NL192882C - Koelvloeistof met anticorrosieve eigenschappen. - Google Patents

Description

1 192882

Koelvloeistof met anticorrosieve eigenschappen

De onderhavige uitvinding betreft een koelvloeistof met anticorrosieve eigenschappen, omvattende: - een additief dat, opgelost in de koelvloeistof, nitraationen levert in een concentratie in het traject van 200 5 tot 200 dpm; en - een additief dat, opgelost in de koelvloeistof, silicaationen levert in een concentratie in het traject van 300 tot 600 dpm.

Een dergelijke vloeistof is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift US-4.085.063. Dat octrooischrift heeft betrekking op het voorkomen van corrosie van aluminium en andere metaalsoorten in koelsystemen, 10 ten gevolge van verontreinigingen in de vorm van bijvoorbeeld Cl -, CH03', Na+-, Ca2+- en Cu2+-ionen.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel een koelvloeistof te verschaffen die niet alleen geschikt is om ijzer en staal en andere metaalsoorten en legeringen, zoals aluminium, koper, soldeer, enz. te beschermen tegen corrosie ten gevolge van verontreinigingen in de vloeistof, maar tevens tegen corrosie ten gevolge van cavitatie. De koelvloeistof dient daarbij bij een grote verscheidenheid aan metalen werkzaam te zijn.

15 Dit doel wordt verkregen met een koelvloeistof als in de aanhef genoemd, die wordt gekenmerkt, doordat die tevens een additief omvat dat, opgelost in de koelvloeistof, perchloraationen levert in een concentratie in het traject van 100 tot 1000 dpm.

Het is gebleken dat ten gevolge van het perchloraat op het oppervlak van ijzerhoudende staalsoorten een bekleding van een gemengde oxidatietoestand van FeO Fe203 (ook aangeduid als Fe304) wordt 20 verkregen. Dit ijzeroxide is niet-corrosief (in tegenstelling tot de Fe203-vorm, ook wel roest genoemd, die actief bijdraagt aan de verdere corrosie van het metaal), en vormt in feite een afschermende, beschermende oxidelaag. Zelfs op sommige onderdelen van motoren uit ijzer en staal waar tot nu toe, ook met de bekende corrosie-inhibitoren, soms ernstige putcorrosie optrad, in het bijzonder langs trillingsassen zoals in een cilindervoering, wordt met de door perchloraat gevormde gemengd-oxidelaag een volledige afscherming 25 verkregen.

Er kan tevens nog gewezen worden op het artikel ’’Inhibition and Acceleration of Aluminium Corrsosion”, van B. W. Samuels e.a. in Corrosion, vol. 37, nr. 2, februari 1981. Dat artikel betreft slechts de corrosie van aluminium. Er wordt vermeld dat perchloraat beperkte bescherming tegen corrosie van aluminium biedt (zie Tabel 1 in dat artikel). Tevens wordt er vermeld dat nitraat en silicaat een synergistische werking vertonen 30 bij de bescherming van aluminium tegen corrosie in waterige systemen. Er wordt nergens gesuggereerd dat het toevoegen van perchloraat een goede bescherming kan bieden tegen cavitatie en verdere corrosie van ijzerhoudende staalsoorten. Evenmin wordt in dit artikel gesuggereerd dat het opnemen van een combinatie van nitraat-, silicaat- en perchloraationen de bovengenoemde eigenschappen kan opleveren.

De koelvloeistof volgens de uitvinding kan bij elk van de vele gangbare koelmiddelen worden gebruikt, 35 variërend van water tot de vloeistoffen op basis van monohydroxy- en polyhydroxyalcoholen.

De koelvloeistof volgens de uitvinding kan geschikt worden gebufferd tot een iets basische pH. Voorbeelden van buffermiddelen zijn borax (Na2B407. H20) of verschillende carbonaten en fosfaten.

Een geleermiddel kan bij voorkeur worden toegevoegd om hardheid van de koelvloeistof alsmede ongewenste coagulatie van vreemde stoffen te voorkomen. Voorbeelden van geschikte geleermiddelen zijn 40 natriumpolyacrylaat in een concentratie van ongeveer 25 dpm, EDTA of nitrilotriazijnzuur (NTA).

Het kan gewenst zijn een verdere bescherming te verkrijgen van koperen of messing of bronzen onderdelen die in het koelsysteem worden gebruikt. In dat geval heeft het de voorkeur dat aan de waterige oplossing tolyltriazol van handelskwaliteit in een concentratie van 100 tot 400 dpm als corrosiebeschermer van koper, messing en brons wordt toegevoegd.

45 Het heeft de voorkeur dat soldeerverbindingen worden beschermd door toevoeging van 2-mercaptobenzothiazol of één of meer van de verschillende alkalimetaalzouten daarvan in een concentratie van 100 tot 1000 dpm. Toevoegen van het soldeerbeschermende middel in de gewenste concentratie heeft als effect de vorming van een beschermend laagje over het soldeeroppervlak waardoor dit wordt afgeschermd van contact met circulerend koelmiddel en eventuele corrosieve stoffen.

50

Voorbeeld

Een volledige samenstelling van een corrosieremmende oplossing die heeft bewezen zeer goed te voldoen heeft de volgende specifieke samenstelling: natriumperchloraatmonohydraat 0,635 g/l 55 natriumsilicaat 1,300 g/l natriumnitraat 1,000 g/l natriumboraat (borax) 4,5 g/l

Claims (5)

192882 2 natriumpolyacrylaat 0,025 g/l tolytriazool 0,200 g/l 2-mercaptobenzothiazool 0,500 g/l 8,160 g/l 5 De bovengenoemde samenstelling vormt een volledig corrosieremmend toevoegsel voor de bescherming van ijzer, staal, aluminium, koper, messing en soldeer terwijl het ook een juiste buffer- en chelerende werking aan de oplossing geeft. Terwijl het hoofdtoevoegsel perchloraat als werking heeft de bescherming van de metalen onderdelen, in het bijzonder van ijzer en staal, dragen de overige toevoegsels selectief bij tot de volledige corrosiebescherming. De uiteindelijke keuze van bestanddelen voor een koeloplossing kan 10 ook worden bepaald door de aanwezigheid of afwezigheid van bepaalde metaalmaterïalen in het koelsysteem die met de oplossing in contact komen en de afstemming kan worden gevarieerd afhankelijk van de eisen die voor elke speciale koeltoepassing worden gesteld. Het toevoegsel (preparaat) kan worden bereid in de vorm van een droog mengsel voor toevoeging aan water of aan andere standaardkoelmiddelen, of er kan in totaal een vloeibare koeloplossing worden bereid. 15 Een andere wijze van inbrengen van de perchloraationen in de koeloplossing is, door toepassing van een drager, bijvoorbeeld een anionenuitwisselaarhars. Zo kan bijvoorbeeld een ionenuitwisselaarhars zoals A101-D of A102-D, die in de handel verkrijgbaar is bij Diamond Shamrock Co., zo worden behandeld dat ze wordt beladen met perchloraationen voor latere rechtstreekse afgifte aan de koelvloeistof. In dit geval kan de bron (van perchloraationen) perchloorzuur zijn dat door een kolom van ionenuitwisselaarhars wordt 20 geleid en de beladen hars kan daarna worden uitgewassen met een sterk basische oplossing bijvoorbeeld NaOH, KOH, waardoor de ionen in de gewenste concentratie in de koelvloeistof worden gebracht. Ook in dat geval dient het koelmiddel te worden gebufferd om de pH op een iets alkalische waarde in te stellen. Het kan ook gewenst zijn bij bepaalde toepassingen van koelmiddel of circulerende vloeistof om een hardheidsregeling van de vloeistof te bewerkstelligen. In dit geval kan een in de handel verkrijgbare 25 kationenuitwisselaarhars, bijvoorbeeld R-190 IONAC van Sybron Corp. te Birmingham. N.J. aan de oplossing worden toegevoegd om te helpen calcium magnesium, enz. te verwijderen. 30

1. Koelvloeistof met anti-corrosieve eigenschappen, omvattende: - een additief dat, opgelost in de koelvloeistof, nitraationen levert in een concentratie in het traject van 200 tot 2000 dpm; en - een additief dat, opgelost in de koelvloeistof, silicaationen levert in een concentratie in het traject van 35 300 tot 600 dpm; met het kenmerk, dat de koelvloeistof tevens een additief omvat dat, opgelost in de koelvloeistof, perchloraationen levert in een concentratie in het trajekt van 100 tot 1000 dpm.

2. Koelvloeistof volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat die tevens een chelerend werkend middel bevat.

3. Koelvloeistof volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die tevens een buffermiddel 40 voor het instellen van de pH bevat.

4. Koelvloeistof volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die tevens tolyltriazol bevat in een concentratie van 100 dpm tot 400 dpm.

5. Koelvloeistof volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat die tevens 2-mercaptobenzothiazol bevat in een concentratie van 100 tot 1000 dpm.