ES2320997T4 - Metodo para inhibir la corrosion utilizando carbonatos de amonio cuaternarios. - Google Patents

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Abstract

Un método para inhibir la corrosión de un sustrato metálico, que comprende la etapa de poner en contacto el sustrato con una composición, caracterizado porque comprende <br /><br />(a) al menos un compuesto de amonio cuaternario seleccionado del grupo que consiste de carbonato de amonio cuaternario, bicarbonatos de amonio cuaternario y mezclas de los mismos; y <br /><br />(b) opcionalmente, un solvente.

Description

Método para inhibir la corrosión utilizando carbonatos de amonio cuaternarios.
La presente invención se refiere al uso de carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario como agentes anticorrosivos.
En procesos en donde las superficies metálicas entran en contacto con agua, sea como agua líquida o humedad del aire, existe siempre el peligro de corrosión. Esto es particularmente problemático cuando el metal mismo está propenso a corrosión y no está revestido.
Ejemplos de metales propensos a corrosión se encuentran en partes para autos metálicas estampadas elaboradas de aleaciones ferrosas, superficies desgastadas tales como partes de acero maquinadas, y componentes de máquinas elaborados de fundiciones. Aunque los inhibidores de la corrosión (o agentes anticorrosivos) se han conocido por muchos años, la mayoría son todavía inadecuados. Una insuficiencia clave es aquella de la solubilidad del agua. La mayoría de los inhibidores de corrosión se producen a partir de ácidos grasos y derivados de cadena larga y a menudo tienen escasa solubilidad acuosa. Esto es especialmente problemático cuando la superficie metálica contacta tanto el aceite como el agua, tal como en la producción de gas y aceite, procesamiento de petróleo y aplicaciones para trabajar metales. El procesamiento petroquímico mismo presenta un amplio arreglo de retos para inhibidores de la corrosión que incluyen, sistemas de enfriamiento, unidades de refinería, tuberías, generadores de vapor, y unidades que producen gas o aceite.
Para reducir la velocidad de corrosión de los metales (tales como recipientes metálicos, partes metálicas de equipos, superficies de equipos, tuberías y equipo usado para almacenar los fluidos), especialmente aquellos que contienen hierro, los inhibidores de la corrosión son típicamente agregados al fluido que contacta el metal. El fluido puede ser un gas, una suspensión o un líquido.
Los solventes tradicionales para limpiar metal y partes metálicas, como alcoholes minerales y queroseno, han sido reemplazados en años recientes por formulaciones acuosas debido a preocupaciones acerca de carbonos orgánicos volátiles (COV). Este movimiento hacia las formulaciones a base de agua para limpiar partes metálicas no está sin problemas. El agua no solubiliza la grasa o residuos aceitosos fácilmente, y el agua misma puede incrementar marcadamente la corrosión de partes metálicas mismas. Además, las formulaciones son típicamente usadas como microemulsiones, las cuales requieren el uso de tensioactivos adicionales para estabilización durante el proceso de limpieza. La morfolina es frecuentemente usada en estas formulaciones de limpieza para proporcionar protección de corrosión. Sin embargo, la morfolina hace poco para contribuir a la limpieza, y no estabiliza la microemulsión, puesto que no tiene un buen tensioactivo. Además, la morfolina es un producto regulado, puesto que puede ser usada para preparar fármacos ilegales.
Los compuestos de amonio cuaternario han encontrado uso limitado como inhibidores de la corrosión. La Patente Estadounidense No. 6,521,028, describe el uso de sales de quinolinio y piridinio particulares, en ya sea solventes de propilenglicol o éter de propilenglicol, como inhibidores de la corrosión.
Las Patentes Estadounidenses Nos. 6,080,789 y 6,297,285, describen el uso de carbonatos de amonio cuaternario como desinfectantes.
La Patente Estadounidense No. 4,792,417, describe una composición para inhibir la corrosión bajo tensión de acero inoxidable en contacto con soluciones orgánicas acuosas y/o polares, las cuales contienen iones de cloruro y opcionalmente iones cuprosos. La composición comprende una solución orgánica acuosa o polar de un bencilcarbonato de amonio cuaternario o alquilcarbonato de amonio cuaternario particular. La patente estadounidense 3121091 describe imidazolio cuaternario y biosulfitos de imidazolio y sales de amonio cuaternario de ácidos inestables, por ejemplo nitratos de amonio cuaternario, biosulfitos y bicarbonatos. Al contrario que los hálidos de amonio cuaternario (usualmente cloridos), las soluciones de estas sales son no corrosivas.
Existe todavía una necesidad de inhibidores de la corrosión que posean buena afinidad para las superficies metálicas y sean tanto solubles en agua como aceite. Adicionalmente, existe una necesidad para nuevos inhibidores de la corrosión que agregan capacidad de limpieza y/o tensioactivos. Los inhibidores de la corrosión que también proporcionan protección antimicrobiana a la formulación terminada a la cual son aplicados, podrían ser particularmente ventajosos.
Se ha descubierto ahora que los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario inhiben la corrosión de metales.
La presente invención se refiere a un método para inhibir la corrosión de superficies metálicas aplicando (o depositando) una composición que comprende (a) un carbonato de amonio cuaternario, opcionalmente un bicarbonato de amonio cuaternario; y (b) opcionalmente, un solvente, como está descrito en la reivindicación 1. Este método es particularmente útil para aplicaciones en pozos profundos en campos petroleros y para trabajar el metal.
Composiciones Inhibidoras de la Corrosión
La presente invención se dirige a la inhibición de la corrosión de sustratos metálicos. El término "inhibición de corrosión" como se usa en este documento, incluye pero no se limita a, la prevención o reducción en la velocidad de oxidación de una superficie metálica, generalmente cuando el metal está expuesto a agua o aire, o una combinación de los dos. La oxidación del metal es una reacción electroquímica que resulta de manera general, en ya sea una pérdida de metal de la superficie o en una acumulación de productos de oxidación en la superficie del metal. El término "metal" como se usa en este documento, incluye pero no se limita a, acero, fundiciones, aluminio, aleaciones metálicas, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el sustrato metálico es una lata de aerosol.
Los carbonatos de amonio cuaternarios útiles en la presente invención son aquellos que tienen la fórmula:
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1
donde R^{1} y R^{2} son cada uno independientemente un grupo alquilo C_{1-20} o un grupo alquilo C_{1-20} arilo sustituido (por ejemplo, un grupo bencilo). R^{1} y R^{2} pueden ser los mismos o diferentes.
El término "grupo alquilo arilo sustituido", se refiere a un grupo alquilo sustituido por uno o más anillos de carbono aromáticos, en particular anillos fenilo, tales como feniletilo (el grupo alquilo está unido al átomo de nitrógeno) o bencilo. De manera similar, el término "grupo alquilo C_{1-20} arilo sustituido", se refiere a un grupo alquilo C_{1-20} sustituido por uno o más anillos de carbono aromáticos.
El término "grupo alquilo C_{n-m}" (por ejemplo, "grupo alquilo C_{1-20}"), se refiere a cualquier grupo alquilo lineal o ramificado que tiene desde n a m (por ejemplo, de 1 a 20) átomos de carbono.
De conformidad con una modalidad, R^{1} y R^{2} son grupos alquilo C_{4-20} o alquilo C_{4-20} arilo sustituidos.
De conformidad con una modalidad preferida, R^{1} es un grupo alquilo C_{8-12} o alquilo C_{8-12} arilo sustituido.
Un carbonato de amonio cuaternario más preferido es carbonato de didecildimetilamonio, tal como carbonato de di-n-decildimetilamonio.
El carbonato de didecildimetilamonio está disponible como un 50 por ciento en peso de solución en agua, que contiene 4 por ciento o menos en peso de un alcohol, tal como metanol o etanol. La solución es un líquido amarillo/naranja que tiene un olor ligeramente frutal.
Los bicarbonatos de amonio cuaternario adecuados son aquellos que tienen la fórmula:
\vskip1.000000\baselineskip
2 
\vskip1.000000\baselineskip
donde R^{1} y R^{2} tiene los significados y significados preferidos como se define anteriormente para los carbonatos de amonio cuaternario (I).
Un bicarbonato de amonio cuaternario preferido es bicarbonato de didecildimetilamonio, tal como bicarbonato de di-n-decildimetilamonio.
Los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario mencionados anteriormente, pueden ser preparados por métodos conocidos en la técnica, tal como aquellos descritos en la Patente Estadounidense No. 5,438,034 y Solicitud Internacional No. WO 03/006419.
Los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario están en equilibrio. Las concentraciones de carbonatos y bicarbonatos varían dependiente del pH de la solución en la cual están contenidos.
En una modalidad preferida, R^{1} y R^{2} en los carbonatos (I) y bicarbonatos (II) de amonio cuaternario, denotan el mismo grupo alquilo C_{1-20}.
En una modalidad preferida, R^{1} y R^{2} en los carbonatos (1) y/o bicarbonatos (II) de amonio cuaternario, denotan los grupos alquilo C_{10}, más preferiblemente grupos alquilo n-C_{10}.
En otra modalidad preferida, R^{1} en los carbonatos (I) y/o bicarbonatos (II) de amonio cuaternario, denotan un grupo metilo. Más preferiblemente, tanto R^{1} como R^{2} denotan un grupo metilo.
En otra modalidad preferida, R^{1} en los carbonatos (I) y/o bicarbonatos (II) de amonio cuaternario, denotan un grupo bencilo o feniletilo.
Los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario descritos anteriormente, pueden ser usados solos como inhibidores de la corrosión o formulados en formulaciones inhibidoras de la corrosión.
Distinto de los cloruros de amonio cuaternario tradicionales, los compuestos de amonio cuaternario basados en carbonatos y bicarbonatos descritos en este documento, no solamente tienen propiedades de corrosión bajas, sino que actúan como inhibidores de la corrosión.
Los carbonatos y bicarbonatos son miscibles en agua en todas las concentraciones, tienen alta solubilidad en aceite, y tienen alta afinidad para superficies metálicas. Además, los carbonatos y bicarbonatos incrementan la solubilidad de los aceites, tales como aceites de fragancias y sustancias lipofílicas, en soluciones acuosas.
Los solventes adecuados para los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario incluyen solventes polares (tales como agua y solventes polares miscibles en agua), glicoles, glicoléteres (tales como propilenglicol) y mezclas de los mismos.
Opcionalmente, uno o más tensioactivos adicionales pueden ser incluidos en las composiciones. Los tensioactivos adecuados incluyen tensioactivos no iónicos, tensioactivos catiónicos (distintos de los carbonatos y bicarbonatos de amonio cuaternario descritos en este documento), tensioactivos aniónicos, tensioactivos anfotéricos, y mezclas de los mismos. Ejemplos no limitantes de tales tensioactivos son óxidos de amina, etoxilatos de alcohol lineal, etoxilatos de alcohol secundario, éteres etoxilatos, betaínas, ácidos grasos que contienen desde 6 hasta 22 átomos de carbono, sales de ácidos grasos y mezclas de los mismos. Por ejemplo, el tensioactivo puede ser etoxilato de nonilfenol.
Los inhibidores de la corrosión, de carbonato y bicarbonato de amonio cuaternario, inhiben la corrosión de metales en ambientes acuosos y aceitosos, incluyendo mezclas de agua y aceite (por ejemplo, en aplicaciones en pozos profundos en campos petroleros y para trabajar metales). Un ejemplo no limitante de un aceite encontrado en un ambiente aceitoso es un destilado de petróleo. Ejemplos de destilados de petróleo incluyen, pero no se limitan a, queroseno, white spirits y fracciones de hidrocarburos. En trabajos de metal, soluciones acuosas y mezclas de agua-aceite o emulsiones, son frecuentemente usadas para lubricación (tal como para lubricantes para herramientas para trabajar metales).
Otros aditivos convencionales, tales como constructores, colorantes, perfumes, fragancias, limpiadores y mezclas de los mismos, pueden ser incluidas en la composición anticorrosiva.
La cantidad de carbonatos y/o bicarbonatos de amonio cuaternarios aplicada a un sustrato metálico, es una cantidad efectiva que inhibe la corrosión, es decir, una cantidad para prevenir o reducir la velocidad de corrosión del sustrato metálico. La cantidad efectiva que inhibe la corrosión puede variar, dependiendo del uso propuesto, y puede ser determinada por uno de habilidades ordinarias en la técnica.
Sin querer ser ligado por cualquier teoría particular, se cree que en soluciones acuosas, los compuestos de carbonato/bicarbonato de amonio cuaternario descritos en este documento, tienen una afinidad natural para los metales, puesto que también actúan como tensioactivos catiónicos, y por lo tanto, migran a la superficie del metal. En tal superficie, el carbonato/bicarbonato de amonio cuaternario bloquea el oxígeno y/o el aire de causar oxidación adicional de la superficie metálica.
Típicamente, la composición que inhibe la corrosión puede ser suministrada en ya sea una forma concentrada diluible o, en una forma lista para usar. De manera general, la forma lista para usar contiene desde aproximadamente 0.005% hasta aproximadamente 1.00% en peso de carbonato, bicarbonato de amonio cuaternario, o una mezcla del mismo, basada hasta 100% en peso de la composición total. Preferiblemente, la forma lista para usar contiene desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 1000 ppm de carbonato, bicarbonato de amonio cuaternario, o una mezcla de los mismos, basada en el 100% en peso de la composición total. Preferiblemente, la dilución de uso final contiene desde aproximadamente 100 ppm hasta aproximadamente 500 ppm de carbonato, bicarbonato de amonio cuaternario, o una mezcla de los mismos, basada en 100% en peso de la dilución de uso total.
La composición puede ser aplicada al sustrato metálico por cualquier medio conocido en la técnica, que incluye, pero no se limita a, revestimiento, deposición, inmersión, impregnación, cepillado, atomizado, enjugado, lavado o similar.
En modalidades preferidas, el sustrato metálico se selecciona del grupo que consiste de acero, fundiciones, aluminio, aleaciones metálicas, y combinaciones de los mismos.
Revestimientos
Los carbonatos, bicarbonatos de amonio cuaternario anti-corrosivos mencionados anteriormente, y mezclas de los mismos, pueden ser incorporados en revestimientos anti-corrosivos para sustratos metálicos. Los revestimientos incluyen un material de revestimiento. Preferiblemente, el carbonato, bicarbonato de amonio cuaternario, o mezclas de los mismos, se disuelven o dispersan en el material de revestimiento.
Los materiales de revestimiento adecuados incluyen, pero no se limitan a, resinas orgánicas, tales como resinas epoxi, resinas de uretano, resinas vinílicas, resinas butirales, resinas de ácido ftálico, resinas curables, tales como resinas de isocianato y butadieno, así como también revestimientos tradicionales, tales como barnices, revestimientos de solventes COV bajos basados en poliuretanos, y revestimientos a base de agua, tales como emulsiones vinílicas de ácido graso de rosina. El revestimiento puede ser formado por métodos conocidos en la técnica.
Los revestimientos pueden ser, por ejemplo, pinturas, capas de imprimación y revestimientos industriales.
Los ingredientes adicionales que pueden estar presentes en el revestimiento incluyen, pero no se limitan a, estabilizadores UV, agentes de curación, agentes endurecedores, retardantes de flama y mezclas de los mismos.
Soluciones Acuosas y No Acuosas (Que Incluyen Soluciones Limpiadoras y Fluidos Para Trabajar Metales)
Las composiciones inhibidoras de la corrosión mencionadas anteriormente son particularmente útiles como componentes de soluciones limpiadoras acuosas para retardar y minimizar la corrosión de partes metálicas, particularmente acero, siendo limpiados con estas soluciones. También son útiles como componentes de fluidos acuosas y no acuosas para trabajar metales y como componentes de soluciones acuosas y no acuosas usadas como inhibidores de la corrosión en la pulvimetalurgia. Las composiciones inhibidoras de la corrosión, también proporcionan protección anti-microbiana al sustrato, tal como metal, al cual son aplicados. El término "solución limpiadora" se refiere a una solución acídica acuosa o alcalina que es empleada en la limpieza de superficies metálicas, por ejemplo, las superficies metálicas del equipo de procesos. Estas soluciones limpiadoras típicamente tienen un pH en el intervalo desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10. Las soluciones limpiadoras ejemplares y sus usos se describen en varias patentes, por ejemplo, Patentes Estadounidenses Nos. 3,413,160; 4,637,899; Re. 30,796; y Re. 30,714.
Las soluciones limpiadoras pueden incluir al menos, un ácido orgánico seleccionado del grupo que consiste de ácidos policarboxílicos de poliamina alquileno, ácido hidroxiacético, ácido fórmico, ácido cítrico y mezclas de los mismos o sales de los mismos, junto con un inhibidor de la corrosión, de conformidad con las composiciones mencionadas anteriormente presentes en una cantidad efectiva para inhibir la corrosión de metales en contacto con la solución. Ácidos orgánicos ejemplares incluyen ácido N,N,N',N'-etilendiaminatetraacético (EDTA), tetraamonio EDTA, diamonio EDTA, ácido N-(2-hidroxietil)-N,N,N'-etilendiaminatriacético (HEDTA) y sales de los mismos. Estas soluciones limpiadoras acuosa exhiben típicamente un pH desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10. Cantidades ejemplares del inhibidor de la corrosión (es decir, carbonato o bicarbonato de amonio cuaternario, o una mezcla de los mismos), son desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 1 por ciento en peso. Soluciones limpiadoras de ácido orgánico ejemplar incluyen aquellas descritas en la Patente Estadounidense No. 6,521,028.
Las composiciones inhibidoras de la corrosión pueden también ser usadas en las soluciones limpiadoras acuosas para inhibir la corrosión de metal por hipocloritos, así como también por ácidos inorgánicos, por ejemplo, ácido sulfúrico o ácido fosfórico. Estas soluciones limpiadoras incluyen una cantidad del inhibidor de la corrosión de conformidad con la presente invención, que es suficiente para inhibir la corrosión de metales por estos ácidos inorgánicos. Cantidades ejemplares del inhibidor de la corrosión son desde aproximadamente 0.05 hasta aproximadamente 1 por ciento en peso.
Inhibidores de la corrosión previenen o al menos minimizan, el exceso de corrosión del metal base limpio durante las operaciones de limpieza química. Las composiciones inhibidoras de la corrosión pueden ser empleadas ventajosamente durante un intervalo de pH amplio en un número amplio de soluciones limpiadoras que emplean un ácido orgánico como el agente limpiador.
Las soluciones limpiadoras son frecuentemente empleadas en la remoción de sarro y herrumbre de metales ferrosos. Sin embargo, las soluciones a menudo contactan otros metales que están presentes como una parte integral del sistema a ser limpiado. Ejemplos de aquellos metales incluyen cobre, aleaciones de cobre, zinc, aleaciones de zinc y similares.
Las composiciones inhibidoras de la corrosión ventajosamente son empleadas en una cantidad suficiente para inhibir la corrosión inducida por ácido de metales que están en contacto o que se ponen en contacto con soluciones limpiadoras acuosas. De conformidad con una modalidad, las composiciones inhibidoras de la corrosión de la presente invención, son empleadas en una cantidad suficiente para dar una velocidad de corrosión menos de o igual a aproximadamente 73.2 g.m-^{2}.d-^{1} (0.015 lb/pie^{2}/día). La composición inhibidora de la corrosión puede ser disuelta o dispersada en la solución limpiadora antes de poner en contacto la solución limpiadora y el metal a ser limpiado.
Descripción de las figuras
La Figura 1 es una fotografía de chapas de acero laminadas en frío, cada una en una solución de cloruro de didecildimetilamonio (DDAC) o una solución de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB) después de 90 minutos a temperatura ambiente.
La Figura 2 es una fotografía de chapas de acero laminadas en frío, cada una en una solución de cloruro de didecildimetilamonio (DDAC) o una solución de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB) después de 30 días a temperatura ambiente.
La Figura 3 es una fotografía de chapas de acero laminadas en frío, cada una en una solución de cloruro de didecildimetilamonio (DDAC) o una solución de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB) después de 9 meses a temperatura ambiente. También se muestra, una muestra de acero laminado en frío en agua desionizada después de 5 horas.
La Figura 4 es una fotografía de chapas de acero laminadas en frío después de la impregnación por 9 meses a temperatura ambiente en solución de cloruro de didecildimetilamonio o una solución de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio, y después de impregnarla en agua desionizada por 5 horas a temperatura ambiente.
Los siguientes ejemplos ilustran la invención, pero no están limitados a la misma. Todas las partes y porcentajes se dan en peso a menos que se declare de otro modo.
Ejemplo 1
El objeto de este experimento fue probar la eliminación de suelo grasiento con formulaciones limpiadoras de motores. Una mezcla de 7.5 g de aceite vegetal (aceite Crisco®, The J. M. Smucker Co., Orville, OH) y 0.1 g de carbón negro, se calentó hasta licuarse. 0.5 g de la mezcla calentada se esparcieron sobre una probeta de metal (dimensiones de la probeta de acero de 0.813 x 25.4 x 76.2 mm^{3} (0.032'' x 1'' x 3''), disponible de Productos Q-Panel Lab, Cleveland OH) y se dejó secar. La probeta metálica fue entonces parcialmente sumergida en 50 ml de una formulación que contiene morfolina o carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB), como se detalla en la Tabla 1 abajo.
Después de 1 hora, la probeta de metal se sacó de la formulación, y se enjuagó con agua. Se realizó una valoración visual de cuanto del suelo grasiento se eliminó de la porción sumergida de la probeta metálica. Los resultados se exponen en la Tabla 1.
Como se muestra en la Tabla 1, el reemplazo de morfolina por carbonato de didecildimetilamonio en la microemulsión, da como resultado una mejora significante, tanto en la estabilidad de la formulación como en la capacidad de limpieza. Las formulaciones A y B, ambas que contienen carbonato de didecildimetilamonio, dieron lugar a una eliminación del 100% del suelo grasiento a partir de la probeta de metal y se mantuvieron en fase, mientras que las formulaciones C y D, ambas de las cuales contienen morfolina y no carbonato de didecildimetilamonio, dieron lugar solamente a la eliminación del 20% de suelo grasiento y en fase separada en dos fases acuosas.
TABLA 1
3
Aromatic 200^{TM} es una mezcla de hidrocarburos aromáticos disponibles de ExxonMobil Chemical de Houston, TX.
Exxate® 700 es oxo-heptil acetato disponible de ExxonMobil Chemical de Houston, TX.
Dowanol® DpnB es n-butil éter de dipropilen glicol disponible de Dow Chemical de Midland, MI.
Neodol® 91-6 es una mezcla de alcoholes C_{9-11} etoxilados con un grado promedio de etoxilación de seis (6 moles de óxido de etileno por mole de alcohol) disponible de Shell Chemicals de Houston, TX.
Ejemplo 2
Probetas laminadas en frío (dimensiones de probetas de acero medio de 0.813x25.4x76.2 mm^{3} (0.032''x1''x3'') (Productos de Q-Panel Lab, Cleveland OH)), fueron completamente sumergidas ya sea en agua desionizada o en agua de grifo, y ya sea en agua desionizada que contiene 100 o 1000 ppm de mezcla de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB) o agua de grifo que contiene 100 o 1000 ppm de mezcla de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio en jarras de vidrio de 120 ml (4 oz.) con tapas roscadas. Cada solución fue probada en dos probetas (probetas 1-10 y A-J, respectivamente). Después de una semana, las probetas fueron eliminadas, enjuagadas con agua desionizada o de grifo y cepilladas ligeramente con un cepillo de nylon suave. Las probetas fueron entonces secadas bajo una corriente de nitrógeno y pesadas. Los resultados se exponen en la Tabla 2 abajo. Las diferencias en peso son expresadas como (-) para pérdida de peso, o (+) para ganancia de peso. Todas las diferencias en peso se dan en porcentaje, basados en el peso original de la probeta respectiva.
TABLA 2
4
Como se muestra en la Tabla 2, las soluciones que contienen 1000 ppm de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio no se degradan después de 1 semana, como se evidencia esencialmente sin pérdida de peso en la probeta de metal. No se observó formación de sedimento para estas muestras. Las otras soluciones de prueba llegaron a ser marrones y mostraron sedimento en la parte inferior de la jarra de vidrio. La corrosión se observó en la probeta de acero laminada en frío expuesta a agua desionizada después de una hora, mientras no se observó corrosión en la probeta expuesta a agua desionizada que contiene 1000 ppm de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio después de una semana.
Ejemplo 3
Agua desionizada (58.2% p/p), tensioactivo (óxido de octildimetilamina (40% activo), FMB-A08®, Lonza, Inc., Allendale, NJ) (8.0% p/p) y una solución acuosa al 50% de un compuesto cuaternario (cloruro de didecildimetilamonio (DDAC) o mezcla de carbonato/bicarbonato de didecildimetilamonio (DDACB))(33.8% p/p), fueron mezcladas en conjunto.
Se usó una dilución 1:256 de la mezcla (660 ppm del compuesto de amonio cuaternario activo) en agua, para valorar las propiedades de inhibición de la corrosión de DDAC y DDACB. Las placas de acero laminadas en frío (dimensiones de las probetas de acero de 0.813x25.4x76.2 mm^{3} (0.032''x1''x3'') (Productos Q-Panel Lab, Cleveland OH)), fueron sumergidas en cada una de las soluciones acuosas y monitoreadas, a temperatura ambiente, por un periodo de nueve meses.
Las Figuras 1 y 2 son fotografías de las placas después de permanecer a temperatura ambiente en las soluciones acuosas por 90 minutos y 30 días, respectivamente. Como se puede observar, la placa en la solución de DDAC ha iniciado para corroer, después de solamente 90 minutos, y es malamente corroído después de 30 días. Por el contrario, la placa en DDACB no mostró corrosiones aún después de 30 días.
Las figuras 3 y 4 son fotografías de las placas después de permanecer a temperatura ambiente en las soluciones acuosas por un total de 9 meses. Como se puede observar, la placa en la solución DDACB no mostró corrosión, mientras la placa en la solución DDAC es completamente corroída. Para propósitos de comparación, se mostró una pieza de acero laminado en frío idéntica, empapada en agua desionizada (DI) que no contiene compuesto de amonio cuaternario. Aún después de solamente 5 horas en agua DI, la placa mostró algunos signos de corrosión.

Claims (14)

1. Método para inhibir la corrosión de un sustrato metálico, que comprende la etapa de poner en contacto el sustrato con una composición que comprende
(a) un carbonato de amonio cuaternario de fórmula
5
donde R^{1} es un grupo alquilo C_{1-20} opcionalmente arilo sustituido, y R^{2} es un grupo alquilo C_{1-20} opcionalmente arilo-sustituido
y opcionalmente un bicarbonato de amonio cuaternario de fórmula
6
donde R^{1} y R^{2} son los definidos anteriormente.
2. Método según la reivindicación 1, donde R^{1} y R^{2} son grupos alquilo C_{1-20} idénticos.
3. Método según la reivindicación 2, donde R^{1} y R^{2} son grupos alquilo C_{10}.
4. Método según la reivindicación 3, donde R^{1} y R^{2} son grupos alquilo n-C_{10}.
5. Método según la reivindicación 1, donde R^{1} es metilo.
6. Método según la reivindicación 5, donde R^{1} y R^{2} son metilo.
7. Método según la reivindicación 1, donde R^{1} es bencilo o feniletilo.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde la composición además comprende un tensioactivo seleccionado del grupo que consiste en óxidos de amina, etoxilatos de alcohol lineal, etoxilatos de alcohol secundario, éteres etoxilatos, betaína, ácidos grasos que contienen desde 6 hasta 22 átomos de carbono, sales de ácidos grasos que contienen de 6 a 22 átomos de carbono, y mezclas de los mismos.
9. Método según la reivindicación 8, donde el tensioactivo es etoxilato de nonilfenol.
10. Método según las reivindicaciones 1 a 9, donde el sustrato metálico está en un ambiente aceitoso.
11. Método según la reivindicación 10, donde el ambiente aceitoso comprende un destilado de petróleo.
12. Método según la reivindicación 11, donde el destilado de petróleo se selecciona del grupo que consiste en queroseno, white spirit, fracciones de hidrocarburos y mezclas de los mismos.
13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, donde la composición además comprende al menos un ingrediente seleccionado del grupo que consiste en adyuvantes, colorantes, perfumes y fragancias.
14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, donde el sustrato metálico se selecciona del grupo que consiste de acero, hierro fundido, aluminio, aleaciones metálicas y combinaciones de los mismos.
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