DE945644C

DE945644C - Rostschutzmittel

Info

Publication number: DE945644C
Application number: DEH20313A
Authority: DE
Inventors: Dr Gerhard Dieckelmann; Dr Bernhard Kowald
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1954-05-19
Filing date: 1954-05-19
Publication date: 1956-07-12

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 12. JULI 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 22g GRUPPE 7o2 INTERNAT. KLASSE C09d

H 20313 IVc J 22 g

Dr. Gerhard Dieckelmann, Düsseldorf-Himmelgeist, und Dr. Bernhard Kowald, Düsseldorf

sind als Erfinder genannt worden

Henkel & Cie. G.m.b.H., Düsseldorf-Holthausen

Rostschutzmittel

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 19. Mai Ϊ954 an

Patentanmeldung bekanntgemacht am 12. Januar 1956

Patenterteilung bekanntgemacht am 21. Juni 1956

Es wurde gefunden, daß sich wasserlösliche Salze cyclischer Hydrazide als Rostschutzmittel eignen. Die Hydrazide, von denen sich die erfindungsgemäß zu verwendenden Salze ableiten, besitzen das Atomgerüst

— C

Ν —Η

wobei sich an den freien Bindungen des Atomgerüstes Wasserstoffatome oder organische Reste befinden, jedoch soll die Gesamtzahl der in den Hydraziden enthaltenen Kohlenstoffatome zwölf nicht überschreiten. Bevorzugt verwendet man Salze von Dicarbonsäurehydraziden, z. B. gegebenenfalls substituierter Phthal- oder Maleinsäuren; die Maleinsäurehydrazidsalze haben sich als besonders wirksam gezeigt.

Geht man von freien Hydraziden aus, so bringt man sie mit Stoffen zusammen, deren wäßrige Lösungen basisch genug sind, um die Hydrazide in die Salze zu verwandeln, die wahrscheinlich als Enolate anzusehen sind. Bevorzugt wendet man annähernd äquivalente Mengen an Basen und Hydraziden an. Ein Überschuß an Basen beeinträchtigt die Rostschutzwirkung nicht; liegt das Hydrazid im Überschuß vor, so ist die Rostschutzwirkung von der Menge des wasserlöslichen Hydrazidsalzes abhängig. Als Basen sind Hydroxyde

oder Carbonate yon Alkalien, insbesondere des Natriums und Kaliums, Hydroxyde der Erdalkalien, wie z. B. des Magnesiums und Calciums, und organische Basen brauchbar. Zu den letzteren gehören aliphatische, cycloaliphatische, aromatische oder heterocyclische Reste enthaltende Basen mit höchstens 12 Kohlenstoffatomen, wobei die am Stickstoff gebundenen Reste im allgemeinen nicht mehr als 3 Kohlenstoffatome enthalten sollen. Es können aber, wie im Falle der heterocyclischen Basen, zwei am Stickstoff stehende Reste zu einem Ring verknüpft sein. Die Basen können primärer, sekundärer, tertiärer oder quaternärer Natur sein. Als Beispiele seien-Trimethylamin, Äthylamin, Oxypropylamin, Mono-, Di- oder Triäthanolamin, Tetramethylammoniumhydroxyd und Tetraäthylolammoniumhydroxyd genannt. Auch beliebige Gemische anorganischer und organischer Basen sind brauchbar.

Die erfindungsgemäßen Rostschutzmittel sind überall da anwendbar, wo Eisen oder seine rostanfälligen Legierungen, 7u denen auch manche Stähle gehören, vor Rost geschützt werden sollen. Zu diesem Zweck bringt man auf die Oberfläche des zu schützenden Metalls eine wäßrige Lösung eines Hydrazidsalzes oder eines Gemisches von Salzen verschiedener Hydrazide auf, oder m'an gibt dem Wasser, mit dem das Metall in Berührung steht, derartige Hydrazidsalze zu. Als Wasser ist hier bevorzugt elektrolytfreies oder elektrolytarmes Wasser gemeint, wie es als Trink- oder Gebrauchswasser verwandt wird. Der p_H-Wert des Wassers sollnn der Nähe des Neutralpunktes liegen und darf diesen zum sauren Gebiet hin nur so weit überschreiten, daß noch ausreichende Mengen an wasserlöslichen Hydrazidsalzen vorhanden sind. Die Wirkung der Hydrazide erstreckt sich auf einen p_H-Bereich von 6 bis 10, vorzugsweise von 7 bis 10. * Die Konzentrationen, in denen die Salze cyclischer Hydrazide anzuwenden smd, richten sich im wesentlichen nach der Rostanfälligkeit der zu schützenden Metalle.

Bei Rasierklingenstählen sind z. B. Konzentrationen in der Größenordnung von 0,1 g/l und mehr ausreichend; Kaltwalzbleche erfordern Konzentrationen in der Größenordnung von 1 g/l, während besonders rostanfällige Eisensorten, wie Temperguß, Konzentrationen im Bereich von 2,5 g/l benötigen. Je nach den vorliegenden Bedürfnissen können höhere Konzentrationen bis zu etwa 30 g/l angewandt werden. Man kann auch Konzentrate herstellen,, die vor Gebrauch auf die Anwendungskonzentration verdünnt werden. In Sonderfällen ist aber die Verwendung gesättigter Lösungen möglich. ·

Es hat sich gezeigt, daß die Rostschutzwirkung der erfindungsgemäß zu verwendenden Salze cyclischer Hydrazide durch einen Zusatz an sich bekannter Rostschutzmittel anorganischer oder organischer Natur, wie der Nitrite, Azide, Chromate, äthercarbonsauren oder sulfamidocarbonsauren Salze, gesteigert werden kann. Die dabei erzielte Rostschutzwirkung ist meist größer als die Summe der Einzelwirkungen. Die Verwendung von Kombinationen empfiehlt sich vor allem dann, wenn man besonders rostanfällige Eisensorten zu schützen hat. Bei den Kombinationen kann das Mengenverhältnis von cyclischem Hydrazidsalz und bekanntem Rostschutzmittel im Bereich von ι: 9 bis 9 :1, vorzugsweise von 3 : 7 bis 7 : 3, liegen.

Ist das zu schützende Metall nicht vollständig von der angreifenden Flüssigkeit benetzt oder ist es z. B. feuchter Luft ausgesetzt, so hat man dafür zu sorgen, daß die wäßrige Lösung des erfindungsgemäßen Rost-Schutzmittels oder der Rostschutzmittelkombination dauernd die Metalloberfläche benetzt. Um das Benetzen zu fördern, einen möglichst gleichmäßigen FlüssigkeitsfUm zu erhalten und das Verdunsten zu verhindern, kann man der Lösung des Hydrazidsalzes an sich bekannte Netzmittel, Verdickungsmittel pnd dampfdruckerniedrigende Stoffe zusetzen. Läßt man jedoch derartige Lösungen auf den MetaEteilen auftrocknen, dann wird das Rosten ebenfalls verhindert.

Die Erfindung kann überall dort angewandt werden, wo Eisen oder seine Legierungen vor Rost geschützt werden müssen, z. B. bei zum Desinfizieren chirurgischer Instrumente benutzten Lösungen, ferner bei Emulsionen, die als Anstrichmittel oder als Kühl- oder Gleitmittel, beim Schleifen oder bei der spanabhebenden Bearbeitung von Eisen verwandt werden, sowie in Reinigungsflüssigkeiten, Spülwässern, Heizoder Kühlflüssigkeiten, die in Zentralheizungen oder Verbrennungsmaschinen umlaufen. =

Beispiel 1

Rasierklingen einer minderen Qualität werden in einer wäßrigen Lösung von Maleinsäurehydrazid-Natrium mit einer Wirkstoffkonzentration von 0,125 g/l aufbewahrt. Nach 120 Stunden ist noch keinerlei Veränderung und Rostbildung auf den Oberflächen der Klingen zu erkennen. Beläßt man die Klingen dagegen in Leitungswasser ohne Zusatz von Maleinsäurehydrazid-Natrium, dann ist die Metalloberfläche der Klingen nach 120 Stunden stark verrostet und das Wasser durch Rost braun gefärbt.

Beispiel 2

Zur quantitativen Prüfung der Rostschutzwirkung wird (Beispiele 2 bis 4) folgendes Verfahren angewandt: Die zu prüfenden Materialien, meist Kaltwalzbleche oder Tempergußscheiben, werden gut geschmirgelt und mit den zu testenden Lösungen befeuchtet. Dann wird ein Blatt Filtrierpapier, das mit der zu testenden Lösung getränkt ist, auf die eine Seite des Prüfstückes gedrückt. Die so vorbereiteten Bleche werden bei Zimmertemperatur (18 bis 25⁰C) in einer mit Wasserdampf gesättigten Atmosphäre hängend aufbewahrt. Bei dieser Versuchsanordnung wandert der gebildete Rost in das Filtrierpapier, und die damit belegte Metalloberfläche bleibt im Gegensatz zu der unbelegten frei von Rostverkrustungen, Dadurch ist die mit Filtrierpapier belegte Metalloberfläche während der ganzen Versuchsdauer in möglichst reproduzierbarer Weise de^r Einwirkung des Wassers bzw. der Rostschutzlösung ausgesetzt. Nach Ablauf der Versuchszeit wird das Filtrierpapier abgezogen, der auf der Oberfläche verbliebene Rost mit frischem Filtrierpapier abgewischt und der in den Papieren enthaltene

Rost nach Auflösen in Salzsäure als Fe kolorimetrisch bestimmt.

Auf einer wasserfeuchten Oberfläche eines normalen Kaltwalzbleches bilden sich nach 24 Stunden in wasserdampfgesättigter Luft 17 bis 18 mg Fe als Rost pro 20 cm² Fläche. Behandelt man die Oberfläche des Walzbleches vorher mit einer o,i°/₀igen Lösung Maleinsäurehydrazid-Na, so ist die Rostbildung stark vermindert und beträgt pro 20 cm² weniger als ι mg Fe (als Rost).

Beispiel 3

Bekanntlich besitzt Temperguß starke Rostanf älligkeit, die auch mit bekannten Rostschutzmitteln, wie Natriumnitrit und Natriumazid, in den üblichen Konzentrationen nicht vollständig zu beheben ist. Setzt man dagegen einer Lösung des Natriumnitrits oder des Natriumazids ein wasserlösliches Hydrazidsalz" zu, so ist die Rostbildung stark inhibiert.

Die Tabelle zeigt im Vergleich die Rostmengen bei verschiedenen Konzentrationen der Rostschutzmittel. Als Rostschutzmittel wurden Gemische gleicher Gewichtsteile Natriumnitrit und cyclischem Hydrazid in Form des Natriumsalzes sowie Natriumnitrit als Vergleichssubstanz zugesetzt. Als Hydrazid wurde bei den ersten beiden in der Tabelle beschriebenen Versuchspaaren das Maleinsäurehydrazid und bei dem dritten Versuch, das Phthalsäurehydrazid (Zahlenwert durch ein χ gekennzeichnet) verwandt.

% Rost schutz	Versuchs	mg Fe als Rost pro 100 cm² beim Rostschutzmittel	Hydrazid zu NaNO₂
mittel in	dauer ■		= 1:1
Wasser	Stunden	NaNO₂	1,0
1,0	22	i,5bis25	1,5 '
0,5	22	30	3%
o,5	22		χ Phthalsäure-
			hydrazid-Na

Beispiel 4

Die im Beispiel 3 beschriebenen Vergleichsversuche wurden mit Natriumazid an Stelle von Natriumnitrit durchgeführt; die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.

% Rostschutz
mittel in
Wasser

1,0
o,5

Versuchsdauer

Stunden

22 22

mg Fe als Rost pro ioo cm² beim Rostschutzmittel

Maleinsäurehydrazid-Natrium : NaN= = ι: ι

35
33 bis 55

Beispiel 5

Zwei blank geschmirgelte und entfettete Kaltwalzbleche wurden in Packpapier eingewickelt, von denen das eine mit dem festen Dicyclohexylammoniumsalz des Maleinsäurehydrazids bepudert war. Nach ¹Z₂] ährigem Lagern der eingewickelten Bleche in wasserdampfgesättigter Luft zeigte das eine Blecn starken Flächehrost, während das andere durch die Schutzwirkung des Maleinsäurehydrazidsakes nicht gerostet war.

Die in diesem Beispiel beschriebene Arbeitsweise nimmt insofern eine Sonderstellung ein, als sich beim Kondensieren von Feuchtigkeit auf der Metalloberfläche wäßrige Lösungen des Wirkstoffes bilden, die, je nach der Menge festen Wirkstoffes und kondensierter Feuchtigkeit, als gesättigte Lösungen des Wirkstoffes anzusehen sind.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung wasserlöslicher Salze cyclischer Hydrazide, vorzugsweise, Maleinsäurehydrazide, als Rostschutzmittel, gegebenenfalls in Kombination mit bekannten Rostschutzmitteln.

609 555 7.56