FR2812640A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF AN ORGANIC COMPLEX OF CHROMIUM III, ITS USE AS A CORROSION INHIBITOR AND ANTICORROSION COATING - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de préparation d'un complexe organique de chrome III insoluble dans l'eau. Le complexe est produit par réaction entre un composé de CrIII formé in situ et au moins un composé aromatique portant une fonction acide carboxylique ou son sel. La réaction a lieu en milieu aqueux, en absence d'acide minéral concentré et à une température comprise entre 15 et 90degreC environ. Le complexe insoluble obtenu est utilisé comme agent inhibiteur de la corrosion, notamment dans des revêtements anticorrosion tels que les peintures.The invention relates to a process for the preparation of a water-insoluble organic chromium III complex. The complex is produced by reaction between a CrIII compound formed in situ and at least one aromatic compound carrying a carboxylic acid function or its salt. The reaction takes place in an aqueous medium, in the absence of concentrated mineral acid and at a temperature between approximately 15 and 90 ° C. The insoluble complex obtained is used as a corrosion inhibitor agent, in particular in anticorrosion coatings such as paints.
Description
La présente invention concerne un procédé de préparation d'un complexeThe present invention relates to a process for the preparation of a complex
organique de chrome et son utilisation comme agent inhibiteur de la corrosion, organic chromium and its use as a corrosion inhibitor,
notamment dans des revêtements de métaux. especially in metal coatings.
Pour la protection des métaux contre la corrosion, on utilise fréquemment des procédés de traitement chimique ou électrochimique, et/ou on recouvre les surfaces métalliques d'un revêtement protecteur sous la forme d'enduits, de vernis ou de peintures. Les peintures sont des mélanges de liants organiques ou minéraux et de solvants dans lesquels sont mis en suspension des matières de charge et des pigments minéraux ou organiques. En plus de leur pouvoir couvrant et/ou colorant, certains de ces pigments minéraux sont employés en tant qu'agents anticorrosion. Il s'agit par exemple de l'orthoplombate de plomb dit minium, des sels de zinc tels que les phosphates de zinc, les borates de zinc, de baryum, les chromates de zinc, de strontium, de baryum.. Les chromates sont parmi les plus efficaces contre la corrosion des métaux, mais présentent For the protection of metals against corrosion, chemical or electrochemical treatment processes are frequently used, and / or the metal surfaces are covered with a protective coating in the form of coatings, varnishes or paints. Paints are mixtures of organic or mineral binders and solvents in which fillers and mineral or organic pigments are suspended. In addition to their covering and / or coloring power, some of these mineral pigments are used as anti-corrosion agents. This is for example lead orthoplombate said minium, zinc salts such as zinc phosphates, zinc borates, barium, zinc chromates, strontium, barium. Chromates are among most effective against corrosion of metals, but have
une forte toxicité, car le chrome y est présent sous la forme hexavalente. high toxicity, because chromium is present in the hexavalent form.
Un but de la présente invention est donc de trouver de nouveaux dérivés du chrome dans un autre degré d'oxydation (le chrome de valence III étant le plus stable), An object of the present invention is therefore to find new chromium derivatives in another degree of oxidation (valence III chromium being the most stable),
efficaces contre la corrosion.effective against corrosion.
Des complexes organiques du chrome III sont déjà décrits dans divers brevets. Ils Organic chromium III complexes are already described in various patents. They
sont utilisés soit pour le tannage des cuirs et la protection des fibres contre les micro- are used either for tanning leathers and protecting fibers against micro-
organismes (FR-B-1.115.088; US-A-2.273.040; US-A-2.356.161 et US-A-2.549. 220), soit dans des peintures en mélange avec de fortes proportions de chrome hexavalent organisms (FR-B-1.115.088; US-A-2.273.040; US-A-2.356.161 and US-A-2.549. 220), either in paints mixed with high proportions of hexavalent chromium
(US-A-4.161.409 et US-A-4.341.564) après insertion dans un polymère. (US-A-4,161,409 and US-A-4,341,564) after insertion into a polymer.
De tels complexes de chrome présentent l'inconvénient majeur d'être solubles dans l'eau et ne sont donc pas utilisables en tant que pigment anticorrosion dans des peintures, car ils sont rapidement lixiviés du revêtement. En outre, leurs procédés de fabrication sont de mise en oeuvre particulière, c'est-à-dire soit en présence dans le milieu réactionnel d'acide sulfurique concentré, soit d'acide chlorhydrique gazeux et à ébullition plusieurs heures, soit en milieu anhydre en absence d'eau libre, ou dans des Such chromium complexes have the major drawback of being soluble in water and therefore cannot be used as an anticorrosive pigment in paints, since they are rapidly leached from the coating. In addition, their manufacturing processes are of particular implementation, that is to say either in the presence in the reaction medium of concentrated sulfuric acid, or gaseous hydrochloric acid and at boiling for several hours, or in an anhydrous medium in the absence of free water, or in
solvants tels que le tétrachlorure de carbone. solvents such as carbon tetrachloride.
2 28126402 2812640
Par conséquent, un des buts de la présente invention est de proposer des composés du chrome III pratiquement insolubles dans l'eau et les solvants usuels, Consequently, one of the aims of the present invention is to provide chromium III compounds which are practically insoluble in water and in the usual solvents,
particulièrement ceux utilisés dans les revêtements anticorrosion tels que les peintures. particularly those used in anticorrosion coatings such as paints.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de préparation de ces complexes organiques de chrome III de mise en oeuvre simple, et si possible en Another object of the present invention is to provide a process for the preparation of these organic chromium III complexes of simple implementation, and if possible in
utilisant l'eau comme solvant.using water as a solvent.
Ces buts sont atteints par la présente invention qui propose un procédé de préparation d'un complexe organique de chrome Im par réaction entre au moins un composé de CrIII, formé in situ, et au moins un composé organique portant une fonction acide carboxylique ou son sel, caractérisé en ce que la réaction a lieu en milieu aqueux et à une température comprise entre environ 15 et environ 90 C, en ce que le composé These objects are achieved by the present invention which provides a process for the preparation of an organic chromium Im complex by reaction between at least one CrIII compound, formed in situ, and at least one organic compound carrying a carboxylic acid function or its salt. , characterized in that the reaction takes place in an aqueous medium and at a temperature between about 15 and about 90 C, in that the compound
organique possède au moins un noyau aromatique, de préférence benzénique. organic has at least one aromatic ring, preferably benzene.
Le complexe de chrome III obtenu par le procédé selon la présente invention est pratiquement insoluble dans l'eau et les solvants usuels utilisés dans les revêtements The chromium III complex obtained by the process according to the present invention is practically insoluble in water and the usual solvents used in coatings
anticorrosion, et est pratiquement exempt de chlore. anticorrosion, and is practically free of chlorine.
Selon la présente invention, l'ajout d'acide minéral supplémentaire en forte According to the present invention, the addition of additional mineral acid in strong
concentration n'est pas indispensable pour la réaction de complexation. concentration is not essential for the complexation reaction.
De manière avantageuse, ledit noyau aromatique porte à la fois au moins un groupement acide carboxylique directement ou via un radical alkyle et un ou plusieurs groupements parmi les groupements hydroxy, thiol, méthoxy, amine, amide ou sulfonique, ces groupements pouvant être fixés directement au noyau aromatique ou via Advantageously, said aromatic nucleus carries both at least one carboxylic acid group directly or via an alkyl radical and one or more groups among the hydroxy, thiol, methoxy, amine, amide or sulfonic groups, these groups being able to be attached directly to the aromatic nucleus or via
une chaîne alkyle.an alkyl chain.
De préférence, le composé organique portant une fonction acide carboxylique est choisi parmi les acides hydroxybenzoïque, aminobenzoïque, thiobenzoïque, dihydroxyphénylacétique, picolinique, salicylique, anthranilique, thiosalicylique, dihydroxy-2,6-benzoïque, amino naphtalène dicarboxylique, trihydroxy-2,4,6-benzoïque, 3,4-diméthoxysalicylique, 4amino salicylique, 3-méthyl salicylique, 5-sulfo salicylique, Preferably, the organic compound carrying a carboxylic acid function is chosen from hydroxybenzoic, aminobenzoic, thiobenzoic, dihydroxyphenylacetic, picolinic, salicylic, anthranilic, thiosalicylic, 2,6-benzoic, amino naphthalene dicarboxylic or trihydroxy-2,4 acids, 6-benzoic, 3,4-dimethoxysalicylic, 4amino salicylic, 3-methyl salicylic, 5-sulfo salicylic,
1-hydroxy 2-naphtoïque ou 3-hydroxy 2-naphtoïque. 1-hydroxy 2-naphthoic or 3-hydroxy 2-naphthoic.
3 28126403 2812640
De manière avantageuse, le rapport molaire entre le composé organique portant une fonction acide carboxylique et le chrome est compris entre environ 1: 3 et environ 1:1. Le composé de CrIII est formé in situ par réduction d'un ou plusieurs composés de chrome hexavalent par au moins un réducteur organique. La réduction pratiquement complète du chrome VI en chrome III a lieu de préférence en présence de l'agent complexant. Le réducteur organique peut être choisi parmi: a) une solution alcoolique composée d'un alcool ou d'un mélange d'alcool primaire(s) ou secondaire(s) comportant une ou plusieurs fonctions alcool, b) une solution aqueuse d'hydrazine, c) une solution aqueuse d'hexamethylènetétramine ou Advantageously, the molar ratio between the organic compound carrying a carboxylic acid function and the chromium is between approximately 1: 3 and approximately 1: 1. The CrIII compound is formed in situ by reduction of one or more hexavalent chromium compounds by at least one organic reducing agent. The practically complete reduction of chromium VI to chromium III preferably takes place in the presence of the complexing agent. The organic reducing agent can be chosen from: a) an alcoholic solution composed of an alcohol or a mixture of primary or secondary alcohol (s) comprising one or more alcohol functions, b) an aqueous solution of hydrazine , c) an aqueous solution of hexamethylenetetramine or
d) un mélange d'au moins deux des réducteurs a), b) ou c). d) a mixture of at least two of the reducing agents a), b) or c).
De manière avantageuse, la solution alcoolique est choisie parmi: l'éthanol, le méthanol, le propanol, l'isopropanol, le 1,2-propanediol, un butanol secondaire ou un Advantageously, the alcoholic solution is chosen from: ethanol, methanol, propanol, isopropanol, 1,2-propanediol, a secondary butanol or a
mélange de ces alcools.mixture of these alcohols.
Le composé de chrome hexavalent peut être sous la forme d'un bichromate ou d'un chromate de potassium, de sodium, d'ammonium ou de calcium, d'acide chromique, d'anhydride chromique, de chlorure ou de fluorure de chromyle, de chloro chromate de potassium, de chloro chromate de pyridinium ou de bichromate de pyridinium en The hexavalent chromium compound can be in the form of a bichromate or a chromate of potassium, sodium, ammonium or calcium, chromic acid, chromic anhydride, chromyl chloride or fluoride, potassium chloro chromate, pyridinium chloro chromate or pyridinium dichromate in
présence ou non d'acide minéral faiblement concentré (par exemple IN). presence or absence of weakly concentrated mineral acid (for example IN).
La température réactionnelle peut être supérieure à la température ambiante (15-25 C), mais ne dépasse jamais 90 C, de préférence 70 C. A la fin de la réaction, il est possible, selon les cas soit de filtrer directement le précipité obtenu et de le sécher, soit d'évaporer une partie du solvant réactionnel pour récupérer le complexe organique de chrome III sous la forme d'une pâte, soit d'évaporer complètement le solvant réactionnel pour récupérer ledit complexe sous la forme d'une poudre. The reaction temperature can be higher than room temperature (15-25 C), but never exceeds 90 C, preferably 70 C. At the end of the reaction, it is possible, depending on the case, to either directly filter the precipitate obtained and drying it, either evaporating part of the reaction solvent to recover the organic chromium III complex in the form of a paste, or evaporating the reaction solvent completely to recover said complex in the form of a powder.
4 28126404 2812640
Le complexe de chrome III préparé par le procédé selon l'invention présente la caractéristique d'être pratiquement insoluble dans l'eau, et les solvants usuels dans le domaine des peintures. Préférentiellement, il renferme entre 5 et 40 % en poids de The chromium III complex prepared by the process according to the invention has the characteristic of being practically insoluble in water, and the usual solvents in the field of paints. Preferably, it contains between 5 and 40% by weight of
chrome, sous la forme de chrome trivalent. chromium, in the form of trivalent chromium.
Ledit complexe organique de chrome III présente d'excellentes propriétés d'inhibition de la corrosion des métaux. Il peut donc être utilisé comme agent inhibiteur de la corrosion, dans des revêtements anticorrosion tels que des enduits, des vernis ou des peintures. De préférence, il est présent dans une proportion d'au moins 1 % environ en poids. Il peut être employé seul ou mélangé à des inhibiteurs de corrosion et/ou à des pigments organiques ou minéraux inhibiteurs tels que les phosphates de zinc, de calcium, de baryum ou de strontium, des méta ou tétra borates de zinc, de calcium, de strontium ou de magnésium ou des silicates de calcium. On entend ici par inhibiteur de corrosion des composés qui sont plutôt solubles dans les solvants d'application et agissent rapidement, et par pigment anticorrosion des composés qui sont plutôt insolubles dans le Said organic chromium III complex exhibits excellent metal corrosion inhibiting properties. It can therefore be used as an inhibitor of corrosion, in anticorrosion coatings such as coatings, varnishes or paints. Preferably, it is present in a proportion of at least about 1% by weight. It can be used alone or mixed with corrosion inhibitors and / or with inhibiting organic or mineral pigments such as phosphates of zinc, calcium, barium or strontium, meta or tetra borates of zinc, calcium, strontium or magnesium or calcium silicates. The term “corrosion inhibitor” is intended to mean compounds which are rather soluble in the application solvents and which act quickly, and the term “anticorrosion pigment” means compounds which are rather insoluble in
solvant d'application (suspension) et agissent à plus long terme. application solvent (suspension) and act in the longer term.
Le complexe organique selon l'invention, mélangé ou non à d'autres inhibiteurs de corrosion ou autres pigments minéraux anticorrosion peut être associé à des liants organiques soit thermodurcissables, soit thermoplastiques ou encore à des liants The organic complex according to the invention, whether or not mixed with other corrosion inhibitors or other anticorrosion mineral pigments, can be combined with organic binders, either thermosetting or thermoplastic, or with binders.
durcissants par oxydation ou par réaction chimique. hardening by oxidation or chemical reaction.
Les exemples suivants illustrent, sans les limiter, d'une part le procédé de préparation du complexe organique de chrome selon l'invention (exemples 1 à 6), ou selon d'autres procédés (exemples 7 à 10), d'autre part l'utilisation des complexes The following examples illustrate, without limiting them, on the one hand, the process for preparing the organic chromium complex according to the invention (examples 1 to 6), or according to other processes (examples 7 to 10), on the other hand the use of complexes
ci-dessus dans la formulation de peintures (exemples 1 1 à 13). above in the formulation of paints (examples 1 1 to 13).
Préparation du complexe organique de chrome III: Preparation of the organic chromium III complex:
Dans les exemples ci-dessous, les quantités sont exprimées en grammes. In the examples below, the quantities are expressed in grams.
- Le ou les agents complexants sont dissous dans le(s) réducteur(s) organique(s) avec éventuellement adjonction d'eau. La quantité d'eau est définie par la solubilité de l'agent complexant dans le mélange eauconstituant(s) réducteur(s). Le mélange peut être chauffé pour favoriser la dissolution du complexant (à une température ne dépassant pas - The complexing agent (s) are dissolved in the organic reducing agent (s) with the optional addition of water. The amount of water is defined by the solubility of the complexing agent in the water-reducing mixture (s). The mixture can be heated to promote the dissolution of the complexing agent (at a temperature not exceeding
90 C, de préférence 70 C).90 C, preferably 70 C).
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- Le(s) composé(s) à base chrome VI tel qu'il(s) a (ont) été défini(s) - The compound (s) based on chromium VI as it (s) has (have) been defined (s)
précédemment est (sont) mis en solution dans l'eau. previously is (are) dissolved in water.
- La solution à base de chrome VI est ajoutée sous agitation et lentement, dans la solution contenant le ou les agent(s) complexant(s) et réducteur(s). Les deux solutions peuvent également être versées simultanément dans un réacteur sous agitation. En fin d'ajout, le mélange est laissé sous agitation quelques heures de préférence à reflux lorsqu'un alcool est utilisé comme réducteur. Ensuite, une partie du solvant organique peut être distillée lorsqu'un alcool est utilisé comme agent réducteur; le volume distillé peut être compensé par de l'eau pour favoriser l'agitation. Suivant la consistance du complexe formé, le produit peut être recueilli sous forme solide par filtration ou - The solution based on chromium VI is added with stirring and slowly, to the solution containing the complexing agent (s) and reducing agent (s). The two solutions can also be poured simultaneously into a stirred reactor. At the end of the addition, the mixture is left under stirring for a few hours, preferably at reflux when an alcohol is used as a reducing agent. Then, part of the organic solvent can be distilled when an alcohol is used as a reducing agent; the distilled volume can be compensated with water to promote agitation. Depending on the consistency of the complex formed, the product can be collected in solid form by filtration or
centrifugation avant d'être séché à l'étuve. centrifugation before being dried in the oven.
Exemple 1: (rapport molaire 1:1) Solution N 1 acide chromique VI 369 eau 795 Solution N 2 acide salicylique 510 alcool isopropylique 1650 eau 881 La solution N 2 est chauffée à environ 40 C pour permettre la dissolution de l'acide salicylique. La solution N 1 est introduite lentement sous agitation dans la solution N 2 afin que la température ne dépasse pas 70 C. Après la fin de l'introduction le mélange est laissé sous agitation I heure à 70 C environ. Le mélange est ensuite chauffé à 90 C afin de distiller une partie des solvants organiques. 1 200 g de solvant sont recueillis et compensés par 1 200 g d'eau pour faciliter l'agitation. Le complexe obtenu est filtré puis séché à 80-100 C. Le produit, qui renferme une concentration en chrome VI inférieure à environ 0,1 % en poids du complexe, peut après broyage être Example 1: (molar ratio 1: 1) Solution N 1 chromic acid VI 369 water 795 Solution N 2 salicylic acid 510 isopropyl alcohol 1650 water 881 The solution N 2 is heated to about 40 C to allow the dissolution of salicylic acid. The solution N 1 is introduced slowly with stirring into the solution N 2 so that the temperature does not exceed 70 C. After the end of the introduction the mixture is left under stirring for 1 hour at approximately 70 C. The mixture is then heated to 90 ° C. in order to distill part of the organic solvents. 1,200 g of solvent are collected and compensated with 1,200 g of water to facilitate agitation. The complex obtained is filtered and then dried at 80-100 C. The product, which contains a chromium VI concentration of less than about 0.1% by weight of the complex, can after grinding be
utilisé comme agent inhibiteur de corrosion (voir exemples 1 1 à 13 ciaprès). used as a corrosion inhibiting agent (see examples 1 1 to 13 below).
6 28126406 2812640
Exemple 2:Example 2:
Solution N 1 acide salicylique 852 alcool isopropylique 1476 eau 800 Solution N 2 bichromate de soude 877 eau 800 La solution 1 est préparée à 40 C environ jusqu'à dissolution de l'acide salicylique. La solution 2 est introduite lentement sous agitation dans la solution 1 afin que la température ne dépasse pas 70 C. Lorsque la totalité de la solution 2 est introduite, l'agitation est maintenue durant 1 heure aux environs de 70 C. Le mélange est ensuite chauffé jusqu'à 90 C afin de distiller une partie des solvants organiques. Au cours de la distillation il peut être nécessaire d'ajouter de l'eau dans le réacteur pour faciliter l'agitation. A ce stade, le complexe organique de chrome prend un aspect pâteux vert foncé. Cette pâte est recueillie et déshydratée à une température de 80 à 100 C. Le Solution N 1 salicylic acid 852 isopropyl alcohol 1476 water 800 Solution N 2 sodium bichromate 877 water 800 Solution 1 is prepared at approximately 40 ° C. until the salicylic acid is dissolved. Solution 2 is introduced slowly with stirring into solution 1 so that the temperature does not exceed 70 C. When all of solution 2 is introduced, stirring is maintained for 1 hour at around 70 C. The mixture is then heated up to 90 C to distill part of the organic solvents. During distillation it may be necessary to add water to the reactor to facilitate agitation. At this stage, the organic chromium complex takes on a dark green pasty appearance. This paste is collected and dehydrated at a temperature of 80 to 100 C. The
produit séché et broyé sera utilisé comme agent inhibiteur de corrosion. dried and ground product will be used as a corrosion inhibitor.
Dans cet exemple, le bichromate de soude peut être remplacé par le bichromate de potassium ou n'importe quel autre bichromate et l'alcool isopropylique par un autre In this example, the sodium dichromate can be replaced by potassium dichromate or any other dichromate and isopropyl alcohol by another.
alcool, primaire ou de préférence secondaire, ou un mélange de ces alcools. alcohol, primary or preferably secondary, or a mixture of these alcohols.
Exemple 3Example 3
Solution N 1 acide anthranilique 137 alcool isopropylique 670 eau 400 Solution N 2 acide chromique VI 100 eau 212 Solution N 1 anthranilic acid 137 isopropyl alcohol 670 water 400 Solution N 2 chromic acid VI 100 water 212
7 28126407 2812640
La solution 1 est préparée à 50 C pour permettre la dissolution de l'acide anthranilique. La solution 2 est préparée à froid. Sous agitation la solution 2 est ajoutée dans la solution 1. En fin d'ajout le mélange est laissé sous agitation à 70 C environ pendant 1 heure. Ensuite, le mélange est chauffé jusqu'à 90 C pour distiller une partie des solvants. Au cours de la distillation, de l'eau est ajoutée pour compenser la distillation de l'alcool. Le complexe est alors recueilli par filtration puis séché à 90 C. Ce complexe renferme essentiellement du chrome III (la concentration en chrome VI est Solution 1 is prepared at 50 ° C. to allow the anthranilic acid to dissolve. Solution 2 is prepared cold. With stirring, solution 2 is added to solution 1. At the end of the addition, the mixture is left stirring at approximately 70 ° C. for 1 hour. Then, the mixture is heated to 90 ° C. to distill part of the solvents. During the distillation, water is added to compensate for the distillation of the alcohol. The complex is then collected by filtration and then dried at 90 C. This complex essentially contains chromium III (the chromium VI concentration is
inférieure à 0,1 % en poids du complexe). less than 0.1% by weight of the complex).
Exemple 4: Selon un mode opératoire identique à celui de l'exemple 1 sont préparées, puis mises en contact, les solutions suivantes: Solution N 1 acide chromique 100 eau 212 Solution N 2 acide 3-hydroxy-2-naphtoïque 188 alcool isopropylique 670 eau 400 Le produit, après filtration et séchage, est de couleur vert foncé et contient Example 4: According to a procedure identical to that of Example 1, the following solutions are prepared and then brought into contact: Solution N 1 chromic acid 100 water 212 Solution N 2 3-hydroxy-2-naphthoic acid 188 isopropyl alcohol 670 water 400 The product, after filtration and drying, is dark green in color and contains
moins de 0,1% de Crv'.less than 0.1% Crv '.
Exemple 5:Example 5:
Selon un mode opératoire identique à celui de l'exemple 1 sont préparées, puis mises en contact, les solutions suivantes: According to a procedure identical to that of Example 1, the following solutions are prepared and then brought into contact:
8 28126408 2812640
Solution N 1 acide chromique 100 eau 212 Solution N 2 acide 3 methyl salicylique 197 alcool isopropylique 670 eau 400 Le produit, après filtration et séchage, est de couleur marron et contient moins de Solution N 1 chromic acid 100 water 212 Solution N 2 acid 3 methyl salicylic 197 isopropyl alcohol 670 water 400 The product, after filtration and drying, is brown in color and contains less
0.1% de Crvi.0.1% Crvi.
Exemple 6: Selon un mode opératoire identique à celui de l'exemple 1, mais pour cet exemple avec une stcechiométrie composé organique: chrome de 1: 2, sont préparées, puis mises en contact, les solutions suivantes: Solution N 1 acide chromique 370 eau 800 Solution N 2 acide salicylique 255 alcool isopropylique 1700 eau 800 Le produit, après filtration et séchage, contient moins de 0,1% de CrvI et est Example 6: According to a procedure identical to that of Example 1, but for this example with an organic compound: chromium stoichiometry of 1: 2, the following solutions are prepared, then brought into contact: Solution N 1 chromic acid 370 water 800 N 2 solution salicylic acid 255 isopropyl alcohol 1700 water 800 The product, after filtration and drying, contains less than 0.1% CrvI and is
pratiquement insoluble dans l'eau.practically insoluble in water.
Autres procédés de préparation de complexe de chrome III et de composé Other processes for the preparation of chromium III complex and compound
organique à noyau aromatique.organic with aromatic nucleus.
Les exemples 7 à 10 décrivent des procédés différents de celui de la présente invention, notamment en ce qui concerne la stoechiométrie. Ces complexes sont Examples 7 to 10 describe methods different from that of the present invention, in particular as regards stoichiometry. These complexes are
préparés directement à partir de chrome III. prepared directly from chromium III.
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Exemple 7: (comparatif) en présence d'une base, et à une stoechiométrie de 2: 1 Solution N 1 acide salicylique 27,6 NaOH 8 eau 500 Solution N 2 CrOHCI2 (11,7 % Cr) 45,5 eau 200 NaOH solution 0,25 N - Préparation de la solution 1: On introduit les 8 g de NaOH dans 500 ml d'eau Example 7: (comparative) in the presence of a base, and at a stoichiometry of 2: 1 Solution N 1 salicylic acid 27.6 NaOH 8 water 500 Solution N 2 CrOHCI2 (11.7% Cr) 45.5 water 200 NaOH 0.25 N solution - Preparation of solution 1: 8 g of NaOH are introduced into 500 ml of water
et on chauffe à 65 C. L'acide salicylique est ajouté sous agitation. and the mixture is heated to 65 C. The salicylic acid is added with stirring.
- Préparation de la solution 2: On place le CrOHCI2 dans 200 ml d'eau, et on ajuste le pH à 3,9 avec la solution 0,25 N de NaOH, puis on la chauffe à 60 C. La solution 1 est ajoutée à la solution 2 en 2 heures. Le mélange réactionnel est alors laissé lh30 sous agitation à 65 C, puis le produit solide obtenu est filtré, lavé et séché à 100 C. - Preparation of solution 2: The CrOHCI2 is placed in 200 ml of water, and the pH is adjusted to 3.9 with the 0.25 N NaOH solution, then it is heated to 60 C. Solution 1 is added to solution 2 in 2 hours. The reaction mixture is then left for 1 h 30 min with stirring at 65 ° C., then the solid product obtained is filtered, washed and dried at 100 ° C.
Le pigment, de couleur verte, est peu soluble dans l'eau et les solvants usuels. The pigment, green in color, is not very soluble in water and the usual solvents.
Exemple 8: (comparatif) Solution N 1 acide salicylique 138 NaOH 40 eau 2000 Solution N 2 sulfate basique de Chrome (18,5 % Cr) 140,5 eau 1500 Préparation de la solution 1: On introduit 40 g de NaOH dans 2000 ml d'eau et Example 8: (comparative) Solution N 1 salicylic acid 138 NaOH 40 water 2000 Solution N 2 basic chromium sulfate (18.5% Cr) 140.5 water 1500 Preparation of solution 1: 40 g of NaOH are introduced into 2000 ml of water and
on chauffe à 60 C. On ajoute l'acide salicylique sous agitation. heated to 60 C. The salicylic acid is added with stirring.
- Préparation de la solution 2: Le sulfate basique de chrome est dissous dans 1500 g d'eau à 60 C. - Preparation of solution 2: The basic chromium sulfate is dissolved in 1500 g of water at 60 C.
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On ajoute en 2 heures la solution 1 dans la solution 2, on maintient le mélange réactionnel 2 heures à 60 C, puis on filtre, on lave, et on sèche à 100 C le produit obtenu. Solution 1 is added over 2 hours to solution 2, the reaction mixture is kept for 2 hours at 60 ° C., then filtered, washed and the product obtained is dried at 100 ° C.
Le pigment, de couleur verte, est peu soluble dans l'eau et les solvants usuels. The pigment, green in color, is not very soluble in water and the usual solvents.
Exemple 9: (comparatif) alun de Chrome 37,5 acide salicylique 30 NaOH 11, 5 eau 1000 On dissout l'alun de chrome dans 900 g d'eau, on ajoute l'acide salicylique, puis lentement NaOH sous agitation. Le mélange est porté à reflux 20 min. Le précipité obtenu est lavé à l'eau bouillante et à l'alcool puis séché à 70 C. Le pigment, de couleur gris-jaune, est peu soluble dans l'eau et les solvants usuels. Exemple 10: (comparatif) stoechiométrie 1: 1 Solution N 1 acide salicylique 276 eau 1500 NaOH 160 Solution N 2 CrOHCI2 (11,7 % Cr) 867 eau 500 - Préparation de la solution 1: les 160 g de NaOH sont dissous dans 1500 ml Example 9: (comparative) chromium alum 37.5 salicylic acid 30 NaOH 11.5 water 1000 The chromium alum is dissolved in 900 g of water, salicylic acid is added, then NaOH is slowly stirred. The mixture is brought to reflux for 20 min. The precipitate obtained is washed with boiling water and alcohol and then dried at 70 C. The pigment, gray-yellow in color, is not very soluble in water and the usual solvents. Example 10: (comparative) stoichiometry 1: 1 Solution N 1 salicylic acid 276 water 1500 NaOH 160 Solution N 2 CrOHCI2 (11.7% Cr) 867 water 500 - Preparation of solution 1: the 160 g of NaOH are dissolved in 1500 ml
d'eau, puis l'acide salicylique est ajouté sous agitation. of water, then salicylic acid is added with stirring.
- Préparation de la solution 2: CrOHCI2 sont dissous dans 500 ml d'eau. - Preparation of solution 2: CrOHCI2 are dissolved in 500 ml of water.
On ajoute la solution 2 dans la solution 1 en 2 heures, puis le mélange réactionnel est laissé 1 heure sous agitation. Le produit obtenu est filtré, lavé et séché à Solution 2 is added to solution 1 over 2 hours, then the reaction mixture is left stirring for 1 hour. The product obtained is filtered, washed and dried at
1000 C.1000 C.
Ce complexe peut être défini comme un mono-hydroxy salicylate chromeux. Il est de couleur gris-bleu, et est peu soluble dans l'eau et les solvants usuels. Incorporation de complexe(s) organique(s) de chrome III dans la formulation de peintures: Exemple 11: Primaire "coil-coating" (prélaquage en continu) à base polyuréthane Les composants suivants (% en poids) sont mélangés à l'aide d'un disperseur puis broyé à une finesse North de 8 à l'aide d'un broyeur à bille: 1- Alkynol 1665 (liant polyester) 32,7 2Desmodur BL1265 (isocyanate bloqué) 27,8 3- Pigment anticorrosion 12,5 4TiO2 3,9 - Talc 3,9 6- Solvesso 150 (solvant) 14 7- PMA (acétate de méthoxypropanol) 4,7 8- Agent anti-sédimentation 0,5 total 100 Les primaires sont appliqués avec une barre filetée sur une plaque d'acier galvanisé type Galfan (ZincAlu) ayant reçu un traitement de surface Bonderit 4590. Les primaires sont cuits 35 s à 350 C pour atteindre une PMT (Peak Metal Temperature) de 224 C. L'épaisseur sèche est de S micromètres. Les primaires sont recouverts d'une finition commerciale de type Polyester d'une épaisseur sèche de 20micromètres. Les plaques sont mises en forme et griffées selon la norme ECCA T8, puis exposées 750 h This complex can be defined as a chromous mono-hydroxy salicylate. It is gray-blue in color and is sparingly soluble in water and common solvents. Incorporation of organic complex (s) of chromium III in the formulation of paints: Example 11: "Coil-coating" primer (continuous prepainting) based on polyurethane The following components (% by weight) are mixed using a disperser then ground to a North fineness of 8 using a ball mill: 1- Alkynol 1665 (polyester binder) 32.7 2 Desmodur BL1265 (blocked isocyanate) 27.8 3- Anti-corrosion pigment 12.5 4TiO2 3.9 - Talc 3.9 - Solvesso 150 (solvent) 14 7 - PMA (methoxypropanol acetate) 4.7 8 - Anti-sedimentation agent 0.5 total 100 Primers are applied with a threaded bar on a plate Galfan type galvanized steel (ZincAlu) having received a Bonderit 4590 surface treatment. The primers are baked 35 s at 350 C to reach a PMT (Peak Metal Temperature) of 224 C. The dry thickness is S micrometers. The primers are covered with a commercial polyester finish with a dry thickness of 20 micrometers. The plates are shaped and branded according to the ECCA T8 standard, then exposed 750 h
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au brouillard salin selon la norme ASTM B 17. Les résultats sont évalués selon la cotation suivante: de 5 = bon à 0 = mauvais et présentés dans le tableau 1 ci-après: in salt spray according to standard ASTM B 17. The results are evaluated according to the following rating: from 5 = good to 0 = bad and presented in table 1 below:
Tableau 1Table 1
Pigments anticorrosion Tranche Griffe a- Chromate de Strontium 5 5 Anti-corrosion pigments Slice Claw a- Strontium chromate 5 5
(L203E)(L203E)
b- Phosphate de Zn (PZ20)1 1 c- Silicate de Ca (Wollastonite) 1 dcomplexe exemple n l 4 4 e- complexe exemple n 2 3 4 f- complexe exemple n 3 4 4 g- complexe exemple n 6 3 4 h- complexe exemple n 7 3 3 icomplexe exemple n 8 3 3 j- complexe exemple n 9 2 2 k- complexe exemple n 10 4 4 1- mélange b (80 %) + d (20 %) 4 4 m-mélangec(80%) + d (20%) 4 4 Les complexes organiques du Crm d, e, f, g, h ont un niveau de performance très proche du chromate de strontium qui est la référence pour cette application. On constate également une efficacité nettement accrue du phosphate de Zinc et de la Wollastonite dans la tenue à la corrosion lorsqu'on les associe aux complexes selon l'invention, b- Zn phosphate (PZ20) 1 1 c- Ca silicate (Wollastonite) 1 complex example nl 4 4 e- complex example n 2 3 4 f- complex example n 3 4 4 g- complex example n 6 3 4 h- complex example n 7 3 3 icomplex example n 8 3 3 j- complex example n 9 2 2 k- complex example n 10 4 4 1- mixture b (80%) + d (20%) 4 4 m-mixture c (80% ) + d (20%) 4 4 The organic complexes of Crm d, e, f, g, h have a level of performance very close to the strontium chromate which is the reference for this application. There is also a markedly increased effectiveness of Zinc phosphate and Wollastonite in the resistance to corrosion when they are combined with the complexes according to the invention,
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même lorsque ces derniers ne sont présents qu'à des proportions de seulement 20 % even when the latter are only present in proportions of only 20%
dans le mélange.in the mixture.
Exemple 12: Peinture à séchage à l'air de type glycérophtalique: Les primaires de composition suivantes sont préparés 1-Alftalat AL544 (huile de lin) 43,9 2-Varsol 40 (solvant) 19,5 3-Mouillant 0,3 4-Pigment anticorrosion 11,3 -Talc 4,5 6-Carbonate de Ca 2,8 7-Mica 5,5 8-Oxyde de fer rouge 11,0 9-Siccatif 0,6 -MEKO (solvant) 0,6 total 100 Les peintures sont appliquées sur acier grenaillé à une épaisseur de 40 micromètres film sec et séchées 8 jours à 20 C puis exposées 500 heures au brouillard salin selon la norme ASTM B1 17. Les résultats sont évalués selon la cotation suivante: Tableau 2 Pigments anticorrosion Pleine plaque Griffe aPhosphate de Zn (PZ20) 3 3 b- complexe exemple n l (20%) + PZ20 5 5 (80%) c- complexe exemple n 7 4 4 Example 12: Air drying paint of glycerophthalic type: The following primers of composition are prepared 1-Alftalat AL544 (linseed oil) 43.9 2-Varsol 40 (solvent) 19.5 3-Wetting 0.3 4 -Anti-corrosion pigment 11.3 -Talc 4.5 6-Ca carbonate 2.8 7-Mica 5.5 8-Red iron oxide 11.0 9-Drying agent 0.6 -MEKO (solvent) 0.6 total 100 The paints are applied to shot-blasted steel to a thickness of 40 micrometers, dry film and dried for 8 days at 20 ° C. then exposed for 500 hours to salt spray according to standard ASTM B1 17. The results are evaluated according to the following rating: Table 2 Full anticorrosion pigments plate Claw Zn aphosphate (PZ20) 3 3 b- complex example nl (20%) + PZ20 5 5 (80%) c- complex example n 7 4 4
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Exemple 13: Peinture sur aluminium et alliage léger Les formules de composition suivantes sont préparées Example 13: Painting on aluminum and light alloy The following composition formulas are prepared
Tableau 3Table 3
A B CA B C
Résine epoxy (indice 29,8 29,8 29,8 époxy=600) Titane rutile 2,9 2,9 2,9 Wollastonite 4,7 4,7 4,7 Chromate de Strontium 11 0 0 Complexe ex.n 1 i l 0 Phosphate de zinc 0 0 11 Talc micronisé 10,7 10,7 10,7 Agent dispersant 0,5 0,5 0,5 MEK (solvant) 14,6 14,6 14,6 _ MIBK (solvant) 8,4 8,4 8,4 PMA (solvant) 10,2 10,2 10,2 Durcisseur: 7,2 7,2 7,2 Total 100 100 100 Les formules sont appliquées sur des plaques d'aluminium 99,98% et Epoxy resin (index 29.8 29.8 29.8 epoxy = 600) Rutile titanium 2.9 2.9 2.9 Wollastonite 4.7 4.7 4.7 Strontium chromate 11 0 0 Complex e.g. n 1 il 0 Zinc phosphate 0 0 11 Micronized talc 10.7 10.7 10.7 Dispersing agent 0.5 0.5 0.5 MEK (solvent) 14.6 14.6 14.6 _ MIBK (solvent) 8.4 8.4 8.4 PMA (solvent) 10.2 10.2 10.2 Hardener: 7.2 7.2 7.2 Total 100 100 100 The formulas are applied on aluminum plates 99.98% and
d'aluminium type TU2024 et recouvertes par une finition polyuréthane aliphatique. aluminum type TU2024 and covered with an aliphatic polyurethane finish.
L'épaisseur du primaire est voisine de 30prm, la friition de 40rm. Les panneaux sont exposés au test de chambre humide après une heure d'exposition à une vapeur d'HCI à 37% selon MIL-P-23377G et au brouillard salin selon ASTM B-117 pour mettre en The thickness of the primary is close to 30prm, the friition of 40rm. The panels are exposed to the humid chamber test after one hour of exposure to a 37% HCl vapor according to MIL-P-23377G and to salt spray according to ASTM B-117 to
évidence la corrosion filiforme.evidence of filiform corrosion.
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Les résultats observés montrent que le niveau de performance de la formule B est équivalent à la formule A et est très supérieur à la formule C que ce soit sur The results observed show that the performance level of formula B is equivalent to formula A and is much higher than formula C whether it is on
Aluminium 99,98 ou TU2024.Aluminum 99.98 or TU2024.
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