DE1521689C3

DE1521689C3 - Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen

Info

Publication number: DE1521689C3
Application number: DE19651521689
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr. 6700 Ludwigshafen Fuchs; Friedrich Dr. 6832 Hockenheim Hovemann; Walter Dr. 6702 Bad Duerkheim Schenk
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1965-09-07
Filing date: 1965-09-07
Publication date: 1974-02-07
Also published as: DE1521689B2; BE686475A; SE309892B; DE1521689A1; GB1130920A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue Korrosionsschutzmittel auf der Basis von Amiden ungesättigter Fettsäuren für Metalloberflächen, vor allem als Zusatz zu korrodierenden Flüssigkeiten.·

Es ist allgemein.bekannt, z. B. aus der USA.-Patentschrift 2 919 979, als Koirosionsschutzmittel Derivate des ölsäureamids zu verwenden, z. B: das Natriumsalz des ölsäure-N-methyl-N-carboxymethylamids (ölsäuresarkosids). Abgesehen davon, daß die Korrosionsschutzwirkung dieses Mittels nicht ganz befriedigt, hat es außerdem die Nachteile, daß es als Zusatz zu korrodierenden wäßrigen Flüssigkeiten von einer bestimmten Wasserhärte an unwirksam wird und daß es in bewegten Flüssigkeiten starkes Schäumen verursacht.

Der letztgenannte Mangel ist in der Praxis besonders unangenehm, denn meistens befinden sich die auf die Metalle einwirkenden korrodierenden Flüssigkeiten in Bewegung, sei es beispielsweise bei der Reinigung von Metallen mit Waschlaugen oder bei umlaufendem Kühlwasser in metallischen Leitungen und Behältern. Es wurde gefunden, daß Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen, welche gemeinsam die- folgenden Komponenten in den angegebenen Mengenverhältnissen enthalten, die genannten Nachteile nicht aufweisen:

a) 35 bis 45 Gewichtsteile eines Mono- oder Dialkyl- oder Cycloalkylamids oder Alkylenamids einer monosulfierten ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkylen- bzw. Cycloalkyireste 4 bis 12 C-Atome enthalten sollen und wobei die Kette der C-Atome in diesen Resten durch O-Atome oder (—NH-)-Gruppen unterbrochen sein kann;

b) 12 bis 25 Gewichtsteile eines Mono- oder Dialkyl- oder Cycloalkylamids oder Alkylenamids einer ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Ätomen, . wobei die Alkyl- bzw. Alkylen- bzw. Cycloalkyireste 4 bis 12 C-Atome enthalten sollen und wobei die Kette der C-Atome in diesen Resten durch O-Atome oder'( —NH-)-Gruppen unterbrochen sein kann, und

c) 1 bis 5 Gewichtsteile einer ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Atomen oder deren Alkali-, Ammonium- oder Alkylammoniumsalzen. '

Als Wirkstoffe (a) kommen die definitionsgemäßen Amide monosxilfierter ungesättigter Fettsäuren wie . der Linolsäure, Linolensäure, Ricinolsäure, Palmitölsäure und der Ölsäure in Betracht. Diese sulfierten Verbindungen erhält man durch Einführung von äquimölaren Mengen (-SO₃H)- und/oder (-0-SO₃H)-Gruppen in die Fettsäuremoleküle durch Anlagerung an die Doppelbindung(en) in an sich bekannter Weise, z. B. durch Umsetzung der Fettsäure mit Schwefeltrioxyd oder mit Chlorsulfonsäure. Die Maßgabe »monosulfiert« bezieht sich hierbei auf den durchschnittlichen Sulfierungsgrad und ist im übrigen nicht kritisch, d. h., auch ein bis zu etwa l,2facher SuI-. fierungsgrad schadet nicht. _: .

Als Aminkomponente in den Wirkstoffen (a) seien unter anderem n-Butylamin, iso-Butylamin, n-Hexyl-

amin, 2-Äthylhexylamin, Dodecylamin, Cyclohexylamin, 4-MethyIcyclohexylamin, Di-n-butylamin, Di-

iso-butylamin, Äthylhexylarnin, Äthyldodecylamin, Äthylcyclohexylamin, Dicyclohexylamin, Pyrrolidon, . Piperidin sowie 2-Propoxyäthylamin, 2-Butoxyäthylamin, 2-Butylaminoäthylamin, Morpholin, Piperazin und N'-Äthylpiperazin genannt. .Die entsprechenden Amide dei sulfierten ungesättigten Fettsäuren sind größtenteils bekannt und in bekannter Weise erhältlich.

Bevorzugte Wirkstoffe (a) sind solche, die sich von der ölsäure ableiten, und unter diesen hat sich monosulfiertes Ölsäure-di-n-butylamid als besonders geeignet erwiesen.

Die Komponente (b) entspricht der Komponente (r) bis auf den Unterschied, daß diese nicht sulfiert ist.' Hier gelten daher sinngemäß die gleichen Ausführungen wie für die Komponente (a).

Vorzugsweise verwendet man als Komponente (b) dasselbe definitionsgemäße Fettsäureamid, das der Komponente (a) zugrunde liegt oder das diesem hinsichtlich des Fettsäure- und des Aminrestes weitgehend gleicht. Wenn die Komponente (a) also beispielsweise sulfiertes ölsäuredibutylamid ist, so soll

Komponente (b) zweckmäßig eine chemische ähnliche Verbindung wie Ölsäiiredibutylamid oder z. B. Ölsäuremonobutylamid oder Ölsäuredihexylamid sein.

Als Fettsäurekomponente (c) eignen sich die im vorhergehenden genannten ungesättigten Säuren, die gänzlich oder zum Teil durch ihre Alkali-, Ammoniumoder Alkylammoniumsalze, vorzugsweise Natriumsalze, ersetzt sein können. Auch hier empfiehlt es sich, die gleiche Säure oder eine Säure gleichen Kohlenstoffgehaltes zu verwenden, die den Komponenten (a) und/ oder (b) zugrunde liegt.

Die Komponente (a) kann ihrerseits aus einer Mischung verschiedener definitionsgemäßer Verbindungen bestehen; ebenso verhält es sich mit den Komponenten (b) und (c).

Die erfindungsgemäßen Mischungen sind in den praktisch üblichen Anwendungskonzentrationen in Wasser löslich sowie auch in den meisten wasserlöslichen Flüssigkeiten und deren Mischungen mit Wasser, z. B. mit den als Frostschutzmittel dienenden Glykol-Wasser-Gemischen. Weiterhin lösen sich diese Mittel in reinen chlorierten Kohlenwasserstoffen und deren Gemischen mit wenig Wasser, so daß mit den Mitteln auch die Korrosion von Metallen unterbunden werden kann, die mit den Reinigungsmitteln der chemischen Reinigung, meist Systeme aus chlorierten Kohlenwasserstoffen und Wasser, in Berührung kommen.

Sonstige Zusätze z. B. Salze, Säuren, Laugen, Oxydationsmittel oder Farbstoffe beeinträchtigen die Wirkung der Korrosionsschutzmittel nicht oder zumindest nicht mehr, als deren alleiniger Wirkung entsprechen würde. Praktisch sind die Korrosionsschutzmittel daher mit den meisten anderen Stoffen verträglich.

Die für die Korrosionsinhibierung erforderlichen Mengen und Konzentrationen des Mittels richten sich unter anderem nach der Aggressivität, welche die betreffende Flüssigkeit auf das zu schützende Metall ausübt, sowie nach der Größe der Metalloberfläche und auch der Dauer der Einwirkung.

Normalerweise liegen die erforderlichen Konzentrationen zwischen 0,001 und 5 g pro Liter der korrodierenden Flüssigkeit, jedoch wird man in Fällen schwächerer Aggressivität auch mit entsprechend geringeren Konzentrationen auskommen. Höhere Konzentrationen schaden nicht, sondern sind allenfalls aus wirtschaftlichen Gründen überflüssig. Die den jeweiligen Gelegenheiten angepaßten optimalen Konzentrationen sind unschwer zu ermitteln. Entsprechendes gilt für nichtfiüssige Systeme, z. B. für die Aufbewahrung hygroskopischer Salze in Metallbehältern.

Die vorliegenden Korrosionsschutzmittel haben für Metalle, z. B. Eisen und eisenhaltige Legierungen, Kupfer, Zink und Aluminium sowie deren Legierungen Bedeutung, die mit korrodierenden Flüssigkeiten und auch Feststoffen in Berührung kommen.

Korrodierende Flüssigkeiten sind praktisch in erster Linie normales und elektrolythaltiges Wasser sowie wäßrige Lösungen wasserlöslicher Flüssigkeiten oder auch organische Flüssigkeiten. Praktischen Beispielen begegnet man unter anderem bei industriellen Kühlanlagen, Autokühlern, Klimaanlagen, Metallreinigungsbädern, Feuerlöschern oder bei chemischtechnischen Reaktionen, die in Metallbehältern vorgenommen werden.

Sofern die Flüssigkeiten hierbei bewegt werden, ist die außergewöhnliche, vom pH-Wert weitgehend unabhängige Schaumarmut der erfindungsgemäßen Mittel von besonderem Vorteil.
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Beispiel

Ein Korrosionsschutzmittel aus

380 g monosulfiertem Olsäuredi-n-butylamid,
160 g Ölsäure-n-butylamid,

14 g Ölsäure und

22 g Natriumoleat

wurde mit Wasser 18° deutscher Härte auf 1 Liter einer (57,6%igen) Wirkstofflösung verdünnt.

Über die Korrosionsschutzwirkung geben die folgenden Versuche Aufschluß, bei denen entfettete U-förmig gebogene Stahlbleche (St 37) des Gewichtes von etwa 20 g und der Abmessung 50 · 50 · 1 (jeweils in mm) bei Raumtemperatur dem Angriff von 300 ml Trinkwasser 18° deutscher Härte ausgesetzt wurde, und zwar

I) ohne Zusatz eines Korrosionsschutzmittels,
II) mit Zusatz steigender Mengen der genannten

erfindungsgemäßen Wirkstofflösung,
III) mit Zusatz steigender Mengen einer 57,6%igen Lösung des Natriumsalzes des Ölsäuresarkosids. Gemessen wurde die Gewichtsabnahme infolge Rostbildung nach Entfernung des Rostes nach einer Woche; außerdem wurde die Beschaffenheit der Oberfläche nach einem Tag beurteilt.
Die hierbei erzielten Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

35 Pro dukt	Zusatz an Korrosions- schutzmittel	Gewichts abnahme nach 1 Woche	Oberflächen beschaffenheit nach 1 Tag
	[ml/1]	[mg/m²/Tag]
40 j	0	858	verrostet
	0,16	46	■ rostfrei
II	0,2	31	rostfrei
	2	50	rostfrei
	0,16"	60	Spur Rost
« III	0,2	94	10% Rost
	2	120	10% Rost

Zur Prüfung des Schaumverhaltens wurden jeweils

1 Liter einer 0,2%igen Trinkwasserlösung
5°

IV) des genannten erfindungsgemäßen Mittels,

V) von Ölsäuresarkosid (Natriumsalz)

nach der sogenannten IG-Schlagmethode (DIN 53902) bei 45 ⁰C zum Schäumen gebracht, und zwar bei pH 7

und bei pH 10 (sodaalkalisch). Nach bestimmten Zeiten wurde das Schaumvolumen in cm³ gemessen.

Schaumvolumen in (cm³) bei

IV
V

pH 10
(nach Sekunden)

30 I 60 120

0
510

0
480

Claims

Patentansprüche:

1. Korrosionsschutzmittel auf der Basis von Amiden ungesättigter Fettsäuren für Metalloberflächen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an

a) 35 bis 45 Gewichtsteilen eines Mono- oder Dialkyl- oder Cycloalkylamids oder Alkylenamids einer monosulfierten ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Atomen, wobei die Alkyl-, Al'kylen-; bzw. Cycloalkylreste 4 bis 12 C-Atome enthalten sollen und wobei die Kette der C-Atome in diesen Resten durch O-Atome . oder (—NH-)-Gruppen unterbrochen sein kann;

b) 12 bis 25 Gewichtsteilen eines Mono- oder Dialkyl- oder Cycloalkylamids odeT Alkylenamids einer ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Atomen, wobei die Alkyl- bzw. Alkylen- bzw. Cycloalkyireste 4 bis 12 C-Atome enthalten sollen, und wobei die Kette der C-Atome in diesen Resten durch O-Atome oder ( —NH-)-Gruppen unterbrochen sein kanu, und

c) 1 bis 5 Gewichtsteilen einer ungesättigten Fettsäure mit 14 bis 22 C-Atomen oder deren Alkali-, Ammonium- oder Alkylammoniumsalzen.

2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch I, gekennzeichnet durch einen Gehalt an

a) 35 bis 45 Gewichtsteilen monosulfierten Ölsäuredi-n-butylamid;

b) 12 bis 25 Gewichtsteilen Ölsäuredi-n-biitylamid und

c) 1 bis 5 Gewichtsteilen Ölsäure oder deren Natriumsalz.

3. Verwendung der Korrosionsschutzmittel gemäß den Ansprüchen 1 und 2 als Zusatz zu aggressiven wäßrigen Flüssigkeiten, die mit Metallen in Berührung kommen.