RU2418101C1 - Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production - Google Patents

Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production Download PDF

Info

Publication number
RU2418101C1
RU2418101C1 RU2010104096/02A RU2010104096A RU2418101C1 RU 2418101 C1 RU2418101 C1 RU 2418101C1 RU 2010104096/02 A RU2010104096/02 A RU 2010104096/02A RU 2010104096 A RU2010104096 A RU 2010104096A RU 2418101 C1 RU2418101 C1 RU 2418101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
concentration
inhibitor
molecular weight
bentonite
Prior art date
Application number
RU2010104096/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Владимирович Голубятников (RU)
Игорь Владимирович Голубятников
Игорь Евгеньевич Денисов (RU)
Игорь Евгеньевич Денисов
Александр Иванович Крашенинников (RU)
Александр Иванович Крашенинников
Original Assignee
Александр Иванович Крашенинников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Крашенинников filed Critical Александр Иванович Крашенинников
Priority to RU2010104096/02A priority Critical patent/RU2418101C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418101C1 publication Critical patent/RU2418101C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: inhibitor contains, wt %: poly-acryl-amide with molecular weight 104-107 0.0005-0.01; modified bentonite with contents of montmoryllonite 80% and over 0.1-0.5; soda ash 0.01-0.02 and water - the rest. The procedure consists in loading concentrated water solution of water soluble polymer corresponding to poly-acryl-amide of molecular weight 104-107 and concentration 0.01-0.2 wt % into a reservoir equipped with a mixer and pH metre. Further, the process is carried out with an operating mixer and concentrated water solution of soda ash is added at concentration 2-4 wt %; pH is brought to 8-9, water suspension solution of modified bentonite clay is introduced at rate not over 2 l/min where contents of montmorillonite is 80% and concentration 1-2 wt %. Produced mass is mixed during 3-5 min and there is added calculated amount of water.
EFFECT: inhibitor possesses high safety and corresponds to bio-decomposed substance with high protective properties of steel items from corrosion.
2 cl, 1 ex

Description

Область техники, к которой относится группа изобретенийFIELD OF THE INVENTION

Группа изобретений относится к области защиты стали от коррозии и может быть использована для защиты путепроводов (железнодорожных и автомобильных мостов) и других металлических конструкций или сооружений.The group of inventions relates to the field of steel protection against corrosion and can be used to protect overpasses (railway and automobile bridges) and other metal structures or structures.

Уровень техникиState of the art

Известен состав защиты металлов от коррозии на основе хроматов и фосфатов с введением в него солей аминов и органических кислот с добавкой поверхностно-активных веществ (авт. свид. СССР №280163, C23F 11/08, 1972).The known composition of the protection of metals from corrosion based on chromates and phosphates with the introduction of salts of amines and organic acids with the addition of surfactants (ed. Certificate of the USSR No. 280163, C23F 11/08, 1972).

К недостаткам известного состава следует отнести сложность состава и сложность его приготовления, а также большие расходы солей, что приводит к высокой стоимости этого метода защиты металла от коррозии.The disadvantages of the known composition include the complexity of the composition and the complexity of its preparation, as well as the high consumption of salts, which leads to the high cost of this method of protecting the metal from corrosion.

Кроме этого используемые компоненты являются химически активными веществами и требуют для их использования специальных мер защиты, а также специального дорогостоящего оборудования.In addition, the components used are chemically active substances and require special protective measures for their use, as well as special expensive equipment.

Известен также состав ингибитора коррозии металлов на основе водорастворимых полимеров, включая водорастворимый полиэлектролит, который получают при полимеризации четвертичной аммониевой соли 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата в водной среде в присутствии окислительно-восстановительного инициатора β-оксипропилтретбутилпероксида (патент RU №2202653,C23F 11/173, 20.04.2003 г., бюл. №11). Ингибирующее действие известного ингибитора заключается в том, что, адсорбируясь на поверхности металла, он образует тонкую защитную пленку, которая препятствует протеканию окислительно-восстановительных процессов.Also known is the composition of a metal corrosion inhibitor based on water-soluble polymers, including a water-soluble polyelectrolyte, which is obtained by polymerization of the quaternary ammonium salt of 1,2-dimethyl-5-vinylpyridinium methyl sulfate in an aqueous medium in the presence of a redox initiator β-hydroxypropyl tert-butyl peroxide (patent RU32026565 11/173, 04.20.2003, bull. No. 11). The inhibitory effect of the known inhibitor is that, being adsorbed on the surface of the metal, it forms a thin protective film, which prevents the occurrence of redox processes.

Применяемое вещество является малодоступным и дорогостоящим, а способ его «превращения» (получения) в ингибитор коррозии металлов - трудозатратным, поскольку требует организации специального производства и специального оборудования, что следует отнести к причинам, препятствующим его широкому использованию. К тому же продукт токсичен.The substance used is inaccessible and expensive, and the method of its “transformation” (production) into a metal corrosion inhibitor is labor-consuming, since it requires the organization of special production and special equipment, which should be attributed to the reasons that prevent its widespread use. In addition, the product is toxic.

Имеется потребность в новых эффективных средствах и способах, которые могут обеспечить:There is a need for new effective tools and methods that can provide:

1) высокую степень защиты металлов от коррозии при использовании недорогих общедоступных ингредиентов, выпускаемых отечественной промышленностью;1) a high degree of corrosion protection of metals when using inexpensive publicly available ingredients manufactured by the domestic industry;

2) одновременно значительно снизить трудозатраты на его производство;2) at the same time significantly reduce labor costs for its production;

3) упростить технологию его получения (приготовления) до позволяющей организовать его производство (получение) непосредственно на месте (обработка, например, железнодорожного моста);3) to simplify the technology of its receipt (preparation) to allow organizing its production (receipt) directly on the spot (processing, for example, a railway bridge);

4) добиться экологической безопасности при использовании ингибитора в полевых условиях;4) to achieve environmental safety when using an inhibitor in the field;

5) снизить энергозатраты при производстве и нанесении ингибитора;5) reduce energy consumption in the production and application of the inhibitor;

6) снизить стоимость всего технологического процесса ингибирования.6) reduce the cost of the entire technological process of inhibition.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения, решающего указанную выше триединую задачу (состав, способ получения, способ нанесения), были заложены в патенте RU №2353709. Указанное техническое решение является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому и выбрано нами за прототип.The prerequisites for the creation of the present invention that solves the above triune problem (composition, preparation method, application method) were laid down in RU patent No. 2353709. The specified technical solution is the closest in technical essence and the achieved effect to the proposed and we have chosen for the prototype.

В известном техническом решении вещество-ингибитор коррозии стали на основе водорастворимого полимера содержит бентонитовую глину, а в качестве водорастворимого полимера используют полиоксиэтилен при следующем соотношении компонентов, мас.%:In a known technical solution, a corrosion inhibitor of a steel based on a water-soluble polymer contains bentonite clay, and polyoxyethylene is used as a water-soluble polymer in the following ratio, wt.%:

ПолиоксиэтиленPolyoxyethylene 0,001-0,10.001-0.1 Бентонитовая глинаBentonite clay 0,5-4,00.5-4.0 Кальцинированная содаSoda ash 0,1-1,00.1-1.0 ВодаWater остальноеrest

В этом составе используется водорастворимый полимер (полиоксиэтилен) с малой молекулярной массой, равной 6·103 (марка ПЭГ 6000).This composition uses a water-soluble polymer (polyoxyethylene) with a low molecular weight equal to 6 · 10 3 (grade PEG 6000).

К недостаткам его следует отнести следующее:Its disadvantages include the following:

1) готовый ингибитор чувствителен к изменениям внешних условий (температура), что может привести к его необратимой коагуляции с потерей ингибирующих свойств и трудностям использования в полевых условиях;1) the finished inhibitor is sensitive to changes in external conditions (temperature), which can lead to its irreversible coagulation with loss of inhibitory properties and difficulties in field use;

2) обладает недостаточным стабилизирующим (повышающим седиментационную устойчивость) действием, в связи с чем его необходимое количество возрастает;2) it has insufficient stabilizing (increasing sedimentation stability) effect, in connection with which its required amount increases;

3) относительно высокая концентрация компонентов.3) a relatively high concentration of components.

В известном способе получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера в водной среде в емкость, снабженную мешалкой и рН-метром, загружают водный раствор полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, с концентрацией 0,9-1,0 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке и при 18-22°С, затем вводят раствор кальцинированной соды с концентрацией 0,9-1,0 мас.% и доводят рН до 8-9, после чего со скоростью 1 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины с концентрацией 5-10 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 10-15 мин.In the known method for producing a corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer in an aqueous medium, an aqueous polymer solution, using polyoxyethylene with a concentration of 0.9-1.0 wt.%, Is loaded into a container equipped with a stirrer and a pH meter, then the process they are carried out with the stirrer operating and at 18-22 ° C, then a solution of soda ash with a concentration of 0.9-1.0 wt.% is introduced and the pH is adjusted to 8-9, after which a solution of an aqueous bentonite suspension is introduced at a rate of 1 l / min clay with a concentration of 5-10 wt.%, then add the calculated amount water and the resulting mass are mixed for 10-15 minutes.

Описанный способ соответствует требованиям получения ингибитора заданной эффективности. Однако практическая реализация способа, особенно в полевых условиях, сопряжена с целым рядом трудностей:The described method meets the requirements for obtaining an inhibitor of a given effectiveness. However, the practical implementation of the method, especially in the field, is fraught with a number of difficulties:

1) требуется жестко контролировать температуру процесса, а также требуется относительно длительное время на подготовку компонентов и смешение раствора, и любое нарушение технологии неизбежно приводит к необратимой коагуляции бентонита;1) it is required to strictly control the temperature of the process, and it also takes a relatively long time to prepare the components and mix the solution, and any violation of the technology inevitably leads to irreversible coagulation of bentonite;

2) отсутствует возможность заранее приготовить ингибитор в концентрированном виде, чтобы перед использованием его можно было только разбавить водой;2) it is not possible to pre-prepare the inhibitor in concentrated form, so that before use it can only be diluted with water;

3) требуется специальное оборудование с термостатированием;3) special equipment with temperature control is required;

4) низкие гидродинамические свойства состава, затрудняющие нанесение ингибитора.4) low hydrodynamic properties of the composition, making it difficult to apply the inhibitor.

Техническим результатом группы изобретений является устранение указанных недостатков.The technical result of the group of inventions is the elimination of these disadvantages.

В качестве кратких сведений, раскрывающих сущность группы изобретений, следует отметить, что достигаемый технический результат обеспечивают использованием общедоступного водорастворимого полимера - полиакриламида с высокой молекулярной массой порядка 104-107 - и модифицированного бентонита с содержанием монтмориллонита не менее 80%, которые позволяют уменьшить как концентрацию компонентов композиции, так и упростить способ получения конечного продукта, а также улучшить способ нанесения последнего на обрабатываемую поверхность за счет уменьшения внутреннего трения при перекачивании насосом высокого давления.As a brief summary of the nature of the group of inventions, it should be noted that the achieved technical result is provided by using a generally available water-soluble polymer - polyacrylamide with a high molecular weight of the order of 10 4 -10 7 - and modified bentonite with a content of montmorillonite of at least 80%, which can reduce the concentration of the components of the composition, and to simplify the method of obtaining the final product, as well as to improve the method of applying the latter on the treated surface t reduce internal friction when pumping a high pressure pump.

При этом, как видим, предлагаемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.Moreover, as we see, the proposed invention are interconnected by a single inventive concept.

Сущность группы изобретенийThe essence of the group of inventions

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений в отношении вещества достигается тем, что в известном ингибиторе коррозии стали на основе водорастворимого полимера полиоксиэтилена и бентонитовой глины в качестве водорастворимого полимера использован полиакриламид с молекулярной массой 104-107, а в качестве бентонитовой глины использован модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более при следующем соотношении компонентов, мас.%:The specified single technical result in the implementation of the group of inventions with respect to the substance is achieved in that in the known steel corrosion inhibitor based on a water-soluble polymer of polyoxyethylene and bentonite clay, a polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 is used as a water-soluble polymer, and a modified bentonite clay is used bentonite with a content of montmorillonite of 80% or more in the following ratio of components, wt.%:

Полиакриламид с молекулярной массой 104-107 Polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 0,0005-0,010.0005-0.01 Модифицированный бентонитModified Bentonite 0,1-0,50.1-0.5 Кальцинированная содаSoda ash 0,01-0,020.01-0.02 ВодаWater остальноеrest

В отличие от прототипа, в котором в качестве водорастворимого полимера используется полиоксиэтилен с небольшой молекулярной массой, равной 6·103, в предлагаемом изобретении вместо него использован полиакриламид с высокой молекулярной массой 104-107.In contrast to the prototype, in which polyoxyethylene with a small molecular weight of 6 · 10 3 is used as a water-soluble polymer, in the present invention, polyacrylamide with a high molecular weight of 10 4 -10 7 is used instead.

Далее, в отличие от прототипа, в котором в качестве средства, обеспечивающего седиментационную устойчивость суспензии, используется бентонитовая глина, в предлагаемом изобретении вместо нее использован модифицированный бентонит с высоким содержанием основного действующего компонента - минерала монтмориллонита (более 80%, тогда как в обычном бентоните его содержание не превышает 50%), который обеспечивает повышенную седиментационную устойчивость суспензии, быструю набухаемость и легкость растворения. Его применение также облегчает и сохраняет время на приготовление суспензии. Все это обусловлено тем, что размер глинистых частиц в модифицированном бентоните составляет 1-100 нм, а размер макромолекул полимера превышает размер частиц бентонита.Further, in contrast to the prototype, in which bentonite clay is used as a means of ensuring the sedimentation stability of the suspension, in the present invention, modified bentonite with a high content of the main active ingredient, the mineral montmorillonite (more than 80%, is used instead of it in ordinary bentonite the content does not exceed 50%), which provides increased sedimentation stability of the suspension, rapid swelling and ease of dissolution. Its use also facilitates and saves time for the preparation of the suspension. All this is due to the fact that the size of clay particles in the modified bentonite is 1-100 nm, and the size of the polymer macromolecules exceeds the particle size of bentonite.

Кроме того, соотношение указанных компонентов в известном конечном продукте и предлагаемом продукте значительно разнится.In addition, the ratio of these components in the known final product and the proposed product varies significantly.

Сравним:Compare:

ПрототипPrototype Соотношение компонентов, мас.%The ratio of components, wt.% Предлагаемый продуктProduct Offered Полиоксиэтилен с молекулярной массой 6·103 Polyoxyethylene with a molecular weight of 6 · 10 3 0,001-0,10.001-0.1 0,0005-0,010.0005-0.01 Полиакриламид с молекулярной массой 104-107 Polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 Бентонитовая глинаBentonite clay 0,5-4,00.5-4.0 0,1-0,50.1-0.5 Модифицированный бентонитModified Bentonite Кальцинированная содаSoda ash 0,1-1,00.1-1.0 0,01-0,020.01-0.02 Кальцинированная содаSoda ash

Как видим:As we see:

- использование полимера с более высокой молекулярной массой позволяет значительно (в разы) уменьшить требуемое его количество для получения конечного продукта (2-10 раз);- the use of a polymer with a higher molecular weight can significantly (at times) reduce the required amount to obtain the final product (2-10 times);

- использование модифицированного бентонита также позволяет значительно (в разы) уменьшить требуемое его количество для получения конечного продукта (5-8 раз);- the use of modified bentonite also allows you to significantly (at times) reduce the required amount to obtain the final product (5-8 times);

- потребность в кальцинированной соде также значительно снижена по сравнению с прототипом, примерно в 50 раз. Это обусловлено тем, что потребности вышеуказанных компонентов значительно уменьшены и к тому же полиакриламид уже обладает слабощелочными свойствами.- the need for soda ash is also significantly reduced compared with the prototype, about 50 times. This is due to the fact that the needs of the above components are significantly reduced and, moreover, polyacrylamide already has slightly alkaline properties.

Предложенный ингибитор обладает более устойчивыми термохимическими и механохимическими свойствами, его можно готовить в концентрированном виде и разбавлять водой до требуемой концентрации непосредственно перед нанесением. Кроме того, использование высокомолекулярных водорастворимых полимеров улучшает гидродинамические характеристики раствора ингибитора, что существенно облегчает его нанесение с использованием насосов высокого давления. При этом малые концентрации предлагаемого полимера и его биоразлагаемость обеспечивают экологическую безопасность производства и использования материала в полевых условиях без организации дополнительных мер безопасности. Использование полиакриламида с более высоким молекулярным весом также возможно. Нами были испытаны композиции на основе полиакриламида с молекулярной массой до 2·107. Однако область молекулярных весов до 107 является предпочтительной с практической точки зрения, так как при более высоких молекулярных массах исходные концентрированные растворы полимера становятся очень вязкими, легче подвергаются механодеструкции и их использование в полевых условиях без специального оборудования невозможно.The proposed inhibitor has more stable thermochemical and mechanochemical properties, it can be prepared in concentrated form and diluted with water to the desired concentration immediately before application. In addition, the use of high molecular weight water-soluble polymers improves the hydrodynamic characteristics of the inhibitor solution, which greatly facilitates its application using high pressure pumps. At the same time, low concentrations of the proposed polymer and its biodegradability ensure environmental safety of the production and use of the material in the field without the organization of additional safety measures. The use of higher molecular weight polyacrylamide is also possible. We have tested compositions based on polyacrylamide with a molecular weight of up to 2 · 10 7 . However, the range of molecular weights up to 10 7 is preferable from a practical point of view, since at higher molecular weights the initial concentrated polymer solutions become very viscous, they undergo mechanical destruction and their use in the field is impossible without special equipment.

Технический результат изобретения в отношении способа получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины достигается тем, что в емкость загружают концентрированный водный раствор водорастворимого полимера, в качестве которого использован полиакриламид с молекулярной массой 104-107, с концентрацией 0,01-0,2 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке, затем вводят концентрированный водный раствор кальцинированной соды с концентрацией 2-4 мас.% и доводят рН до 8-9, после чего со скоростью не более 2 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины, в качестве которой использован модифицированный бентонит с концентрацией 1-2 мас.%, и полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин до однородного состояния, затем добавляют расчетное количество воды.The technical result of the invention in relation to a method for producing a corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer and bentonite clay is achieved by loading a concentrated aqueous solution of a water-soluble polymer, which is used as a polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 , with a concentration of 0.01- 0.2 wt.%, Then the process is carried out with the stirrer working, then a concentrated aqueous solution of soda ash with a concentration of 2-4 wt.% Is introduced and the pH is adjusted to 8-9, after which it is no more than 2 liters / min is introduced a solution of an aqueous suspension of bentonite clay which is used as the modified bentonite with a concentration of 1-2 wt.%, And the resulting mixture is stirred for 3-5 minutes until uniform and then add the calculated amount of water.

Состав материала сформирован таким образом, что при его изготовлении нет прямой зависимости от температурного режима, как это имеет место в прототипе (18-22°С). Предложенный способ по сравнению с прототипом позволяет существенно упростить и ускорить технологический процесс за счет увеличения скорости смешивания компонентов (2 л/мин вместо 1 л/мин) и сокращения времени их перемешивания (3-5 мин вместо 15-20 мин). Как следствие, процесс ингибирования упрощается и удешевляется, улучшаются экологические последствия применения ингибитора в полевых условиях, а также упрощается процесс его нанесения на стальную поверхность.The composition of the material is formed in such a way that during its manufacture there is no direct dependence on the temperature regime, as is the case in the prototype (18-22 ° C). The proposed method in comparison with the prototype can significantly simplify and speed up the process by increasing the mixing speed of the components (2 l / min instead of 1 l / min) and reducing the time of their mixing (3-5 minutes instead of 15-20 minutes). As a result, the inhibition process is simplified and cheaper, the environmental consequences of using the inhibitor in the field are improved, and the process of applying it to a steel surface is also simplified.

Процесс получения ингибитора может быть организован непосредственно на объекте, например при обработке железнодорожного моста, или с помощью передвижной установки с получением единого технического результата:The process of obtaining an inhibitor can be organized directly at the facility, for example, when processing a railway bridge, or using a mobile unit to obtain a single technical result:

- использование общедоступного недорогого водорастворимого полимера и других дешевых нетоксичных компонентов;- the use of a commonly available inexpensive water-soluble polymer and other cheap non-toxic components;

- упрощение технологии (способа) получения конечного продукта, не требующего специального оборудования;- simplification of the technology (method) of obtaining the final product that does not require special equipment;

- возможности организации производства ингибитора на рабочей площадке обрабатываемого объекта.- the possibility of organizing the production of an inhibitor at the working site of the processed object.

Предлагаемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом, т.е. единая задача, на решение которой направлена заявленная группа изобретений, заключается в использовании общедоступных компонентов водорастворимого полимера - полиакриламида с молекулярной массой 104-107 - и модифицированного бентонита с содержанием монтмориллонита от 80% и более, причем в небольшом количестве, и упрощении технологии (способа) получения конечного продукта, не требующего специального оборудования.The proposed inventions are interconnected by a single inventive concept, i.e. the single task that the claimed group of inventions aims to solve is to use commonly available components of a water-soluble polymer - polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 - and modified bentonite with a content of montmorillonite from 80% or more, and in small quantities, and simplifying the technology ( method) of obtaining a final product that does not require special equipment.

Осуществление изобретения: Ингибитор коррозии сталиThe implementation of the invention: Steel corrosion inhibitor

Ингибитор коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого использован полиакриламид, и бентонитовой глины, в качестве которой использован модифицированный бентонит, содержит полиакриламид с молекулярной массой 104-107 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer, which is used as polyacrylamide, and bentonite clay, which is used as modified bentonite, contains polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 in the following ratio, wt.%:

Полиакриламид с молекулярной массой 104-107 Polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 0,0005-0,010.0005-0.01 Модифицированный бентонитModified Bentonite 0,1-0,50.1-0.5 Кальцинированная содаSoda ash 0,01-0,02 (до рН 8-9)0.01-0.02 (up to pH 8-9) ВодаWater остальноеrest

Модифицированный бентонит - это Na-бентонитовая глина, получаемая из природных высококачественных бентонитов после их обогащения и доведения содержания монтмориллонита до уровня более 80%. Модифицированный бентонит легко и быстро диспергируется в воде с образованием суспензии с частицами субмикронного размера.Modified bentonite is Na-bentonite clay obtained from natural high-quality bentonites after their enrichment and bringing the content of montmorillonite to a level of more than 80%. Modified bentonite is easily and quickly dispersed in water with the formation of a suspension with particles of submicron size.

Присутствие в растворе полимера - полиакриламида с высокой степенью полимеризации - и модифицированной бентонитовой глины с повышенным содержанием монтмориллонита обеспечивает агрегативную устойчивость полученного состава (седиментационно устойчивая коллоидная система).The presence in the polymer solution — polyacrylamide with a high degree of polymerization — and modified bentonite clay with a high content of montmorillonite ensures the aggregate stability of the obtained composition (sedimentation-resistant colloidal system).

В указанном диапазоне рН длинные и полярные молекулы предлагаемого полимера в растворе выпрямляются (при меньших значениях свертываются в компактный клубок, более высокие значения допустимы, но не желательны из-за гигиенических и экологических требований), легко и прочно адсорбируются на полярной поверхности микрочастиц монтмориллонита и надежно обеспечивают агрегативную устойчивость получаемой коллоидной дисперсии. В указанном диапазоне концентраций также обеспечивается требуемый уровень реологических свойств: псевдопластичность (тиксотропия) при малых скоростях сдвига и ньютоновское течение в условиях высокоскоростного динамического воздействия. Благодаря высокой длине молекулы используемого полимера (превышает размер частиц монтмориллонита) самого полимера требуется значительно меньше, а качество стабилизации повышается (увеличивается межчастичное расстояние). Кроме того, присутствие высокомолекулярного полимера улучшает гидродинамические характеристики потока композиции (ламинарность потока при больших скоростях течения) и, следовательно, упрощает процесс нанесения ингибитора с помощью насосов высокого давления.In the indicated pH range, the long and polar molecules of the proposed polymer straighten in solution (at lower values they coagulate in a compact ball, higher values are acceptable but not desirable due to hygienic and environmental requirements), they are easily and firmly adsorbed on the polar surface of montmorillonite microparticles and reliably provide aggregative stability of the resulting colloidal dispersion. In the indicated concentration range, the required level of rheological properties is also provided: pseudoplasticity (thixotropy) at low shear rates and the Newtonian flow under conditions of high-speed dynamic action. Due to the high molecule length of the polymer used (exceeds the particle size of montmorillonite), the polymer itself is required much less, and the quality of stabilization increases (the interparticle distance increases). In addition, the presence of a high molecular weight polymer improves the hydrodynamic characteristics of the flow of the composition (laminar flow at high flow rates) and, therefore, simplifies the process of applying the inhibitor using high pressure pumps.

Заявленная совокупность существенных признаков, а именно качественный и количественный состав ингибитора коррозии стали, обеспечивает получение технического результата и позволяет:The claimed combination of essential features, namely the qualitative and quantitative composition of the corrosion inhibitor of steel, provides a technical result and allows you to:

1) получить недорогое средство на основе общедоступных компонентов, причем их количественный состав и концентрации сведены до минимума;1) get an inexpensive tool based on commonly available components, and their quantitative composition and concentration are minimized;

2) использовать нетоксичные и биоразлагаемые исходные компоненты, что очень важно с гигиенической и экологической точек зрения;2) use non-toxic and biodegradable starting components, which is very important from a hygienic and environmental point of view;

3) получить состав, который обладает целым рядом новых положительных качеств:3) get a composition that has a number of new positive qualities:

- устойчив к термодеструкции и механодеструкции;- resistant to thermal degradation and mechanical degradation;

- возможностью его приготовления заранее в концентрированном виде;- the possibility of its preparation in advance in a concentrated form;

- работоспособностью в широком диапазоне температур;- operability in a wide temperature range;

- улучшенными гидродинамическими характеристиками;- improved hydrodynamic characteristics;

- высокой технологичностью применения (нанесения) ингибитора.- high adaptability of the use (application) of the inhibitor.

Осуществление изобретения: Способ получения ингибитора коррозии сталиThe implementation of the invention: A method of obtaining a corrosion inhibitor of steel

В емкость, снабженную мешалкой и рН-метром, загружают концентрированный водный раствор полиакриламида с молекулярной массой 104-107, с концентрацией 0,01-0,2 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке, затем вводят концентрированный водный раствор кальцинированной соды с концентрацией 2-4 мас.% и доводят рН до 8-9, после чего со скоростью не более 2 л/мин вводят раствор водной суспензии модифицированного бентонита с концентрацией 1-2 мас.% и полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин, затем, можно через длительный промежуток времени непосредственно перед нанесением, добавляют расчетное количество воды до получения ингибитора заданной концентрации.A concentrated aqueous solution of polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 , with a concentration of 0.01-0.2 wt.%, Is loaded into a container equipped with a stirrer and a pH meter, then the process is carried out with the stirrer working, then a concentrated aqueous solution of calcined soda with a concentration of 2-4 wt.% and adjust the pH to 8-9, after which a solution of an aqueous suspension of modified bentonite with a concentration of 1-2 wt.% is introduced at a speed of not more than 2 l / min and the resulting mass is stirred for 3-5 min, then, after a long period of time edstvenno before application, add the calculated amount of water to obtain the desired concentration of the inhibitor.

Полученный состав находится в пределах заявленной концентрации. А сам способ по сравнению с прототипом обладает рядом преимуществ:The resulting composition is within the declared concentration. And the method itself in comparison with the prototype has several advantages:

- сокращает время приготовления раствора;- reduces the time of preparation of the solution;

- упрощает технологию приготовления ингибитора за счет исключения операции по контролю температуры;- simplifies the technology of preparation of the inhibitor by eliminating the operation for temperature control;

- обеспечивает возможность приготовления раствора ингибитора с последующим разбавлением его водой до требуемой концентрации непосредственно перед употреблением (временной промежуток от смешения основных компонентов до разбавления концентрированной композиции водой может составлять до нескольких месяцев при условии ее хранения при положительных температурах и закрытом состоянии).- provides the ability to prepare an inhibitor solution with subsequent dilution with water to the desired concentration immediately before use (the time period from mixing the main components to diluting the concentrated composition with water can be up to several months if stored at positive temperatures and closed).

Таким образом, готовый продукт с указанной совокупностью признаков обеспечивает получение технического результата.Thus, the finished product with the specified set of features provides a technical result.

Пример конкретного способа получения ингибитора коррозии сталиAn example of a specific method of obtaining a corrosion inhibitor of steel

Для обработки, например, одного пролета железнодорожного моста заявленный ингибитор готовят следующим образом.To process, for example, one span of a railway bridge, the claimed inhibitor is prepared as follows.

В двух отдельных емкостях объемом 120 л и 60 л предварительно готовят концентрированные растворы исходных компонентов. В первую емкость объемом 120 литров загружают 40 кг воды и при перемешивании засыпают 0,02 кг полиакриламида с молекулярной массой 4·106 (например, марки АК-642 ТУ 6-02-00209912-65-99), затем вводят водный раствор кальцинированной соды с концентрацией 3 мас.% и доводят рН до 8-9 (требуется около 10 л раствора соды).In two separate containers with a volume of 120 l and 60 l, concentrated solutions of the starting components are preliminarily prepared. 40 kg of water are loaded into the first 120 liter container and 0.02 kg of polyacrylamide with a molecular weight of 4 · 10 6 (for example, grade AK-642 TU 6-02-00209912-65-99) is poured with stirring, then an aqueous solution of calcined soda with a concentration of 3 wt.% and adjust the pH to 8-9 (about 10 l of soda solution is required).

Во вторую емкость объемом 60 литров при перемешивании загружают 3,0 кг модифицированной бентонитовой глины с содержанием монтмориллонита более 80% (например, марки «Бентокон» ТУ 5751-002-58156178-02) и 47,0 кг воды.3.0 kg of modified bentonite clay with a content of montmorillonite of more than 80% (for example, Bentocon grade TU 5751-002-58156178-02) and 47.0 kg of water are loaded into a second container of 60 liters with stirring.

Затем содержимое емкости с бентонитом выливают при постоянном перемешивании со скоростью 2 л/мин в емкость с полиакриламидом, состав перемешивают до однородного состояния 3-5 мин.Then the contents of the container with bentonite are poured with constant stirring at a speed of 2 l / min into the container with polyacrylamide, the composition is stirred until a homogeneous state is 3-5 minutes.

В результате получается 100 кг концентрированного раствора ингибитора, который может храниться в закрытом виде длительное время. Непосредственно перед нанесением ингибитора полученный концентрат заливают в емкость объемом 1000 литров, добавляют 900 кг воды и перемешивают. Можно также использовать и более концентрированные растворы полиакриламида и модифицированного бентонита при приготовлении концентрата, однако при этом повышается вязкость раствора полимера, что затрудняет процедуру смешивания компонентов, особенно в полевых условиях и пониженных температурах.The result is 100 kg of concentrated inhibitor solution, which can be stored closed for a long time. Immediately before applying the inhibitor, the resulting concentrate is poured into a container of 1000 liters, 900 kg of water are added and mixed. You can also use more concentrated solutions of polyacrylamide and modified bentonite in the preparation of the concentrate, but this increases the viscosity of the polymer solution, which complicates the procedure for mixing the components, especially in the field and at low temperatures.

Таким образом, полученный состав находится в пределах заявленных концентраций (полиакриламид 0,002 мас.%, бентонит 0,3 мас.%, сода 0,03 мас.%).Thus, the resulting composition is within the declared concentrations (polyacrylamide 0.002 wt.%, Bentonite 0.3 wt.%, Soda 0.03 wt.%).

Применение ингибитора коррозии стали, полученного описанным способом, осуществляется следующим образом.The use of a steel corrosion inhibitor obtained by the described method is as follows.

Жидкий ингибитор на стальные конструкции наносят с помощью наноса высокого давления. В результате взаимодействия жидкой струи ингибитора со стальной твердой поверхностью образуется полимерно-минеральная пленка с высокими механическими и адгезионными свойствами.A liquid inhibitor is applied to steel structures using a high pressure deposit. As a result of the interaction of the liquid jet of the inhibitor with a solid steel surface, a polymer-mineral film with high mechanical and adhesive properties is formed.

Предварительные лабораторные испытания заявленного ингибитора коррозии стали при температуре от - 40 до +45°С показали, что он обеспечивает степень защиты 95-99% и снижает скорость коррозии до 0,0001 г/м2/ч.Preliminary laboratory tests of the claimed steel corrosion inhibitor at temperatures from -40 to + 45 ° C showed that it provides a degree of protection of 95-99% and reduces the corrosion rate to 0.0001 g / m 2 / h.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании каждого из объектов заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using each of the objects of the claimed group of inventions:

- для заявленного каждого изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в соответствующей формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;- for each claimed invention, in the form described in the corresponding claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application has been confirmed;

- заявленные технические решения способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the claimed technical solutions are capable of ensuring the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует требованию «промышленная применимость».Therefore, the claimed group of inventions meets the requirement of "industrial applicability".

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленной группы изобретений как для объекта - вещество, так и для объекта - способ, позволяют утверждать, что заявляемые решения соответствуют требованию «новизна» и «изобретательский уровень».The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed group of inventions for both the object - substance and the object - method, allow us to state that the claimed solutions meet the requirement of "novelty "And" inventive step ".

Следует заметить, что преимущества предлагаемой группы изобретений обеспечиваются представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания эффективного ингибитора из недорогих компонентов и простой технологии его получения, причем практически в любом месте.It should be noted that the advantages of the proposed group of inventions are provided by the presented set of essential features, each of which performs its function, and together, in conjunction, they solve the problem of creating an effective inhibitor from inexpensive components and a simple technology for its preparation, almost anywhere.

Раскрытый предпочтительный вариант (пример) осуществления приведен в качестве иллюстрации, а не ограничения.The disclosed preferred embodiment (example) is provided by way of illustration and not limitation.

Claims (2)

1. Ингибитор коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины, отличающийся тем, что в качестве водорастворимого полимера использован полиакриламид с молекулярной массой 104-107, а в качестве бентонитовой глины использован модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полиакриламид с молекулярной массой 104-107 0,0005-0,01 модифицированный бентонит 0,1-0,5 кальцинированная сода 0,01-0,02 вода остальное
1. A steel corrosion inhibitor based on a water-soluble polymer and bentonite clay, characterized in that polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 is used as a water-soluble polymer, and modified bentonite with a montmorillonite content of 80% or more is used as a bentonite clay in the following ratio components, wt.%:
polyacrylamide with a molecular weight of 10 4 -10 7 0.0005-0.01 modified bentonite 0.1-0.5 soda ash 0.01-0.02 water rest
2. Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины по п. 1, заключающийся в том, что в емкость, снабженную мешалкой и рН-метром, загружают концентрированный водный раствор водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиакриламид с молекулярной массой 104-107 с концентрацией 0,01-0,2 мас.%, а затем при работающей мешалке вводят концентрированный водный раствор кальцинированной соды с концентрацией 2-4 мас.% и доводят рН до 8-9, после чего со скоростью не более 2 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины, в качестве которой используют модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более с концентрацией 1-2 мас.%, полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин и добавляют расчетное количество воды. 2. A method of obtaining a corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer and bentonite clay according to claim 1, which consists in loading a concentrated aqueous solution of a water-soluble polymer using a polyacrylamide with a molecular weight of 10 to a container equipped with a stirrer and a pH meter 4 -10 7 with a concentration of 0.01-0.2 wt.%, And then with a working stirrer, a concentrated aqueous solution of soda ash with a concentration of 2-4 wt.% Is introduced and the pH is adjusted to 8-9, after which, with a speed of not more 2 l / min inject the solution into discharge slurry of bentonite clay which is used as a modified montmorillonite bentonite with a content of 80% or more at a concentration of 1-2 wt.%, the resulting mixture is stirred for 3-5 minutes and added calculated amount of water.
RU2010104096/02A 2010-02-09 2010-02-09 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production RU2418101C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104096/02A RU2418101C1 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010104096/02A RU2418101C1 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418101C1 true RU2418101C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44732670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010104096/02A RU2418101C1 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418101C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2864159C (en) Rapidly inverting water-in-oil polymer emulsions
US7638468B2 (en) Surfactant based viscoelastic fluids
US20140158355A1 (en) Crosslinked synthetic polymer gel systems for hydraulic fracturing
US20110105369A1 (en) Well treatment fluids containing a viscoelastic surfactant and a cross-linking agent comprising a water-soluble transition metal complex
US20150284625A1 (en) Composition and method for treating subterranean formations using a gel composition containing nanoparticles
SA93130494B1 (en) Gel reinforced with fibers for use in underground treatment operations
MXPA02009684A (en) Viscosity reduction of viscoelastic surfactant based fluids.
UA123365C2 (en) Formulations and methods
DE2843452A1 (en) GEL-LIKE WATER-EPOXY-SAND SYSTEM FOR STRENGTHENINGS
RU2717007C2 (en) Cross-linking composition comprising synthetic layered silicate
DE2426613A1 (en) CORROSION INHIBITION
RU2418102C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
US20150299557A1 (en) Use of organoclay as emulsifier in polymeric gels for water permeability reduction
JPS63168485A (en) Grout to be injected into ground
AU2010317506A1 (en) Compositions and methods to stabilize acid-in-oil emulsions
RU2418101C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
RU2353709C2 (en) Steel corrosion inhibitor and method of its receiving
AU2002337551B2 (en) Sealing composition and its use
RU2418100C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
CN116285938B (en) Functional composite fracturing fluid thickener and preparation method thereof
WO2020079149A1 (en) Method of providing homogeneous aqueous polyacrylamide concentrates and use thereof
RU2387740C1 (en) Steel corrosion inhibitor and method for obtaining thereof
CN109312217A (en) Low-phosphorous and without phosphorus gelling hydrocarbon well treatment fluid
US20190367803A1 (en) Easily dispersible polymer powder for hydrocarbon extraction
JP3150380B2 (en) Ground injection agent and its injection method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120210