EP0160042B1 - Korrosionsinhibitoren für zink - Google Patents

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EP0160042B1
EP0160042B1 EP84903888A EP84903888A EP0160042B1 EP 0160042 B1 EP0160042 B1 EP 0160042B1 EP 84903888 A EP84903888 A EP 84903888A EP 84903888 A EP84903888 A EP 84903888A EP 0160042 B1 EP0160042 B1 EP 0160042B1
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bis
zinc
triazoles
corrosion inhibitors
amino
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Henkel AG and Co KGaA
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    • 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
    • C23F11/16Sulfur-containing compounds
    • C23F11/161Mercaptans
    • 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
    • C23F11/06Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly alkaline liquids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • 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
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom

Definitions

  • the invention relates to the use of certain bis-triazoles as corrosion inhibitors for zinc.
  • bis-triazoles of the general formula 1 where X is an amino or mercapto group and n is the number of methylene groups in the molecule, or their water-soluble salts can be used as corrosion inhibitors for zinc in aqueous systems in the pH range from 6 to 11 with excellent results.
  • the preferred compounds are 1,6-bis- [3- (5-amino-1,2,4-triazolyl)] hexane and bis- [3- (5-mercapto-1,2,4-triazolyl)].
  • the good effectiveness of the claimed compounds as an inhibitor for zinc is all the more remarkable since it has been shown that monotriazoles are only suitable for inhibition at relatively high concentrations.
  • the corrosion protection value of comparative products, such as 3-heptyl-5-amino-1,2,4-triazole or 3-heptyl-5-mercanto-1,2,4-triazole, is still 97 or 94% at application concentrations of 100 g / m3 .
  • the amount of bis-triazole which is expediently added to the aqueous media is in the range from 0.1 to 50 g / m 3 , preferably between 1 to 10 g / m 3.
  • the corrosion inhibitors can be used in aqueous solutions, dispersions or Emulsions are used.
  • the bis-triazoles are prepared by methods known per se, such as, for example, reacting a, ⁇ -dicarboxylic acids with 2 moles of aminoguanidine, or in the case of bis-mercaptotriazoles by reacting a, m-dicarboxylic acid esters and 2 moles of thiosemicarbazide.
  • the preparation of the bis-triazoles is not the subject of the invention.
  • the corrosion protection properties were determined in the following manner:
  • test strips Three carefully pretreated and weighed test strips (zinc 99.5, 80 x 15 x 1 mm) are hung in a 1-1 test vessel, which contains 800 ml test water, 30 ml buffer solution and a defined amount of substance to be examined, and 6 Leave for hours at room temperature and 80 revolutions per minute.
  • the corrosion protection value S was calculated from the weight loss.
  • test water used as a corrosive medium was produced in accordance with DIN 51360/2 and buffered with ammonia / ammonium chloride.

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Description

  • Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von bestimmten Bis-triazolen als Korrosionsschutzinhibitoren für Zink.
  • Für die Korrosionsinhibierung von Zink haben sich bisher nur sehr wenige Verbindungen als geeignet erwiesen. Insbesondere handelt es sich dabei um Heterocyclen, wie Benzo- beziehungsweise Tolyltriazol, Mercaptobenzothiazol oder Benzimidazol. Diese bekannten Produkte besitzen zwar eine gute Wirksamkeit, sie weisen jedoch auch verschiedene Mängel, wie schlechte Konfektionierbarkeit, nicht ausreichende Lagerstabilität, teilweise hohe Toxizität, auf und sind als chemische Verbindungen relativ schwer zugänglich und aus wirtschaftlichen Gründen nur beschränkt anwendbar. Auch lässt sich nicht vermeiden, dass bei Anwendung dieser Verbindungen relativ häufig Ablagerungen auf der Werkstoffoberfläche vorkommen.
  • Es wurde nun gefunden, dass man Bis-triazole der allgemeinen Formel 1
    Figure imgb0001
    wobei X eine Amino- oder Mercaptogruppe und n die Anzahl der Methylengruppen im Molekül bedeuten, oder deren wasserlöslichen Salze als Korrosionsinhibitoren für Zink in wässrigen Systemen im pH-Bereich von 6 bis 11 mit vorzüglichen Ergebnissen verwenden können.
  • Wie weiterhin gefunden wurde, sind insbesondere Verbindungen geeignet, deren Anzahl an Methylengruppen (n) 0 bis 10, vorzugsweise 0 bis 6, betragen und bei denen X Aminogruppen oder Mercaptogruppen darstellen. Es können jedoch mit gutem Erfolg auch die wasserlöslichen Salze der Bis-triazole der angegebenen Formel verwendet werden. Dabei kommen sowohl organische Säuren, wie Essigsäure, als auch anorganische Säuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, für eine Salzbildung in Betracht.
  • Die bevorzugten Verbindungen sind 1,6-Bis-[3-(5-amino-1,2,4-triazolyl)]-hexan sowie Bis-[3-(5-mercapto-1,2,4-triazolyl)]. Die gute Wirksamkeit der beanspruchten Verbindungen als Inhibitor für Zink ist umso bemerkenswerter, da sich gezeigt hat, dass auch Mono-triazole nur bei relativ hohen Konzentrationen für eine Inhibierung geeignet sind. Der Korrosionsschutzwert von Vergleichsprodukten, wie 3-Heptyl-5-amino-1,2,4-triazol beziehungsweise 3-Heptyl-5-mercanto-1,2,4-triazol, beträgt bei Anwendungskonzentrationen von 100g/m3 noch 97 beziehungsweise 94%. Bei einer Anwendungskonzentration von 20 g/m3 hingegen wurde nur noch ein Korrosionsschutzwert von 69 beziehungsweise 66% erhalten, während bei den gleichen Tests mit den Bis-triazolen - selbst bei einer Anwendungskonzentration von 10 g/m3 - noch Schutzwerte über 90% erzielt wurden.
  • Die Menge an Bis-triazol, die den wässrigen Medien zweckmässigerweise zugegeben werden, liegen im Bereich von 0,1 bis 50 g/m3, vorzugsweise zwischen 1 bis 10 g/m3. Die Korrosionsschutzmittel können mit übrigen in wässrigen Lösungen, Dispersionen oder Emulsionen zur Anwendung kommen.
  • Die Herstellung der Bis-triazole erfolgt nach an sich bekannten Methoden, wie beispielsweise Umsetzung von a, ω-Dicarbonsäuren mit 2 Mol Aminoguanidin, oder im Falle der Bis-mercaptotriazole durch Umsetzung von a, m-Dicarbonsäureestern und 2 Mol Thiosemicarbazid. Die Herstellung der Bis-triazole ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.
  • Beispiele
  • Die Bestimmung der Korrosionsschutzeigenschaften erfolgte in der nachstehenden Weise:
  • Je drei sorgfältig vorbehandelte und gewogene Teststreifen (Zink 99,5, 80 x 15 x 1 mm) werden in ein 1-1-Prüfgefäss, das 800 ml Testwasser, 30 ml Pufferlösung sowie eine definierte Menge an zu untersuchender Substanz enthält, gehängt und 6 Stunden bei Raumtemperatur und 80 Umdrehungen pro Minute darin belassen.
  • Aus dem Gewichtsverlust wurde der Korrosionsschutzwert S, bezogen auf eine Blindprobe, berechnet.
    Figure imgb0002
  • Das als korrosives Medium benutzte Versuchswasser wurde nach DIN 51360/2 hergestellt und mitAmmoniak/Ammoniumchlorid gepuffert.
  • Die zur Durchführung von Vergleichsversuchen herangezogenen Verbindungen sind in Tabelle 1 aufgelistet, wobei «n» und «X» die in Formel angegebene Bedeutung haben.
    Figure imgb0003
    In der weiteren Tabelle 2 sind die erhaltenen Korrosionsschutzwerte angegeben.
    Figure imgb0004

Claims (4)

1. Verwendung von Bis-triazolen der Formel I
Figure imgb0005
oder deren wasserlöslichen Salzen, wobei X eine Aminogruppe oder Mercaptogruppe und n die Anzahl der Methylengruppen, die von 0 bis 10 betragen können, darstellen als Korrosionsinhibitoren für Zink in wässrigen Systemen im pH-Bereich von 6 bis 11.
2. Verwendung von Bis-triazolen der Formel I oder von deren wasserlöslichen Salzen gemäss Anspruch 1, wobei die Anzahl der Methylengruppen n von 0 bis 6 beträgt.
3. Verwendung gemäss Anspruch 1 von 1,6-Bis-[3-(5-amino-1,2,4-triazolyl)]-hexan sowie Bis-[3-(5-mercapto-1,2,4-triazolyl)].
4. Verwendung der Bis-triazole gemäss Anspruch 1 in Mengen von 1 bis 10 g/m3.
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