DE3218053A1 - Mittel und verfahren zur verhinderung oder hemmung der korrosion von eisenmetallen - Google Patents
Mittel und verfahren zur verhinderung oder hemmung der korrosion von eisenmetallenInfo
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Classifications
-
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-
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- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
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Description
/% n : .1^ : : : : : .* Dipl.-lng.H-Tiedtke
IaRUPE - rELLMANrt**" AJIRAMS" **'*" Dipl.-Chem. G. Bühling
Dipl.-lng. R. Kinne Dipl.-lng. R Grupe
- 3 - Dipl.-lng. B. Pellmann
Dipl.-lng. K. Grams
R Π R ^ 8000 München 2
!0UJg Tel.:089-539653
Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent Müncher·
13. Mai 1982
DE 2100/case 1920 10
USS ENGINEERS AND CONSULTANTS, INC.
Pittsburgh, Pennsylvania / USA
Pittsburgh, Pennsylvania / USA
Mittel und Verfahren zur Verhinderung oder Hemmung
der Korrosion von Eisenmetallen
der Korrosion von Eisenmetallen
Die Erfindung betrifft ein Mittel und ein Verfahren zur Verhinderung oder Hemmung der Korrosion von Eisenmetallen
bzw. Eisenwerkstoffen.
Die Verhinderung oder Hemmung des Röstens von Stahlprodukten,
insbesondere von Stahlblech, wie es in der Geräte- und Behälterindustrie verwendet wird, stellte in
der Stahlindustrie seit langem ein Problem dar.
Bei einer in der Industrie üblichen, z. B. aus der US-PS
2 884 338 bekannten Behandlungsweise wird gegenwärtig Dioctylsebacat verwendet. Das Dioctylsebacat (DOS) wird typischerweise auf ein Blech, beispielsweise ein Behältermaterial, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit
2 884 338 bekannten Behandlungsweise wird gegenwärtig Dioctylsebacat verwendet. Das Dioctylsebacat (DOS) wird typischerweise auf ein Blech, beispielsweise ein Behältermaterial, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit
Deutsche BanVtMunchen) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Κίσ.-3»9844 Posischeck (München) Klo. 670-43-804
- 4 - DE 2100
von beispielsweise 305 m/min bewegt, aufgebracht. Bei
einer ähnlichen Behandlung für Behältermaterial, die aus den US-PSS 2 579 777 und 2 579 778 bekannt ist,
wird ein Tributylcitrat eingesetzt.
Auch Natriumbenzoat ist ein bekannter Korrosionsinhibitor; es war jedoch außerordentlich schwierig, Natriumbenzoat
in Abwesenheit von Wasser auf Stahloberflächen aufzubringen, und Natriumbenzoat führte während der
späteren Stufen der Behälterfertigung zu Problemen hinsichtlich der Haftfähigkeit von Lacken. Natriumbenzoat
hat den Vorteil, daß es ungiftig, geschmacklos, nicht reizend oder ätzend, farblos und geruchlos ist.
Aus der US-PS 3 314 968 ist die Verwendung bestimmter Salze von Naphthenoylsarcosinen, die durch Umsetzung
von Naphthenoylchlorid mit Natriumsarcosinat hergestellt werden können, als Korrosionsinhibitoren bekannt. Bariumnaphthenoylsarcosinat
wird in kleinen Mengen in einem a\s Träger dienenden Öl als Korrosionsinhibitor eingesetzt.
In neuerer Zeit sind Kombinationen von DOS und bestimmten Alkylsarcosinen, insbesondere N-Oleoylsarcosin,
als schmierende und korrosionshemmende Beschichtungen für Stahlblech eingesetzt worden. Beim Einsatz dieser
Mittel sind jedoch Schwierigkeiten aufgetreten. Insbesondere ist es für die Erzielung eines ausreichenden
Korrosionsschutzes notwendig gewesen, dicke Beschichtun-
gen aufzubringen, was nicht nur verschwenderisch bzw. unrentabel und teuer ist, sondern nach dem Aufrollen
oder Stapeln auch zu einer merklichen bzw. bedeutsamen Kapillarwanderung führt. Durch jede merkliche Kapillarwanderung
werden alle Fortschritte, die in bezug auf
die Erzielung von ebenen, gleichmäßigen, zusammenhängen-
- 5 - DE 2100
den und lochfreien Beschichtungen erreicht worden sind, vollständig aufgehoben bzw. zunichte gemacht. Eine solche
Kapillarwanderung führt zu einem als "Puddling" bekannten Effekt, einer sprunghaften bzw. ungleichmäßigen und
bei der weiteren Verwendung des Stahlprodukts in hohem Maße unerwünschten Eigenschaft.
Gegenstand der Erfindung ist das im Patentanspruch 1 gekennzeichnete Mittel zur Verhinderung oder Hemmung
der Korrosion von Eisenmetallen.
Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Verhinderung oder Hemmung der Korrosion von Eisenmetallen
zur Verfügung gestellt, bei dem auf die Oberfläche des
Eisenmetalls 1,24 bis 24,72 mg/m des erfindungsgemäßen
ο
Mittels (0,05 bis 1,00 g pro 20,232 m Blech, und zwar auf beide Oberflächen) aufgebracht werden.
Mittels (0,05 bis 1,00 g pro 20,232 m Blech, und zwar auf beide Oberflächen) aufgebracht werden.
Alle drei Bestandteile des Mittels stellen in bestimmten Umgebungen und unter bestimmten Umständen bekannte Korrosionsinhibitoren
dar. Die Sarcosinderivate, die in dem Mittel als grenzflächenaktive Substanzen wirken, haben
für sich allein, eine gewisse Rostschutzwirkung, jedoch ist die Rostschutzwirkung im Fall der alleinigen Verwendung
der Sarcosinderivate nur bei hohen Filmgewichten, die zu teuer sind und Lackierprobleme verursachen, bedeutsam.
Natriumbenzoat kann trotz seiner vielen Vorteile auch Probleme hinsichtlich der Haftfähigkeit von
Lacken verursachen, und es war sehr schwierig, Natriumbenzoat ohne Anwendung von Wasser in dünnen Filmen auf
Stahl aufzubringen. Reines DOS und reines Acetyltributylcitrat (ATBC) waren wirksam, jedoch kann ihre Wirksamkeit
durch Einsatz in einem erfindungsgemäßen Mittel in bedeutendem Maße verbessert werden.
- 6 - DE 2100
Bei den nachstehend beschriebenen, in· einer Lagerung
unter feuchten Bedingung bestehenden Rosttesten wurden die Proben bei 380C und einer relativen Feuchtigkeit
von 85 % gelagert. Die Ergebnisse der Rostteste wurden mit 0 (kein Rost) bis 10 (durchgehend bzw. vollständig
verrostet) bewertet.
In Tabelle I werden die Ergebnisse gezeigt,, die man
bei Rosttesten (Lagerung unter feuchten .Bedingungen) einzelner Bleche in Form von Platten, die bei PrUfstandversuchen
beschichtet worden waren, erhielt. Die Ergebnisse zeigen, daß die DOS-Beschichtung allein zu einem
gewissen Rostschutz führt, während ATBC allein die Korrosion ohne Rücksicht auf das Beschichtungsgewicht zu
beschleunigen scheint. Durch die Zugabe von Oleoylsarcosin und Natriumbenzoat wurde die Gebrauchsleistung beider
Schmiermittel verbessert. Die mit den DOS-Mitteln erhaltenen Beschichtungen waren jedoch den ATBC-Beschichtungen
in allen Fällen überlegen.
Die Ergebnisse von Testen, die mit übereinandergestapelten Blechen durchgeführt wurden, sind in Tabelle II
dargestellt und zeigen, daß das ATBC-Schmiermittel eine etwas bessere Schutzwirkung als DOS hat, wenn es in
reiner Form oder mit Oleoylsarcosin eingesetzt wird.
^ Das DOS-Schmiermittel führt jedoch zu einem fast vollständigen
Schutz, wenn Oleoylsarcosin und Natriumbenzoat hinzugegeben werden.
<- 7 - DE 2100
Zur Bestätigung der Ergebnisse der PrUfstandversuche
wurden die Beschichtungen in einer Labor-Pilotanlage elektrostatisch aufgebracht. Die Ergebnisse der mit
einzelnen Blechen des Materials der Pilotanlage durchgeführten Rostteste sind in Tabelle III dargestellt und
zeigen, daß die Gebrauchsleistung bei allen Kombinationen
gegenüber der Test-Gebrauchsleistung der auf dem Prüfstand hergestellten Proben verbessert ist.
Auf der Grundlage der Testergebnisse der Pilotanlage wurde ein Versuch unter Anwendung von DOS mit Qleoylsarcosin
und Natriumbenzoat in einer Betriebsanlage durchgeführt, und die Testergebnisse, die bei einzelnen
Blechen dieses Materials erhalten wurden, sind in Tabelle IV angegeben. Die Ergebnisse zeigen, daß die Beschichtung einen hervorragenden Rostschutz ergeben sollte.
Blechen dieses Materials erhalten wurden, sind in Tabelle IV angegeben. Die Ergebnisse zeigen, daß die Beschichtung einen hervorragenden Rostschutz ergeben sollte.
- 8 - DE 1562
DOS ATBC
Beschichtiingsgewicht___3!äS® Beschichtungsgewicht Tage
5 (mg/m2V 1 5 £ C mg/m2) 1 _2_
4,94 a 2 9 4r94 8 8
12,36 <1 1 7 12,36 3 4
24,72 <1 2 4 24,72 1 7
+ Oleoylsarcosin 10 Tage Oleoylsarcosin Tage
3 | in | (%) | 1 | 5 | 10 | |
<1 | XV/ 4 |
10 | 1.1 | 8 | 7 | |
0 | O | 3,5 | 30 | <1 | 6 | 8 |
0 | 5 | 50 | 0 | 7 | ||
(Beschichtungsgewicht 4,94 mg/m)
+ Oleoylsarcosin + Natriumbenzoat
Tage | 26 | Oleoylsarcosin | Natrium benzoat |
7 | Tage | 19 | 26 |
7 13 19 | 5 4 4 |
( %> | r%) | ^l 1 2 |
13 | 4 4 5 |
7 6 7 |
<1 1 1 0 <.l 1 0 <1 1 |
10 30 50 |
1 1 1 |
4,94 mg/m2) | 2 3 4 |
|||
(Beschichtungsgewicht | Tage | ||||||
Vergleich | 5 | ||||||
Unbeschichtetes | 6 | ||||||
Schwarzblech | 8 | ||||||
DE 2100
DOS
ATBC
Beschichtungsgewicht
4r94
12,36
24,72
12,36
24,72
3 2 2
Tage 28
4 5 4
56
5 4
Beschichtungsgewicht Tage W ) i 28
4,94
12.36
24,72
2 3 3
3 3
3 3
Tage | 47 | + Oleoylsarcosin Oleoylsarcosin |
6 | Tage | 47 | |
6 | ■ 26 | 4 3 3 |
C % ) | 0 d |
26 . | K) KJ M |
3 2 2 |
co co co | 10 30 50 |
K) KJ M | |||
(Beschichtungsgewicht 4,94 mg/m)
20 0
el
el
Tage
26
Vergleich
+ Oleoylsarcosin + Natriumbenzoat
Oleoylsarcosin
Natrium | _6_ | Taee | 47 |
benzoat | 0 | 26 | |
(% ) | <1 | «1 | 2 |
1 | 4.1 | 2 | 2 |
1 | 2 | ||
1 | |||
10 30 50
(Beschichtungsgewicht 4,94 mg/m2)
Tage Tage
Uribeschichtetes
Schwarzblech
Schwarzblech
2JL
56,
6
6
- 10 -
DOS ATBC
Beschichtungsgewicht Tage Beschichtungsgewicht Tage
f mg/m2) "T TT 1TI Crng/rn2 ) ΊΓ IT 3Γ
4,45 1 3 3 3,95 Cl ' 2 4
5,93 1 12 9,64 <.l 2 3
+ 10 % Oleoylsarcosin
L. i§. 2I
3,95 1 3 3 2,72 3 4 4
+ 30 % Oleoylsarcosin
5,19 4.1 <1 1 6,43 2 3 3
3,46 JSl Al 1 3,21 2 2 2
+ 50 % Oleoylsarcosin
3,95 <.l -<L 1 4,20 1.2 2
2,97 ^l ^l 2 2,97 2 2 3
3,46 /.1 11 3,95 2 2 3
+ 10 % Oleoylsarcosin + 1 % Natriumbenzoat
2,22 ^l <1 1 4.45 <1 1 2
4,45 <1 <1 <1 4,70 112
+ 30 % Oleoylsarcosin + 1 % Natriumbenzoat
5,93 <1 <1 1 4,45 1 2 2
9,14 <1 <1 1 4,45 12 2
+ 50 % Oleoylsarcosin + 1 % Natriumbenzoat
5,44 <1 -ti 1 4,20 111
6,92 «41 12 4,94 <L 1 1
+ 5 % Oleoylsarcosin + 0,5 % Natriumbenzoat
5,19 ^l 11 4,94
5,44 1 11 6,92
Vergleich Tage 5 17 31
Unbeschichtetes 4 5 5
Schwarzblech
Schwarzblech
- 11 -
DE 2100
DOS + 5 % Oleoylsarcosin + 0,5 % Natriumbenzoat
Blechrolle
Nr. '
Blechrolle
Blechrolle
Nr.
Vergleich
5-tägige Rosttestbehandlung
Oberseite
1 9
Unterseite
-el 9
Beschichtungsgewicht (mg/m )
Oberseite 2;22
1,48
nicht beschichtet
Unterseite 1,73
1,73
nicht beschichtet
10 Die Mittel werden vorteilhafterweise in Beschichtungs-
2 gewichten von 1,24 bis 24,72 mg/m und vorzugsweise von
2,47 bis 6,18 mg/m eingesetzt.
Claims (5)
- Patentansprüche' 1.) Mittel zur Verhinderung oder Hemmung der Korrosion15 von Eisenmetallen, in dem Dioctylsebacat oder Acetyltributylcitrat enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Sarcosinderivat der FormelO IlR-C-N-CH2-COOH*CH3worin R eine gesättigte oder einfach ungesättigte Kohlenwasserstoff gruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen ist,25 in einer Menge von 1 bis 50 Gew.-%, auf das Gewicht des Dioctylsebacats oder des Acetyltributylcitrats bezogen, und auch Natriumbenzoat in einer Menge von 0,5 bis 3 Gew.-%, auf das Gesamtgewicht der zwei anderen Bestandteile bezogen, enthält.
- 2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sarcosinderivat Oleoylsarcosin ist.
- 3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-35 zeichnet, daß der Gehalt des Sarcösinderivats 3 bis 20 %beträgt.B/13Deutsche Bank (München) Kto. 5V61070Dresdner Bank (München) Kto. 3939844Postscheck (München) Kto. 670-43-804.LO" LO "Ο.::! 3 218 ο 5 g- 2 - DE 21001
- 4. Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt des Natriumbenzoats 0,5 bis 1 % beträgt.
- 5 5. Verfahren zur Verhinderung oder Hemmung der Korrosion von Eisenmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß auf ' die Oberfläche des Eisenmetalls 1,24 bis 24,72 mg/m eines Mittels nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufgebracht werden. 10
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