DE3734185A1

DE3734185A1 - Dicarbonsaeuremono-2(dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino)ethylester, deren salze und deren verwendung als korrosionsinhibitor in waessrigen systemen

Info

Publication number: DE3734185A1
Application number: DE19873734185
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Penninger; Volker Dr Wehle
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-27

Description

Die Erfindung betrifft Dicarbonsäuremono-2[dodecyl (2-hydroxyethyl)-amino]ethylester, deren Salze und deren Verwendung als Korrosionsinhibitor in wäßrigen Systemen.

Wasserführende Anlagen, wie Dampferzeugungsanlagen, Heizsysteme, Kühlwasserkreisläufe und Wasserleitungs systeme sind permanent dem korrosiven Angriff des in ihnen zirkulierenden Wassers ausgesetzt, der sich vor wiegend gegen unedle Werkstoffe der jeweiligen Syste me, beispielsweise Stahl, Messing, Aluminium, Zink oder verzinkten Stahl, richtet. Dem in den genannten Systemen zirkulierenden Wasser werden daher seit lan gem als Korrosionsschutzmittel, d. h. Korrosionsinhibi toren, Chemikalien zugesetzt, die einer Korrosion vor beugen oder sie völlig verhindern sollen. Besonders bewährt hat sich in diesem Zusammenhang die Verwendung von phosphorhaltigen Verbindungen, beispielsweise Phosphonsäuren oder anorganischen Phosphaten, die ge gebenenfalls mit Zinksalzen kombiniert werden. Die Wirksamkeit dieser Kombinationen konnte bisher vollauf befriedigen.

Der hohe Phosphatgehalt natürlicher Gewässer und deren Eutrophierung führte zu der Forderung, daß Brauchwas ser weitgehend oder vollständig frei von phosphorhal tigen Verbindungen sein muß. Phosphonsäuren bzw. anor ganische Phosphate als korrosionsinhibierende Zusätze zu Brauchwasser haben, vom praktisch-technischen Standpunkt aus gesehen, außerdem den weiteren Nach teil, daß innerhalb des Kühlsystems ebenfalls ein ver stärktes biologisches Wachstum zu beobachten ist, zu dessen Inhibierung den Systemen zusätzlich Mikrobizide zugesetzt werden müssen.

Die Verwendung von phosphorhaltigen Kombinationen kann weiterhin beim Einsatz in größeren Wasserhärten zur Bildung von Apatit- oder apatitähnlichen Ablagerungen führen, die zu Betriebsstörungen führen und nur schwer zu entfernen sind. Der Einsatz dieser Kombinationen mit Zinksalzen bei höheren pH-Werten (pH < 8,0) führt im allgemeinen zu verstärkter Verschlammung des Sy stems durch die Ausfällung von Zinkhydroxid.

Vom ökologischen Standpunkt aus gesehen ist in nicht geschlossenen Kühlsystemen die Verwendung von Zink salzen in derartigen Kombinationsprodukten ebenfalls problematisch, da diese aufgrund der hohen Fischtoxi zität zu einer starken Abwasserbelastung führen. Außerdem wird die Selbstreinigungskraft des Gewässers bereits ab 0,1 ppm Zink deutlich gehemmt.

Beim Einsatz von Phosphonsäuren wirkt sich weiterhin nachteilig aus, daß diese Strukturklasse durchweg die Korrosion von Kupfer fördert, so daß ein verstärkter Zusatz von Kupferinhibitoren erforderlich ist.

Die korrosionsinhibierende Wirkung von Dicarbonsäure halbamiden und deren Derivaten, insbesondere von Bern steinsäurehalbamiden, ist aus der DE-OS 33 00 874 be kannt. Nachteilig an der Verwendung dieser Verbindun gen ist jedoch deren unzureichende Wasserlöslichkeit.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, schon in geringen Konzentrationen wirksame, im wesent lichen Phosphor- und Zink-freie Korrosionsinhibitoren für wäßrige Systeme zur Verfügung zu stellen, die herstellungstechnisch einfach zugänglich sind und die Korrosion zahlreicher im Anlagenbau verwendeter Werk stoffe nachhaltig oder vollständig verhindern. Dabei sollten die verwendeten Verbindungen umweltneutral sein und die in diesem Zusammenhang geltenden gesetz lichen Anforderungen, insbesondere hinsichtlich ihrer Toxizität, erfüllen.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß spezielle Di carbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino] ethylester, im folgenden abgekürzt als DDHA oder deren Salze - nämlich die entsprechenden Monoester der Bern stein-, Glutar-, Itacon-, Malein- und Phthalsäure - in der Lage sind, unter Einhaltung der ökologischen For derungen, die Korrosion von Metallen in wäßrigen Systemen, insbesondere in Brauchwassersystemen, wir kungsvoll zu inhibieren.

Die Erfindung betrifft daher Dicarbonsäuremono-2[do decyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester der allgemei nen Formel (I)

und deren Salze der allgemeinen Formel (II)

in welchen A für die Reste

und M für ein Alkalimetall oder Ammonium steht.

Die vorstehend definierten allgemeinen Formeln (I) und (II) umfassen somit die folgenden Verbindungen: Bernsteinsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino] ethylester, Glutarsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxy ethyl)-amino]ethylester, Itaconsäuremono-2[dodecyl (2-hydroxyethyl)-amino]ethylester, Maleinsäure-2[do decyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester, Phthalsäure mono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester bzw. deren Salze, vorzugsweise deren Natriumsalze.
Im Falle des vorstehend genannten Itaconsäurehalbesters kommen beide Stellungsisomere jeweils alleine sowie auch das Isomerengemisch in Frage.

Die zur Anwendung kommenden DDHA können sehr einfach aus preiswerten Rohstoffen hergestellt werden, indem man die entsprechenden Dicarbonsäureanhydride oder Dicarbonsäuren mit N-Dodecyldiethanolamin in äquiva lenten Mengen umsetzt. Die Alkalimetall-Salze bzw. die Ammonium-Salze können durch Neutralisation mit ent sprechenden Basen hergestellt werden.

Die außerordentlich gute korrosionsinhibierende Wir kung der DDHA an Eisen und Stahl ist insofern über raschend, da z. B. einfache Dicarbonsäuremonododecyl ester keinerlei Wirkung an diesem Metall zeigen. Eine wesentlich geringere Wirkung ist bei dieser Verbin dungsklasse auch bei kürzeren bzw. längeren Alkylket ten, anstelle von Dodecyl an der Aminogruppe, fest stellbar. Bemerkenswert ist vor allem die bereits hohe korrosionsinhibierende Wirkung der DDHA ohne jeden Zusatz.

Weiterhin inhibieren die DDHA zusätzlich zu Eisen auch die Korrosion von Kupfer, so daß teilweise auf Zusätze von Kupfer-Korrosionsinhibitoren, wie sie beim Einsatz von Phosphonsäuren nötig sind, verzichtet werden kann.

Die Erfindung betrifft daher außerdem die Verwendung von Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-ami no]ethylestern (I) und/oder deren Salze (II) in Kon zentrationen von 10 bis 250 g/m³ als Korrosionsinhibi toren in wäßrigen Systemen, gegebenenfalls in Gegen wart weiterer an sich bekannter Steinschutz- und/oder Dispergiermittel und/oder Buntmetallinhibitoren und/oder Mikrobizide.

Die Erfindung betrifft auch die Verwendung von Dicar bonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl estern (I) und/oder deren wasserlöslichen Salzen (II) in Kombination mit einem oder mehreren Komplexbildnern aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilo triessigsäure, Citronensäure, Phosphorsäureester von ethoxylierten Zuckern sowie Phosphonsäuren bzw. der wasserlöslichen Salze dieser Säuren, insbesondere der Natriumsalze, gegebenenfalls in Gegenwart weiterer, an sich bekannter Steinschutz- und/oder Dispergiermittel und/oder Buntmetallinhibitoren und/oder Mikrobizide als Korrosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen, wobei die Konzentration des Gemisches aus (I) und/oder (II) und den Komplexbildnern in wäßriger Lösung im Bereich von 10 bis 250 g/m³ und das Verhältnis von (I) und/oder (II) zu den Komplexbildnern im Bereich zwischen 5 : 1 und 1 : 5 liegt.

Erfindungsgemäße Korrosionsinhibitoren sind in erster Linie Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)- amino]ethylester der Formel (I)

und deren wasserlösliche Salze der allgemeinen Formel (II)

In den allgemeinen Formeln (I) und (II) steht A für die Reste

und M für ein Alkalimetall oder Ammonium, vorzugsweise für Natrium. Die resultierenden Salze (II) weisen aus nahmslos eine gute Wasserlöslichkeit auf. Bevorzugte Salze der Formel (II) sind die Natriumsalze (M=Na).

Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden Korrosionsin hibitoren handelt es sich somit um die folgenden Ver bindungen: Bernsteinsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino] ethylester, Glutarsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxy ethyl)-amino]ethylester, Itaconsäuremono-2[dodecyl (2-hydroxyethyl)-amino]ethylester, Maleinsäure-2[do decyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester, Phthalsäure mono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester und/oder um deren vorstehend definierte Salze.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen (I) können auf ein fache Weise und in hohen Ausbeuten beispielsweise da durch hergestellt werden, daß man

a) entweder die entsprechenden Dicarbonsäuren, d. h. die Bernstein-, Glutar-, Itacon-, Malein- oder Phthalsäure
b) oder die Anhydride dieser Dicarbonsäuren mit N-Dodecyldiethanolamin

jeweils im Molverhältnis der Reaktionspartner von 1 : 1, gemäß dem nachfolgenden Reaktionsschema um setzt:

Die durch Veresterung zwischen dem Säureanhydrid und/oder der Dicarbonsäure und der alkoholischen Komponente entstandenen Halbester (I) können nach folgend durch Umsetzung mit einer Base M-OH neutra lisiert werden, wobei Salze (II) gemäß dem obigen Reaktionsschema entstehen.

Erfindungsgemäß werden die Dicarbonsäuremono-2[do decyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester (I) und deren Salze (II), in denen A und M die oben angegebenen Be deutungen haben, einzeln oder in beliebigen Mischungen miteinander als Korrosionsinhibitoren verwendet. Be merkenswert und für die erfindungsgemäße Verwendung besonders vorteilhaft ist die hohe, korrosionsinhi bierende Wirkung der Ester (I) bzw. deren Salzen (II) allein, ohne jeden weiteren Zusatz.

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung als Korrosions inhibitor in wäßrigen Systemen liegt die Konzentra tion der Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)- amino]ethylester (I) und/oder deren Salze (II) im Be reich von 10 bis 250 g/m³, d. h. im Bereich von 10 bis 250 ppm. Ein bevorzugter Konzentrationsbereich liegt bei 10 bis 100 g/m³ der genannten Verbindungen (I) und/oder (II).

Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der Verbindungen (I) und/oder (II) als Korrosionsinhibitor für Metalle liegen im wesentlichen wäßrige Systeme vor, wie sie in wasserführenden Anlagen wie Dampferzeugungsanlagen, Heizsystemen, Kühlwasserkreisläufen und Wasserlei tungssystemen vorgefunden werden. Bevorzugt lassen sich die genannten Verbindungen in Brauchwassersyste men verwenden.

In der Praxis spielt für da korrosive Verhalten eines Brauchwassers in hohem Maße eine Rolle, ob darin ab lagerungsbildende Trübstoffe vorhanden sind oder durch Korrosion aus den wasserführenden Anlagenteilen ent stehen können. Als solche sind z. B. Ausfällungen durch Wasserhärte (Calciumcarbonat), Ausfällungen durch Ton substanzen und Eisenhydroxide anzusehen. Es liegt im Bestreben der erfindungsgemäßen Verwendung von Dicar bonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl estern und/oder deren Salzen, auch die Bildung von Ab lagerungen aus derartigen Substanzen zu verhindern und damit das Verhalten des Brauchwassers im Sinne einer weiteren Inhibierung der Korrosion zu verbessern. Da her ist es im allgemeinen vorteilhaft, dem Umlaufwas ser außer Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxy ethyl)-amino]ethylester (I) und/oder deren Salzen (II) weitere, für diesen Zweck an sich bekannte Stein schutz- und/oder Dispergiermittel und/oder Buntmetall inhibitoren und/oder Mikrobizide zuzusetzen. Der Zu satz dieser Mittel ist für die Korrosionsinhibierung als solche nicht zwingend notwendig, kann aber das Verhalten des Brauchwassers im Umlaufsystem weiter verbessern.

Als Steinschutz- und/oder Dispergiermittel haben sich insbesondere Polyacrylate und/oder Copolymerisate von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder ihren De rivaten mit einer mittleren Molekularmasse von 500 bis 4000 und/oder Ethylenoxid-Propylenoxid-Blockcopolymere mit einer mittleren Molekularmasse von 500 bis 3000 und einem Ethylenoxid-Propylenoxid-Verhältnis von 10 : 90 bis 30 : 70 erwiesen. Derartige Steinschutz- und Dispergiermittel werden in Kombination mit Dicar bonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl estern (I) und/oder deren Salzen (II) in Mengen von 1 bis 50 g/m³ (1 bis 50 ppm), vorzugsweise in Mengen von 3 bis 10 ppm, verwendet.

Je nach Anwendungsbereich, in dem die Korrosionsin hibitoren (I) und/oder (II) erfindungsgemäß verwendet werden, kann es vorteilhaft sein, als weitere, an sich für diesen Zweck bekannte Zusätze Inhibitoren für Buntmetalle vorzusehen. Bei der erfindungsgemäßen Ver wendung von Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxy ethyl)-amino]ethylestern und/oder deren wasserlös lichen Salzen sind als Buntmetallinhibitoren bevorzugt 3-Heptyl-5-amino-1.2.4-triazol, Benzimidazol, Benzo triazol und/oder Tolyltriazol im Brauchwasser gelöst. Die Menge der Buntmetallinhibitoren liegt dabei im Bereich von 0,1 bis 5 g/m³ (0,1 bis 5 ppm).

Es kann auch vorteilhaft sein, den Brauchwässern zu sätzlich zu den oben genannten Komponenten noch mikro bizide oder biozide Substanzen in Mengen von 1 bis 100 g/m³ 1 bis 100 ppm) zuzusetzen. Als solche Sub stanzen, deren Verwendung aus dem Stand der Technik bekannt ist, kommen im vorliegenden Fall insbesondere Glutaraldehyd, Glyoxal oder Alkyloligoamide, vorzugs weise in Form eines Umsetzungsproduktes von Dodecyl propylendiamin und ε-Caprolactam im Molverhältnis 1 : 2 in Frage.

Die erfindungsgemäß als Korrosionsinhibitoren für Me talle verwendeten Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hy droxyethyl)-amino]ethylester (I) oder deren wasser lösliche Salze (II) haben gegenüber vergleichbaren, als Korrosionsinhibitoren verwendeten Verbindungen oder auch hinsichtlich der chemischen Struktur völlig anderen korrosionsinhibierenden Substanzen den Vor teil, daß sie, beispielsweise auf dem oben beschrie benen Wege, technisch leicht herstellbar sind und be reits bei niedrigen Konzentrationen in den in Frage kommenden wäßrigen Systemen eine ausgesprochen hohe korrosionsinhibierende Wirkung entfalten. Diese Wir kung ist dabei in weiten Grenzen pH-Wert unabhängig. Außerdem haben sie keine nachteilige, insbesondere keine toxische Wirkung und können somit bedenkenlos auch in Wässern verwendet werden, die letztendlich aus den genannten Systemen in die Umwelt abgelassen wer den. Im Vergleich zu phosphorhaltigen korrosionsinhi bierenden Mitteln führen sie außerdem nicht zu einer Eutrophierung des Wassers. Ferner werden bei Verwen dung der erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitoren keine Zinksalze benötigt, die das Abwasser im Hinblick auf deren Fischtoxizität belasten. Zudem entfallen Abschei dungen von Zinkhydroxid, die bei Einsatz von Zinksal zen in Brauchwassersystemen üblicherweise auftreten. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, daß sie ohne Schwierigkeiten mit an sich bekannten weiteren Zusätzen, wie Steinschutz- und Dispergiermit teln, Buntmetallinhibitoren oder Bioziden verwendet werden können und zusammen mit diesen ein zusätzlich verbessertes korrosionsinhibierendes Verhalten zeigen.

Kommt es also auf die ökologischen Aspekte an, d. h. auf eine völlige Freiheit der wäßrigen Kühlwasser- oder Brauchwassersysteme von Zink und Phosphor, so entspricht die alleinige Verwendung der Halbester der Formel (I) und/oder deren Salze der allgemeinen Formel (II), bevorzugt der Natriumsalze, einer besonders be vorzugten und vorteilhaften Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, die zudem hinsichtlich der korro sionsinhibierenden Wirksamkeit deutlich besser ist als diejenige von herkömmlichen Komplexbildnern. Es konnte jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt werden, daß die Kombination von für korrosionsinhibie rende Mittel verwendeten Komplexbildnern mit den Halb estern (I) der vorliegenden Erfindung und/oder deren Salzen (II) zu einer deutlichen Verbesserung des Kor rosionsschutzes führt. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn beispielsweise in geschlossenen Kühl systemen ein geringer Phosphorgehalt, wie er bei spielsweise aus der Gegenwart von Phosphonsäuren als Komplexbildnern resultiert, in Kauf genommen werden kann. Als eine weitere Ausführungsform im Sinne der vorliegenden Erfindung ist es also anzusehen, Dicar bonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl ester (I) und/oder deren wasserlösliche Salze (II) in Kombination mit einem oder mehreren Komplexbildnern zur Korrosionsinhibierung in wäßrigen Systemen zu verwenden. Die Halbester (I) und deren wasserlösliche Salze (II), von denen das Natriumsalz gegenüber den anderen Alkalimetallsalzen oder dem Ammoniumsalz be sonders bevorzugt ist, können einzeln oder auch in be liebigen Mischungen miteinander verwendet werden.

Für derartige bevorzuge Kombinationen kommen Komplex bildner aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessigsäure, Citronensäure, Phosphorsäure ester von ethoxylierten Zuckern sowie Phosphonsäure bzw. der wasserlöslichen Salze dieser Säuren, insbe sondere der Natriumsalze, in Frage. Von den Phosphor säureestern von ethoxylierten Zuckern eignen sich Ester solcher Zucker, die einen Ethoxylierungsgrad von 1 bis 10, bevorzugt von 1 bis 5 aufweisen. Die Zucker sind dabei aus der Gruppe Sorbit, Mannit, Glucose und Gemischen zweier oder dreier dieser Zucker in beliebi gem Mengenverhältnis miteinander ausgewählt.

Als Phosphonsäuren können alle für die Zwecke der Kom plexbildung geeigneten Phosphonsäuren verwendet wer den, wobei Phosphonsäuren aus der Gruppe 1-Hydroxy ethan-1.1-diphosphonsäure, Aminotris-(methylenphos phonsäure) und 2-Phosphonobutan-1.2.4-tricarbonsäure sowie die wasserlöslichen Salze derartiger Phosphon säuren geeignet sind. Diese können ebenfalls einzeln oder in beliebigen Mischungen miteinander verwendet werden.

Die Konzentration der Kombination aus Dicarbonsäure mono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylester (I) und/oder deren wasserlöslichen Salzen (II) einerseits und einem oder mehreren Komplexbildnern aus der oben genannten Gruppe andererseits in der wäßrigen Lösung liegt dabei im Bereich von 10 bis 250 g/m³, bevorzugt im Bereich von 10 bis 100 g/m³. Das Verhältnis der Komponenten Ester (I) und/oder deren Salze (II) zu Komplexbildner liegt erfindungsgemäß im Bereich zwi schen 5 : 1 und 1 : 5, wobei ein Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 besonders bevorzugt ist.

Wenn auch (im Falle der Phosphorsäureester der ethoxy lierten Zucker oder der Phosphonsäuren) ein geringer Phosphorgehalt in den korrosionsinhibierenden Kombi nationen in Kauf genommen werden muß, so zeigt sich doch deutlich, daß die Kombination aus einer oder meh reren Verbindungen (I) und/oder (II) mit einem der genannten Komplexbildner eine weitere signifikante Verbesserung der Korrosionsschutzwerte erbringt. Die korrosionsinhibierende Wirkung ist auch bei Verwendung derartiger Kombinationen in weiten Grenzen pH-Wert unabhängig, da sich im sauren pH-Wert-Bereich, bei spielsweise bei einem pH-Wert von 6,5, unmittelbar die Säureform der Halbester, also die Verbindung (I), bil det, während bei alkalischen pH-Werten, beispielsweise bei einem pH-Wert von 8,2, die Alkalimetall- oder Ammoniumsalze der Halbester, also die Verbindungen (II), vorliegen. Vorteilhafterweise können auch die erfindungsgemäßen Kombinationen aus Verbindungen (I) und/oder (II) mit einem oder mehreren der genannten Komplexbildner ohne Schwierigkeiten mit weiteren, in derartigen Systemen üblichen Zusätzen versetzt werden, mit der Folge, daß sich zusammen mit diesen ein zu sätzlich verbesserter Korrosionsschutz ausbildet. Als derartige Zusätze sind beispielsweise Steinschutz- und/oder Dispergiermittel, Buntmetallinhibitoren oder Biozide aus den oben angegebenen Gruppen zu nennen.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1 Bestimmung des korrosionsinhibierenden Verhaltens der Verbindungen (I) und (II)

Je drei sorgfältig vorbehandelte - d. h. entfettete, gebeizte und getrocknete - Testbleche (Material: Band stahl St 1203 (DIN 1623); Größe: 75 mm×10 mm×1 mm) wurden bei Raumtemperatur 6 h in ein 1-l-Becherglas eingetaucht, das mit 800 ml Versuchswasser gefüllt war, in dem 50 g/m³ des erfindungsgemäß verwendeten Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino] ethylesters (I) oder dessen Natriumsalz gelöst war (vgl. Tabelle 1). Die wäßrige Lösung wurde während des Versuches mit 100 Umdrehungen pro Minute (Upm) gerührt.

Nach Abschluß des Versuches wurden die Bleche von Kor rosionsprodukten gereinigt und der Gewichtsverlust gravimetrisch bestimmt. Aus dem Mittelwert von drei Versuchen wurde der Korrosionsschutzwert des erfin dungsgemäßen Inhibitors, bezogen auf einen Blindwert, gemäß nachfolgender Formel ermittelt:

S (%)=100 · (1-a/b)

S=Korrosionsschutzwert
a=Gewichtsverlust des Bleches, mit Inhibitor behandelt
b=Gewichtsverlust des Bleches, ohne Inhibitor behandelt.

Der Blindwert wurde an Blechen gleicher Qualität nach Behandlung mit einer wäßrigen Lösung ohne erfindungs gemäßen Inhibitor bestimmt.

Das als korrosives Medium benutzte Versuchswasser hat te folgende analytischen Daten:

8°d (Kalkhärte);
2°d (Magnesiahärte);
1°d (Carbonathärte) und
500 ppm Cl⊖.

Die nachstehende Tabelle 1 gibt die Ergebnisse der Korrosionsschutzversuche bei Verwendung von Dicarbon säuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethyl estern (DDHA) oder deren Natriumsalzen wieder.

Tabelle 1

Vergleichsbeispiel 1

Analog Beispiel 1 wurden - im Vergleich zu DDHA und den Na-Salzen der DDHA - strukturell ähnliche Substan zen bei gleicher Anwendungskonzentration wie in Bei spiel 1 getestet. Die Ergebnisse sind der nachfolgen den Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Ergebnis

Wie ein Vergleich der Werte in den Tabellen 1 und 2 zeigt, läßt sich mit Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2- hydroxyethyl)-amino]ethylestern (I), bzw. deren Na- Salzen als Korrosionsinhibitor sowohl in schwach sau rem als auch schwach basischem Milieu ein deutlich besserer Korrosionsschutz als mit den den DDHA struk turell ähnlichen Verbindungen der Tabelle 2 beobach ten. Bei den Vergleichsverbindungen handelt es sich um entsprechende Dicarbonsäuremonoester mit kürzeren bzw. längeren Kohlenstoff-Ketten in den Ester-Alkylgruppen.

Beispiel 2 Bestimmung des korrosionsinhibierenden Verhaltens der DDHA an Kupfer

Je drei sorgfältig vorbehandelte - d. h. entfettete, gebeizte und getrocknete - Testbleche (Material: Elek trolyt - Kupfer; Größe: 75 mm×10 mm×1 mm) wurden bei Raumtemperatur 24 h in ein 1-l-Becherglas einge taucht, das mit 800 ml Versuchswasser gefüllt war, in dem 50 g/m³ des erfindungsgemäß verwendeten DDHA gelöst war (vergl. Tabelle 3). Die wäßrige Lösung wur de während des Versuches mit 100 Upm gerührt.

Nach Abschluß des Versuches wurden die Bleche von Kor rosionsprodukten gereinigt und der Gewichtsverlust gravimetrisch ermittelt. Die Auswertung erfolgte gemäß Beispiel 1. Das Versuchswasser hatte die gleiche Zu sammensetzung wie in Beispiel 1, wobei mit Ammoniak ein pH-Wert von 9 eingestellt wurde.

Die nachstehende Tabelle 3 gibt die Ergebnisse der Korrosionstests bei Verwendung von DDHA sowie von di versen Phosphonsäuren und den Blindwert bei einem pH- Wert von 9 wieder.

Tabelle 3

Wie ein Vergleich der Werte der Tabelle 3 zeigt, inhi bieren die DDHA die Korrosion an Kupfer, während die Phosphonsäuren die Korrosion an Kupfer fördern.

Beispiel 3 Allgemeine Darstellung der DDHA

1 mol N-Dodecyldiethanolamin wird mit 1 mol des ent sprechenden Anhydrids in 500 ml Methylenchlorid gelöst und 6 h unter Rückfluß gekocht. Anschließend wird das Lösungsmittel abdestilliert. Die Verbindungen wurden spektroskopisch (¹H-NMR, IR) charakterisiert.

Claims

1. Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-ami no]ethylester der allgemeinen Formel (I) und deren Salze der allgemeinen Formel (II) in welchen A für die Reste und M für ein Alkalimetall oder die Ammoniumgruppe steht.

2. Verbindungen (II) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß M für Natrium steht.

3. Verwendung von Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hy droxyethyl)-amino]ethylester der Formel (I) und/oder deren Salze der allgemeinen Formel (II) in welchen A für die Reste und M für ein Alkalimetall oder die Ammoniumgruppe steht, in Konzentrationen von 10 bis 250 g/m³ als Kor rosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen, gegebenen falls in Gegenwart weiterer, an sich bekannter Stein schutz- und/oder Dispergiermittel und/oder Buntmetall inhibitoren und/oder Mikrobizide.

4. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-ami no]ethylester (I) als Korrosionsinhibitor in Konzen trationen von 10 bis 250 g/m³ in Wasser gelöst ist.

5. Verwendung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere wasserlösliche Salze (II) von Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]- ethylestern als Korrosionsinhibitoren in Konzentratio nen von 10 bis 250 g/m³ in Wasser gelöst sind.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliche Salze Natrium-, Kalium- oder Ammoniumsalze in Wasser gelöst sind.

7. Verwendung nach Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Konzentration von Dicarbonsäuremono- 2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-amino]ethylestern und/oder deren wasserlöslichen Salzen im Bereich von 10 bis 100 g/m³ liegt.

8. Verwendung von

(a) Dicarbonsäuremono-2[dodecyl(2-hydroxyethyl)-ami no]ethylestern (I) und/oder deren wasserlöslichen Salzen (II) in Kombination mit
(b) einem oder mehreren Komplexbildnern aus der Gruppe Ethylendiamintetraessigsäure, Nitrilotriessig säure, Citronensäure, Phosphorsäureester von eth oxylierten Zuckern sowie Phosphonsäuren bzw. der wasserlöslichen Salze dieser Säuren, insbesondere der Natriumsalze,
(c) gegebenenfalls in Gegenwart weiterer, an sich be kannter Steinschutz- und/oder Dispergiermittel und/oder Buntmetallinhibitoren und/oder Mikrobi zide

als Korrosionsinhibitoren in wäßrigen Systemen, wobei die Konzentration des Gemisches aus den Komponenten (a) und (b) in wäßriger Lösung im Bereich von 10 bis 250 g/m³, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 100 g/m³, und das Verhältnis der Komponenten (a) zu (b) im Be reich zwischen 5 : 1 und 1 : 5 und vorzugsweise im Bereich von 2 : 1 bis 1 : 2 liegt.

9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Komplexbildner eine oder mehrere Phosphonsäu ren aus der Gruppe 1-Hydroxyethan-1.1-diphosphonsäure, Aminotris-(methylenphosphonsäure) und 2-Phosphono-bu tan-1.2.4-tricarbonsäure und deren wasserlösliche Sal ze eingesetzt werden.

10. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß als Komplexbildner Phosphorsäureester von ethoxylierten Zuckern mit einem Ethoxylierungsgrad von 1 bis 10, bevorzugt von 1 bis 5, eingesetzt werden, wobei die Zucker aus der Gruppe Sorbit, Mannit und Glucose und deren Gemischen ausgewählt sind.

11. Verwendung nach Ansprüchen 3 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß gegebenenfalls als weitere Zusätze Steinschutz- und/oder Dispergiermittel in Mengen von 1 bis 50 g/m³ und/oder Buntmetallinhibitoren in Mengen von 0,1 bis 5 g/m³ und/oder Mikrobizide in Mengen von 1 bis 100 g/m³ in Wasser gelöst sind.

12. Verwendung nach Ansprüchen 3 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß als Buntmetallinhibitoren 3-Heptyl- 5-amino-1.2.4-triazol, Benzimidazol, Benzotriazol und/ oder Tolyltriazol in Wasser gelöst sind.

13. Verwendung nach Ansprüchen 3 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß gegebenenfalls als Mikrobizide Glu taraldehyd, Glyoxal und/oder Alkyloligoamide, bevor zugt ein Umsetzungsprodukt von Dodecylpropylendiamin und ε-Caprolactam im Molverhältnis 1 : 2, in Wasser gelöst sind.

14. Verwendung nach Ansprüchen 3 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die wäßrigen Systeme Brauchwasser systeme sind.