RU2418102C1 - 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
RU2418102C1
RU2418102C1 RU2010111975/02A RU2010111975A RU2418102C1 RU 2418102 C1 RU2418102 C1 RU 2418102C1 RU 2010111975/02 A RU2010111975/02 A RU 2010111975/02A RU 2010111975 A RU2010111975 A RU 2010111975A RU 2418102 C1 RU2418102 C1 RU 2418102C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
inhibitor
bentonite
concentration
solution
Prior art date
Application number
RU2010111975/02A
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 RU2010111975/02A priority Critical patent/RU2418102C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2418102C1 publication Critical patent/RU2418102C1/en

Links

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: composition contains, wt %: poly-acryl-amide-gel 0.01-0.02, modified bentonite with contents of montmoryllonite 80 % and over 0.1-0.5 and water - the rest. The procedure for production of inhibitor consists in introducing solution of water suspension of modified bentonite of concentration 2-20 wt % into concentrated water solution of poly-acryl-gel of 0.6-2.5 concentration at operating mixer and at rate of supply not more, than 2 l/min. Calculated amount of water is added into produced mass and is mixed during 3-5 min. If necessary, in field conditions water can be added directly before inhibitor usage. Insignificant concentrations of general access non-toxic components are present in the composition. The finished product is referred to low-hazard bio-de-composed substances.
EFFECT: high protective properties of steel items from corrosion.
2 cl, 1 tbl

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. 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), позволяющую организовать его производство (получение) непосредственно на месте (обработка, например, железнодорожного моста);3) to simplify the technology of its receipt (preparation), allowing to organize 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 указанном 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 the specified technical solution, the substance — a corrosion inhibitor of 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 6000 (марка ПЭГ 6000).This composition uses a water-soluble polymer (polyoxyethylene) with a low molecular weight of 6000 (PEG 6000).

Данный ингибитор при нанесении на стальное изделие обеспечивает высокую степень защиты, а также снижает скорость коррозии.This inhibitor, when applied to a steel product, provides a high degree of protection and also reduces the corrosion rate.

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) состав приготавливается в относительно узком температурном диапазоне (18-22°C);2) the composition is prepared in a relatively narrow temperature range (18-22 ° C);

3) требуется длительное время для набухания и смешения компонентов;3) it takes a long time for swelling and mixing of the components;

4) относительно высокая концентрация компонентов;4) a relatively high concentration of components;

5) многокомпонентность состава.5) multicomponent composition.

В известном способе получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера в водной среде в емкость, снабженную мешалкой и pH-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°C, затем вводят раствор кальцинированной соды с концентрацией 0,9-1,0 мас.% и доводят pH 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 of water and the resulting mixture is stirred for 10-15 min.

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:The technical result of the group of inventions is:

1) упрощение технологии приготовления ингибитора за счет исключения операций по контролю температуры;1) the simplification of the technology of preparation of the inhibitor due to the exclusion of operations for temperature control;

2) сокращение времени приготовления раствора;2) reducing the time of preparation of the solution;

3) возможность приготовления концентрированного раствора ингибитора с последующим его разбавлением до требуемой концентрации непосредственно перед употреблением;3) the possibility of preparing a concentrated solution of the inhibitor with its subsequent dilution to the desired concentration immediately before use;

4) снижение расхода реагентов для ингибирования поверхности, улучшение гигиенических и экологических свойств состава за счет уменьшения концентрации компонентов;4) reducing the consumption of reagents for surface inhibition, improving the hygienic and environmental properties of the composition by reducing the concentration of components;

5) уменьшение внутреннего трения при перекачивании и нанесении ингибитора за счет использования водорастворимого полимера с высокой молекулярной массой.5) reduction of internal friction during pumping and application of the inhibitor due to the use of a water-soluble polymer with a high molecular weight.

6) снижение числа компонентов ингибитора до трех.6) a decrease in the number of inhibitor components to three.

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 и бентонитовой глины в качестве водорастворимого полимера использован полиакриламид-гель, 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 regarding the substance is achieved by the fact that in the known steel corrosion inhibitor based on a water-soluble polymer and bentonite clay, a polyacrylamide gel is used as a water-soluble polymer, and modified bentonite with a content of montmorillonite of 80% is used as a bentonite clay more in the following ratio of components, wt.%:

Полиакриламид-гельPolyacrylamide gel 0,01-0,20.01-0.2 Модифицированный бентонитModified Bentonite 0,1-0,50.1-0.5 ВодаWater остальноеrest

Полиакриламид-гель - это промежуточный продукт радикальной полимеризации акриламида, являющийся концентрированным раствором (5-10% мас.%) полиакриламида с молекулярным весом (4-5)·106 в воде. Полиакриламид-гель легко растворяется в воде и, кроме того, обладает слабощелочными свойствами (pH 8-10) и, следовательно, отсутствует необходимость использования соды для регулирования щелочных свойств. Кроме того, молекулярная масса полиакриламид-геля находится в наиболее предпочтительной для реализации изобретения области молекулярных масс, и этот продукт дешевле.Polyacrylamide gel is an intermediate product of the radical polymerization of acrylamide, which is a concentrated solution (5-10% wt.) Of polyacrylamide with a molecular weight of (4-5) · 10 6 in water. Polyacrylamide gel is easily soluble in water and, in addition, has slightly alkaline properties (pH 8-10) and, therefore, there is no need to use soda to control alkaline properties. In addition, the molecular weight of the polyacrylamide gel is in the most preferred molecular weight region for carrying out the invention, and this product is cheaper.

Помимо этого в предлагаемом составе использован модифицированный бентонит с высоким содержанием основного действующего компонента - минерала монтмориллонита (более 80%, тогда как в обычных бентонитах его содержание не превышает 50%). В модифицированном бентоните размер глинистых частиц снижен до 1-100 нм и улучшена набухаемость, что обеспечивает легкость растворения, повышенную седиментационную устойчивость суспензии, облегчение и сокращение времени на приготовление растворов. Более высокая стоимость модифицированного бентонита (примерно в 1,5-2 раза) по сравнению с бентонитом в прототипе компенсируется его более низким содержанием (примерно в 5 раз).In addition, the proposed composition used modified bentonite with a high content of the main active ingredient - the mineral montmorillonite (more than 80%, while in ordinary bentonites its content does not exceed 50%). In modified bentonite, the size of clay particles is reduced to 1-100 nm and the swelling is improved, which provides ease of dissolution, increased sedimentation stability of the suspension, facilitating and reducing the time for preparing solutions. The higher cost of modified bentonite (about 1.5-2 times) compared with bentonite in the prototype is offset by its lower content (about 5 times).

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.

Использование полимера с высокой молекулярной массой дает возможность существенно, в 5-10 раз, уменьшить требуемое количество (концентрацию) как самого полимера, так и других компонентов. Снижение концентрации компонентов становится возможным также за счет одновременного использования модифицированного бентонита, где доля основного действующего вещества -минерала монтмориллонита - достигает 80% и более.The use of a polymer with a high molecular weight makes it possible to significantly, 5-10 times, reduce the required amount (concentration) of both the polymer itself and other components. A decrease in the concentration of components also becomes possible due to the simultaneous use of modified bentonite, where the proportion of the main active substance, montmorillonite mineral, reaches 80% or more.

Удается достигнуть оптимального соотношения между компонентами с одновременным уменьшением их количества, необходимым для достижения требуемого защитного эффекта. Количество компонентов ингибитора снижено до минимума (трех, включая воду).It is possible to achieve the optimal ratio between the components with a simultaneous decrease in their quantity necessary to achieve the desired protective effect. The number of inhibitor components is reduced to a minimum (three, including water).

Кроме того, соотношения указанных компонентов в известном конечном продукте и предлагаемом продукте значительно разнятся. Сравним:In addition, the ratios of these components in the known final product and the proposed product vary significantly. 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 0,01-0,2 (0,0005-0,01 на сухое вещество)0.01-0.2 (0.0005-0.01 per dry matter) Полиакриламид-гель (молекулярная масса (4-5)·106)Polyacrylamide gel (molecular weight (4-5) · 10 6 ) 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 00 ОтсутствуетAbsent

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 в пересчете на сухое вещество);- the use of modified bentonite also allows you to significantly (at times) reduce its required amount to obtain the final product (5-8 times in terms of dry matter);

- потребность в кальцинированной соде отсутствует. Это обусловлено тем, что полиакриламид-гель уже обладает слабощелочными свойствами, pH порядка 8-10.- there is no need for soda ash. This is due to the fact that the polyacrylamide gel already has slightly alkaline properties, a pH of about 8-10.

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 в малой концентрации улучшает гидродинамические характеристики раствора ингибитора, что 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.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 in low concentrations improves the hydrodynamic characteristics of the inhibitor solution, which 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 additional safety measures.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений в отношении способа достигается тем, что в известном способе получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины в емкость, снабженную мешалкой, загружают концентрированный водный раствор водорастворимого полимера, в качестве которого использован полиакриламид-гель, с концентрацией 0,6-2,5 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке, затем со скоростью не более 2 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины, в качестве которой использован модифицированный бентонит с концентрацией 2-20 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин.The specified single technical result in the implementation of the group of inventions in relation to the method is achieved by the fact that in the known method for producing a corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer and bentonite clay, a concentrated aqueous solution of a water-soluble polymer, which is used as a polyacrylamide gel, is loaded into a container with a concentration of 0.6-2.5 wt.%, then the process is carried out with the stirrer working, then a solution of an aqueous suspension of bentonite hl is introduced at a rate of not more than 2 l / min foreign substances, which is used as a modified bentonite with a concentration of 2-20 wt.%, then add the calculated amount of water and the resulting mass is stirred for 3-5 minutes.

Состав материала сформирован таким образом, что при его изготовлении нет прямой зависимости от температурного режима. 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. 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 общедоступных недорогих и нетоксичных компонентов;- the use of generally available inexpensive and 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;

- возможность 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:The proposed inventions are interconnected by a single inventive concept, i.e. the single task to which the claimed group of inventions is aimed is to use publicly available components:

водорастворимого полимера - полиакриламид-геля с молекулярной массой (4-5)·106 и модифицированного бентонита с содержанием монтмориллонита от 80% и более, причем в небольшом количестве, и упрощение технологии (способа) получения конечного продукта, не требующего специального оборудования.a water-soluble polymer - polyacrylamide gel with a molecular weight of (4-5) · 10 6 and modified bentonite with a content of montmorillonite from 80% or more, and in small quantities, and simplification of the technology (method) for obtaining the final product that does not require special equipment.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Ингибитор коррозии сталиSteel corrosion inhibitor

Ингибитор коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины, в котором согласно изобретению в качестве водорастворимого полимера использован полиакриламид-гель, а в качестве бентонитовой глины использован модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более, содержит следующие компоненты, мас.%:A steel corrosion inhibitor based on a water-soluble polymer and bentonite clay, in which according to the invention polyacrylamide gel is used as a water-soluble polymer, and modified bentonite with a content of montmorillonite of 80% or more is used as a bentonite clay, it contains the following components, wt.%:

Полиакриамид-гельPolyacryamide Gel 0,01-0,20.01-0.2 Модифицированный бентонитModified Bentonite 0,1-0,50.1-0.5 ВодаWater остальное.rest.

Присутствие в растворе полимера - полиакриламида с высокой степенью полимеризации и модифицированной бентонитовой глины с повышенным содержанием монтмориллонита обеспечивают агрегативную устойчивость полученного состава (седиментационно устойчивая коллоидная система) с необходимыми реологическими свойствами. Благодаря тому, что оба компонента обладают слабощелочными свойствами (pH 8-10), наличие кальцинированной соды не требуется.The presence in the polymer solution - polyacrylamide with a high degree of polymerization and modified bentonite clay with a high content of montmorillonite provide aggregative stability of the obtained composition (sedimentation-resistant colloidal system) with the necessary rheological properties. Due to the fact that both components have slightly alkaline properties (pH 8-10), the presence of soda ash is not required.

В указанном диапазоне pH длинные и полярные молекулы использованного 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 used polymer are straightened in the 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 stabilization quality 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:The claimed combination of essential features, namely the qualitative and quantitative composition of the steel corrosion inhibitor:

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

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

3) состав обладает целым рядом новых положительных качеств:3) the composition has a number of new positive qualities:

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

- его можно приготовлять заранее в концентрированном виде;- it can be prepared in advance in a concentrated form;

- он работоспособен в широком диапазоне температур;- it is efficient in a wide temperature range;

- обладает улучшенными гидродинамическими характеристиками;- has improved hydrodynamic characteristics;

- высокая технологичность применения (нанесения) ингибитора.- high adaptability of the use (application) of the inhibitor.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Способ получения ингибитора коррозии сталиA method of obtaining a corrosion inhibitor of steel

При осуществлении способа получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера и бентонитовой глины согласно изобретению в емкость, снабженную мешалкой, загружают концентрированный водный раствор водорастворимого полимера, в качестве которого использован полиакриламид-гель, с концентрацией 0,6-2,5 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке. Затем со скоростью не более 2 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины, в качестве которой использован модифицированный бентонит с концентрацией 2-20 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин.When implementing the method for producing a corrosion inhibitor of steel based on a water-soluble polymer and bentonite clay according to the invention, a concentrated aqueous solution of a water-soluble polymer, which is used as a polyacrylamide gel, with a concentration of 0.6-2.5 wt.%, Is loaded into a container equipped with a stirrer then the process is carried out with the stirrer working. Then, with a speed of not more than 2 l / min, a solution of an aqueous suspension of bentonite clay is introduced, which is used as a modified bentonite with a concentration of 2-20 wt.%, Then the calculated amount of water is added and the resulting mass is stirred for 3-5 minutes.

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 ингибитораAn example of a specific method of obtaining an inhibitor

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 при перемешивании 0,4 кг полиакриламид-геля с молекулярной массой 4·106 и концентрацией 5 мас.% (например, марки «Аммиачный» ТУ 6-01-1049-92) и 49,6 кг воды (получаем 50 кг 0,8% раствора полиакриламид-геля). 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 (получаем 50 кг 6% раствора модифицированного бентонита).In two separate containers of 120 l and 60 l, concentrated solutions of the starting components are preliminarily prepared. 0.4 kg of polyacrylamide gel with a molecular weight of 4 · 10 6 and a concentration of 5 wt.% (For example, Ammonia brand TU 6-01-1049-92) and 49.6 kg are loaded into a first container of 120 liters with stirring water (we get 50 kg of a 0.8% solution of polyacrylamide gel). 3.0 kg of modified bentonite clay with montmorillonite content of more than 80% (for example, Bentocon grade TU 5751-002-58156178-02) and 47.0 kg of water (we get 50 kg of 6% are loaded into a second container of 60 liters with stirring) modified bentonite solution).

Затем содержимое емкости с бентонитом выливают при постоянном перемешивании со скоростью 2 л/мин в емкость с полиакриламидом, состав перемешивают до однородного состояния в течении 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 mixed until smooth for 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 полиоксиэтилена и 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 a concentrated solution of the inhibitor, 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 polyoxyethylene and bentonite in the preparation of the concentrate, however, 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-гель 0,04 мас.%, модифицированный бентонит 0,3 мас.%).Thus, the resulting composition is within the declared concentrations (polyacrylamide gel 0.04 wt.%, Modified bentonite 0.3 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°C показали, что он обеспечивает степень защиты 95-99% и снижает скорость коррозии до 0,0001 г/м2ч.Preliminary laboratory tests of the inventive 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 пример (вариант) осуществления изобретения приведен в качестве иллюстрации, а не ограничения.The disclosed preferred example (embodiment) of the invention 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-гель, а в качестве бентонитовой глины использован модифицированный бентонит с содержанием монтмориллонита 80% и более при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полиакриламид-гель 0,01-0,2 модифицированный бентонит 0,1-0,5 вода остальное
1. A steel corrosion inhibitor based on a water-soluble polymer and bentonite clay, characterized in that polyacrylamide gel is used as a water-soluble polymer, and modified bentonite with a content of montmorillonite of 80% or more is used as a bentonite clay in the following ratio, wt.%:
polyacrylamide gel 0.01-0.2 modified bentonite 0.1-0.5 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, загружают концентрированный водный раствор водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиакриламид-гель с концентрацией 0,6-2,5 мас.%, а затем при работающей мешалке 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 2-20 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 3-5 мин. 2. A method of producing 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 0.6- polyacrylamide gel, into a container equipped with a stirrer. 2.5 wt.%, And then with a working stirrer with a speed of not more than 2 l / min, a solution of an aqueous suspension of bentonite clay is introduced, which is used as a modified bentonite with a content of montmorillonite of 80% or more with a concentration of 2-2 0 wt.%, Then add the calculated amount of water and the resulting mass is stirred for 3-5 minutes
RU2010111975/02A 2010-03-30 2010-03-30 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production RU2418102C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010111975/02A RU2418102C1 (en) 2010-03-30 2010-03-30 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010111975/02A RU2418102C1 (en) 2010-03-30 2010-03-30 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418102C1 true RU2418102C1 (en) 2011-05-10

Family

ID=44732671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010111975/02A RU2418102C1 (en) 2010-03-30 2010-03-30 Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418102C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548850C2 (en) * 2013-04-09 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" Corrosion inhibitor for ferrous metals in aqueous and aggressive media
CN105540604A (en) * 2015-12-20 2016-05-04 浙江大学自贡创新中心 Method for preparation of montmorillonite layer load structure used for cladding corrosion inhibitor
RU2693250C1 (en) * 2018-08-10 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "ТОНСПРИНГ" Anticorrosion nanogel

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548850C2 (en) * 2013-04-09 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" Corrosion inhibitor for ferrous metals in aqueous and aggressive media
CN105540604A (en) * 2015-12-20 2016-05-04 浙江大学自贡创新中心 Method for preparation of montmorillonite layer load structure used for cladding corrosion inhibitor
RU2693250C1 (en) * 2018-08-10 2019-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "ТОНСПРИНГ" Anticorrosion nanogel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2864159C (en) Rapidly inverting water-in-oil polymer emulsions
EP1343855B1 (en) Fire retardant compositions with reduced aluminum corrosivity
US7638468B2 (en) Surfactant based viscoelastic fluids
EP1341585B1 (en) Biopolymer thickened fire retardant compositions
US20140158355A1 (en) Crosslinked synthetic polymer gel systems for hydraulic fracturing
EA038081B1 (en) Formulations and methods
US20110105369A1 (en) Well treatment fluids containing a viscoelastic surfactant and a cross-linking agent comprising a water-soluble transition metal complex
DE2426613A1 (en) CORROSION INHIBITION
EP2280055A1 (en) Fire retardant compositions with reduced aluminum corrosivity
RU2418102C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
JPH09503480A (en) Stabilized high solids content low viscosity smectite slurry and preparation method thereof
JPH07506328A (en) Method for producing bentonite slurry with high solids content
US10767265B2 (en) Inorganic phosphate corrosion resistant coatings
CN105542525A (en) Inorganic coating with good storage stability and preparation method thereof
JP2009084323A (en) Polyaniline doped with metal phosphate, method for manufacturing the same, and polyaniline-containing solution and coating material doped with metal phosphate
RU2353709C2 (en) Steel corrosion inhibitor and method of its receiving
KR102001639B1 (en) inorganic binder composition
CN109913626A (en) A kind of hardening media and preparation method thereof
RU2418101C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
RU2418100C1 (en) Inhibitor of steel corrosion and procedure for its production
RU2387740C1 (en) Steel corrosion inhibitor and method for obtaining thereof
UA117131C2 (en) Corrosion inhibitor for protection of crude oil extraction equipment, crude oil pipelines, and crude oil tanks as well as the method of its production
CN106929859A (en) A kind of water-based antirust of residual less and preparation method thereof
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: 20120331