DE3001505C2 - Corrosion inhibitor for closed water systems - Google Patents
Corrosion inhibitor for closed water systemsInfo
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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
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
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Description
Die Erfindung betrifft einen verbesserten Korrosionsinhibitor für geschlossene Wassersysteme auf Basis einer Kombination aus Natriummolybdat und stickstoffhaltiger Verbindung.The invention relates to an improved corrosion inhibitor for closed water systems based on a Combination of sodium molybdate and nitrogen-containing compound.
Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von Inhibitoren bekannt, von denen viele Nachteile aufweisen. Einige neigen zum Beispiel zum Verlust Ihrer Effektivität oder brechen zusammen aufgrund eines Lufteinbruches in das Wassersystem. In dieser Welse reagieren Hydrazin enthaltende Inhibitoren mit Sauerstoff und verlieren nicht nur ihre Effektivität, sondern neigen auch In Heißwasserbereitungssystemen zur Entwicklung von Ammoniak, welches in Gegenwart von Sauerstoff schwere Korrosionen des Kupfers oder der Kupferlegierungen herbeiführt. Andere Inhibitoren auf z. B. Borat/Nitrit basierender Zusammensetzung sind häufig empfänglich für biologischen Abbau. Einige Inhibitoren werden als ernstliche Umweltverschmutzer angesehen, wenn eine Leckage auftritt. Dies Ist z. B. der Fall bei Chromaten und Hydrazinen. Die Chromate haben auch eine unerwünscht gelbe Farbe und neigen zum Färben. Viele der vorbekannten Inhibitoren erfordern einen hohen anorganischen Feststoffgehalt. der In hohem Maße die unerwünschte Ablagerung von Feststoffen dort vermehrt, wo sich Leckagen Im System gebildet haben, und greifen auch die Pumpendichtungen an.A large number of inhibitors are known in the prior art, many of which have disadvantages. Some for example tend to lose their effectiveness or collapse due to air ingress into the water system. In this catfish react containing hydrazine Inhibitors with oxygen and not only lose their effectiveness, but also tend to be used in hot water systems for the development of ammonia, which causes severe corrosion in the presence of oxygen of copper or copper alloys. Other inhibitors on e.g. B. borate / nitrite based Composition are often susceptible to biological Dismantling. Some inhibitors are considered serious polluters if a leak occurs. This is e.g. B. the case with chromates and hydrazines. The chromates also have an undesirably yellow color and are prone to coloring. Many of the previously known Inhibitors require a high inorganic solids content. which to a large extent increases the undesirable deposition of solids where there are leaks Have formed in the system and will also attack the pump seals.
Viele Inhibitoren sind auch unverträglich mit Systemen, die mit Athylenglykol behandelt sind. Einige Inhibitoren reichen für Flußstahl, bewirken aber merkliche Korroslonszunahmen bei anderen Metallen und können auch zu unerwünscht hohen pH-Werten führen. Andere werden durch Hitze zersetzt.Many inhibitors are also incompatible with systems which are treated with ethylene glycol. Some inhibitors are sufficient for mild steel, but cause noticeable increases in corrosion in other metals and can also lead to undesirably high pH values. Others are decomposed by heat.
Aus »Material Performance«, 1976, Seiten 40 bis 44, sind lnhibliorsysteme auf Basis von Natriummolybdat bekannt, die als binäre oder Vlelkomponenten-Systeme eingesetzt werden. Unter den binären Komponenten-Systemen wird Natriummolybdat In Kombination mit stickstoffhaltigen Verbindungen erwähnt, wie Mercaptobenzothlazol oder Nitrit. Die vorbekannten Inhibitorsysteme werden für offene, belüftete Rückkühlsysteme eingesetzt. Der aus US-PS 40 18 701 bekannte Korrosionsinhibitor Ist molybdatfrei. enthält Phosphorsäure und Zinkionen In bestimmtem Verhältnis und kann auch noch Dlsperglerhllfen. wie Methacrylate, enthalten. Ein weiterer Zusatz komplexlerender Mittel, wie Triazole oder Mcrcaptobenzothlazol, erweitert die Anwcndungsbreiie auf Buntmetalle. Die bekannte molybdatfreie Inhibitor-Kombination wird In wäßrigen Systemen mit Sauerstoff führenden Wässern eingesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachtelle der vorbekannten Inhibitor-Systeme zu vermelden und einen Korrosionsinhibitor für geschlossene Wassersysteme bereitzustellen, der gegen vorzeitigen Abbau nicht anfällig ist und eine große Anwendungsbreite für verschiedene metallische Werkstoffe aufweist.From "Material Performance", 1976, pages 40 to 44, there are inhibitor systems based on sodium molybdate known, which are used as binary or full-component systems. Among the binary component systems Sodium molybdate is mentioned in combination with nitrogen-containing compounds, such as mercaptobenzothlazole or nitrite. The previously known inhibitor systems are used for open, ventilated recooling systems used. The corrosion inhibitor known from US Pat. No. 40 18 701 is free of molybdate. contains phosphoric acid and zinc ions in a certain ratio and can also help with spraying. such as methacrylates. Another addition of complexing agents, such as Triazole or Mcrcaptobenzothlazol, extends the range of applications to non-ferrous metals. The well-known molybdate-free inhibitor combination is used in aqueous systems with oxygen-bearing waters. The invention is based on the object to report the previously known inhibitor systems and a corrosion inhibitor for closed water systems provide which is not susceptible to premature degradation and a wide range of applications for has different metallic materials.
Die Aufgabe wird gelöst, indem ein Korrosionsinhibitor der eingangs genannten Art auf Basis einer Kombination aus Natriummolybdat und stickstoffhaltiger Verbindung entsprechend der Erfindung derart ausgestaltet wird, daß er Benzotriazol und ein Amin aus der Gruppe Morpholin, Äthylendiamin und 2-Amino-2-methylpropanol enthält.The object is achieved by using a corrosion inhibitor of the type mentioned at the outset based on a combination configured from sodium molybdate and nitrogen-containing compound according to the invention is that he is benzotriazole and an amine from the group of morpholine, ethylenediamine and 2-amino-2-methylpropanol contains.
Die mit verschiedenen Zusammensetzungen gemäß der Erfindung erzielbaren Ergebnisse von ve-besserten Korrosionsraten stehen in einem ungewöhnlichen Kontrast zu den Ergebnissen von Korrosionsinhibitoren der vorbekannten Art.The results that can be achieved with various compositions according to the invention are improved Corrosion rates stand in unusual contrast to the results of the corrosion inhibitors known art.
In einer bevorzugter. Ausfahrungsforrrs der Erfindung wird zusätzlich als Hilfsinhlbltor Natrlumpolymethacrylat* oder ein Copolymerisai aus sulfoniertem StyroJ und Maleinsäureanhydrid eingesetzt. Motpholin und Äthylendiamin sind bevorzugte Amine.In a preferred. Details of the invention Sodium polymethacrylate * is also used as an auxiliary ingredient or a copolymer of sulfonated StyroJ and Maleic anhydride used. Motpholine and ethylenediamine are preferred amines.
Der erfindungsgemäße inhibitor Ist auch für die Verwendung
In geschlossenen Wassersystemen geeignet, die Athylenglykol enthalten.
Das Molybdat-Anlon kann leicht und genau unter Ver-The inhibitor according to the invention is also suitable for use in closed water systems that contain ethylene glycol.
The molybdate anlon can be easily and precisely
JO wendung eines einfachen Farbvergleichstestes bestimmt werden, sei es, daß das verwendete Medium Wasser Ist oder eine Mischung von Athylenglykol und Wasser.JO using a simple color comparison test whether the medium used is water or a mixture of ethylene glycol and water.
In den folgenden Beispielen wurden zwei Arten von Tests verwendet, die für die erhaltenen Ergebnisse kenn-In the following examples, two types of tests were used that are indicative of the results obtained.
J"' zeichnend sind.J "'are drawing.
Im Becherglastest wurden die Metallproben In einer Lösung des Inhibitors in Leitungswasser mittlerer Härte bei Raumtemperatur während sechs Tagen gerührt. Im zweiten Test waren, um den Inhibitor unter statischen Bedingungen zu prüfen, die Metallproben in Inhibiertes Leitungswasser In einer geschlossenen, fast vollen Flasche eingetaucht. Die Flaschen wurden bei Raumtemperatur während zweier Tage gehalten und dann In einen Ofen bei 70° C für weitere fünf Tage eingebracht. Die fol-In the beaker test, the metal samples were placed in a solution of the inhibitor in tap water of medium hardness stirred at room temperature for six days. The second test were to put the inhibitor under static Conditions To Test The Metal Samples In Inhibited Tap Water In A Closed, Almost Full Bottle immersed. The bottles were kept at room temperature for two days and then placed in one Oven placed at 70 ° C for another five days. The fol-
4' genden Ergebnisse veranschaulichen die Korrosionsschutzeigenschaften der Mischungen aus Natriummolybdat und Aminen: The following results illustrate the corrosion protection properties of the mixtures of sodium molybdate and amines:
Zusammensetzung Konzen- Korrosions-Rale fürComposition Concentration Corrosion Rale for
tration Flußstahl (mm/Jahr)
ppm Becherglas- Flaschen-tration mild steel (mm / year)
ppm beaker bottle
Testtest
Testtest
1. Natriummolybdat 751. Sodium Molybdate 75
Morpholin 152 0,130 0,372Morpholine 152 0.130 0.372
Benzotriazol 16Benzotriazole 16
2. Natriummolybdat 1602. Sodium molybdate 160
Morphniin 200 0,042 0.0Morphniin 200 0.042 0.0
Benzotriazol 16Benzotriazole 16
3. Natriummolybdat 250
Morpholin 200 0.02
Benzotriazol 163. Sodium Molybdate 250
Morpholine 200 0.02
Benzotriazole 16
Fortsetzungcontinuation
Fortsetzungcontinuation
Zusammensetzungcomposition
Konzen- Korrosions-Rate für tration Rußstahl (mm/Jahr) ppm Becherglas- Flaschen- "Concentration Corrosion Rate for tration carbon steel (mm / year) ppm beaker bottle "
Testtest
Testtest
4. Natriummolybdat
Morpholin
Benzotriazol4. Sodium molybdate
Morpholine
Benzotriazole
5. Natriummolybdat
2-Amino-2-methylpropanol
Benzotriazol5. Sodium molybdate
2-amino-2-methylpropanol
Benzotriazole
6. Natriummolybdat
Äthylendiamin
Benzotriazol6. Sodium molybdate
Ethylenediamine
Benzotriazole
7. NatriumEJolybdat
Morpholin
Benzotriazol
Natriumpolymethacrylat 7. Sodium Eolybdate
Morpholine
Benzotriazole
Sodium polymethacrylate
8. Natriummolybdat
Morpholin
Benzotriazol
Natriumpolymethacrylat 8. Sodium molybdate
Morpholine
Benzotriazole
Sodium polymethacrylate
9. Natriummolybdat
Morpholin
Benzotriazol
Natriumpolymethacrylat 9. Sodium molybdate
Morpholine
Benzotriazole
Sodium polymethacrylate
10. Natriummolybdal
Morpholine
Benzotriazol
Natriumpolymethacrylat 10. Sodium molybdal
Morpholines
Benzotriazole
Sodium polymethacrylate
11. Natriummolybdat
Äthylendiamin
Benzotriazol
Natriumpolymethacrylat 11. Sodium molybdate
Ethylenediamine
Benzotriazole
Sodium polymethacrylate
Behandlungtreatment
220220
200200
1616
220 200220 200
1616
220220
100100
1616
220220
200200
1616
3636
330330
300300
2424
5454
220220
200200
3636
440440
400400
1212th
7272
220220
100100
3636
0,0170.017
0,0250.025
0,0070.007
-P-P
0,0070.007
0,0100.010
0,0450.045
0,0500.050
0,0120.012
0,0150.015
0,0050.005
0,0500.050
0,0200.020
0,015 Zusammensetzung0.015 composition
Konzen- Korrosions-Rate für
tration Flußstahl (mm/Jahr)Concentration Corrosion Rate for
tration mild steel (mm / year)
ppm Becherglas- Flaschen-Tsst Testppm beaker-bottle tst test
0,0050.005
0,0050.005
0,0070.007
0,0100.010
Es wurde gefunden, daß Benzotrtazol ein Inhibitor für Kupfer und Kupferlegierungen ist, wodurch die Korroslonsschutzeigensct'iften der Zusammensetzung erweitert werden.It has been found that benzotrtazole is an inhibitor for Copper and copper alloys, whereby the corrosion protection act the composition can be expanded.
In die Zusammensetzungen 7 bis 12 wurde Natrlumpolymethacrylat aus folgenden Gründen einbezogen:Sodium polymethacrylate was included in compositions 7 through 12 for the following reasons:
a) Es wurde gefunden, daß dieser Zusatz die unerwünschte Kesselsteinbildung auf Oberflächen von Hochtemperatur-Wärmeaustauschern verzögert oder verhindert, wie dies bei Helßwasserbereltungssystemen unter Verwendung von nicht weichgemachtem Zusatzwasser der Fall 1st.a) It has been found that this additive prevents the undesirable scale formation on surfaces of Delays or prevents high-temperature heat exchangers, as is the case with Helßwasserbereltsysteme using non-plasticized make-up water is the case.
b) Es wurde auch gefunden, daß dieser Zusatz das Kristallwachstum von Calcium-. Magnesium- und Elsenablagerungen verzögert. Uicje Kristallablagerungen sind unerwünscht und wirken zerstörend auf die Pumpendichtungen.b) It has also been found that this addition reduces the crystal growth of calcium. Magnesium and Elsenic deposits delayed. Uicje crystal deposits are undesirable and have a damaging effect on the pump seals.
Als eine Alternative zu dem NatMumpolymethacrylat wurde im Beispiel 13 ein Copolym';risat aus sulphonlertem Styrol und Maleinsäureanhydrid untersucht.As an alternative to the sodium mum polymethacrylate, a copolymer of sulphonated polymer was used in Example 13 Styrene and maleic anhydride investigated.
Einige der vorgenannten Stoffkomblnationen wurden als Korrosionsinhibitoren fur andere Metalle als Flußstahl mit folgendem Ergebnis aufgefunden:Some of the aforementioned fabric combinations were found as corrosion inhibitors for metals other than mild steel with the following result:
Fortsetzung 5
continuation
Flaschen-
Test(mm / iahr)
Bottle
test
tration
ppmConc
tration
ppm
Becherglas-
TestCorrosion rate
Beaker
test
Äthylendiamin
Benzotriazol12. Sodium molybdate
Ethylenediamine
Benzotriazole
200
12440
200
12th
Aluminiumcopper
aluminum
0,2000.010
0.200
Natriumpolymethacrylat 72Sodium polymethacrylate 72
9 a. Natriummolybdat 4409 a. Sodium molybdate 440
Morpholin 400Morpholine 400
Benzotriazol 12 Weißmessing 0,002 0,040Benzotriazole 12 white brass 0.002 0.040
Natriumpolymethacrylat 72 Aluminium 0,052 0,247Sodium polymethacrylate 72 aluminum 0.052 0.247
10. Natriummolybdat 44010. Sodium Molybdate 440
Morpholin 400 Weißmessing 0,002 0,040Morpholin 400 white brass 0.002 0.040
Benzotriazol 12 Aluminium 0,052 0,247Benzotriazole 12 aluminum 0.052 0.247
Natriumpolymethacrylat 72Sodium polymethacrylate 72
Die bevorzugte Behandlung erfolgt mit der Zusammensetzung Nr. 9 a und Nr. 10 (Ansätze mit doppelter Dosierung des Ansatzes Nr. 9). Diese Zusammensetzung ist weniger aggressiv gegenüber Aluminium in einem fließenden System als die auf Äthylendiamin basierende Zusammensetzung (Nr. 11 und Nr. 12).The preferred treatment is with the composition No. 9 a and No. 10 (approaches with double Dosage of batch no. 9). This composition is less aggressive to aluminum all in one flowing system than the one based on ethylenediamine Composition (No. 11 and No. 12).
Schließlich wurden die Korrosionsraten für Flußstahl durch Behandlung mit den Zusammensetzungen Nr. 9 a und 10 unter Verwendung eines Kühlmediums aus 50% Leitungswasser und 50% Äthylenglykol bestimmt.Finally, the corrosion rates for mild steel were determined by treatment with Composition No. 9a and 10 using a cooling medium of 50% Tap water and 50% ethylene glycol determined.
Diese Ergebnisse zeigen, daß der gleiche Korrosionsschutz in Äthylenglykol-Wasser-Mischungen erzielt werden kann wie in Wasser allein.These results show that the same corrosion protection is achieved in ethylene glycol-water mixtures can be like in water alone.
Die Erfindung weist Vorteile auf. Der Korrosionsinhibitor der vorliegenden Erfindung für geschlossene Wassersysteme ist ebenso auch für Äthylenglykol enthaltende Systeme geeignet, er reagiert n'cht in nachteiliger Weise mit Sauerstoff, verliert nicht seine Effektivität, ruft keine Korrosionseffekte an Kupfer oder Kupferlegierungen hervor, unterliegt keinem biologischen Abbau, ist umweltfreundlich und wirkt nicht verfärbend.The invention has advantages. The corrosion inhibitor of the present invention for closed water systems is also suitable for systems containing ethylene glycol, it does not react in a negative way Way with oxygen, does not lose its effectiveness, does not cause any corrosion effects on copper or copper alloys is not subject to biodegradation, is environmentally friendly and does not have a discolouring effect.
Behandlung mit
ZusammensetzungTreatment with
composition
Korrosions-Rate Becherglas-TestCorrosion Rate Beaker Test
in mm/Jahr Flaschentestin mm / year bottle test
Nr. 9a
Nr. 10No. 9a
No. 10
0,010
0,0100.010
0.010
0,025 0,0070.025 0.007
Claims (3)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000320465A CA1118990A (en) | 1979-01-30 | 1979-01-30 | Molybdate-amine corrosion inhibitor |
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| DE3001505C2 true DE3001505C2 (en) | 1984-05-10 |
Family
ID=4113414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (2)
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- 1979-01-30 CA CA000320465A patent/CA1118990A/en not_active Expired
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Also Published As
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