DE4444878A1 - Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung - Google Patents

Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung

Info

Publication number
DE4444878A1
DE4444878A1 DE4444878A DE4444878A DE4444878A1 DE 4444878 A1 DE4444878 A1 DE 4444878A1 DE 4444878 A DE4444878 A DE 4444878A DE 4444878 A DE4444878 A DE 4444878A DE 4444878 A1 DE4444878 A1 DE 4444878A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
corrosion protection
protection agent
agent according
component
acid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4444878A
Other languages
English (en)
Inventor
Karlheinz Dr Hill
Sigrid Stein
Bernd Stedry
Juergen Dr Geke
Andreas Dr Wilde
Harald Kuester
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Priority to DE4444878A priority Critical patent/DE4444878A1/de
Priority to EP95941081A priority patent/EP0797692B1/de
Priority to US08/860,109 priority patent/US5795372A/en
Priority to DE59507145T priority patent/DE59507145D1/de
Priority to AU42606/96A priority patent/AU4260696A/en
Priority to PCT/EP1995/004844 priority patent/WO1996018757A1/de
Priority to AT95941081T priority patent/ATE186080T1/de
Priority to TR95/01574A priority patent/TR199501574A2/xx
Publication of DE4444878A1 publication Critical patent/DE4444878A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds
    • C23F11/124Carboxylic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft Korrosionsschutzmittel für den temporären Korro­ sionsschutz metallischer, insbesondere eisenhaltiger, Oberflächen, die als wäßrige Emulsion oder vorzugsweise als wäßrige Lösung vorliegen. Sie sind aus abwassertechnischen Gründen frei von Stickstoff und zeichnen sich durch eine gute Pufferwirkung aus, so daß ihr alkalischer pH-Wert trotz eines möglichen Säureeintrags und/oder mikrobiologischer Säureentwicklung für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden kann.
Der Schutz korrosionsgefährdeter Metalle wie beispielsweise Eisen, Alumi­ nium, Zink, Kupfer oder deren Legierungen vor Korrosion ist eine weitge­ fächerte technische Aufgabe. Sie stellt sich insbesondere dann, wenn die Metallteile aufgrund ihres Bearbeitungszustandes oder aufgrund ihres Ein­ satzgebietes nicht oder noch nicht mit einem permanent korrosionsschützen­ den Überzug wie beispielsweise einem Lack bedeckt sind. Beispiele hierfür sind Metallteile während technischer Bearbeitungsstufen wie beispielsweise spanabhebende oder spanlose Formgebung oder Reinigung sowie fertige Me­ tallbauteile wie beispielsweise Wärmetauscher oder Rohrleitungen, die wäh­ rend ihrer Funktion mit korrosiven wäßrigen Medien in Berührung kommen. Um eine Korrosion während oder zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten bzw. während des bestimmungsgemäßen Gebrauchs zu verhindern oder einzudäm­ men, bringt man die Metalloberflächen mit Korrosionsinhibitoren in Berüh­ rung, die einen temporären Korrosionsschutz bewirken. Dabei ist es häufig aus technischen Gründen erforderlich, beispielsweise in wäßrigen Kühl- oder Heizkreisläufen, oder aus Gründen des Umweltschutzes wünschenswert, beispielsweise während oder nach einer wäßrigen Reinigung der Metallober­ flächen, daß die Korrosionsinhibitoren in wäßriger Phase mit den Metall­ oberflächen in Kontakt gebracht werden können. Daher ist es eine wün­ schenswerte Eigenschaft von Korrosionsinhibitoren, wasserlöslich oder zumindest in Wasser dispergierbar zu sein.
Als wasserlösliche bzw. wasserdispergierbare Korrosionsinhibitoren sind eine Vielzahl anorganischer und organischer Verbindungen bekannt. Anorga­ nische Korrosionsinhibitoren können beispielsweise auf Chromaten, Nitriten oder Phosphaten aufgebaut sein, die jedoch aus toxikologischen und aus ökologischen Gründen mehr oder weniger nachteilig sind. Organische Korro­ sionsinhibitoren basieren häufig auf Carboxylaten, Aminen, Amiden oder auf stickstoffhaltigen heterozyclischen Verbindungen. Gegen die Verwendung von sekundären Aminen oder von Verbindungen, die solche abspalten können, bestehen wegen der Möglichkeit der Nitrosaminbildung schwerwiegende toxi­ kologische Bedenken. Aber auch andere stickstoffhaltige Verbindungen sind toxikologisch nicht unbedenklich oder zumindest wegen einer möglichen Ge­ wässerbelastung nachteilig. Carbonsäuren weisen diese Nachteile zwar nicht auf, erweisen sich in der Praxis jedoch als nicht hinreichend langzeit­ wirksam, wenn durch einen Säureeintrag in die Inhibitorbäder oder durch mikrobiologische Prozesse der pH-Wert soweit abgesenkt wird, daß die Car­ bonsäuren statt in der Salzform in der weniger wirksamen Säureform vorlie­ gen.
Die EP-B-341 536 beschreibt ein wasserlösliches Korrosionsinhibitorsystem, enthaltend Alkenylbernsteinsäure, Arylsulfonylanthranilsäure sowie Alka­ nolamine. Dieses System erfüllt nicht die Anforderung der Stickstofffrei­ heit. Aus der GB-B-1 238 205 ist eine wasserlösliche Korrosionsschutzkom­ bination bekannt, die aus Gluconat- und Benzoat- oder Salicylatsalzen be­ steht. Wegen der starken Hydrophilie der verwendeten Salze ist diese Kom­ bination nur eingeschränkt wirksam. Die EP-A-294 649 lehrt den Einsatz von teilweise oder vollständig neutralisierten Hydroxyarylfettsäuren als Kor­ rosionsinhibitoren. Diese weisen zwar eine gute Korrosionsschutzwirkung auf, sind jedoch nur schwer zugänglich.
Die Verwendung von Carbonsäuren als Korrosionsschutzwirkstoffe in bei­ spielsweise Kühlschmierstoffen, Reinigern und Korrosionsschutzemulsionen ist im Stand der Technik verbreitet. Beispielsweise beschreibt die DE-A-42 29 848 eine Kühlschmierstoffemulsion, deren Korrosionsschutzsystem auf einer Kombination langkettiger Fettsäuren, kurzkettiger Fettsäuren, Dimerfettsäuren sowie aromatischer Carbonsäuren wie beispielsweise Benzoe­ säure oder Salicylsäure beruht. Hierbei werden die Carbonsäuren mit Kali­ umhydroxid neutralisiert. Dieses System enthält keine Pufferkomponente im Sinne der vorliegenden Erfindung.
Die deutsche Patentanmeldung P 43 23 909 lehrt Zweikomponentenmittel zur Reinigung und/oder Passivierung von Metalloberflächen, wobei eine Kompo­ nente die Korrosionsschutzwirkstoffe enthält. Dabei sind die Korrosionsin­ hibitor-Wirkstoffe ausgewählt aus
  • i) wenigstens einer Carbonsäure der allgemeinen Formel (III): R-COOY (III)wobei R einen geradkettigen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättig­ ten Alkyl- oder Alkenylrest mit 5 bis 21 C-Atomen oder einen Rest der all­ gemeinen Formel (IV) mit R¹ = gesättigter, geradkettiger oder verzweigter Alkylrest mit 6 bis 18 C-Atomen darstellt und Y für Wasserstoff, ein Alkalimetallionenäquiva­ lent oder ein Ammoniumion steht,
  • ii) substituierten Benzoesäuren,
  • ii) Benzolsulfonamidocarbonsäuren,
  • iii) aliphatischen Dicarbonsäuren mit 2 bis 36 C-Atomen, und
  • iiii) den Salzen der unter i) bis iii) genannten Säuren sowie deren Gemi­ sche.
Auch dieses System beinhaltet keine Pufferkomponenten zur Stabilisierung des alkalischen pH-Wertes bei Säureeintrag oder Säurebildung.
Schließlich ist aus der EP-A-556 087 die Erkenntnis zu entnehmen, daß Mo­ nocarbonsäuren mit einer ungeraden Anzahl von Kohlenstoffatomen, insbeson­ dere die Heptansäure, Nonansäure und Undecansäure, besonders wirksame Kor­ rosionsinhibitoren darstellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, stickstofffreie wasserlösliche oder wasserdispergierbare Korrosionsschutzmittel zur Verfügung zu stellen, deren Korrosionsschutzwirkstoff aus Carbonsäuren besteht und die dadurch eine erhöhte Gebrauchsdauer und Gebrauchssicherheit aufweisen, daß sie gegen pH-Wertverschiebungen stabilisiert sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein stickstofffreies wäßriges Korrosions­ schutzmittel, enthaltend
  • a) Carbonsäure-Anionen mit 6 bis 44 C-Atomen und
  • b) aromatische Hydroxyverbindungen mit einem pKS-Wert für die Hydroxy­ gruppe im Bereich von 7,0 bis 11
im Gewichtsverhältnis 1 : 2 bis 20 : 1.
Hierbei dient die aromatische Hydroxyverbindung als Pufferkomponente, die einen zusätzlichen Beitrag zur Korrosionsschutzwirkung liefert. Das erfin­ dungsgemäße gepufferte Korrosionsschutzsystem wird in form einer wäßrigen Emulsion oder vorzugsweise als wäßrige Lösung eingesetzt, wobei der beson­ ders wirksame pH-Bereich von 8,5 bis 10 reicht. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die aromatischen Hydroxyverbindungen mit einem pKS-Wert für die Hydroxygruppe im Bereich von 7,0 bis 11 in dem genannten pH-Bereich der anwendungsfertigen Zubereitung eine besonders gute Puffer­ wirkung entfalten. Zum Einsatz im bevorzugten pH-Bereich von 8,5 bis 10 sind aromatische Hydroxyverbindungen mit einem pKS-Wert für die Hydroxy­ gruppe im Bereich von 8,5 bis 10 besonders günstig. Salicylsäure, die einen pKS-Wert bezüglich der Hydroxygruppe von 13,4 aufweist (N.Konopik, O.Leberl: "Dissoziationskonstanten sehr schwacher Säuren", Monatshefte 80 (1949), S. 660-662), genügt dieser Bedingung nicht.
Der pKS-Wert ist bekanntermaßen der negative dekadische Logarithmus der Säurekonstanten KS, die als thermodynamische Größe allgemein bekannt ist und ein Maß für die Vollständigkeit der Protonenübertragungsreaktion von der Säure auf Wasser und damit für die Säurestärke darstellt. Einzelheiten hierzu können Lehrbüchern der allgemeinen Chemie entnommen werden. Bei­ spielhaft genannt sei H.R.Christen: "Grundlagen der allgemeinen und anor­ ganischen Chemie", Verlag Sauerländer, Aarau und Disterweg.Salle, Frank­ furt, 4. Auflage 1973, S. 353-372. Der pKS-Wert für die Hydroxygruppe der erfindungsgemäßen aromatischen Hydroxyverbindungen bezieht sich auf die Säure-Base-Reaktion der Hydroxygruppe der aromatischen Hydroxyverbindung mit Wasser. Die erfindungsgemäß zu verwendenden aromatischen Hydroxyver­ bindungen können Carbonsäure- oder Sulfonsäuregruppen tragen, deren pKS- Werte wesentlich tiefer liegen und für die erfindungsgemäß ausgenutzte Pufferwirkung keine Bedeutung haben, jedoch die Korrosionsschutzwirkung des Gesamtsystems verbessern können.
Das erfindungsgemäße Korrosionsschutzmittel kommt in wäßriger Zubereitung, d. h. als wäßrige Emulsion oder vorzugsweise als wäßrige Lösung zur Anwen­ dung. Vorzugsweise enthält diese Zubereitung 0,2 bis 2 Gew.-% der Kompo­ nente a), 0,1 bis 0,6 Gew.-% der Komponente b) und als Rest Wasser sowie Mittel zur Einstellung eines alkalischen pH-Wertes, vorzugsweise Alkalime­ tallhydroxide, wobei aus Gründen der Löslichkeit im Konzentrat Kaliumhy­ droxid bevorzugt ist. Je nach Anwendungszweck kann diese wäßrige Zuberei­ tung weitere Hilfsstoffe enthalten. Der pH-Wert der wäßrigen Zubereitung liegt im Bereich von 7 bis 11, vorzugsweise im Bereich von 8,5 bis 10, beispielsweise bei 9,3.
Die Komponente a) wird vorzugsweise ausgewählt aus ein- oder mehrbasi­ schen, vorzugsweise einbasischen, gesättigten oder ein- oder mehrfach un­ gesättigten linearen oder verzweigten Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen und/oder ungesättigten mehrbasischen, vorzugsweise zweibasischen Carbon­ säuren mit 36 bis 44 C-Atomen. Beispiele von Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen sind die unverzweigten gesättigten Carbonsäuren Hexansäure, Oc­ tansäure und Decansäure und insbesondere die nach der Lehre der EP-A-556 087 bevorzugt einzusetzenden Monocarbonsäuren mit einer ungeraden Anzahl von Kohlenstoffatomen, insbesondere die Heptansäure, Nonansäure und Undecansäure. Besondere technische Vorteile bieten auch verzweigte gesät­ tigte Carbonsäuren, insbesondere 2-Ethylhexansäure, 3,5,5,-Trimethylhexan­ säure sowie 2,2-Dimethyloctansäure. Ein bevorzugt einsetzbares Beispiel einer ungesättigten kurzkettigen Carbonsäure ist die 1,4-Hexadiensäure (Sorbinsäure). Weiterhin sind generell gesättigte oder ungesättigte Fett­ säuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen im Molekül oder technische Gemische hiervon einsetzbar, wie sie beispielsweise bei der Spaltung natürlicher Fette und Öle anfallen oder auch synthetisch zugänglich sind. Beispiels­ weise genannt seien Ölsäure sowie das als Tallölfettsäure bezeichnete technische Gemisch unterschiedlicher Fettsäuren, das aus Tallöl gewonnen werden kann und das hauptsächlich aus Linol- und konjugierten C18-Fettsäu­ ren, Ölsäure sowie 5,9,12-Octadecatriensäure besteht. Weiterhin können alkylphenylsubstituierte ungesättigte Carbonsäuren des Typs
R′ - C₆H₄ - C(O) - CH = CH - COOH oder
R′ - C₆H₄ - CH= CH - COOH
eingesetzt werden, in denen R′ einen linearen oder verzweigten Alkylrest mit 8 bis 14 Kohlenstoffatomen bedeutet.
Ungesättigte mehrbasische Carbonsäuren mit 36 bis 44 C-Atomen, von denen vorzugsweise die zweibasischen Vertreter eingesetzt werden, werden auch als "Dimerfettsäuren" bezeichnet. Sie sind technisch zugänglich durch - in der Regel säurekatalysierte - Dimerisierung geeigneter ungesättigter Fett­ säuren mit 18 bis 22 C-Atomen. Dabei stellen die Reaktionsprodukte in der Regel Gemische aus Säuren unterschiedlichen Oligomerisierungsgrades zusam­ men mit unreagierten oder isomerisierten Ausgangsstoffen dar. Solche Pro­ dukte sind im Handel erhältlich, beispielsweise durch die Fa. Unichema unter der Produktgruppenbezeichnung Pripol® oder von der Fa. Henkel KGaA unter der Produktgruppenbezeichnung Empol®.
Neben der Carbonsäurekomponenten a), deren korrosionsinhibierende Wirkung im Stand der Technik bereits bekannt ist, kommt der als Puffer wirkenden aromatischen Hydroxyverbindung b) besondere Bedeutung zu, um das Korro­ sionsschutzmittel gegen Säureintrag oder Säurebildung zu stabilisieren und damit ohne weitere Pflegemaßnahmen für einen gegenüber ungepufferten Systemen verlängerten Zeitraum gebrauchsfähig zu halten. Die ausgewählten aromatischen Hydroxyverbindungen haben gegenüber anderen denkbaren Puffer­ systemen für den pH-Bereich 7 bis 11 den Vorteil, daß sie die Korrosions­ schutzwirkung der Carbonsäurekomponenten unterstützen. Dabei wird die Kom­ ponente b) vorzugsweise ausgewählt aus ein-, zwei-, oder dreikernigen aro­ matischen Hydroxyverbindungen der allgemeinen Formel (I)
HO - Arom - X (I)
wobei X ausgewählt ist aus Substituenten COOH, SO₃H oder SO₂-C₆H₄-OH und "Arom" ein ein-, zwei- oder dreikerniges carbocyclisches aromatisches Sechsringsystem vom Typ des Benzols, Naphthalins, Anthracens oder Phenan­ threns darstellt, das weitere Substituenten X, OH und/oder Alkyl-, Hy­ droxyalkyl- und/oder Hydroxyalkyletherreste mit 1 bis etwa 4 C-Atomen tra­ gen kann. Hydroxyalkyletherreste wie beispielsweise Ethylenglykolether- oder Propylenglykoletherreste lassen sich beispielsweise durch Ethoxylie­ rung oder Propoxylierung von Phenolen erhalten.
Als Komponente b) werden bevorzugt einkernige aromatische Hydroxyverbin­ dungen eingesetzt, die sich durch die allgemeine Formel (II) beschreiben lassen:
wobei X ausgewählt ist aus Substituenten COOH, SO₃H oder SO₂-C₆H₄-OH und R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander eine Gruppe X, H, OH oder einen Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Hydroxyalkyletherrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten.
Dabei sind solche Verbindungen der allgemeinen Formel (II) bevorzugt, die nur einen einzigen Substituenten X enthalten, wobei dieser vorzugsweise in Para-Stellung zur Hydroxylgruppe steht, und in denen die Substituenten R¹, R², R³ und R⁴ vorzugsweise Wasserstoff bedeuten. Dabei steht der Substitu­ ent X vorzugsweise für eine der Gruppen COOH, SO₃H oder SO₂-C₆H₄-OH. Be­ sonders geeignete Beispiele solcher Verbindungen sind 4-Hydroxybenzoesäu­ re, 4-Phenolsulfonsäure und 4,4′-Dihydroxydiphenylsulfon (Bisphenol S).
Verbindungen mit Carbon- oder Sulfonsäurefunktion werden unter den pH-Be­ dingungen der Anwendungslösung im Bereich von 7 bis 11 weitgehend in Form ihrer Carboxylat- bzw. Sulfonat-Anionen vorliegen. Da erfindungsgemäß sol­ che Hydroxyverbindungen eingesetzt werden, deren pKS-Wert für die Hydroxy­ gruppe im Bereich von 7,0 bis 11 liegt, ist zu erwarten, daß die Hydroxy­ gruppen im gewählten pH-Bereich teilweise deprotoniert sind. Zur Möglich­ keit der Bestimmung der pKS-Werte der nur schwach sauren Hydroxygruppen wird auf die eingangs erwähnte Literaturstelle von Konopik verwiesen. Wei­ tere pKS-Bestimmungen sind enthalten in: B.Jones, J.C.Speakman: "Thermody­ namic Dissociation Constants of Hydroxy- and Alkoxy-benzoic Acids", J.Chem.Soc. 1944, S. 19-20. Demnach weisen m- und p-Hydroxybenzoesäure pKS-Werte von 9,94 bzw. 9,39 auf. Der pKS-Wert von 4-Phenolsulfonsäure für die phenolische Hydroxygruppe wurde zu 8,9, derjenige von Bisphenol S zu 9,5 bestimmt. Die Dissoziationskonstante der Salicylsäure hinsichtlich der OH-Gruppe ist dagegen so gering, daß sie nach der hier gewählten Methode der potentiometrischen Titration unter Verwendung einer Glaselektrode nicht bestimmt werden konnte.
Für die gemäß Aufgabenstellung angestrebte Langzeitstabilität der anwen­ dungsfertigen wäßrigen Korrosionsschutzlösung bzw. Korrosionsschutzdisper­ sion ist es bevorzugt, daß diese eine Pufferkapazität im Bereich von 1 bis 8 aufweist. Dabei wird die Pufferkapazität definiert als der Verbrauch von 0,1 normaler Salzsäure, gemessen in ml, um den pH-Wert von 50 g des Korro­ sionsschutzmittels um 1,3 Einheiten abzusenken, beispielsweise um 50 g des Korrosionsschutzmittels von einem pH-Wert von 9,3 auf einen pH-Wert von 8 zu titrieren. Solche Pufferkapazitäten lassen sich bei Verwendung der Kom­ ponenten a) dadurch erzielen, daß man sie erfindungsgemäß mit Komponenten b) kombiniert.
Pufferkapazitäten ähnlicher Größenordnung könnten auch erreicht werden, wenn man Komponenten a) mit anderen Puffern wie z. B. geeigneten Aminen, Boraten oder Phosphaten kombiniert. Auf die Verwendung von Aminen soll jedoch aus den eingangs genannten Gründen verzichtet werden. Auch auf die anderen ökologisch nachteiligen Puffersysteme wie Borate oder Phosphate kann durch die vorliegende erfinderische Lehre verzichtet werden.
Die vorstehend genannten Konzentrationsangaben der für die erfindungsge­ mäße Verwendung geeigneten Korrosionsschutzmittel beziehen sich auf die anwendungsfertigen wäßrigen Zubereitungen. Diese können prinzipiell vor Ort durch Lösen bzw. Dispergieren der einzelnen Komponenten in Wasser in den angegebenen Konzentrationsbereichen zubereitet werden. Auf dem betrof­ fenen technischen Gebiet ist es jedoch üblich, derartige Wirkstoffkombina­ tionen in Form von Konzentraten in den Handel zu bringen, die alle Kompo­ nenten bereits in den erforderlichen Mengenverhältnissen enthalten und aus denen vor Ort durch Verdünnen mit Wasser die anwendungsfertigen Behand­ lungsbäder hergestellt werden. Demnach betrifft die Erfindung auch wäßrige Wirkstoffkonzentrate, die die Komponenten a) und b) in den im Anspruch 1 angegebenen Mengenverhältnissen enthalten. Die Wirkstoffkonzentrationen in diesen Konzentraten werden vorzugsweise so eingestellt, daß man durch Ver­ dünnen des Konzentrats mit Wasser um einen Faktor zwischen etwa 20 und etwa 200 ein wäßriges Korrosionsschutzmittel mit den vorstehend beschrie­ benen Eigenschaften enthält.
Ausführungsbeispiele
Gemäß der Tabelle wurden Wirkstoffkonzentrate aus der Inhibitorkomponente a) und der Pufferkomponente b) hergestellt, indem man die einzelnen Kompo­ nenten in den in der Tabelle angegebenen Konzentrationen in vollentsalztem Wasser löste bzw. dispergierte und mit soviel KOH versetzte, daß eine mit vollentsalztem Wasser um den Faktor 50 verdünnte Lösung einen pH-Wert von 9,3 aufwies.
Die Pufferkapazität wurde bestimmt, indem man 50 g der im Verhältnis 1 : 50 verdünnten Konzentratlösung mit 0,1 normaler Salzsäure von pH 9,3 auf pH 8 titrierte. Der hierfür erforderliche Verbrauch von Salzsäure in ml wird als Pufferkapazität bezeichnet.
Zur Überprüfung der Korrosionsschutzwirkung wurde ein Plattenklimatest durchgeführt. Hierzu wurden Stahlbleche der Qualität ST 1405 mit den Ab­ messungen 5 cm × 10 cm mit einer wäßrigen Tensidlösung abgebürstet, mit Wasser und Alkohol gespült und getrocknet. Danach wurden die Bleche in die mit vollentsalztem Wasser um den Faktor 50 verdünnten Konzentratlösungen gemäß der Tabelle getaucht, abtropfen lassen und in einer Klimakammer bei 22°C und bei einer relativen Luftfeuchte von 76% gelagert. Alle Beispie­ le erbrachten den erforderlichen Korrosionsschutz (weniger als 30% Korro­ sion nach 40 Tagen Testdauer). Die Formulierung gemäß Beispiel 10 wurde auch in größerer Verdünnung geprüft. Die erforderliche Korrosionsschutz­ wirkung wurde auch bei Verdünnen des Konzentrats um einen Faktor 75 er­ bracht.
Tabelle
Wirkstoffkonzentrate; Angaben in Gew.-% in Wasser KOH

Claims (10)

1. Stickstofffreies wäßriges Korrosionsschutzmittel, enthaltend
  • a) Carbonsäure-Anionen mit 6 bis 44 C-Atomen und
  • b) aromatische Hydroxyverbindungen mit einem pKS-Wert für die Hydroxy­ gruppe im Bereich von 7,0 bis 11
    im Gewichtsverhältnis 1 : 2 bis 20 : 1.
2. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es
0,2 bis 2 Gew.-% der Komponente a),
0,1 bis 0,6 Gew.-% der Komponente b) und
als Rest Wasser, Mittel zur Einstellung eines alkalischen pH-Wertes, vorzugsweise Alkalimetallhydroxide, insbesondere Kaliumhydroxid, und gegebenenfalls weitere Hilfsstoffe enthält und als Emulsion oder vor­ zugsweise als wäßrige Lösung vorliegt.
3. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert im Bereich von 7 bis 11 aufweist.
4. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es einen pH-Wert im Bereich von 8,5 bis 10 aufweist.
5. Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente a) ausgewählt ist aus ein- oder mehrbasischen gesättigten oder ein- oder mehrfach ungesättigten linearen oder verzweigten Carbonsäuren mit 6 bis 22 C-Atomen und/oder ungesättigten mehrbasischen Carbonsäuren mit 36 bis 44 C-Atomen.
6. Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) ausgewählt ist aus ein-, zwei- oder dreikernigen aromatischen Hydroxyverbindungen der allgemei­ nen Formel (I) HO - Arom - X (I)wobei X ausgewählt ist aus Substituenten COOH, SO₃H oder SO₂-C₆H₄-OH und "Arom" ein ein-, zwei- oder dreikerniges carbocyclisches aromati­ sches Sechsringsystem vom Typ des Benzols, Naphthalins, Anthracens oder Phenanthrens darstellt, das weitere Substituenten X, OH und/oder Alkyl-, Hydroxyalkyl- und/oder Hydroxyalkyletherreste mit 1 bis 4 C-Atomen tragen kann.
7. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) ausgewählt ist aus aromatischen Hydroxyverbindungen der allgemeinen Formel (II) wobei X ausgewählt ist aus Substituenten COOH, SO₃H oder SO₂-C₆H₄-OH und R¹, R², R³ und R⁴ unabhängig voneinander eine Gruppe X, H, OH oder einen Alkyl-, Hydroxyalkyl- oder Hydroxyalkyletherrest mit 1 bis 4 C-Atomen bedeuten.
8. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente b) ausgewählt ist aus Verbindungen der allgemeinen For­ mel (II), die nur einen Substituenten X enthalten und in denen die Substituenten R¹, R², R³ und R⁴ Wasserstoff bedeuten.
9. Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Pufferkapazität im Bereich von 1 bis 8 aufweisen, wobei die Pufferkapazität definiert ist als der Ver­ brauch von 0,1 normaler Salzsäure, gemessen in ml, um den pH-Wert von 50 g des Korrosionsschutzmittels um 1,3 Einheiten abzusenken.
10. Korrosionsschutzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Verdünnen mit Wasser um einen Faktor zwischen 20 und 200 ein wäßriges Korrosionsschutzmittel nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9 ergibt.
DE4444878A 1994-12-16 1994-12-16 Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung Withdrawn DE4444878A1 (de)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4444878A DE4444878A1 (de) 1994-12-16 1994-12-16 Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung
EP95941081A EP0797692B1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
US08/860,109 US5795372A (en) 1994-12-16 1995-12-08 Nitrogen-free corrosion inhibitors having a good buffering effect
DE59507145T DE59507145D1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
AU42606/96A AU4260696A (en) 1994-12-16 1995-12-08 Nitrogen-free corrosion inhibitors with good buffering action
PCT/EP1995/004844 WO1996018757A1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
AT95941081T ATE186080T1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
TR95/01574A TR199501574A2 (tr) 1994-12-16 1995-12-14 Iyi bir tampon etkisine sahip azotsuz paslanmaya karsi koruyucu maddeler.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4444878A DE4444878A1 (de) 1994-12-16 1994-12-16 Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4444878A1 true DE4444878A1 (de) 1996-06-20

Family

ID=6535999

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4444878A Withdrawn DE4444878A1 (de) 1994-12-16 1994-12-16 Stickstofffreie Korrosionsinhibitoren mit guter Pufferwirkung
DE59507145T Expired - Fee Related DE59507145D1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59507145T Expired - Fee Related DE59507145D1 (de) 1994-12-16 1995-12-08 Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5795372A (de)
EP (1) EP0797692B1 (de)
AT (1) ATE186080T1 (de)
AU (1) AU4260696A (de)
DE (2) DE4444878A1 (de)
TR (1) TR199501574A2 (de)
WO (1) WO1996018757A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015645A1 (de) * 1995-10-26 1997-05-01 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Öllösliche stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
DE102012204683A1 (de) 2012-03-23 2013-09-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Korrosionsschutzsystem für die Behandlung von Metalloberflächen

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6033495A (en) 1997-01-31 2000-03-07 Elisha Technologies Co Llc Aqueous gel compositions and use thereof
DE19830819A1 (de) * 1998-07-09 2000-01-13 Basf Ag Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese enthaltende Kühlmittelzusammensetzungen für Kühlkreisläufe in Verbrennungsmotoren
US6500360B2 (en) * 1999-06-18 2002-12-31 Bernard Bendiner Sorbic acid and/or its derivatives, such as potassium sorbate, as a preventative for rust, corrosion and scale on metal surfaces
JP2003253478A (ja) * 2002-03-01 2003-09-10 Japan Organo Co Ltd 水系用の有機系防食剤及び水系の防食方法
DE102010002349A1 (de) 2010-02-25 2011-08-25 Behr GmbH & Co. KG, 70469 Zusätze für Heiz- und Kühlmittel
WO2011104366A1 (de) 2010-02-25 2011-09-01 Behr Gmbh & Co. Kg Zusätze für silikathaltige heiz- und kühlmittel
US20120309830A1 (en) * 2010-11-30 2012-12-06 Ecolab Usa Inc. Mixed fatty acid soap/fatty acid based insecticidal, cleaning, and antimicrobial compositions

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3589859A (en) * 1967-10-09 1971-06-29 Exxon Research Engineering Co Gluconate salt inhibitors
GB1501868A (en) * 1974-05-30 1978-02-22 Cooper Ltd Ethyl Corrosion inhibitors
JPS5193741A (ja) * 1975-02-14 1976-08-17 Kinzokuboshokuzai
JPS56120791A (en) * 1980-02-27 1981-09-22 Sumitomo Chem Co Ltd Stabilizer composition without discoloring copper
JPS58133382A (ja) * 1982-02-03 1983-08-09 Katayama Chem Works Co Ltd 塩化カルシウムブライン用防食剤
JPS63310981A (ja) * 1987-06-12 1988-12-19 Nippon Oil & Fats Co Ltd 水性錆止め剤
DE3815884A1 (de) * 1988-05-10 1989-11-23 Basf Ag Mischungen aus alkanolaminsalzen von alkenylbernsteinsaeuren und arylsulfonylanthranilsaeuren zur verwendung als korrosionsschutzmittel fuer waessrige systeme
US4935205A (en) * 1988-06-10 1990-06-19 W. R. Grace & Co.-Conn. Corrosion inhibition
DE3933137A1 (de) * 1989-10-04 1991-04-18 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung stabiler, niedrig-viskoser o/w-rostschutzemulsionen
US5085793A (en) * 1990-11-19 1992-02-04 Texaco Chemical Company Corrosion-inhibited antifreeze/coolant composition
DE69325828D1 (de) * 1992-02-14 1999-09-09 Atochem Elf Sa Verwendung zur inhibierung der Kupferkorrosion einer Zusammensetzung bestehend aus Heptansoiuce oder dessen Derivate und Natriumtetraborat.
DE4229848A1 (de) * 1992-09-07 1994-03-10 Henkel Kgaa Aminfreie Kühlschmierstoffe
DE4323909A1 (de) * 1993-07-16 1995-01-19 Henkel Kgaa Mittel zum Reinigen und Passivieren von Metalloberflächen
US5556451A (en) * 1995-07-20 1996-09-17 Betz Laboratories, Inc. Oxygen induced corrosion inhibitor compositions

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997015645A1 (de) * 1995-10-26 1997-05-01 Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien Öllösliche stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
DE102012204683A1 (de) 2012-03-23 2013-09-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Korrosionsschutzsystem für die Behandlung von Metalloberflächen
WO2013139650A1 (de) 2012-03-23 2013-09-26 Henkel Ag & Co. Kgaa Korrosionsschutzsystem für die behandlung von metalloberflächen
US9890462B2 (en) 2012-03-23 2018-02-13 Henkel Ag & Co. Kgaa Corrosion-protection system for treating metal surfaces

Also Published As

Publication number Publication date
TR199501574A2 (tr) 1996-07-21
EP0797692A1 (de) 1997-10-01
EP0797692B1 (de) 1999-10-27
DE59507145D1 (de) 1999-12-02
WO1996018757A1 (de) 1996-06-20
ATE186080T1 (de) 1999-11-15
AU4260696A (en) 1996-07-03
US5795372A (en) 1998-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0237959B1 (de) Wasserlösliche Mischungen von Fettsäure-Ammonium-Salzen und Polyolfettsäuren bzw. deren Alkali-oder Ammoniumsalzen, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Korrosionsinhibitoren in wässrigen Systemen
EP1652909A1 (de) Korrosionsschutzmittel für funktionelle Flüssigkeiten, wassermischbares Konzentrat und dessen Verwendung
DE1811060B2 (de) Verwendung von Diäthenolaminborsäureestern zum Rostschutz
EP0797692B1 (de) Stickstofffreie korrosionsinhibitoren mit guter pufferwirkung
DD151185A5 (de) Nicht auf erdoel basierende metallkorrosionsschutzzusammensetzung
EP2828419B1 (de) Wässrige oberflächenaktive und korrosionsschützende zubereitung sowie ölhaltiges, wassermischbares emulsionskonzentrat für die behandlung von metalloberflächen
DE19956237A1 (de) Emulgatorsystem und dieses enthaltende Metallbearbeitungsemulsion
EP0584711B1 (de) Alkenylbernsteinsäurederivate als Metallbearbeitungshilfsmittel
DE60214221T2 (de) Verfahren zum bearbeiten oder verformen von metallen in gegenwart von wässrigen gleitmitteln auf basis von methansulfonsäuresalzen
EP2111440A1 (de) Kühlschmierstoff für die wässrige zerspanung von leichtmetallen mit hohem dispergiervermögen
WO1999023281A1 (de) METALLBEHANDLUNGSFLÜSSIGKEIT FÜR DEN NEUTRALEN pH-BEREICH
WO2001042532A2 (de) METALLBEHANDLUNGSFLÜSSIGKEIT FÜR DEN NEUTRALEN pH-BEREICH
DE69922390T2 (de) Verfahren zum mechanischen arbeiten in gegenwart eines kobalt enthaltenden metalls
WO1995002714A1 (de) Mittel zum reinigen und passivieren von metalloberflächen
EP0026878B1 (de) Hartwasserstabile Korrosionsschutzmittel
EP0786019A1 (de) Verwendung von guanidiniumsalzen ungesättigter fettsäuren als korrosionsschutzwirkstoff
WO2008089857A1 (de) Kühlschmierstoff für die wässrige zerspanung von aluminiumlegiertem magnesium
DE4323908A1 (de) Verfahren zur Herstellung von O/W-Emulsionen zum Reinigen und Passivieren von Metalloberflächen
DE19738624A1 (de) Korrosionsschutzmittel mit guter Pufferwirkung im neutralen pH-Bereich
EP0231524A2 (de) Verwendung von Alkylbenzoylacrylsäuren als Korrosionsinhibitoren
EP0501368B1 (de) Verwendung von Alkenylbernsteinsäurehalbamiden
DE10043040A1 (de) Verwendung von N-Alkyl-beta-alanin-Derivaten zur Herstellung von reinigenden Korrosionsschutzmitteln
EP2031093A2 (de) Nichtionische Tenside enthaltende Korrosionsinhibitoren
EP0464473B1 (de) Salze von Alkenylbernsteinsäurehalbamiden und deren Verwendung als Korrosionsschutzmittel und Emulgatoren für Metallbearbeitungsöle
EP0109549A1 (de) Korrosionsschutzmittel für wässrige Flüssigkeiten zur Bearbeitung von Metallen und Verfahren zu deren Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee