DE19518514A1

DE19518514A1 - Korrosionsschutzmittel

Info

Publication number: DE19518514A1
Application number: DE1995118514
Authority: DE
Original assignee: SETRAL CHEMIE TECHNOLOGY GmbH
Current assignee: SETRAL CHEMIE TECHNOLOGY GmbH
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-21

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Korrosionsschutzmittel, das als Zusatz zu wäßrigen Flüssigkeiten geeignet ist.

Die Korrosion ist eines der größten Probleme im Zusammenhang mit Werkstoffen aus Metall oder Legierungen, weil sie zu nachteiligen und qualitätsmindernden Veränderungen des Werkstoffes führt.

In vielen Fällen ist das korrosive Medium eine Flüssigkeit. Man hat daher versucht, durch Zusatz von Korrosionsschutzmitteln bzw. Korrosionsschutzinhibitoren die Wirkung des korrosiven Mediums zu verringern oder zu beseitigen, wobei sowohl elektrochemische, chemische und physikalische Inhibitoren zur Anwendung kommen können.

Auf vielen Gebieten, beispielsweise auf dem Gebiet der Metall bearbeitung, bei Kühl- oder Heizsystemen, Aluminiumradiatoren, Kompressoren, etc., ist man auf die Verwendung chemischer Inhi bitoren angewiesen. Zahlreiche zum Schutz metallischer Werkstoffe brauchbare, organische und anorganische Inhibitoren sind bereits bekannt. Beispiele sind Chromate, Phosphate, Silikate, Amine, Amino- und Nitrophenole, Aminotriazole, Aldehyde, Benzothiazol, Guanidinderivate, Phosphoniumsalze, Aminoalkohole, Chinolinderi vate, etc.

Zum Schutz von Aluminium und aluminiumhaltigen Werkstoffen, die mit neutralen oder alkalischen wäßrigen Flüssigkeiten in Kontakt kommen, haben sich Silikate als besonders brauchbar erwiesen. Allerdings sind diese mit anwendungstechnischen Nachteilen behaf tet. In wäßrigen Medien und auch in emulgierten Systemen kommt es bei Verwendung von hartem Wasser zu Ausflockungen, mit der Folge, daß die Silikate rasch an Wirkung verlieren. Hinzukommt, daß Silikate in wäßrigen Systemen häufig zum Gelieren neigen. Her kömmliche wäßrige Korrosionsschutzmittel auf Silikatbasis sind somit nicht lagerstabil.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein zur Anwendung in wäßrigen Medien geeignetes Korrosionsschutzmit tel auf Silikatbasis zur Verfügung zu stellen, das lagerstabil ist und langanhaltende Wirkung besitzt.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe gelöst wird, wenn man ein Silikat in Kombination mit einem bestimmten Copolymer auf Acrylatbasis einsetzt.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Korrosions schutzmittel zur Anwendung in wäßrigen Medien, das mindestens ein Alkalimetallsilikat und mindestens ein Copolymerisat auf Basis von (Meth)acrylsäure und (Meth)acrolein enthält.

Das Korrosionsschutzmittel ist in wäßrigen Medien gut löslich. Es hat sich gezeigt, daß selbst bei konzentrierten wäßrigen Präpara ten auch nach längerer Zeit keine Gelbildung erfolgt. Das Korro sionsschutzmittel ist daher lagerstabil, so daß es als wäßriges Konzentrat zur Verfügung gestellt werden kann.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, ein Metasilikat, insbe sondere Natriummetasilikat, als Silikat einzusetzen.

Das erwähnte Copolymerisat ist vorzugsweise ein Copolymerisat auf Basis von Acrylsäure und Acrolein.

Vorzugsweise hat das erwähnte Copolymerisat eine Viskositätszahl im Bereich von 5-50 ml/g. Die Säurezahl beträgt vorzugsweise 400-700 (mg KOH/g, bezogen auf 100% Feststoff). Der Gehalt an Carboxylgruppen, ausgedrückt in Mol-% COOH, liegt dann etwa im Bereich von 50-90. Geeignete Copolymerisate sind im Handel erhältlich.

Im allgemeinen genügen bereits geringe Zusätze an Copolymerisat zu dem Silikat. Zweckmäßigerweise jedoch liegt das Gewichtsver hältnis von Copolymerisat zu dem Silikat im Bereich von 4 : 1 bis 1 : 4.

Weiter wurde gefunden, daß das Alkalimetallsilikat sich noch leichter löst, wenn man dem Mittel einen wasserlöslichen Alkohol zusetzt. Brauchbare Alkohole sind insbesondere Dialkohole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Polyethylenglykolen, wie Di- oder Triethylenglykol oder Polypropylenglykole, wie Di- oder Triethy lenglykol.

Das Mischungsverhältnis ist nicht kritisch. Im allgemeinen liegt das Verhältnis von Alkohol zu Alkalimetalsilikat im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 5, insbesondere 3 : 1 bis 1 : 3.

Das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel kann allen wäßrigen Systemen zugesetzt werden und bietet dann Aluminium und alumi niumhaltigen Werkstoffen einen ausgezeichneten Korrosionsschutz, unabhängig vom pH-Wert des wäßrigen Systems. Das Korro sionsschutzmittel ist daher insbesondere brauchbar als Zusatz zu Metallbearbeitungsflüssigkeiten, Kühlerflüssigkeiten, Preßwasser flüssigkeiten, Hydraulik- und Kompressorenflüssigkeiten, etc.

Darüber hinaus besitzt das erfindungsgemäße Korrosionsschutz mittel gute Verträglichkeit mit anderen auf dem hier vorliegenden Gebiet zur Anwendung kommenden Additiven, insbesondere anderen Korrosionsinhibitoren. Beispielsweise können dem Korrosions schutzmittel aminhaltige Rostschutzmittel, wie Monoethanolamin oder Triethanolamin, gegen Eisenkorrosion, Benzoesäuresalze, Phosphorsäurederivate, Mono- und Dicarbonsäuren, etc., zugesetzt werden.

Im allgemeinen genügt es, eine geringe Menge des erfindungsge mäßen Korrosionsschutzmittel dem wäßrigen System zuzusetzen, um einen wirksamen Korrosionsschutz zu erzielen. Zweckmäßigerweise setzt man 0,05-3 Gew.-%, insbesondere 0,1-1 Gew.-% des Kor rosionsschutzmittels, bezogen auf den Gehalt an Copolymerisat und Silikat, zu.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu begrenzen.

Beispiel 1

Man löst 25 g Natriummetasilikat in 50 ml Wasser und gibt dann unter Rühren 25 g eines Copolymerisates auf Basis von Acrylsäure und Acrolein mit einer Säurezahl von 535 und einer Viskositätszahl von 10,5 (ml/g) (Produkt POC AS 2020 der Degussa AG) unter Rühren zu. Nach 10 Minuten wird das Gemisch klar, so daß das Produkt gebrauchsfertig ist.

Beispiel 2

Man vermischt die folgenden Bestandteile:

POC 2020 AS
12,5 Gew.-Teile
Monoethylenglykol	12,5 Gew.-Teile
Natriummetasilikat	25 Gew.-Teile
Wasser	50 Gew.-Teile

Man erhitzt das Gemisch auf 60-70°C und rührt bis eine klare bräunliche Lösung erhalten wird. Das Korrosionsschutzmittel ist dann gebrauchsfertig.

Beispiel 3

Es wurden folgende Versuche durchgeführt:
Geschmirgelte, gereinigte und entfettete Aluminiumplatten werden in einem Gefäß in ein wäßriges Medium getaucht, das folgende Zusammensetzung besitzt:

Leitungswasser mit 20° DGH (deutsche Gesamtwasserhärte)\|200 g
Polyalkylenglykol auf Ethylenoxid-/Propylenoxidbasis (Synalox 50-50B; EO/PO-Verhältnis 50/50)	20 g
Methyldiethanolamin	2 g

Es wurden drei Versuchsreihen durchgeführt, wobei in 200 g des Mediums 0,2 g (auf Feststoffbasis) eines der folgenden Produkte gegeben wurde:

a) Natriummetasilikat
b) Acrylsäure-/Acrolein-Copolymerisat
c) Korrosionsschutzmittel gemäß Beispiel 1.

Die Gefäße mit den in das jeweilige wäßrige Medium getauchten Aluminiumplatten wurden in einem Trockenschrank 48 Stunden auf 85°C erwärmt. Die Platten wurden anschließend herausgenommen und abgespült und es wurde visuell untersucht, ob eine Korrosion vorliegt.

Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle enthalten:

Tabelle

Korrosion von Aluminiumplatten

Claims

1. Korrosionsschutzmittel zur Anwendung in wäßrigen Medien, enthaltend mindestens ein Alkalimetallsilikat und mindestens ein Copolymerisat auf Basis von (Meth)acrylsäure und (Meth)acrolein.

2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es sich bei dem Silikat um ein Alkalimetall metasilikat handelt.

3. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß es sich bei dem Copolymerisat um ein Copo lymerisat auf Basis von Acrolein und Acrylsäure mit einer Viskositätszahl im Bereich von 5-50 ml/g handelt.

4. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Säurezahl 400-700 (mg KOH/g) beträgt.

5. Korrosionsschutzmittel nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß es weitere Korrosionsinhi bitoren und/oder weitere Additive enthält.

6. Verwendung einer Kombination aus einem Alkalimetallsilikat und einem Copolymerisat auf Basis von (Meth)acrylsäure und (Meth)acrolein als Korrosionsschutzinhibitor.