält. Da:' Reaktionsprodukt und dur 1 iislichnlacher #Nurciel, G,#wichts,#c111:Unlis Tabelle I Probe g/crn/Tag HCI Korrosionsschutzmittel Zustand der Stücke 1 0,01113 5 - dunkle Anfressung an den Kanten 2 0,0002773 5 0,04 hell, keine Anfressung 3 0,0002768 5 0,06 hell, keine Anfressung 4 0,0002778 5 0,08 hell, keine Anfressung 5 0,01816 10 - dunkle Anfressung an den Kanten 6 0,0003354 10 0,05 kein Anfressen 7 0,0003593 10 0,08 kein Anfressen 8 0,000310 10 0,12 kein Anfressen 9 0,03637 15 - dunkle Anfressung an den Kanten 10 0,0003403 15 0,1 kein Anfressen 11 0,0003251 15 0,15 kein Anfressen 12 0,0002939 15 0,25 kein Anfressen Tabelle 11 HCI Korrosions- FeC1, 79'C Zustand der Stücke 93'C Zustand der Stücke % schutzmittel 0/0 g/cm/Tag g/crnI/Tag 5 - 0 0,6542 starke Anfressung 0,6786 starke Anfressung 5 0,08 0 0,002295 kein Anfressen 0,006005 kein Anfressen 5 0,06 0 0,003027 kein Anfressen 0,007469 kein Anfressen 5 0,04 0 0,003613 kein Anfressen 0,01025 kein Anfressen 5 - 0,3 0,6639 starke Anfressung 0,6835 starke Anfressung 5 0,1 0,3 0,01265 Anfressung 0,01464 Anfressung 5 0,15 0,3 0,01191 Anfressung 0,01269 Anfressung 5 0,2 0,3 0,01201 Anfressung 0,01269 Anfressung 7,5 - 0 0,874 starke Anfressung 0,9618 starke Anfressung 7,5 0,12 0 0,003369 kein Anfressen 0,007323 kein Anfressen 7,5 0,08 0 0,004003 kein Anfressen 0,0083 kein Anfressen 7,5 0,05 0 0,004589 kein Anfressen 0,0125 kein Anfressen 7,5 - 0,3 0,8983 starke Anfressung 0,913 starke Anfressung 7,5 0,15 0,3 0,01172 Anfressung 0,01123 Anfressung 7,5 0,25 0,3 0,01074 Anfressung 0,01221 Anfressung 7,5 0,3 0,3 0,01123 Anfressung 0,01123 Anfressung 10 - 0 1,230 starke Anfressung 1,279 starke Anfressung 10 0,12 0 0,00537 kein Anfressen 0,006835 kein Anfressen 10 0,08 0 0,00537 kein Anfressen 0,009764 kein Anfressen 10 0,05 0 0,006835 kein Anfressen 0,009764 kein Anfressen 10 - 0,3 1,240 starke Anfressung 1,230 starke Anfressung 10 0,15 0,3 0,01338 Anfressung 0,01396 Anfressung 10 0,25 0,3 0,01318 Anfressung 0,01318 Anfressung Fortsetzung HCI Korrosions- FeC13 79'C Zustand der Stücke Zustand der Stücke 0/0 schutzmittel 0/. g/CM2/Tag 10 0,3 0,3 0,01269 Anfressung 0,0122 Anfressung 15 - 0 2,173 nach 4 Stunden 2,88 nach 3 Stunden aufgelöst aufgelöst 15 0,25 0 0,006249 kein Anfressen 0,009276 kein Anfressen 15 0,15 0 0,007811 kein Anfressen 0,01269 kein Anfressen 15 0,1 0 0,008641 kein Anfressen 0,01513 kein Anfressen 15 - 0,3 2,148 nach 4 Stunden 2,88 nach 3 Stunden aufgelöst aufgelöst 15 0,25 0,3 0,01357 kein Anfressen 0,01494 kein Anfressen 15 0,3 0,3 0,01357 kein Anfressen 0,01465 kein Anfressen 15 0,5 0,3 0,01172 kein Anfressen 0,01318 kein Anfressen Tabelle III Probe g/c-2/Tag Zustand der Stücke 1 0,01712 kein Anfressen 2 0,02075 kein Anfressen 3 0,01767 kein Anfressen - d) 5 Mol Äthylenoxyd enthalten. Die Korrosionsschutzmittel wurden, wie im Beispiel 1 beschrieben, auf ihre Schutzwirkung geprüft. Die Säurelösungen enthielten 15% Salzsäure, 0,3% FeCI:i und 0,25% des Korrosionsschutzmittels. Die Stahlstücke wurden 6 Stunden auf 93'C erhitzt. Es wurden die in Tabelle IV enthaltenen Ergebnisse ermittelt:
Tabelle IV - Löslich- g/C_2/Tag Zustand der Stücke macher a) 0,01967 hell, kein Anfressen b) 0,01582 hell, leichtes Anfressen an den Kanten c) 0,01592 hell, leichtes Anfressen an den Kanten d) 0,01562 hell, leichtes Anfressen an den Kanten
Claims (2)
- Patentansprüche: 1. Korrosionsschutzmittel für mit sauren Lösungen in Berührung kommendem Flußstahl, enthaltend das Reaktionsprodukt eines Alkinols mit einem Amin sowie einen Löslichmacher.
- 2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, enthaltend das Reaktionsprodukt aus Alkinol und einem Amin der Formel RNR'H, worin R einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atomen und R' Wasserstoff oder einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atomen oder den Rest - (CH2), bedeutet, worin x eine ganze Zahl von 2 bis 6 bedeutet. 3. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, enthaltend das Reaktionsprodukt aus Alkinol und primärem oder sekundärem Amin sowie als Löslichmacher ein Diamin der Formel worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atomen ist und x, y und r ganze Zahlen bedeuten, deren Summe von 2 bis 50 beträgt. 4. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, enthaltend das Reaktionsprodukt aus Alkinol und primärem oder sekundärem Amin sowie als Löslichmacher ein tertiäres Amin der allgemeinen Formel worin R ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 8 bis 22 C-Atomen ist und x und y ganze Zahlen bedeuten, deren Summe von 2 bis 50 beträgt. 5. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für das Reaktionsprodukt verwendete Alkinol Propargylalkohol oder Butindiol-1,4 ist. 6. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Reaktionsprodukt aus Alkinol und Amin 25 bis 75 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Korrosionsschutzmittels, beträgt. 7. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Löslichmacher von 25 bis 75 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmenge des Korrosionssehutzmittels, beträgt. 8. Verfahren zur Herstellung der Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man 1 bis 4 Mol Alkinol, vorzugsweise 2 Mol Alkinol, mit 1 Mol primäres oder sekundäres Amin, vorzugsweise in der Wärme bei etwa 60 bis 150#'C, in an sich bekannter Weise zur Reaktion bringt und dann mit einem Löslichmacher versetzt.
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DE1960A0034792 DE1287415B (de) | 1960-06-01 | 1960-06-01 | Korrosionsschutzmittel und Verfahren zu seiner Herstellung |
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DE1960A0034792 DE1287415B (de) | 1960-06-01 | 1960-06-01 | Korrosionsschutzmittel und Verfahren zu seiner Herstellung |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE895595C (de) * | 1943-09-29 | 1953-11-05 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Aminoalkinolen |
-
1960
- 1960-06-01 DE DE1960A0034792 patent/DE1287415B/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE895595C (de) * | 1943-09-29 | 1953-11-05 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von Aminoalkinolen |
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