DE2910896A1

DE2910896A1 - Rostschutzmittel und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2910896A1
Application number: DE19792910896
Authority: DE
Inventors: Vaeinoe Erae; Jarl Johan Lindberg; Erkki Stroem
Original assignee: Ruoste-Esto Oy
Current assignee: Osakeyhtioe Shell Helsinki Fi AB
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1979-03-20
Publication date: 1979-10-04
Also published as: SE7902346L; DK114679A; FI58933B; FR2420562A1; US4556425A; BE874976A; CA1124455A; DE2910896C2; DK154656C; SE443809B; NO790938L; JPS54130632A; GB2019428B; FI780892A; FR2420562B1; NL7902137A; DK154656B; GB2019428A; FI58933C

Description

Rostschutzmittel und Verfahren zu dessen Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rostschutzmittel in Form einer aus einem Bindemittel und einer korrosionsverhindernden Verbindung oder Verbindungen gebildeten Lösung und auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Tallölpech entsteht als Destillationsrückstand bei der Veredelung von rohem Tallöl. In Finnland erzeugen die Tallöldestillationsanlagen jährlich etwa 20 000 t Tallölpech. Man kann Tallölpech zu verschiedenen Zwecken verwenden. Der hauptsächliche Anwendungszweck ist jedoch die Verbrennung des mit Heizöl vermischten Tallölpechs in Kraftwerken. Im Tallölpech sind die Harz- und Fettsäuren sowie die unverseifbaren Komponenten des Rohtallöls enthalten. Die vom Gesichtspunkt der Erfindung wichtigsten Komponenten des Tallölpechs sind die Harz- und Fettsäuren, die mit Calciumoxid reagieren, wobei das Tallölpech neutralisiert wird und als Reaktionsprodukt Kalkseifen entstehen. Das Tallölpech läßt sich durch den Erweichungspunkt (⁰C), die Säurezahl (mg KOH/g) und die Verseifungszahl charakterisieren. Von diesen Kennzahlen ist die Säurezahl die wichtigste, da mit ihrer Hilfe die zum Neutralisieren des Tallölpechs erforderliche Menge Caliumoxid berechnet wird.

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Aus dem einschlägigen Schrifttum ist ein Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln für Flächenüberzüge aus Tallölpech bekannt. In dieser Hinsicht wird z. B. auf "Tall Oil and its Uses", L. G. Zachary, H. W. Bajek und F. J. Eveline, McGraw-Hill Inc. New York, 1965, Seite 5 0 verwiesen. Nach diesem bekannten Verfahren wird das Tallöl unter einem Schutzgas auf 230 bis 275⁰C erhitzt und mit Calciumoxid neutralisiert. Das neutralisierte Tallölpech hat eine hohe Säurezahl und einen Erweichungspunkt zwischen 100 und 11O⁰C. Bei der technischen Durchführung dieses Verfahrens treten mehrere Nachteile auf. Erstens haben der hohe Energieverbrauch und die Verwendung von Schutzgas einen ungünstigen Einfluß auf die Herstellungskosten. Zweitens erfordert das Zubereiten der Lösung einen getrennten Verfahrensschritt, der die Kosten vermehrt. Es hat sich in Untersuchungen der Anmelderin gezeigt, daß durch die Bildung von Gel bei hohen Feststoffgehalten auch die Zubereitung der Lösung erschwert wird und daß die hohe Säurezahl der erzielten Beschichtung an der Metallunterlage eine Korrosion hervorrufen kann, weshalb sich ein derartiger Flächenüberzug nicht als Bindemittel für ein Rostschutzmittel eignet.

Aufgabe der Erfindung ist ein Rostschutzmittel, in dem man als Bindemittel ein billiges Bindemittel, wie z. B. einen Abfallstoff aus der Holzverarbeitungsindustrie, verwenden kann und in dem das verwendete Bindemittel eine niedrige Säurezahl hat, wobei das auf

^O eine Metallfläche aufgespritzte Rostschutzmittel eine Haut bildet, die gut an der Metalloberfläche haftet.

Gegenstand der Erfindung ist ein Rostschutzmittel in Form einer aus einem Bindemittel und einer korro-^OJ sionsverhindernden Verbindung oder Verbindungen gebildeten Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemit--

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tel aus mit Calciumoxid neutralisiertem Tallölpech mit einer Säurezahl zwischen 0 und 25 mg KOH/g besteht.

Eine Ausgestaltung der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Rostschutzmittels. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man

(a) ein in einem Lösungsmittel aufgelöstes Tallölpech mit einer Säurezahl zwischen 20 und 70 mg KOH/g bei erhöhter Temperatur in einem Temperaturbereich, der oberhalb des mittels des Kugel-Ring-Verfahrens gemessenen Erweichungspunkts des Tallöls liegt, dabei jedoch höchstens 25O⁰C beträgt, mit Calciumoxid neutralisiert und

(b) zu der n^^^alisierten Tallölpechlösung eine korrosionsverhindernde Verbindung oder Verbindungen hinzusetzt.

In dem zur Herstellung des Bindemittels eingesetzten Tallölpech sind die Harz- und Fettsäuren sowie die unverseifbaren Komponenten des Tallöls enthalten. Die Harz- und Fettsäuren reagieren mit Calciumoxid, wobei das Pech neutralisiert wird und als Reaktionsprodukt Kalkseifen gebildet werden. Man hat bei dem erfindungsgemäßen Verfahren festgestellt, daß das Neutralisieren des Tallölpechs bei erhöhter Temperatur in einem Gemisch von Lackbenzin und Äthanol vorteilhaft ist. Hierbei ist der

Energieverbrauch niedriger, und die Anwendung von Schutzgas ist überhaupt nicht notwendig, womit man einen beträchtlichen wirtschaftlichen Vorteil erzielt. Für die Wirtschaftlichekti des erfindungsgemäßen Verfahrens spricht ferner der Umstand, daß die Zubereitung der

Lösung keinen separaten Verfahrensschritt erfordert.

Desgleichen wird bei Anwendung des erfindungsgemäßen

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Verfahrens die Gelbildung bei hohen Peststoffgehalten vermieden. Man gewinnt somit nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vor allem ein Bindemittel, das eine niedrige Säurezahl hat und sich deshalb vorzüglich zur Herstellung eines Rostschutzmittels eignet.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird das Tallölpech in einem passenden Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mit Calciumoxid neutralisiert. Als Lösungsmittel eigr· sich neben der Mischung von Lackbenzin und Kthanol, die besonders gut geeignet ist, auch andere Stoffe, z. B. aliphatische und aromatische organische Lösungsmittel. Zu dem neutralisierten Tallölpech, dessen Säurezahl zwischen 0 und 25, vorzugsweise zwischen 0 und 15, liegt, werden verschiedenartige Stoffe zugesetzt, die das Korrosionsinhibitionsvermögen verbessern. Als derartigen korrosionsverhindernden Stoff bzw. Inhibitor kann man ζ. B. die in Lackbenzin aufgelösten Phosphorsäureester der Fettalkohole erwähnen.

Das erfindungsgemäße Rostschutzmittel kann auf eine Metallfläche aufgesprüht werden; die dabei entstehende Haut haftet gut an der Metalloberfläche an. Man hat bei Versuchen im Korrosionsschrank festgestellt, daß die einen korrosionsverhindernden Stoff bzw. Inhibitor enthaltende, neutralisierte Tallölpechlösung nach Aufsprühen auf eine Metalloberfläche einen guten Korrosionsschutz liefert.

^ou Die Herstellung des erfindungsgemäßen Rostschutzmittels wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

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Beispiel 1

a) Neutralisieren des Tallölpechs

In ein mit Rückflußkühler, Rührer, und Wassersammler ausgestattetes Reaktionsgefäß werden 70 g Tallölpech mit der Säurezahl 51 sowie 3,6 g Calciumoxid und 25 g Lackbenzin eingewogen. Das Gemisch wird auf 186⁰C erhitzt, gemischt und 15 min lang erwärmt. Anschließend werden 0,18 g Calciumacetat mit 5 g Lackbenzin veΓΙΟ mischt hinzugegeben, und das Erwärmen wird 2 h lang fortgesetzt. Das Gemisch wird auf 130⁰C abgekühlt, und 10g Äthanol werden hinzugefügt. Die Temperatur des Gemisches wird auf etwa 89°C herabgesetzt, und das Gemisch wird 0,5 h lang bei dieser Temperatur behandelt. Man erhält-ein neutralisiertes Pech mit einer Säurezahl von 10 mg KOH/g.

b) Herstellung der Rostschutzlösung

Zu 100 g der gemäß Punkt a) hergestellten, neutralisierten Tallölpechlösung werden 3 g eines Gemisches der Phosphorsäureester von C^-C₁„"Alkoholen in 6 g Lackbenzin aufgelöst zugegeben.

Die wie vorstehend beschrieben zubereitete Lösung wird auf eine gut gereinigte Metallunterlage aufgesprüht. Die so erhaltene Beschichtung hat eine dunkelbraune Farbe und ist durchsichtig. Die Adhäsion der Beschichtung an der Metallunterlage ist ausgezeichnet.

Beispiel 2

a) Neutralisieren des Tallölpechs

In ein mit Rückflußkühler und Rührer versehenes Reaktionsgefäß werden 59 g Tallölpech mit einer Säurezahl von 51 sowie 2,6 g Calciumoxid und 30 g Lackbenzin

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] eingewogan. Das Gemisch wird auf 170⁰C erhitzt, umgerührt und während 3 0 min erwärmt. Anschließend werden 0,13 g Calciumacetat mit 5 g Lackbenzin gemischt hinzugesetzt, und das Erwärmen wird eine Stunde lang fortgesetzt. Das Gemisch wird auf 130⁰C abgekühlt, und 15g Äthanol werden zugegeben, worauf 10 min lang erwärmt wird. In dieser Phase beträgt die Temperatur des Gemisches 85°C. Die ganze Zeit hindurch wird kräftig gerührt. Als Säurezahl des neutralisierten Pechs ergibt sich ein Kert von 15 mg KOH/g.

b) Herstellung der Rostschutzlösung

Die Rostschutzlösung wird in gleicher Weise wie in Beispiel 1 zubereitet.

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Claims

Patentansprüche 15

1. Rostschutzmittel in Form einer aus einem Bindemittel und einer korrosionsverhindernden Verbindung oder Verbindungen gebildeten Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus mit Calciumoxid neutralisiertem Tallölpech mit einer Säurezahl zwischen 0 und 25 mg KOH/g besteht.

2. Rostschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säurezahl zwischen 0 und 15 mg KOH/g liegt.

3. Rostschutzmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das neutralisierte Tallölpech in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch aufgelöst ist.

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4. Rostschutzmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel des neutralisierten Tallölpechs ein Gemisch von Lackbenzin und Äthanol ist.

5. Rostschutzmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die korrosionsverhindernde Verbindung ein in einem Lösungsmittel aufgelöstes Gemisch der Phosphorsäureester von Alkoholen mit einer Kohlenstoff kettenlänge von 2 bis 18 ist.

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6. Rostschutzmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel des Gemisches der Phosphorsäureester Lackbenzin ist.

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iuik (München} KIo 670--J3-804

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7. Verfahren zur Herstellung eines Rostschutzmittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) ein in einem Lösungsmittel aufgelöstes TaIlölpech mit einer Säurezahl zwischen 20 und 70 mg KOH/g bei erhöhter Temperatur in einem Temperaturbereich, der oberhalb des nach dem Kugel-Ring-Verfahren gemessenen Erweichungspunkts des Tallölpechs liegt,

jedoch höchstens 25O⁰C beträgt, mit Calciumoxid neutralisiert und

(b) zu der neutralisierten Tallölpechlösung eine korrosionsverhindernde Verbindung oder

solche Verbindungen hinzusetzt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Lösungsmittel des Tallölpechs ein Gemisch von Lackbenzin und Äthanol verwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Neutralisieren des Tallölpechs als Katalysator in Lackbenzin aufgelöstes Calciumacetat verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Tallölpechlösung nach Zusatz des Katalysators auf eine Temperatur abkühlt, die nahe beim Erweichungspunkt des Tallölpechs liegt, und daß man anschließend zur Tallölpechlösung Äthanol hinzusetzt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur der Tallölpechlösung nach Zusatz des Äthanols auf etwa 85 bis 95⁰C herabsetzt.

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12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man als korrosionsverhindernde Verbindung ein in Lackbenzin aufgelöstes Gemisch der Phosphorsäureester von Cg-C₁„-Alkoholen einsetzt.

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