DE3620018C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Korrosionshemmung. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die Korrosionshemmung in wäßrigen Systemen.

Zahlreiche chemische Zusätze und Kombinationen von Zusätzen sind zur Korrosionshemmung in Kühlsystemen bei industriellen Herstellungsverfahren, kommerziellen und institutionellen Klimaanlagesystemen und ähnlichem vorgeschlagen worden. Von diesen Korrosionsinhibitoren sind als gut wirkend bekannt Chemikalien wie Chromate, Zink, Nitrite, Silicate, Nitrate, Polyphosphate und Benzoate und andere. Neuerdings werden verschiedene Phosphonsäuren und Phosphoncarbonsäuren favorisiert, entweder alleine oder in Kombination miteinander, mit oder ohne den anderen bekannten Korrosionsinhibitoren. So offenbart z. B. die US-PS 42 46 103 verschiedene Phosphon- und Diphosphonsäuren als Korrosionsinhibitoren, während US-PS 40 52 160 und 40 57 511 für die gleiche Aufgabe verschiedene Phosphoncarbonsäuren beschreiben. Eine Kombination einer Phosphonsäure und eines Orthophosphates als Korrosionsinhibitor wird in der US-PS 38 37 803 offenbart, während eine ablagerungshemmende Verbindung, welche eine Phosphoncarbonsäure und Polymaleinsäureanhydrid enthält, in der US-PS 43 51 796 beschrieben ist. Die korrosionshemmenden Kombinationen einer Phosphonsäure und eines Phosphates, zusammen mit einem Acrylsäure- oder Methacrylsäurepolymer, werden in der US-PS 39 92 318 und 41 05 581 dargestellt, während die US-PS 43 17 744 ähnliche Mischungen benennt, in denen Phosphat durch Tolyltriazol, einem besonders wirksamen Korrosionsinhibitor für Nichteisenmetalle ersetzt worden ist.

In der US-PS 44 06 811 ist eine die Korrosion hemmende Mischung für die Verwendung in wäßrigen Systemen beschrieben, besonders solche, welche für viele Metalle Bedeutung haben, die eine Kombination eines Triazols und einer aliphatischen Mono- oder Dicarbonsäure beinhaltet. Wahlweise kann in diese Mischung als Hemmstoff für Ablagerungen eine Diphosphonsäure und eine Phosphoncarbonsäure eingebracht werden.

Eine ablagerungenhemmende Kombination der Diphosphonsäure und der Phosphoncarbonsäure wird in der US-PS 39 59 168 als Antiabscheidungsmittel offenbart, für das ein Synergismus beansprucht wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischung mit verbesserter Korrosionshemmung zu schaffen.

Als erfindungsgemäße Lösung ist nun festgestellt worden, daß eine Dreikomponentenmischung, welche (a) 0,3-30 Gew.-% Nitrilotrimethylenphosphonsäure, (b) 0,4-40 Gew.-% 2-Phosphonobutantricarbonsäure- 1,2,4 und (c) 0,4-40 Gew.-% Tolyltriazol, enthält, eine überraschend wirksame Mischung zur Korrosionshemmung von Metallflächen für wäßrige Systeme ist.

Selbstverständlich sind auch Salze der Nitrilomethylenphosphorsäure verwendbar. Ebenso enthält die Mischung noch Restwasser.

Die Wahl der optimalen Mengen der verschiedenen Komponenten obliegt dem Erfahrungsbereich des Fachmannes.

Die Mischung der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen in Kombination mit einem flüssigen Medium, vorzugsweise Wasser, angewandt. Es versteht sich jedoch, daß die Verbindung auch in fester Form angewandt werden kann und daß die Komponenten individuell dem wäßrigen System zugesetzt werden können. Im allgemeinen wird die Mischung durch Verwendung von Wasser als Medium angewandt, wobei die Komponenten dem Wasser hinzugefügt werden, um eine Konzentration der drei Komponenten im Wasser zu erreichen, die von ungefähr 1 Gewichtsprozent bis ungefähr 80 Gewichtsprozent reicht, vorzugsweise von ungefähr 5 Gewichtsprozent bis ungefähr 40 Gewichtsprozent. Die Mischung kann auch andere Wasserbehandlungskomponenten mit einschließen, z. B. solche wie Mittel zur Flockungsverhinderung (Vinylpolymere), Entschäumer, Dispersionsmittel, Biozide, usw., so daß demgemäß der Zusatz solcher Komponenten im Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung liegt. Eine besonders wünschenswerte und wahlweise Komponente ist ein Polymer, welches Ausfällungen verhindert. Für diesen Zweck kann jede der verschiedenen Vinylpolymere angewandt werden, bevorzugt Polyacrylamid, welches ein Molekulargewicht von ungefähr 1000 besitzt.

Die Menge, die wirksam genug ist die Korrosion in dem System zu verhindern, wird in Abhängigkeit des Systems zu dem die Mischung hinzugefügt wird, variieren und wird durch Faktoren bestimmt, wie der durch Korrosion betroffenen Oberfläche, Verfahrensbedingungen (pH, Temperatur, Wassermenge, usw.). Im allgemeinen wird der Korrosionsinhibitor im System in einer Menge angewandt, um eine Konzentration der drei Komponenten von wenigstens 1 ppm und vorzugsweise von wenigstens 5 ppm zu erreichen. In den meisten Fällen wird die Konzentration der drei aktiven Komponenten 100 ppm nicht übersteigen, in allen Fällen wird auf das Gewicht bezogen.

Die Mischung der vorliegenden Erfindung ist besonders für Korrosionshemmung in wäßrigen Systemen geeignet. Der Korrosionsinhibitor der vorliegenden Erfindung ist besonders für die Korrosionshemmung von eisenenthaltenden Metallen wirksam, im besonderen für Flußstahl und ist deshalb besonders für die Korrosionshemmung in Kühlwassersystemen, die Kreislaufwasser ohne Verwendung von Säure zwecks Reduzierung des pH-Wertes benutzen. Die Mischung ist jedoch ebenso wirksam bei der Beherrschung der Korrosion in nichteisenenthaltenden Systemen, besonders in Systemen, die seewasserfestes Sondermessing enthalten.

Die vorliegende Erfindung wird weiter im folgenden Beispiel beschrieben, wobei sich die Angaben auf das Gewicht beziehen, wenn es nicht anderweitig angegeben ist.

Beispiel

Die Wirksamkeit der Mischung zur Beherrschung der Korrosion wurde durch Aufhängen von Flußstahl - und Messingmustern in einem wäßrigen Millieu von pH 8,7 bis 9,3 bestimmt, welches dazu vorgesehen ist, das in den Türmen im Kreislauf geführte Kühlwasser eines Kühlwassersystems zu simulieren. Eine wäßrige Mischung entsprechend der Erfindung und als Mischung A ausgewiesen, welche 3% Nitrilotrimethylenphosphonsäure, 4% 2-Phosphonobutantricarbonsäure-1,2,4 und 4,0% Tolyltriazol enthält, wurde als Korrosionsinhibitor dem wäßrigen Millieu hinzugefügt. Der pH-Wert des wäßrigen Millieus betrug 8,7 bis 9,3. Die Korrosion wurde gegen eine Kontrolle in Millimeter Eindringtiefe pro Jahr bei zwei verschiedenen Konzentrationen nach 72 Stunden gemessen und zwar nach der Gewichtsverlustmethode; d. h. die Probe wird vor und nach dem Test gewogen und der Gewichtsverlust in mm pro Jahr umgerechnet. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Tabelle

Claims (3)

1. Mischung zur Korrosionshemmung von Metallflächen, insbesondere von Flußstahl in einem alkalischen Kühlwassersystem, das als aktive Komponenten aufweist

• (a) 0,3-30 Gew.-% Nitrilotrimethylenphosphonsäure;
• (b) 0,4-40 Gew.-% 2-Phosphonobutantricarbonsäure-1,2,4; und
• (c) 0,4-40 Gew.-% Tolyltriazol,

mit der Maßgabe, daß keine aliphatische Mono- oder Dikarbonsäure vorhanden ist.

2. Verfahren zur Korrosionshemmung von Metallflächen, insbesondere von Flußstahl, in einem alkalischen Kühlwassersystem, dadurch gekennzeichnet, daß eine wirksame Menge der Mischung nach Anspruch 1 in das Kühlwasser eingebracht wird.