DE2702503A1 - Korrosionsinhibierende zubereitungen - Google Patents

Korrosionsinhibierende zubereitungen

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DE2702503A1 DE19772702503 DE2702503A DE2702503A1 DE 2702503 A1 DE2702503 A1 DE 2702503A1 DE 19772702503 DE19772702503 DE 19772702503 DE 2702503 A DE2702503 A DE 2702503A DE 2702503 A1 DE2702503 A1 DE 2702503A1
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Description

Patentanwälte JMpL In*. Hans-Jflrjren Müller Case 297-S
Dr. rer. nat Thomas Berendt De MAndMn 80 Luclto-Gfahn-Skofl· 38
Dr.Be/Pr
Witco Chemical Corporation, 277 Park Avenue New York. N.Y. 10017, V.St.A.
Korrosionsinhibierende Zubereitungen
Die Erfindung betrifft neue korrosionsinhibierende Zubereitungen mit verbesserten Eigenschaften der Korrosions- oder Rostinhibierung. Die Zubereitungen, mit denen sich die Erfindung befaßt, sind von der Art, welche als wesentliche Komponente thioxotrope fettartige Uberbasische Erdalkalisulfonate, insbesondere Calciumsulfonate, enthält, welche in Form von Fetten hoher Viskosität oder in Form von Lösungen in nicht-flüchtigen oder flüchtigen Lösungsmitteln oder Trägern, wie beispielsweise nicht-flüchtigen Petroleumölen oder flüchtigen organischen, insbesondere von Petroleum abgeleiteten Lösungsmitteln, wie Hexan, Octan, Testbenzin und dergleichen oder Mischungen solcher nicht-flüchtigen und flüchtigen organischen Lösungsmittel verwendet werden können.
Thixotrope fettartige überbasische Erdalkalimetallsulfonatprodukte, die korrosionsinhibierende Eigenschaften aufweisen und für viele Verwendungszwecke, wie z.B. für Unterflurbe-
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Schichtungen für Automobil- und Lastwagenkarosserien sowie in Reinigungsölen für Motoren brauchbar sind, sind in der Technik bekannt und in verschiedenen Veröffentlichungen und Patentschriften beschrieben worden, beispielsweise in den US-Patentschriften 3 565 672, 3 661 622, 3 746 643 und 3 816 310. Die Erfindung ist in ihrer breiteren Ausführungsform nicht auf bestimmte thixotrope fettartige Uberbasische Erdalkalimetallsulfonatprodukte abgestellt oder basiert auch nicht auf einem bestimmten Verfahren zur Herstellung solcher Produkte, sondern befaßt sich mit bestimmten Befunden, die es ermöglichen, die korrosions- oder rostinhibierenden Eigenschaften derartiger Produkte zu verbessern. Solche thixotropen fettartigen Überbasischen Erdalkalimetallsulfonatprodukte, insbesondere Calciumsulfonate, werden jedoch besonders zufriedenstellend bei der Durchführung der Erfindung verwendet und werden gemäß den in den genannten US-Patentschriften 3 565 672 und 3 816 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Es wurde gefunden, daß bezüglich der korrosions- oder rostinhibierenden Eigenschaften von thixotropen fettartigen Uber basischen Erdalkalimetallsulfonatprodukten, insbesondere Calciumsulfonaten, erhebliche Verbesserungen erhalten werden können, wenn man diese Produkte oxidierten Petrolatumarten einverleibt oder sie damit vermischt. Diese Verbesserung ist besonders bei solchen Umgebungsbedingungen von Bedeutung, bei welchen die Zubereitungen als Schutzüberzüge in Form dünner Filme verwendet werden, wie Filmen einer Dicke von 2,54/um bis 12,7/um (0,1 bis 0,5 mils) auf Metalloberflächen, insbesondere Eisenmetalloberflächen, wie Flächen aus Eisen oder Stahl. Hierbei können natürlich die neuen erfindungsgemäßen Zubereitungen als Überzüge mit erheblich
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größerer Dicke verwendet werden, wie z.B. in der Größenordnung von 127 bis 152,4/um (5 oder 6 mils) oder darüber. Die genaue Art und Weise, in welcher die oxidierten Petrolatumarten unter den Umgebungsbedingungen arbeiten, die hler von Bedeutung sind, ist nicht bekannt, jedoch scheint hier eine synergistische Wirkung zwischen den thixotropen fettartigen Uberbasischen Erdalkalimetallsulfonatprodukten und den oxidierten Petrolatumarten vorzuliegen.
Die Mengenverhältnisse der oxidierten Petrolatumarten, die erfindungsgemäß Verwendung finden, schwanken innerhalb weiter Grenzen. Im allgemeinen sollten zur Erzielung vernünftiger und annehmbarer Verbesserung der korrosions- oder rostinhibierenden Eigenschaften der fettartigen überbasischen Produkte diese fertigen fettartigen überbasischen Produkte wenigstens etwa 10 Gew.-96 der genannten oxidierten Petrolatumarten enthalten. Die Mengen letzterer können jedoch bis zu 50 Gew.-96 betragen. Üblicherweise liegt jedoch dann, wenn die Menge etwa 25 bis etwa 35 Gew.-96 übersteigt, ein Abfall von der optimalen Verbesserung der korrosions- oder rostinhibierenden Wirkung vor. Weiterhin ist zu bemerken, daß das Ausmaß dieser Verbesserung etwas schwankt je nach der bestimmten thixotropen fettartigen Erdalkalimetallsulfonatzubereitung und dem bestimmten oxidierten Petrolatum, das verwendet wird. Im allgemeinen liegt in vielen Fällen, wenn nicht in der Mehrzahl der Fälle, der bevorzugte Bereich der Mengen des oxidierten Petrolatums innerhalb eines Bereichs von etwa 10 bis etwa 30 Gew.-96 des fertigen genannten fettartigen Uberbasischen Produkts.
Oxidierte Petrolatums (Vaseline) und verschiedene Verfahren zu deren Herstellung sind an sich bekannt und viele derartige Produkte sind Handelsprodukte. Beispiele sind solche,
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wie sie von der ALOX-Corporation unter den ALOX-Bezeichnungen 1OOD, 102, 600 und 601 vertrieben werden. Diejenigen oxidierten Petrolatumarten, bei denen das Oxidationsausmaß so groß ist, daß Säurezahlen im Bereich von etwa 10 bis 130 erreicht werden, sind am besten geeignet,und besonders brauchbar für die erfindungsgemäßen Zwecke sind solche oxidierten Petrolatumarten, die Säurezahlen im Bereich von 15 bis 75 aufweisen. Während die Petrolatumarten, aus denen die oxidierten Petrolatumsorten abgeleitet sind, am vorteilhaftesten natürliche Petrolatumarten sind, d.h. solche, die aus Erdöl produziert worden sind, können auch solche oxidierten Petrolatumarten nutzbar gemacht werden, welche sich von synthetischen Petrolatumarten ableiten. Wenn im folgenden und in den Ansprüchen auf oxidierte Petrolatumarten Bezug genommen wird, bedeutet dies, daß auch oxidierte Petrolatumarten gemeint sind, bei welchen die Petrolatumarten vor der Oxidation von natürlichen oder synthetischen Quellen herstammen. Oxidierte natürliche Petrolatumarten sollen solche bedeuten, die vor der Oxidation von Erdölen abgeleitet sind.
Die thixotropen fettartigen überbasischen Erdalkalimetallsulf onatprodukte, die bei der Herstellung der korrosionsinhibierenden Zubereitungen gemäß der Erfindung verwendet werden, sind zweckmäßig zunächst in Form von Konzentraten hergestellt. Diese Konzentrate umfassen beispielsweise Dispersionen eines anorganisch-organischen Komplexes in einem nicht-flüchtigen oder flüchtigen organischen Lösungsmittel, welches üblicherweise ein Petroleumöl oder ein Gemisch aus Petroleumölen darstellt oder welches ein Gemisch aus einem flüchtigen organischen Lösungsmittel und einem Petroleumöl mit oder ohne anderen Stoffen als Zusätzen darstellt, wovon ein Beispiel mikrokristallines Wachs ist.
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In solchen Fällen, wenn das Erdalkalimetall dieser Sulfonatprodukte Calcium ist, besteht der anorganisch-organische Komplex aus Calciumcarbonat und Calclumsulfonaten. Konzentrate der vorgenannten Art sind an sich gut bekannt und sind seit einigen Jahren handelsüblich unter Handelsbezeichnungen wie "SACI" 100, "SACI" 200, "SACI" 300 und "SACI" 700 zur Verwendung als Korrosions- oder Rostinhibitoren oder als Zusätze zum Vermischen mit Verdünnungsmitteln in Form von aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen und chlorierten Kohlenwasserstoffen oder deren Gemische zur Anwendung als dünne Filme insbesondere auf Eisenmetallflächen, um diese Flächen gegen Korrosion oder Rost zu schützen. Solche "SACI"-Produkte wurden durch bereits vorbeschriebene Verfahren hergestellt, wie insbesondere in der US-Patentschrift 3 816 310 beschrieben ist. Dieses genannte handelsübliche "SACI"-Konzentratprodukt, das gemäß dieser Patentschrift hergestellt worden ist, kann bezüglich der typischen physikalischen und chemischen Eigenschaften wie folgt beschrieben werden:
"SACI" 700
Dichte bei 15,5°C 0,960
Gewicht je US-Gallone (ASTM D 1475) bei 25°C 3,628 kg Viskosität Brookfield Nr. 6 Spindel bei
10 U/min 55 000 cP
"Flash"-Punkt (PMCC ASTM D 93) 40,50C
Schmelzpunkt 287,8°C
Gew.-# nicht-flüchtige Anteile
(Fed. Std. 141A Methode 4041.1) 50
Sulfatierte Asche (ASTM D 876) 28 Gew.-#
Farbe bräunlich
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"SACI" 100
Dieses Produkt entspricht "SACI" 700 mit der Ausnahme, daß dem letzteren Petroleumöl zugesetzt worden ist. "SACI" 100 hat folgende typische physikalische und chemische Eigenschaften:
Dichte bei 15,5°C
o, 972 ,5 96
3, 673 kg bräunlich
12 000 cP
40 ,50C
287,8°C
60
24
Gewicht Je US-Gallone (ASTM D 1475 bei 25 C) Viskosität Brookfield Nr. 3 Spindel bei 10 U/min
"Flash"-Punkt (PMCC ASTM D 93) Schmelzpunkt
Gew.-% nicht-flüchtige Anteile (Fed. Std. 141A Methode 4041.1) Sulfatierte Asche (ASTM D 874) Farbe
"SACI" 200
Dieses Produkt ist ähnlich "SACI" 700 mit der Ausnahme, daß Petroleumöl zu "SACI" 700 zugesetzt ist und die flüchtigen organischen Lösungsmittel entfernt worden sind. "SACI" 200 hat folgende typische physikalische und chemische Eigenschaften:
Dichte bei 15,5°C 0,983
Gewicht je US-Gallone (ASTM D 1475 bei 25°C) 3,719 kg Viskosität Brookfield Nr. 6 Spindel bei
10 U/min 55 000 cP
"Flash"-Punkt (PMCC ASTM D 93) 163°C
Schmelzpunkt 287,8°C
Gew.-96 nicht-flüchtige Anteile
(Fed. Std. 141A Methode 4041.1) 100
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27Q2503
Sulfatierte Asche (ASTM D 874) 24,5 96
Farbe bräunlich
"SACI" 300
Dieses Produkt ist ähnlich "SACI" 700 mit der Ausnahme, daß Petroleumöl und mikrokristallines Wachs zu "SACI" 700 zugefügt sind, wobei das mikrokristalline Wachs etwa 5 bis 30 Gew.-96, vorzugsweise etwa 10 bis 20 Gew.-96, des "SACI" 300 ausmacht. Die physikalischen und chemischen Eigenschaften dieses Produkts sind typisch wie folgt:
Dichte bei 15,5°C 0,948
Gewicht Je US-Gallone (ASTM D 1475 bei 25°C) 3,583 kg Viskosität Brookfield Nr. 6 Spindel bei
10 U/min 65 000 cP
"Flash"-Punkt (PMCC ASTM D 93) 4O,5°C
Schmelzpunkt 287,8°C
Gew.-96 nicht-flüchtige Anteile
(Fed. Std. 141A Methode 4041.1) 60
Sulfatierte Asche (ASTM D 876) 24,5 96
Farbe bräunlich
Die folgenden Beispiele korrosionsinhibierender Zubereitungen erläutern die Erfindung, sollen sie aber nicht beschränken, da zahlreiche andere Zubereitungen leicht hergestellt werden können im Lichte der Lehre und der Grundsätze, die oben offenbart worden sind. Die Teile sind auf das Gewicht bezogen.
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Beispiel 1
Gew.-teile
"SACI" 300 100
Oxidiertes Petrolatum (Säurezahl 30 - 35) 25
Beispiel 2
"SACI" 700 100
Oxidiertes Petrolatum (Säurezahl 50) 35
Beispiel 3
"SACI" 100 100
Oxidiertes Petrolatum (Säurezahl 60) 28
Beispiel 4
"SACI" 200 100
Oxidiertes Petrolatum (Säurezahl 40) 35
Es soll festgehalten werden, daß die Zugabe der oxidierten Petrolatumarten die Viskositäten der fettartigen Zubereitun gen, zu welchen sie zugefügt werden, erhöht. In denjenigen Fällen, bei denen eine Einstellung der Viskosität erwünscht ist, kann dies leicht durch Zugabe organischer Lösungsmit tel in den erforderlichen Mengen bewerkstelligt werden, um jede bestimmte Viskosität zu erhalten, die gesucht wird.
Die thixotropen fettartigen überbasischen Produkte können, wenn sie als überzüge für Metallflächen verwendet werden, auf diese Metallflächen in verschiedener Weise aufgebracht werden, wie dies z.B. in der genannten US-Patentschrift 3 565 672 beschrieben ist.
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27Q2503
Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Versuchen, die durch Beschichten von Weichblechplatten mit thixotropen fettartigen tiberbasischen Calciumsulfonatzubereitungen hergestellt worden sind (bezeichnet -als "Material") mit und ohne Zugabe von oxidiertem Petrolatum,'^rocknen der Bleche und Testen der Bleche in einer Salznebelkammer (ASTM B-117), wobei die Beobachtungen unter Verwendung einer Beschichtungsdicke von 5/um (0,2 mil) durchgeführt wurden:
% Oxidiertes Petrolatum Wirkungsdauer (Std.)
nichts 48
10 PAO
25 312
50 144
nichts 24-48
10 96
25 240
50 96
Material Il
"SACI" 300 Il
Il •1
Il 700
Il Il
It Il
Il Il
η
Il
709848/0707
■/■
ORIGINAL INSPECTED

Claims (10)

-Mf- Patentansprüche
1. Korrosionsinhibierende Zubereitung enthaltend ein Gemisch aus einem thixotropen fettartigen Uberbasischen Erdalkalimetall sulfonatprodukt und einem oxidierten Petrolatum, wobei die Mengen des oxidierten Petrolatums derart bemessen sind, daß die korrosionsinhibierenden Eigenschaften der Zubereitung, die dieser durch die thixotrope fettartige Uberbasische Erdalkalimetallsulfonatzubereitung verliehen werden, verbessert wird.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erdalkalimetall Calcium ist.
3. Zubereitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oxidierte Petrolatum ein oxidiertes natürliches Petrolatum ist.
h. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurezahl des oxidierten natürlichen Petrolatums im Bereich von 10 bis 75 liegt.
5. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oxidierte natürliche Petrolatum in Mengenverhältnissen im Bereich von etwa 10 bis etwa 35 Gew.-96, bezogen auf das thixotrope fettartige Sulfonatprodukt, vorhanden ist.
6. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das oxidierte Petrolatum in einer Menge im Bereich von etwa 10 bis etwa 50 Gew.-96, bezogen auf das thixotrope fettartige Sulfonatprodukt, vorhanden ist.
709848/0707 ORIGINAL INSPECTiD
7. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein Verdünnungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus nicht-flüchtigen und flüchtigen Kohlenwasserstofflösungsmitteln, enthält.
8. Zubereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht-flüchtige Kohlenwasserstofflösungsmittel Petroleumöl ist.
9. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 5 bis 30 Gew.-?6 mikrokristallines Wachs enthält.
10. Zubereitung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie etwa 10 bis etwa 20 Gew.-% mikrokristallines Wachs enthält.
R/0707
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