DE3341013A1 - Bernsteinsaeure-mono-dialkylamide als wasserloesliche korrosionsschutzmittel - Google Patents

Bernsteinsaeure-mono-dialkylamide als wasserloesliche korrosionsschutzmittel

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DE3341013A1 DE19833341013 DE3341013A DE3341013A1 DE 3341013 A1 DE3341013 A1 DE 3341013A1 DE 19833341013 DE19833341013 DE 19833341013 DE 3341013 A DE3341013 A DE 3341013A DE 3341013 A1 DE3341013 A1 DE 3341013A1
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    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/145Amides; N-substituted amides

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Description

Patentanmeldung D 6973
Bernsteinsäure-mono-dialkylamide als wasserlösliche KorrosionsSchutzmittel
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Alkanolaminsalze von Alkenylbernsteinsäurehalbamiden als Korrosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen.
Es sind bereits zahlreiche Derivate der Bernsteinsäure als Korrosionsschutzmittel vorgeschlagen worden. So sind aus der US-Patentschrift 2 490 744 Umsetzungsprodukte von Alkenylbernsteinsäureanhydriden mit primären Aminen im Molverhältnis von 1,25 bis 2 : 1 als Rostschutzmittel in Schmierölen bekannt, wobei die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome im Reaktionsprodukt zwischen 28 und 50 liegen soll.
Desgleichen sind für den Einsatz in der ölphase Umsetzungsprodukte von Alkenylbernsteinsäureanhydriden mit langketti- gen Dialkylaminen bekannt. Die US-Patenschrift 3 646 151 beschreibt u. a. die Umsetzungsprodukte mit überschüssigem Di-talg-amin. Die erhaltenen wachsartigen Bernsteinsäure halbamid-aminsalze sind als Korrosionsinhibitoren im wasserabstoßenden Medien verwendbar.
Patentanmeldung HENKEL KGaA
U . ZR-FE/Patente
D 6973 -^-
Für rein wäßrige Systeme ist die rostschützende Verwendung von Alkanolaminsalzen von C8- bis C 9-Alkenylbernsteinsäure aus dem deutschen Patent 29 43 963 vorbekannt. Auch in der europäischen Patentschrift 2780 wird die Ver-Wendung von Maleinamidsäurealkanolaminsalzen, die am
Amidrest eine Cg- bis C^-Isoalkylgruppe tragen, als Korrosionsschutzmittel in wäßrigen Systemen vorbeschrieben.
Die vorgeschlagenen Alkanolaminsalze der Cg- bis C9-Alkenylbernsteinsäure beziehungsweise -Maleinamidsäure
zeichnen sich dadurch aus, daß sie nur gering schäumen.
Allerdings sind die antikorrosiven Eigenschaften nicht
zufriedenstellend.
Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise die Alkanolaminsalze der Alkenylbernsteinsäurehalbamide der allgemeinen Formeln (I) und (II)
20 HO
R-A-C- NRf Rlf (I) H2C-C- OH ■ O
25 0
H2C - C - NH* # (II)
R-C-C-OH
1 Jl HO
Patentanmeldung
HENKEL KGaA
ZR-FE/Patente
15
D 6973 - <3 -
wobei R einen Alkenylrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und R1 und R1' 1 bis 10 Kohlenstoff atome enthaltende Alkylgruppen darstellen als Korrosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen verwendet werden können und eine vergleichsweise hervorragende Wirksamkeit vorweisen. Darüber hinaus zeigen die genannten Verbindungen nur eine geringe Schaumneigung, eine ausreichende Wasserlöslichkeit und sind daher zum Einsatz als Rostschutzmittel in wäßrigen Medien besonders geeignet.
[Die Herstellung der verwendeten Verbindungen kann durch Umsetzung von Maleinsäureanhydrid mit C^- bis Cjg-Alkenen erfolgen. Dabei werden Alkenylbernsteinsäureanhydride erhalten, die mit Cj- bis C^-Monoalkylaminen im Molverhältnis 1 : 1 bei cir.ca 70 bis 90 0C zu den entsprechenden Halbamiden umgesetzt werden.
Die zur Anwendung gelangenden Salze der Halbamide werden durch Zugabe von äquimolaren beziehungsweise überschüssigen Mengen Alkanolaminen hergestellt. Zweckmäßigerweise kommen C2- bis C4-Alkanolamine, vorzugsweise Mono-, Di- oder Triethanolamine, in Betracht.
30
Patentanmeldung HENKEL KGaA
ζ ZR-FE/Patente
D 6973
Insbesondere werden auch die Verbindungen verwendet, die gemäß Formel I und II einen Alkenylrest R mit 10 bis 18 Kohlenstoffatomen und in der Amidgruppe Alkylrest R'bzw. R.' mit 3 bis 8 Kohlenstoffatomen enthalten.
Zur Herstellung der Vorstufen Alkenylbernsteinsäureanhydrid können alle marktgängigen Olefine eingesetzt werden.ot-Olefine, Olefine mit innenständiger Doppelbindung sowie Olefingemischen, die auch Vinylidenolefine enthalten, d. h.oL -Olefine mit zwei Substituenten am ß-C-Atom. Die Umsetzung mit den Aminen erfolgt in äquimolaren Verhältnissen oder auch mit geringem Überschuß an Anhydrid. Die Dialkylamine können geradkettig oder verzweigt sein.
Die so herstellbaren Verbindungen eignen sich allein oder in Kombinationen mit anderen Stoffen als wasserlösliche antikorrosive Bestandteile in Rostschutzmitteln, technischen Reingigungsmitteln der Metallbearbeitung sowie in
20 Kühlschmierstoffen.
Die erfindungsgemäßen Mittel kommen in Konzentrationen von 0,01 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,05 bis 1,0 Gewichtsprozent, jeweils berechnet als Alkenylbernsteinsäurehalbamid, zur Anwendung.
Der Anmeldungsgegenstand wird durch die nachfolgenden Beispiele erläutert, ohne daß er hierauf beschränkt ist.
Patentanmeldung HENKEL KGaA
1 ZR-FE/Patente
D 6973 - 'S Beispiel 1
Herstellung
852 g (8,7 Mol) Maleinsäureanhydrid und 1830S (10,9 Mol) 1-Dodecen werden in Gegenwart von 9,1 g 2,6 Di-tert-butyl-4-methylphenol zunächst auf Rückfluß und anschließend so lange weiter erhitzt, bis eine Temperatur von circa 230 0C erreicht wird. Es wird circa 2 Stunden bei 230 0C nachgerührt, abgekühlt, das überschüssige Olefin im Vakuum abdestilliert und das als Rückstand verbleibende Dodeceny!bernsteinsäureanhydrid durch Filtration von polymeren Partikeln befreit.
Ausbeute: 1829 g (70 % der Theorie), Verseifungszahl 430.
236 g (0,9 Mol nach Verseifungszahl) Dodecenylbernsteinsäureanhydrid werden unter N2-Atmosphäre auf 50 0C aufgewärmt und mit 116 g (0,9 Mol) Dibutylamin versetzt, wobei die Temperatur bis auf ca. 90 0C antsteigen kann. Nach beendeter Zugabe wird noch circa 1 Stunde bei 100 0C nachgerührt. Nach Abkühlung erhält man Dodecenylbernsteinsäure-mono-dibutylamid als eine klare, hochviskose Substanz. Ausbeute: 352 g (quantitativ), Säurezahl = 148 (Theorie: 143).
Durch leichtes Erwärmen mit überschüssigem Mono-, Di- beziehungsweise Triethanolamin in Gegenwart von etwas Wasser wird das Halbamid in die Alkanolamin-Salze überführt.
Patentanmeldung . , HENKELKGaA
$ ■ ZR-FE/Patente
D 6973 - % -
Beispiel 2
Auf analoge Weise wie die im Beispiel 1 beschriebene Herstellung von Dodecenylbernsteinsäure-mono-2-ethylhexylamid (laufende Nummer 1) werden die nachstehend genannten Bernsteinsäurehalbamide beziehungsweise deren Alkanolaminsalze dargestellt:
10 1. Decenylbernsteinsäure-mono-diisopropylamid
2. Dodecenylbernsteinsäure-mono-dibutylamid
3. Gm/±ß -Alkenylbernsteinsäure-mono-dibutylamid*
4. C^i|/i5 -Alkenylbernsteinsäure-mono-dipropylamid*
5. C^4/i6 -Alkenylbernsteinsäure-mono-di(2-ethylhexyl)amid* 6. Hexadecenylbernsteinsäure-mono-dibutylamid
7. Isomer-C^ij/is -alkenylbernsteinsäure-mono-dibutylamid**
* Ausgangsbasis Of-C^/.^-Olefine mit ca. 19 % Vinyliden-
olefine 20 ** Olefin(gemisch) mit innenständiger Doppelbindung
Beispiel 3 Anwendungstechnische Prüfung
Die Prüfergebnisse sind den nachstehenden Tabellen zu entnehemn.
Die in den Beispielen 1 und 2 genannten Verbindungen wurden in Form der Mono-, Di- und Triethanolamin-Salze im Grauguß Filtertest nach DIN 51360 geprüft. Als Testmedium wurde Wasser mit einer Härte von 20°d entsprechend obiger DIN-Anweisung verwendet. Innerhalb der zu vergleichenden Testreihen wurde jeweils bei konstanten pH-Werten (8,0 bis 9,5) geprüft.
Patentanmeldung) 6973 . -Z- HENKELKGaA
ZR-FE/Patente
Die Bewertung erfolgte gemäß DIN 51360 unter Verwendung folgender Korrosionsgrade:
5 0 = keine Korrosion
1 = Spuren von Korrosion
2 = leichte Korrosion
3 = mäßige Korrosion
4 = starke Korrosion 10
Die Prüfungsergebnisse sind in der Tabelle wiedergegeben,
Tabelle 1
vo -«3 OJ
Alkanolamin-Salz: Monoethanolamin-Salz 0,375 0,5 Diethanolamin-Salz 0 0,375 0,5 Triethanolarain-Salz 0,375 0,5
Inhibitorkonzentration (Gew.-#): 0,25 0,25 -0,25
(bezogen auf eingesetztes Al- 2
kenyltoernsteinsäurehalbamid) 0 0 0 0 2 0
1. Decenylbernsteinsäure- 0 2 3 3
mono-diisopropylamid 0 0 0 0 1 0
2. Dodecenylbernsteinsäure- 0 1 3 2
mono-dibutylamid 0 0 0 0 1 0
3. C1Ij ,^g-Alkenylbernstein- 0 1 3
säure-mono-dibutylamid 0 0 0 0 1 0
4. C1J. ,^g-Alkenylbernstein- 0 H
säure-mono-dipropylamid 0 0 0 0 3 3
5. Cllt/1g-Alkenylbernstein- 2
säure-monö-di(2-ethylhexyl) 0 0 0 0 1 0
6. Hexadecenylbernstein- 0 3
säure-mono-dibutylamid 0 0 0 0 3 1;
7. Isomer-C1(-_1g-alkenyl- 0
I C
tsi
»X) P W et Q (D fu 3 > c+ (D
Tabelle 1 Portsetzung
Alkanolamin-Salz: Monoethanolamin-Salz 0,375 0,5 Diethanolamin-Salz H 0,375 0,5 Triethanolamin-Salz 0,375 0,5
Inhibitorkonzentration (Gew.-%): 0,25 0,25 :. 1 0,25
(bezogen auf eingesetztes Al-
kenylbernsteinsäurehalbamid) 2 1 :' 3 2 4 3
Vergleich 1: Caprylsäure 3 0 0 h 1 1 4 1 0
Vergleich 2: Maleinsäure-mo- 0 3
no-2-ethylhexyl-
amid 4 4 4 4 4 4
Vergleich 3: Cg-/Cg-Alkenyl- 4 4
bernsteinsäure
(D
C 3
ca ö
«5
N T Im
CD CO

Claims (4)

PatentanmeldungD 6973 -W- HENKELKGaA ZR-FE/Patente Patentansprüche
1. Verwendung von Alkanolaminsalzen von Alkenylbernsteinsäurehalbamiden der allgemeinen Formeln I und II
H 0
_ c - c - nr' r" (I)
H2C-C- OH
1 ι,
H2C - C - NR R 20 I R-C-C-OH (II)
H 0
wobei R einen Alkenylrest mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen und R1 und Ru 1 bis 10 Kohlenstoffatome enthaltende Alkylgruppen darstellen als Korrosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen.
Patentanmeldung) 6973 -ü - HENKELKGaA
- ZR-FE/Patente
2. Verwendung gemäß Anspruch 1 in Konzentrationen von 0,01 bis 15 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 0,05 bis 1 Gewichtsprozent.
3. Verwendung gemäß Anspruch 1 und 2, wobei die Alkanolaminsalze Mono-, Di- und Triethanolaminsalze sind.
4. Verwendung gemäß Anspruch 1 bis 3, wobei gemäß Formeln I und II der Alkenylrest R 8 bis 18 Kohlenstoffatome
und die Alkylreste R'und R"jeweils 3 bis 8 Kohlenstoffatome enthalten.
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