-
Verhütung der Korrosion von Metallen durch Gase und Dämpfe Die vorliegende
Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen bei der Verhütung der Korrosion von Metallen
durch Gase und Dämpfe.
-
In einer früheren britischen Patentschrift 588 864 ist die Herstellung
einer Schmiermittel- bzw. die Korrosion verhütenden Komposition beschrieben worden,
welche aus einem Mineralöl mit einem geringeren Anteil einer Verbindung, die man
durch die Einwirkung eines Aldehyds oder eines Ketons auf ein nicht aromatisches,
basisches, wasserlösliches primäres oder sekundäres Monoamin erhält, besteht, wobei
die erwähnte Verbindung in dem Mineralöl löslich ist und einen Siedepunkt von mindestens
14o° C besitzt. Es ist festgestellt worden, dal3 Eisen-und Stahlteile, auf welche
eine derartige Schmiermittelkomposition aufgetragen ist, in wirksamer Weise vor
Rost oder Korrosion, wie sie infolge der Verunreinigung des öls durch Wasser an
sich auftreten, geschützt werden.
-
Es ist allgemein bekannt, daß in den Fällen, wo Metalloberflächen,
die nicht mit 01 od. dgl. überzogen sind, der Einwirkung von Gasen und Dämpfen,
z. B. der Einwirkung von Luft und Wasserdampf, ausgesetzt werden, Korrosion des
'.Metalls, z. B. Rosten bei Eisen und Stahl, eintritt.
-
Bei einschlägigen Forschungsarbeiten wurden neuerdings Versuche mit
Verbindungen, die man durch die Einwirkung eines Aldehyds oder eines Ketons auf
ein primäres oder sekundäres Amin erhält, durchgeführt. Es wurde dabei festgestellt,
daß eine Anzahl solcher Verbindungen, wenn sie auf eine Metalloberfläche aufgetragen
oder in die unmittelbare Nähe einer solchen Metalloberfläche gebracht oder auf Bogen,
Blätter, Gewebe u. dgl., welche als Schutzhülle für
solche Metalle
gebraucht werden, aufgebracht werden, die Korrosion der erwähnten Metalloberflächen
durch Gase und Dämpfe, wie z. B. feuchte Luft oder feuchte und unreine Luft, wie
sie normalerweise zu solchen Oberflächen Zutritt @ hat, praktisch verhindern.
-
Die besonderen Verbindungen, welche als für den Erfindungszweck wirksam
befunden wurden, sind die Reaktionsprodukte aromatischer Aldehyde oder Ketone mit
nicht aromatischen primären oder sekundären Mono- oder Polyaminen mit nicht mehr
als zwölf Kohlenstoffatomen.
-
Wenn auch ähnliche Verbindungen, die sich von aliphatischen oder cycloaliphatischen
Aldehyden oder Ketonen ableiten, einen begrenzten Korrosionsschutz zu verleihen
vermögen, so wurde doch festgestellt, daß im allgemeinen die von aromatischen Aldehyden
oder Ketonen abgeleiteten Verbindungen weitaus wirksamer sind. Das bevorzugte Ausgangsmaterial
ist der Benzaldehyd, jedoch können, falls gewünscht, auch andere Aldehyde oder Ketone,
wie z. B. Salicylaldehyd oder Acetophenon, verwendet werden.
-
Die Amine, welche bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet werden können, sind nicht aromatische basische Amine.
-
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Amin
ein cyclisches Amin mit basischen Eigenschaften, z. B. Morpholin, Cyclohexylamin
oder Dicyclohexylamin. Gute Ergebnisse hat man indessen auch mit anderen Aminen
erzielt, z. B. mit n-Butylamin, n-Oktylamin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin und
Äthylendiamin.
-
Die in Frage kommenden Verbindungen können direkt auf die zu schützende
saubere, trockene Oberfläche aufgetragen werden, oder man kann sie auf derartigen
Metalloberflächen aus einer Lösung in einem flüchtigen Lösungsmittel, welches sodann
abgedampft werden kann, niederschlagen, oder aber die erwähnten Verbindungen können
auf Materialien, wie Papier oder Gewebe, welche als Umhüllung für die zu schützenden
Metallteile dienen, aufgetragen oder solchen Materialien einverleibt werden.
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Mittel zur Verhinderung
der Korrosion von Metallen auf Grund der Einwirkung von Gasen und Dämpfen, wobei
diese Mittel aus einer Verbindung, welche man durch die Einwirkung eines aromatischen
Aldehyds oder Ketons auf ein nicht aromatisches primäres oder sekundäres Mono- oder
Polyamin mit nicht mehr als zwölf Kohlenstoffatomen erhält, bestehen oder eine solche
enthalten.
-
Beispiele für Verbindungen, welche gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können, sind i. DimorT)hOllnVl-2-HVdrOXVT)henvl-Methan
Dieses letztere wird hergestellt durch Mischen äquimolekularer Mengen von Benzaldehyd
und Benzylamin und Destillation des Produkts unter vermindertem Druck.
-
Die anderen Verbindungen werden nach dem in der britischen Patentschrift
588 864 beschriebenen Verfahren hergestellt, so z. B.
Benzaldehyd (53 g) wurde ziemlich rasch unter Rühren zu Morpholin (87 g), welches
in einem 25o-cm3-Becherglas enthalten war, hinzugesetzt.
-
Es fand eine exotherme Reaktion statt, die Lösung wurde sofort trübe,
und die Temperatur stieg auf 85°C an.
-
Nach einstündigem Steherlassen wurde das Produkt fest; es wurde dann
zerkleinert, und das abgeschiedene Wasser wurde abgegossen.
-
Das Produkt wurde aus Petroleumäther umkristallisiert; nach einer
Umkristallisation hatte das feste Produkt einen Schmelzpunkt von 96 bis 97,5° C.
-
Es war ein weißer fester Körper, in warmem Mineralöl bis zu Konzentrationen
von 2 bis 3 Gewichtsprozent leicht löslich.
-
Spezifische Beispiele für andere Verbindungen, welche verwendet werden
können, sind Dicyclohexylamipophenylmethan, Benzal-n-Butylamin, Benzaln-Oktylamin,
2-Phenyl-Oxazolidin, 2-Phenyl-3-(beta-Hydroxyäthyl)-Oxazolidin, Dibenzaläthylendiamin,
Disalicylaläthylendiamin und 2-Phenyl-2-Methyloxazolidin.
-
Man wird verstehen, daß nicht jede aus der Einwirkung eines aromatischen
Aldehyds oder Ketons auf ein primäres oder sekundäres Amin resultierende Verbindung
notwendigerweise dem Erfindungszweck dienen wird, jedoch genügt bei der Herstellung
solcher Stoffe ein einfacher Vorversuch, um die Wirksamkeit
oder
sonstigen Eigenschaften der jeweiligen Verbindung festzustellen.
-
Bei einem derartigen Versuch wurden Flußstahlstreifen von rund 76,2
X 12,7 mm gründlich mit Schmirgelleinen gereinigt und mit Benzol entfettet. Diese
Streifen wurden dann mittels Drähten an Korken, die in io cm3 Wasser enthaltende
Probegläser von 25,4 mm Durchmesser eingesetzt waren, aufgehängt, und eine kleine
'-Menge des Dampfphasenhemmstoffes wurde in ein kurzes Probeglas von rund 6,35 mm
Durchmesser, dessen Mündung über dem Wasserspiegel, aber unterhalb des Fußendes
des Stahlstreifens war, eingebracht.
-
Die Muster wurden in gewissen Zeitabständen während eines Zeitraums
von drei Monaten untersucht. Bei einem anderen ähnlichen Versuch wurde das Wasser
in den Probegläsern durch gesättigte C02-Lösung ersetzt.
-
Bei einem weiteren, sehr scharfen Versuch wurden die Streifen in Papprohre,
welche am entgegengesetzten Ende zugekorkt waren, und an den Seiten rund herum sechs
schmale Schlitze hatten, eingesetzt. Die Behälter wurden sodann 5o Stunden lang
in einen Feuchtschrank gesetzt, welcher abwechselnd je 6 Stunden lang bei 6o' C
und ioo°/o Luftfeuchtigkeit gehalten, dann auf Zimmertemperatur gekühlt, hierauf
wieder auf 6o' C und ioo°/o Luftfeuchtigkeit gebracht und wieder gekühlt wurde.
-
Bei einem noch anderen Versuch wurden ein Stahlkugellager, eine Flußstahlunterlagscheibe,
je eine Mutter und ein Bolzen aus Flußstahl und ein Messingbolzen nach Entfetten
in Benzol, in Kappen aus Phenolformaldelivdharz, welche innerhalb anderer umgekehrter
Kappen aus Phenolformaldehvdharz auf Korken ruhten, angeordnet, und in die letztgenannten
Kappen brachte man o,i g der zu prüfenden Verbindung. Die ganze Anordnung wurde
sodann auf einen mit mehreren Schichten Filterpapiers belegten Drahtrahmen gesetzt
und ein Glasbehälter umgekehrt über jeden Satz der Probestücke gesetzt. Die Anordnungen
in duplo ließ man dann während eines Zeitraums von 4 Monaten auf einer flachen Asphaltoberfläche
unter dem Einfluß der Atmosphäre stehen.
-
Selbstverständlich schließt der Ausdruck Gase und Dämpfe auch solche
Gase und Dämpfe mit ein, welche noch Tröpfchen in Schwebe befindlicher Feuchtigkeit
oder Salzsprühnebel enthalten.
-
Der Ausdruck nicht aromatische Amine, wie er oben gebraucht wird,
bedeutet aromatische Amine, bei welchen die Amino-Gruppe nicht direkt an einen aromatischen
Kern angelagert ist.
-
Der Ausdruck aromatischer Aldehyd oder Keton bedeutet Aldehvde oder
Ketone, bei welchen die Carbonvlgruppe y direkt an einen aromatischen Kern angelagert
ist.
-
Bei der Auswahl einer besonderen Verbindung zum Gebrauch als Dampfphasenkorrosionshemmstoff
ist auf die Betriebsverhältnisse, unter welchen sie zur Verwendung gelangen soll,
Rücksicht zu nehmen.
-
Eine feste Verbindung bietet in gewissen Fällen offensichtlich Vorteile.
So können z. B. feste Stücke oder Kristallpulver des Stoffes vor dem Transport oder
der Lagerung in abgedichtete Packungen, welche Metallteile enthalten, eingebracht
werden. Die bereits angeführten spezifischen Derivate des Morpholins und Äthylendiamins
sind feste Stoffe und werden daher für gewisse Anwendungszwecke vorgezogen.
-
Erhebliche Differenzen im Dampfdruck bei Atmosphärentemperatur bestehen
auch unter den erfindungsgemäßen Verbindungen. Obwohl natürlich ein verhältnismäßig
hoher Dampfdruck notwendig ist, wenn die Verbindungen überhaupt wirksam sein sollen,
so kann es doch bei einigen Verwendungszwecken erwünscht sein, ein Material von
ganz hohem Dampfdruck zu gebrauchen, wie z. B. das Dimorpholinylphenylmethan, während
in anderen Fällen ein Stoff von sehr viel niedrigerem Dampfdruck, wie z. B. Dibenzaläthylendiamin,
verwendet werden kann. In gewissen Fällen kann es erwünscht sein, ein Gemisch von
zwei oder mehreren der Dampfphasenhemmstoffe verschiedenen Dampfdrucks zu verwenden.