FR2733511A1 - New anti-freeze compsns. and corrosion inhibition systems - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une nouvelle composition d'antigel soluble dans l'eau contenant des additifs inhibiteurs de corrosion, un fluide aqueux de transfert de chaleur contenant la composition d'antigel, et un procédé de traitement d'un fluide aqueux de transfert de chaleur en vue de réduire la corrosion des métaux en contact avec ledit fluide. The present invention relates to a novel water-soluble antifreeze composition containing corrosion inhibiting additives, an aqueous heat transfer fluid containing the antifreeze composition, and a method of treating an aqueous heat transfer fluid in order to reduce corrosion of metals in contact with said fluid.
Il est connu d'utiliser des fluides aqueux de transfert de chaleur dans des échangeurs thermiques tels que des circuits de chauffage central ou de refroidissement de moteur à combustion interne. Généralement, le fluide de transfert de chaleur vient en contact avec divers métaux ou alliages constituant les différentes parties de ces circuits, comme par exemple, le cuivre, le laiton, l'acier, la fonte, le magnésium, l'aluminium et les alliages d'étain et de plomb formant les soudures. Ainsi les problèmes de corrosion deviennent particulièrement difficiles et complexes, non seulement en raison de la nécessité de protéger individuellement chacun des métaux ou alliages contre la corrosion, mais aussi en raison de phénomènes galvaniques qui peuvent apparaitre entre les différents métaux ou alliages présents. It is known to use aqueous heat transfer fluids in heat exchangers such as central heating or cooling circuits of an internal combustion engine. Generally, the heat transfer fluid comes into contact with various metals or alloys constituting the different parts of these circuits, such as, for example, copper, brass, steel, cast iron, magnesium, aluminum and alloys tin and lead forming the solders. Corrosion problems thus become particularly difficult and complex, not only because of the need to protect each of the metals or alloys individually against corrosion, but also because of galvanic phenomena which may appear between the different metals or alloys present.
Dans le cas de certains circuits d'échangeurs thermiques tels que ceux de refroidissement des moteurs à combustion interne, notamment ceux fonctionnant sur les véhicules automobiles, les problèmes de protection contre la corrosion font en particulier intervenir des fluides aqueux de transfert de chaleur contenant des compositions d'antigel. Les compositions d'antigel comprennent essentiellement un composé organique soluble dans l'eau abaissant le point de congélation du fluide de transfert de chaleur, en particulier un alcool liquide tel qu'un glycol, par exemple le monoéthylèneglycol ou le monopropylène glycol. A ces compositions on ajoute généralement, en faible proportion, des inhibiteurs de corrosion. In the case of certain heat exchanger circuits such as those for cooling internal combustion engines, in particular those operating on motor vehicles, the corrosion protection problems involve in particular aqueous heat transfer fluids containing compositions antifreeze. The antifreeze compositions essentially comprise a water-soluble organic compound lowering the freezing point of the heat transfer fluid, in particular a liquid alcohol such as a glycol, for example monoethylene glycol or monopropylene glycol. To these compositions, corrosion inhibitors are generally added in small proportion.
Les compositions d'antigel ainsi obtenues sont ensuite utilisées en mélange avec de l'eau pour préparer le fluide aqueux de transfert de chaleur prêt à l'emploi. Le rapport pondéral de la quantité de la composition d'antigel à celle de l'eau est déterminée par le point de congélation désiré du fluide. The antifreeze compositions thus obtained are then used in admixture with water to prepare the ready-to-use aqueous heat transfer fluid. The weight ratio of the amount of the antifreeze composition to that of water is determined by the desired freezing point of the fluid.
Les moteurs à combustion interne, notamment ceux fonctionnant sur les véhicules automobiles, comportent aujourd'hui des parties importantes en métal léger, tel que l'aluminium ou ses alliages, dans le but d'alléger le poids des véhicules automobiles, et par conséquent de réduire la consommation en carburant des véhicules. Internal combustion engines, in particular those operating on motor vehicles, today comprise large parts of light metal, such as aluminum or its alloys, in order to lighten the weight of motor vehicles, and consequently to reduce the fuel consumption of vehicles.
EP-A-O 564 721 décrit une composition d'antigel à base essentiellement de glycol et d'un système inhibiteur de corrosion comportant un acide monocarboxylique aliphatique de C5 à C16 ou le sel d'un métal alcalin, d'ammonium ou d'une amine dudit acide, un triazole d'un groupe hydrocarboné et un imidazole. On a observé que lorsqu'on utilise la composition d'antigel dans des circuits de refroidissement de moteur à combustion interne comportant des parties importantes en métal léger tel que l'aluminium ou l'un de ses alliages, la protection anticorrosive de ce métal ou de ses alliages n'est pas suffisamment assurée notamment sur une longue période. EP-AO 564 721 describes an antifreeze composition essentially based on glycol and on a corrosion inhibitor system comprising an aliphatic monocarboxylic acid from C5 to C16 or the salt of an alkali metal, ammonium or an amine of said acid, a triazole from a hydrocarbon group and an imidazole. It has been observed that when the antifreeze composition is used in cooling circuits of an internal combustion engine comprising significant parts of light metal such as aluminum or one of its alloys, the anticorrosive protection of this metal or of its alloys is not sufficiently assured, in particular over a long period.
Il a été maintenant trouvé une nouvelle composition d'antigel qui permet de résoudre les problèmes précédents et notamment d'améliorer les propriétés anticorrosives vis-à-vis des métaux, en particulier de l'aluminium et de ses alliages, d'une façon remarquable par rapport aux anciennes compositions connues. A new antifreeze composition has now been found which makes it possible to solve the above problems and in particular to improve the anticorrosive properties with respect to metals, in particular aluminum and its alloys, in a remarkable manner. compared to the old known compositions.
La présente invention a donc pour objet une composition d'antigel comportant un alcool liquide, soluble dans l'eau et abaissant le point de congélation et un système inhibiteur de corrosion, caractérisée en ce que le système inhibiteur de corrosion comprend (a) au moins un acide carboxylique ou le sel d'un métal alcalin, d'ammonium ou d'amine dudit acide, (b) au moins un diazole-l,3 choisi parmi l'imidazole, le benzimidazole, l'imidazoline et leurs dérivés hydrocarbonés, et (c) au moins un imide. The present invention therefore relates to an antifreeze composition comprising a liquid alcohol, soluble in water and lowering the freezing point and a corrosion inhibiting system, characterized in that the corrosion inhibiting system comprises (a) at least a carboxylic acid or the salt of an alkali metal, of ammonium or of amine of said acid, (b) at least one diazole-1, 3 chosen from imidazole, benzimidazole, imidazoline and their hydrocarbon derivatives, and (c) at least one imide.
Le système inhibiteur de corrosion de la présente composition d'antigel comprend, de préférence, la combinaison (a) d'au moins un acide carboxylique ou au moins l'un des sels d'un métal alcalin, d'ammonium ou d'une amine dudit acide, (b) au moins un diazole-1,3 choisi parmi limidazole, le benzimidazole, limidazoline ou leurs dérivés alcoyle, aryle ou aralcoyle N- et/ou C- substitués et (c) au moins un imide cyclique ou acyclique. The corrosion inhibitor system of the present antifreeze composition preferably comprises the combination (a) of at least one carboxylic acid or at least one of the salts of an alkali metal, ammonium or a amine of said acid, (b) at least one 1,3-diazole chosen from limidazole, benzimidazole, limidazoline or their N- and / or C- substituted alkyl, aryl or aralkyl derivatives and (c) at least one cyclic or acyclic imide .
Le système inhibiteur de corrosion peut être utilisé comme
inhibiteur de corrosion dans un fluide aqueux de transfert de chaleur, en particulier dans des compositions d'antigel pour circuit de refroidissement
de moteur à combustion interne notamment de véhicule automobile comportant
des parties importantes en un métal léger, en particulier en aluminium ou
l'un de ses alliages. La présente composition d'antigel convient tout particulièrement lorsqu'elle est utilisée dans des circuits de
refroidissement dont au moins 5%, de préférence au moins 10%, par exemple
10 à 60k des surfaces internes sont en aluminium ou l'un de ses alliages, et par conséquent sont en contact direct avec ladite composition.La
combinaison d'inhibiteurs de corrosion de la présente composition d'antigel a un effet remarquable sur la protection anticorrosive de l'aluminium et de ses alliages, tout en maintenant un niveau élevé de protection vis-à-vis des autres métaux habituellement présents dans les circuits de refroidissement de moteur de véhicule automobile, tels que le cuivre, la magnésium, l'acier, la fonte, le laiton ou la soudure. Les propriétés remarquables observées résultent d'un effet de synergie entre les principaux constituants de la combinaison du système inhibiteur de corrosion de la présente invention.The corrosion inhibitor system can be used as
corrosion inhibitor in an aqueous heat transfer fluid, in particular in antifreeze compositions for cooling circuits
of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle comprising
large parts of a light metal, in particular aluminum or
one of its alloys. The present antifreeze composition is particularly suitable when used in circuits for
cooling of which at least 5%, preferably at least 10%, for example
10 to 60k of the internal surfaces are made of aluminum or one of its alloys, and therefore are in direct contact with said composition.
combination of corrosion inhibitors of the present antifreeze composition has a remarkable effect on the anticorrosive protection of aluminum and its alloys, while maintaining a high level of protection against other metals usually present in the motor vehicle engine cooling systems, such as copper, magnesium, steel, cast iron, brass or solder. The remarkable properties observed result from a synergistic effect between the main constituents of the combination of the corrosion inhibitor system of the present invention.
Plus particulièrement, la composition d'antigel peut contenir de 0,1 à 10 , de préférence de 0,5 à 7 %, notamment de l à 5 k en poids d'un ou plusieurs acides carboxyliques ou leurs sels correspondants mentionnés précédemment. More particularly, the antifreeze composition may contain from 0.1 to 10, preferably from 0.5 to 7%, in particular from 1 to 5 k by weight of one or more carboxylic acids or their corresponding salts mentioned above.
Le ou les acides carboxyliques peuvent être choisis parmi les acides (A) monocarboxyliques, aliphatiques, alicycliques ou aromatiques, de
C5 à C10, en particulier l'acide n-pentanoique, l'acide n-hexanoique, l'acide n-heptanoique, l'acide éthyl-2 hexanoique, l'acide n-octanoique, l'acide isoheptanoique, l'acide benzoique, les acides ortho, méta et para éthyl-benzoiques ou l'acide cinnamique. Ils peuvent être également choisis parmi les acides (B) dicarboxyliques aromatiques ou aliphatiques à chaîne carbonée saturée ou insaturée de C4 à C12, en particulier l'acide succinique, l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide itaconique, l'acide azélaique, l'acide ortho-, méta- ou para-phtalique, l'acide méthylène-2 azélaique ou l'acide muconique.On préfère utiliser au moins un acide parmi les acides (A) et (B) mono- et di-carboxyliques aliphatiques ou alicycliques.The carboxylic acid (s) can be chosen from monocarboxylic, aliphatic, alicyclic or aromatic acids, of
C5 to C10, in particular n-pentanoic acid, n-hexanoic acid, n-heptanoic acid, 2-ethyl hexanoic acid, n-octanoic acid, isoheptanoic acid, acid benzoic, ortho, meta and para ethyl benzoic acids or cinnamic acid. They can also be chosen from aromatic or aliphatic dicarboxylic acids (saturated or unsaturated carbon chain from C4 to C12, in particular succinic acid, adipic acid, sebacic acid, itaconic acid, azelaic acid, ortho-, meta- or para-phthalic acid, 2-methylene azelaic acid or muconic acid. It is preferred to use at least one acid from acids (A) and (B) mono- and di -aliphatic or alicyclic carboxyls.
On peut utiliser de préférence un mélange d'au moins deux de ces acides ou des sels correspondants cités précédemment, en particulier au moins deux acides (A), ou au moins deux acides (B), ou encore au moins un acide (A) et au moins un acide (B) qui peuvent être utilisés de préférence - en des quantités telles que le rapport molaire entre le ou les acides (B) ou leurs sels correpondants et le ou les acides (A) ou leurs sels correspondants est de 0,1:1 à 10:1, de préférence de 0,5:1 à 5:1, notamment de 1:1 à 4:1. On préfère utiliser au moins deux acides parmi les acides (A) et (B) mono- et di- carboxyliques aliphatiques ou alicycliques. It is preferably possible to use a mixture of at least two of these acids or of the corresponding salts mentioned above, in particular at least two acids (A), or at least two acids (B), or even at least one acid (A) and at least one acid (B) which can preferably be used - in amounts such that the molar ratio between the acid (s) (B) or their corresponding salts and the acid (s) (A) or their corresponding salts is 0 , 1: 1 to 10: 1, preferably from 0.5: 1 to 5: 1, especially from 1: 1 to 4: 1. It is preferred to use at least two acids from among the aliphatic or alicyclic mono- and dicarboxylic acids (A) and (B).
La composition d'antigel peut par ailleurs contenir de 0,01 à 2 , de préférence de 0,05 à 1 k en poids d'au moins un diazole-1,3 cité précédemment. The antifreeze composition may also contain from 0.01 to 2, preferably from 0.05 to 1 k by weight of at least one diazole-1,3 mentioned above.
Plus particulièrement, le diazole-1,3 peut être choisi parmi - l'imidazole ou les dérivés alcoyle, aryle ou aralcoyle N- et/ou C
substitués de l'imidazole correspondant notamment à la formule
dans laquelle R1, R2 et R3 étant identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène, ou un radical alcoyle, linéaire ou branché, notamment de C1 à C6, de préférence de C1 à C4 tel que le radical méthyle ou éthyle, ou un radical aryle notamment de C6 à C12, de préférence de C6 à
C10 tel que le radical phényle ou naphtyle, ou un radical aralcoyle notamment de C7 à C14, de préférence de C7 à C11 tel que le radical benzyle, et R4 représente un atome d'hydrogène de préférence, ou un radical hydrocarboné par exemple un radical alcoyle, aryle ou aralcoyle notamment de C1 à C14, tel que les radicaux méthyle, éthyle, phényle ou
benzyle et pouvant comporter notamment au moins une fonction amine, de
préférence tertiaire, et éventuellement au moins une fonction alcool, - le benzimidazole ou les dérivés alcoyle, aryle ou aralcoyle N- et/ou C
substitués du benzimidazole correspondant notamment à la formule
dans laquelle R3 et R4 ont les mêmes définitions que précédemment, R3 représentant par ailleurs le radical -SH, et R5, R6, R7, R8 étant identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle, linéaire ou branché, notamment de C1 à C6, de préférence de C1 à C4 tel que le radical méthyle ou éthyle, et l'imidazoline ou les dérivés alcoyle, aryle ou aralcoyle N- et/ou Csubstitués de l'imidazoline correspondant notamment à la formule
More particularly, the 1,3-diazole can be chosen from - imidazole or the alkyl, aryl or aralkyl derivatives N- and / or C
substituted with the imidazole corresponding in particular to the formula
in which R1, R2 and R3 being identical or different represent a hydrogen atom, or an alkyl radical, linear or branched, in particular from C1 to C6, preferably from C1 to C4 such as the methyl or ethyl radical, or a radical aryl especially from C6 to C12, preferably from C6 to
C10 such as the phenyl or naphthyl radical, or an aralkyl radical in particular from C7 to C14, preferably from C7 to C11 such as the benzyl radical, and R4 preferably represents a hydrogen atom, or a hydrocarbon radical, for example a radical alkyl, aryl or aralkyl, in particular from C1 to C14, such as methyl, ethyl, phenyl or
benzyl and which may especially comprise at least one amine function,
preferably tertiary, and optionally at least one alcohol function, - benzimidazole or the alkyl, aryl or aralkyl derivatives N- and / or C
substituted benzimidazole corresponding in particular to the formula
in which R3 and R4 have the same definitions as above, R3 moreover representing the radical -SH, and R5, R6, R7, R8 being identical or different represent a hydrogen atom or an alkyl radical, linear or branched, in particular of C1 to C6, preferably from C1 to C4 such as the methyl or ethyl radical, and imidazoline or the N- and / or C-substituted alkyl, aryl or aralkyl derivatives of imidazoline corresponding in particular to the formula
dans laquelle R1, R2, R3 et R4 ont les mêmes définitions que précé
dememnt, et R9 et R10 étant identiques ou différents ont les mêmes
définitions que celles de R1 et R2. On préfère utiliser le benzimi
dazole.in which R1, R2, R3 and R4 have the same definitions as above
dememnt, and R9 and R10 being identical or different have the same
definitions than those of R1 and R2. We prefer to use benzimi
dazole.
La composition d'antigel peut par ailleurs contenir de 0,01 à 2 X, de préférence de 0,05 à 1 k en poids d'au moins un imide. The antifreeze composition can also contain from 0.01 to 2 X, preferably from 0.05 to 1 k by weight of at least one imide.
Plus particulièrement l'imide peut être choisi parmi les imides cycliques ou acycliques correspondant notamment aux formules
dans lesquelles R11 et R12 étant identiques ou différents représentent un radical alcoyle notamment de C1 à C11, de préférence de C1 à C5, tel que le radical méthyle ou éthyle, ou un radical aryle notamment de C6 à C14, de préférence de C6 à C12, tel que le radical phényle ou naphtyle, ou un radical aralcoyle notamment de C7 à C15, de préférence de C7 à C11, tel que le radical benzyle, R13 'représente un atome d'hydrogène, ou un radical alcoyle notamment de C1 à C6, de préférence de C1 à C4, tel que le radical méthyle ou éthyle, ou un radical aryle notamment de C6 à C14, de préférence de C6 à C12, tel que le radical phényle ou naphtyle, ou un radical aralcoyle notamment de C7 à C15, de préférence de C7 à C11 tel que le radical benzyle, et R14 représente un radical bivalent hydrocarboné en particulier un radical alcoylène, linéaire ou branché notamment de C2 à C8, de préférence de C2 à C4, tel que le radical éthylène de formule ( CH2-CH2 ) , ou un radical aryle bivalent notamment de C6 à C14, de préférence de C6 à C12, tel qu'un radical phénylène, par exemple le radical ortho-phénylène de formule:
ou un radical naphtylène, par exemple les radicaux naphtylène-1,2 ou -2,3 ou -3,4, ou un radical aralcoylène notamment de C8 à C16, de préférence de C8 à C12 tel que le radical de formule
More particularly the imide can be chosen from cyclic or acyclic imides corresponding in particular to the formulas
in which R11 and R12 being identical or different represent an alkyl radical in particular from C1 to C11, preferably from C1 to C5, such as the methyl or ethyl radical, or an aryl radical in particular from C6 to C14, preferably from C6 to C12 , such as the phenyl or naphthyl radical, or an aralkyl radical in particular from C7 to C15, preferably from C7 to C11, such as the benzyl radical, R13 ′ represents a hydrogen atom, or an alkyl radical in particular from C1 to C6 , preferably from C1 to C4, such as the methyl or ethyl radical, or an aryl radical in particular from C6 to C14, preferably from C6 to C12, such as the phenyl or naphthyl radical, or an aralkyl radical in particular from C7 to C15 , preferably from C7 to C11 such as the benzyl radical, and R14 represents a bivalent hydrocarbon radical, in particular an alkylene radical, linear or branched in particular from C2 to C8, preferably from C2 to C4, such as the ethylene radical of formula ( CH2-CH2), or a bivalent aryl radical, in particular from C6 to C14, preferably from C6 to C12, such as a phenylene radical, for example the ortho-phenylene radical of formula:
or a naphthylene radical, for example the 1,2-naphthylene radicals or -2,3 or -3,4, or an aralkylene radical in particular from C8 to C16, preferably from C8 to C12 such as the radical of formula
On préfère utiliser un imide de formule (IV) ou (V) dans laquelle R13 représente un atome d'hydrogène.Plus particulièrement, on préfère utiliser un imide cyclique parmi le groupe constitué par le succinimide, le phtalimide, les dérivés hydrocarbonés substitués du succinimide et les dérivés hydrocarbonés substitués du phtalimide correspondant respectivement aux formules
formules dans lesquelles R15 représente un radical alcoyle notamment de C1 à
C6, de préférence de C1 à C4 tel que le radical méthyle ou éthyle, ou un radical aryle notamment de C6 à C14, de préférence de C6 à C12 tel que le radical phényle ou naphtyle, ou un radical aralcoyle notamment de C7 à C15, de préférence de C7 à C11 tel que le radical benzyle, R16, R17 et R18 étant identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle de C1 à C6, de préférence de C1 à C4 tel que le radical méthyle en éthyle, R19 représente un radical alcoyle notamment de C1 w C4, de préférence le radical méthyle ou éthyle, et R20, R21 et R22 étant identiques ou différents représentent un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle notamment le radical méthyle ou éthyle. Parmi les imides, ou peut notamment utiliser l'acétylimide de formule
It is preferred to use an imide of formula (IV) or (V) in which R13 represents a hydrogen atom. More particularly, it is preferred to use a cyclic imide from the group consisting of succinimide, phthalimide, substituted hydrocarbon derivatives of succinimide and the substituted hydrocarbon derivatives of phthalimide corresponding respectively to the formulas
formulas in which R15 represents an alkyl radical, in particular from C1 to
C6, preferably from C1 to C4 such as the methyl or ethyl radical, or an aryl radical in particular from C6 to C14, preferably from C6 to C12 such as the phenyl or naphthyl radical, or an aralkyl radical in particular from C7 to C15, preferably from C7 to C11 such that the benzyl radical, R16, R17 and R18 being identical or different represent a hydrogen atom or an alkyl radical from C1 to C6, preferably from C1 to C4 such as the methyl to ethyl radical, R19 represents an alkyl radical in particular of C1 w C4, preferably the methyl or ethyl radical, and R20, R21 and R22 being identical or different represent a hydrogen atom or an alkyl radical in particular the methyl or ethyl radical. Among the imides, or may in particular use the acetylimide of formula
On préfère utiliser le succinimide ou phtalimide.It is preferred to use succinimide or phthalimide.
Les pourcentages en poids donnés précédemment sont basés sur la composition d'antigel, étant entendu que la composition peut comporter par ailleurs d'autres additifs. The weight percentages given above are based on the antifreeze composition, it being understood that the composition may also contain other additives.
Ainsi un molybdate d'un métal alcalin tel que le sodium ou le potassium, ou d'ammonium peut être avantageusement utilisé dans la composition d'antigel et être associé à la combinaison du système inhibiteur de corrosion de la présente invention. La composition peut en particulier comprendre de 0,01 à 1,5 %, de préférence de 0,05 à 0,5 % en poids d'un tel molybdate, pourcentages exprimés sur la base de la composition d'antigel. Thus a molybdate of an alkali metal such as sodium or potassium, or of ammonium can be advantageously used in the antifreeze composition and be associated with the combination of the corrosion inhibitor system of the present invention. The composition may in particular comprise from 0.01 to 1.5%, preferably from 0.05 to 0.5% by weight of such a molybdate, percentages expressed on the basis of the antifreeze composition.
Un polyol notamment de C5 à C12 et pouvant comporter de 5 à 12 fonctions alcool ne possédant pas de pouvoir réducteur peut être également avantageusement utilisé dans la composition et être ainsi associé à la combinaison du système inhibiteur de corrosion de la présente invention. On préfère utiliser le sorbitol, le xylitol, le mannitol ou le saccharose. On préfère toutefois le sorbitol. La composition peut en particulier comprendre de 0,05 à 2,5 %, de préférence de 0,1 à 1,5 k en poids de polyol, pourcentages exprimés sur la base de la composition d'antigel. A polyol, in particular from C5 to C12 and which may contain from 5 to 12 alcohol functions having no reducing power, can also be advantageously used in the composition and thus be associated with the combination of the corrosion inhibitor system of the present invention. It is preferred to use sorbitol, xylitol, mannitol or sucrose. However, sorbitol is preferred. The composition may in particular comprise from 0.05 to 2.5%, preferably from 0.1 to 1.5 k by weight of polyol, percentages expressed on the basis of the antifreeze composition.
D'autres additifs peuvent également être utilisés dans la composition et être ainsi associés à la combinaison du système inhibiteur de corrosion de l'invention - un silicate d'un métal alcalin, tel qu'un métasilicate de sodium,
notamment en une proportion de 0,01 à 0,3 k en poids par rapport à la
composition d'antigel, - un borate d'un métal alcalin tel que le tétraborate de sodium ou de
potassium, notamment en une proportion de 0,5 à 5 % en poids par rapport
à la composition d'antigel, - un nitrate d'un métal alcalin ou alcalino-terreux, tel que le nitrate de
sodium ou de magnésium, notamment en une proportion de 0,01 à 0,5 t en
poids par rapport à la composition d'antigel, - un phosphate d'un métal alcalin ou d'amine, notamment en une proportion
de 0,5 à 5 k en poids par rapport à la composition d'antigel, - un composé de triazole, notamment un dérivé C-substitué et/ou N
substitué du triazole, de préférence un triazole aromatique tel que le
benzotriazole ou le tolyltriazole, de préférence N-substitué par un
radical hydrocarboné pouvant notamment comporter au moins une fonction
amine, en particulier une fonction amine tertiaire, et de préférence au
moins une fonction alcool, par exemple deux fonctions alcool, et pouvant
correspondre à la formule
dans laquelle R23 représente un atome d'hydrogène ou un radical alcoyle, notamment de C1 à C4, tel que le radical méthyle ou éthyle, n = 1 à 6, de préférence n = 1 à 4, en particulier n = 1, et m = 1 à 4, en particulier m = 1 ou 2 ; on préfère le tolyltriazole ou un dérivé N-substitué du benzotriazole ou du tolyltriazole tel que celui vendu par CIBA sous la référence IRGAMET 42 ; le composé de triazole peut être utilisé
en une proportion allant de 0,02 à 0,6 % en poids par rapport à la
composition d'antigel, - un composé de thiazole, de benzothiazole ou de mercaptobenzothiazole ou
leurs sels d'un métal alcalin tel que le sodium ou le potassium,
notamment en une proportion allant de 0,01 à 015 % en poids par rapport à
la composition d'antigel, - au moins une base minérale telle que la soude ou la potasse, destinée à
neutraliser les acides et autres composés présents et à former les sels
correspondants, - des agents antimousse et antidépôt, des agents stabilisants, antitartre
et séquestrants des métaux alcalino-terreux et d'autres ions métalliques
bivalents, tels qu'un sel d'un acide poly(adéhydocarboxylique), et
notamment des agents stabilisants tels que des silanes notamment
fonctionnalisés.Other additives can also be used in the composition and thus be combined with the combination of the corrosion inhibitor system of the invention - a silicate of an alkali metal, such as sodium metasilicate,
in particular in a proportion of 0.01 to 0.3 k by weight relative to the
antifreeze composition, a borate of an alkali metal such as sodium tetraborate or
potassium, in particular in a proportion of 0.5 to 5% by weight relative to
to the antifreeze composition, a nitrate of an alkali or alkaline earth metal, such as nitrate of
sodium or magnesium, in particular in a proportion of 0.01 to 0.5 t in
weight relative to the antifreeze composition, - an alkali metal or amine phosphate, in particular in a proportion
from 0.5 to 5 k by weight relative to the antifreeze composition, - a triazole compound, in particular a C-substituted derivative and / or N
substituted for triazole, preferably an aromatic triazole such as
benzotriazole or tolyltriazole, preferably N-substituted by a
hydrocarbon radical which can in particular comprise at least one function
amine, in particular a tertiary amine function, and preferably at
at least one alcohol function, for example two alcohol functions, and which can
match the formula
in which R23 represents a hydrogen atom or an alkyl radical, in particular from C1 to C4, such as the methyl or ethyl radical, n = 1 to 6, preferably n = 1 to 4, in particular n = 1, and m = 1 to 4, in particular m = 1 or 2; tolyltriazole or an N-substituted derivative of benzotriazole or tolyltriazole such as that sold by CIBA under the reference IRGAMET 42 are preferred; the triazole compound can be used
in a proportion ranging from 0.02 to 0.6% by weight relative to the
antifreeze composition, - a compound of thiazole, benzothiazole or mercaptobenzothiazole or
their alkali metal salts such as sodium or potassium,
in particular in a proportion ranging from 0.01 to 015% by weight relative to
the antifreeze composition, - at least one mineral base such as soda or potash, intended for
neutralize the acids and other compounds present and form the salts
correspondents, - anti-foaming and anti-deposit agents, stabilizing agents, anti-scale
and sequestrants of alkaline earth metals and other metal ions
bivalent, such as a salt of a poly (adehydocarboxylic acid), and
in particular stabilizers such as silanes in particular
functionalized.
La composition d'antigel contient comme composant essentiel ou majoritaire en poids un alcool liquide soluble dans l'eau, permettant d'abaisser le point de congélation. L'alcool liquide est généralement un glycol ou un éther de glycol. Le glycol ou l'éther de glycol qui peut être utilisé, inclut un glycol tel que le monoéthylène glycol, le diéthylène glycol, le monopropylène glycol ou le dipropylène glycol, ou un éther de glycol tel que l'éther méthylique, éthylique, propylique ou butylique du monoéthylène glycol, du diéthylène glycol, du monopropylène glycol ou du dipropylène glycol. Le monoéthylène glycol est particulièrement préféré. The antifreeze composition contains as essential or majority component by weight a liquid alcohol soluble in water, making it possible to lower the freezing point. Liquid alcohol is usually a glycol or glycol ether. The glycol or glycol ether which can be used includes a glycol such as monoethylene glycol, diethylene glycol, monopropylene glycol or dipropylene glycol, or a glycol ether such as methyl, ethyl, propyl or butyl monoethylene glycol, diethylene glycol, monopropylene glycol or dipropylene glycol. Monoethylene glycol is particularly preferred.
La présente invention concerne ainsi un fluide aqueux de transfert de chaleur présentant un point de congélation abaissé, comportant de l'eau et de 10 à 90 %, de préférence de 25 à 65 % en poids de la composition d'antigel décrite précédemment et comportant notamment la combinaison du système inhibiteur de corrosion, les pourcentages en poids étant basés sur le fluide aqueux de transfert de chaleur. The present invention thus relates to an aqueous heat transfer fluid having a lower freezing point, comprising water and from 10 to 90%, preferably from 25 to 65% by weight of the antifreeze composition described above and comprising in particular the combination of the corrosion inhibitor system, the percentages by weight being based on the aqueous heat transfer fluid.
La présente invention concerne également un procédé de traitement d'un fluide aqueux notamment de transfert de chaleur, contenant un alcool liquide soluble dans l'eau et abaissant le point de congélation, pour réduire la corrosion des métaux en contact avec le fluide, par addition d'un système inhibiteur de corrosion, caractérisée en ce que le système inhibiteur de corrosion comprend
(a) au moins un acide carboxylique ou un sel d'un métal alcalin,
d'ammonium ou d'amine dudit acide,
(b) au moins un diazole-1,3 choisi parmi l'imidazole, le
benzimidazole l'imidazoline et leurs dérivés hydrocarbonés,
et
(c) au moins un imide
Le système inhibiteur de corrosion utilisé dans le traitement d'un fluide aqueux peut par ailleurs comprendre avantageusement d'autres additifs tels que ceux cités précédemment.The present invention also relates to a process for treating an aqueous fluid, in particular heat transfer, containing a liquid alcohol soluble in water and lowering the freezing point, in order to reduce the corrosion of metals in contact with the fluid, by addition of a corrosion inhibitor system, characterized in that the corrosion inhibitor system comprises
(a) at least one carboxylic acid or a salt of an alkali metal,
ammonium or amine of said acid,
(b) at least one 1,3-diazole chosen from imidazole, the
benzimidazole imidazoline and their hydrocarbon derivatives,
and
(c) at least one imide
The corrosion inhibitor system used in the treatment of an aqueous fluid can moreover advantageously comprise other additives such as those mentioned above.
La présente invention est illustrée par les exemples suivants. The present invention is illustrated by the following examples.
Exemples 1 et 2
On prepare selon l'invention différentes compositions d'antigel indiquées dans le Tableau 1.Examples 1 and 2
According to the invention, various antifreeze compositions indicated in Table 1 are prepared.
Pour chaque composition d'antigel, on prépare un ou plusieurs fluides aqueux avec lesquels on effectue différentes mesures ou différents tests. Ainsi, on mesure le pH mesuré selon la méthode ASTM-D-1287/85 pour un fluide aqueux contenant en volume 33 % de composition d'antigel. On mesure aussi la réserve d'alcalinité selon la méthode ASTM-D-1121/88, ainsi que la vitesse de corrosion de l'aluminium selon la méthode ASTM-D-4340/89. For each antifreeze composition, one or more aqueous fluids are prepared with which various measurements or different tests are carried out. Thus, the pH measured is measured according to the ASTM-D-1287/85 method for an aqueous fluid containing by volume 33% of antifreeze composition. The alkalinity reserve is also measured according to the ASTM-D-1121/88 method, as well as the corrosion rate of the aluminum according to the ASTM-D-4340/89 method.
On prépare ainsi une composition d'antigel nO 1 (exemple 1) à base de monoéthylène glycol qui contient en poids
% Poids - monoéthylène glycol 91,09 - eau 1,50 - acide sébacique 2,60 - acide itaconique 2,00 - benzimidazole 0,05 - succinimide 0,10 - silane "GF 20" (2) (1) 0,05 - nitrate de sodium 0,13 - "IRGAMET 42" {) (2) 0,18 - nitrate de magnésium 0,04 - soude 2,26
(1) vendu par WACKER (2) vendu par CIBA et correspondant à la formule (XIII) dans laquelle R23
représente un radical méthyle et n = 1.An antifreeze composition NO 1 (example 1) is thus prepared based on monoethylene glycol which contains by weight
% Weight - monoethylene glycol 91.09 - water 1.50 - sebacic acid 2.60 - itaconic acid 2.00 - benzimidazole 0.05 - succinimide 0.10 - silane "GF 20" (2) (1) 0.05 - sodium nitrate 0.13 - "IRGAMET 42" {) (2) 0.18 - magnesium nitrate 0.04 - sodium hydroxide 2.26
(1) sold by WACKER (2) sold by CIBA and corresponding to the formula (XIII) in which R23
represents a methyl radical and n = 1.
On effectue les mesures suivantes sur cette composition pH (selon ASTM D-1287/85) = 8,10
Réserve d'alcalinité (selon ASTM D-1121/88) = 12,6 ml HCl 0,1 N
Vitesse de corrosion (selon ASTM D-4340/89) = 0,15 mg/cm1/semaine
On prépare par ailleurs une composition d'antigel nO 2 (exemple 2) à base de monoéthylène glycol qui contient en poids
% Poids - monoéthylène glycol 91,995 - eau 1,70 - acide sébacique 2,00 - acide n-heptanoïque 1 1,00 - molybdate de sodium dihydraté 0,10 - tétraborate de sodium décahydraté 1,20 - succinimide 0,05 - benzimidazole 0,08 - métasilicate de sodium pentahydraté 0,17 - silane "GF 20" ) (1) 0,055 - "POC HS 2020" g) (2) 0,20 - soude 1,08 - nitrate de sodium 0,20 - "IRGAMET 42" # (3) 0,17
(1) vendu par WACKER
(2) vendu par DEGUSSA
(3) vendu par CIBA et correspondant à la formule (XIII) dans laquelle R23
représente un radical méthyle et n = 1.The following measurements are carried out on this composition pH (according to ASTM D-1287/85) = 8.10
Alkalinity reserve (according to ASTM D-1121/88) = 12.6 ml 0.1 N HCl
Corrosion rate (according to ASTM D-4340/89) = 0.15 mg / cm1 / week
An antifreeze composition No. 2 (example 2) is also prepared based on monoethylene glycol which contains by weight
% Weight - monoethylene glycol 91.995 - water 1.70 - sebacic acid 2.00 - n-heptanoic acid 1 1.00 - sodium molybdate dihydrate 0.10 - sodium tetraborate decahydrate 1.20 - succinimide 0.05 - benzimidazole 0 , 08 - sodium metasilicate pentahydrate 0.17 - silane "GF 20") (1) 0.055 - "POC HS 2020" g) (2) 0.20 - soda 1.08 - sodium nitrate 0.20 - "IRGAMET 42 "# (3) 0.17
(1) sold by WACKER
(2) sold by DEGUSSA
(3) sold by CIBA and corresponding to formula (XIII) in which R23
represents a methyl radical and n = 1.
Sur cette composition, on effectue les mesures et les tests suivants pH (selon ASTM D-1287/85) = 7,80
Réserve d'alcalinité (selon ASTM D-1121/88) = 12,6 ml HCl 0,1 N
Vitesse de corrosion (selon ASTM D-4340/89) = 0,00 mg/cm/semaine On this composition, the following measurements and tests are carried out pH (according to ASTM D-1287/85) = 7.80
Alkalinity reserve (according to ASTM D-1121/88) = 12.6 ml 0.1 N HCl
Corrosion rate (according to ASTM D-4340/89) = 0.00 mg / cm / week
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9505440A FR2733511A1 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | New anti-freeze compsns. and corrosion inhibition systems |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR9505440A FR2733511A1 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | New anti-freeze compsns. and corrosion inhibition systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR2733511A1 true FR2733511A1 (en) | 1996-10-31 |
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ID=9478775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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FR9505440A Pending FR2733511A1 (en) | 1995-04-28 | 1995-04-28 | New anti-freeze compsns. and corrosion inhibition systems |
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Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2733511A1 (en) |
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