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Publication number: DED0016985MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 10. Februar 1954 Bekanratgeniachi am 18. Oktober 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Metalloberflächen werden in der Technik zur Entfernung von Oxydschichten u. dgl. vielfach mit sauren Mitteln, insbesondere Mineralsäuren, behandelt. Um einen direkten Angriff auf das Metall zu verhüten, verwendet man dabei Schutzmittel, die im allgemeinen unter dem Begriff von »Sparbeizen« zusammengefaßt werden. Beispielsweise werden in den Beizereien oder zum Zwecke der Entrostung von Eisen Stoffe zugesetzt, die den Angriff der Säuren auf das blanke, nicht korrodierte Metall nach Möglichkeit unterbinden sollen. Das gleiche Verfahren kann auch bei anderen Metallen, wie z. B. Zink und Aluminium, angewendet werden. Bei höchstmöglichem Schutz vor Säurekorrosionen mit Hilfe kleinster Aufwandmengen verlangt man, daß Hochleistungsmittel dieser Art auch nachhaltige Effekte in dem Sinne ausüben, daß die Säurebäder lange Zeit in Betrieb bleiben können. Die Mittel sollen innerhalb weiter Temperatur- und Konzentrationsbereiche wirksam sein und nach Möglichkeit auch bei den verschiedensten Beizsäuren und den verschiedensten Eisensorten bzw. deren Legierungen gleichermaßen guten Schutz bieten. Bei einer möglichst geringen Flüchtigkeit mit Wasser- und Säuredämpfen sollen neuzeitliche Beizzusätze praktisch ungiftig, sein

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und beim Gebrauch keine betriebsstörenden Gase entwickeln und keine Geruchsbelästigungen verursachen, ein Mangel, der älteren schwefelhaltigen Beizmitteln anhaftete.

Es wurde nun gefunden, daß organische Sulfosäuren der allgemeinen Formel

G-R

SO₃H

bzw. deren Salze hervorragende korrosionsverhütende

ίο .Eigenschaften besitzen und die gestellten Ansprüche in hohem Maße erfüllen. In dieser allgemeinen Formel bedeutet G ein Halogenatom bzw. eine den Halogenen verwandte Atomgruppe, wie CN (Cyan) oder SCN (Rhodan), und R einen Kohlenwasserstoffrest, der aliphatischer, cycloäliphatiseher oder aromatischer Natur sein und gegebenenfalls weitere Substituenten tragen kann, wie z. B. Alkylreste, Oxygruppen, Nitrogruppen, weitere Sulfosäurereste und/oder Halogenatome bzw. Cyan- oder Rhodangruppen.

Als Beispiele für Sulfosäuren dieser Art, die als solche oder in Form ihrer Salze korrosionsverhütende Wirkung besitzen, sind zu nennen: Chlormethansulfosäure; Brommethansulfosäure; Jodmethansulfosäure; 2-Chlor-äthansulfosäure-i; 2-Brom-äthansulfosäure-i; 2 - Cy an - äthansulf osäure -1; 2 - Rhodan - äthansulf 0-säure-i; . s-Brom-propans.ulfosäure-i; 4-Brom-butansulf osäure-i; 4-Brom-bütansulf osäure-2; 3-Jod-propansulfosäure-i; 3-Cyan-propansulfosäure-i; 4-Rhodanbutansulfosäure-i; 2, 3-Dichlor-propansulfosäure-i; 6-Brom-hexansulfosäure-i; 3-BrOm-campher-sulfosäure-7; ferner aromatische Sulfosäuren, wie z. B. 2-Chlor-benzolsulf osäure ι; 3 Chlor benzolsulfosäurei; 4-Chlor-benzolsulfosäure-i; 2, 3-Dichlor-benzolsulfosäure-i; 2, 4, 5-Trichlor-benzolsulfosäure-i;' 4-Brombenzolsulfosäure-i; 6 Chlor-3 brom-benzolsulfosäure 1; 2, 4-Dibrom-benzolsulfosäure-i; 2, 5-Dibrom-benzolsulfosäure-i; 3, 4, 5-Tribrom-benzolsulfosäüre-i; ², 3, 4, 5-Tetrabrom-benzolsulfosäure-i; 4-Jod-benzolsulf osäure -1; 4-Chlor -3 -nitro- benzolsulf osäure-1; 5-Brom-2-nitrobenzolsulfosäure-i; 4-Chlor-toluolsulfosäure-2; 4-Brom-toluolsulfosäure-2; 4-Jod-toluolsulfosäure-2; 3, 4, 5-Trichlor-toluolsulfosäure-2; 4-Chlortoluolsulfosäure 3; 2-Chlor-toluolsulfosäure-4; 6-Bromtoluolsulfosäure-3; 2, 4-Dichlor-toluolsulfosäure-4; 2-Brom-toluolsulfosäure-4; 4-Chlor-benzyl-co-sulfosäure; 4-Brombenzyl-ω-sulfosäure; 5-Brom-o-xylolsulfosäure-4; 2,6-Dichlor-m-xylol-sulfosäure-4; 4-Chlornaphthalinsulf osäure -1; 4 - Brom - naphthalinsulf osäure-i; 4, 7-Dichlor-naphthalmsulfosäure-i; i-Chlornaphthalinsulfosäure-2; 6-Brom-naphthalinsulfosäure-2; 5,8-Dibrom-naphthalinsulf osäure-2; 4-Bromtoluol-di-sulfosäure-2, 6; 4-Brom-naphthalin-di-sulfosäure-2,7; 4,4'-Dibrom-diphenyldisulfosäure-2, 2' und ferner Oxygruppen enthaltende Sulfosäuren, wie z. B.

2-Chlor-phenolsülfosäure-4; 2-Brom-phenolsulfosäure-4; 2, 6-Dichlor-phenolsulfosäure-4; 2, 6-Dibromphenolsulfosäure-4; 2, 6-Dijod-phenolsulfosäure-4; 6-Brom-phenol-di-sulfosäure-2, 4; 6-Brom-naphthol-

'■' i-sulfosäure-3; S-Brom-naphthol-i-di-sulfosäure^, 5; i-Brom-naphthol-2-sulfosäure-8 u. a. m.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Sparbeizmittels in der Praxis erfolgt in der üblichen Weise. Die Aufwandmengen können innerhalb weiter Grenzen schwanken und richten sich nach der Art der verwendeten sauren Behandlungsmittel, nach dem zu behandelnden Metall und gegebenenfalls auch nach der Behandlungstemperatur. In der Regel wird man mit Zusätzen zwischen 0,01 und 0,5 °/₀, bezogen auf die sauren Mittel, auskommen.

Die erfindungsgemäßen Sparbeizmittel sind mit bekannten Korrosionsschutzmitteln verträglich und können gegebenenfalls auch im Gemisch mit diesen angewendet werden. '

Beispiel

	Zusatz	3 —SO₃Na	Korrosionsverhütende	4	bei α- Schwefel säure
	- (CH₂	)₂ 0O₃JNa	"Wirkung in %		84,4
	-(CH₂	-SO₃Na ..	bei 4 n-Salzsäure		32,3
Cl-	-CH	-SO₃Na ...			87,7
Br-	CH₂-	_B—'SO₈Na .	98,5		88,2
Br₂	(CH₂)	J-SO₃Na .	84,8		96,0
J-	(CH₂)	66,2		92,3
J-	89,7 .
J-	49,3

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Sulfosäuren bzw. von deren Salzen wird durch die in der nächstehenden Tabelle zusammengestellten Werte demonstriert, bei deren Bestimmung wie folgt verfahren wurde.

Eisenbleche von 18 cm² Oberfläche wurden in 4n-Salzsäure bzw. 4n-Schwefelsäure gestellt. Der Angriff auf das Metall wurde durch Messung der entstehenden Wasserstoff menge laufend verfolgt. Von der Korrosionsgeschwindigkeit der Systeme Eisen-4n-Salzsäure bzw. Eisen^n-Schwefelsäure wurden bei 60° C Eichwerte aufgenommen, auf welche die späteren Korrosionsgeschwindigkeiten der Systeme unter Mitverwendung entsprechender. Zusätze prozentual, bezogen wurden. Die Anwendungskonzentratiori 'der Zusätze betrug in allen Fällen 1 g/l.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Sparbeizmittels in der Praxis erfolgt in üblicher Weise. Die Aufwandmengen der Sparbeizmittel können innerhalb weiter Grenzen schwanken und richten sich nach der Art der verwendeten sauren Behandlungsmittel, nach dem zu behandelnden Metall und gegebenenfalls auch nach der Behandlungstemperatur. In der Regel wird man mit Zusätzen zwischen 0,01 und 0,5 %, bezogen auf die sauren Mittel, auskommen. Die erfindungsgemäßen Sparbeizmittel sind mit bekannten korrosionsverhütenden Mitteln verträglich und können gegebenenfalls auch im Gemisch mit diesen angewendet werden. Als saure Behandlungsmittel kommen außer Mineralsäuren saure Salze der Mineralsäuren oder auch organische Säuren in Betracht. Das Mittel ist zum Schütze aller Metallarten anwendbar, die einer Behandlung mit sauren Mitteln zwecks Reinigung, Oberflächenbehandlung, Ätzung u. dgl. unterworfen werden.

Sparbeizmittel sind in größerer Anzahl bekannt. Aus der Konstitution der bisher bekannten Mittel und aus den Theorien über ihre Wirksamkeit war in keiner

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Weise abzuleiten, daß halogenierte Sulfosäuren, welche weder reduzierende noch oxydierende Eigenschaften aufweisen, noch infolge ihrer Schwerlöslichkeit oder ihrer grenzflächenaktiven Eigenschaften auf der Metalloberfläche adsorbiert werden und die auch keine komplexbildenden Gruppen und keine zwei- oder vierwertigen Schwefelatome enthalten, eine große Affinität zur Metalloberfläche und eine hervorragende Sparbeizwirkung besitzen würden. Die erfindungsgemäßen Korrosionsschutzmittel sind bezüglich ihrer Wirksamkeit mit den besten bekannten Sparbeizmitteln, wie Dibenzylsulfoxyd und Ditolylthioharnstoff vergleichbar, haben diesen gegenüber jedoch den Vorzug, daß sie sich in Wasser und in verdünnten Säuren leicht und rasch lösen.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Verwendung organischer Sulfosäuren der allgemeinen Formel

G-R-SO₃H

bzw. deren Salze, in welcher G ein Halogenatom oder eine den Halogenatomen verwandte Atomgruppe und R einen zweiwertigen Kohlenwasserstoffrest der aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen Reihe, der auch substituiert seih kann, bedeuten, als Sparbeizmittel zum Schütze von Metallen bei der Behandlung mit sauren Mitteln, insbesondere Mineralsäuren.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 864 185.