UA124383U - Інгібітор корозії для водних та гліколевих систем - Google Patents

Abstract

Інгібітор корозії для систем на водній або гліколевій основі, які здійснюють перенос тепла від нагрівача до холодильника та забезпечують захист від корозії металевих елементів конструкції, зокрема, мастильно-холодильних рідин та антифризів, що використовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння та у теплофікаційних системах містить олігомерний продукт поліконденсації гліцерину з лимонною кислотою та продуктами її дегідратації у присутності борної кислоти при температурі 160-175 °С впродовж 2,5-3 годин та включає в себе гліцерин, лимонну та борну кислоту, пропіленгліколь, гідроксид натрію та дистильовану воду.

Description

Корисна модель належить до інгібіторів корозії для систем на водній або водно-органічній основі, які здійснюють перенос тепла від нагрівача до холодильника та забезпечують захист від корозії металевих елементів конструкції, зокрема, мастильно-холодильних рідин та антифризів, що використовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння та у теплофікаційних системах. Композиція містить олігомерний продукт поліконденсації гліцерину з лимонною кислотою та продуктами її дегідратації у присутності борної кислоти. Результат - зниження корозійної активності холодильної речовини, усунення токсичних та екологічно небезпечних компонентів, спрощення технології виробництва.

Найбільш поширеними сучасними антифризами та теплоносіями для систем опалення є розчини гліколів (етиленгліколь, пропіленгліколь, діетиленгліколь) або гліцерину з додаванням інгібіторів корозії на основі одно-, або багатоосновних карбонових кислот (карбоксилатні антифризи) ГП.

Відомий Патент ВО Ме2302479, "Ингибитор коррозии для низкозамерзающих охлаждающих жидкостей" |2), який містить бо: 3-4 себацинової кислоти, 8-9 адипінової кислоти, 6,5-7,5 гідроксиду натрію, 3,5-4,0 бензойної кислоти, 30-40 води, 0,25-0,50 бензотриазолу, 1-2 бікарбонату натрію, решта - етиленгліколь. Недоліком відомого інгібітору є високий вміст солей органічних кислот (до 20 95), що може призвести до агрегатної нестабільності охолоджувальної рідини внаслідок низької розчинності солей у суміші етиленгліколю з водою. Зниження концентрації солей недоцільно, оскільки вони не мають вираженої протикорозійної дії.

Відомий патент ВО Мо 2240338 |ЗІ, у якому розкривається композиція рідкого теплоносія, що включає суміш солі Сі-С2 карбонової кислоти та солі Сз-Св карбонової кислоти у співвідношенні 3:1-1:3, тіазол, що містить вуглеводневі радикали та сіль Св-Сі2 карбонової кислоти, вміст якої у розчині становить 1-10, причому композиція має рН 8-9,5. Недоліком відомої композиції є те, що суміш низькомолекулярних солей карбонових кислот хоч і забезпечує синергічне зниження температури замерзання композиції внаслідок утворення евтектичної суміші, не має достатньо високих антикорозійних властивостей. При підвищених температурах (більше 50 С) сіль кислоти Сі (мурашиної) нестійка і може розкладатися з утворенням окису вуглецю, тому антифризи на основі форміатів використовуються при температурах не вище 50 "С, що не дозволяє використовувати відому композицію у двигунах внутрішнього згоряння.

Зо Відомий інгібітор на основі етиленгліколю (ВО 2095388) |4|, який містить етиленгліколь, фосфат триетаноламіну або фосфат метилдіеєтаноламіну, або їх суміш у будь-яких співвідношеннях, сіль лужного металу 2-меркаптобензтіазолу, тетраборат натрію (декагідрат),

Інгібітор солеутворення. Недоліком відомого інгібітору є використання фосфату триетаноламіну, який стимулює корозію міді та її сплавів навіть у присутності меркаптотіазолу.

Відомий інгібітор корозії для антифризу (ВО 2241784) |5Ї для систем охолодження двигунів внутрішнього згоряння та як теплоносій у теплообмінних апаратах. Інгібітор містить мас. 9: 6,5- 7,5 адипінової кислоти, 4,5-5,0 гідроксиду натрію, 2,0-3,0 бензойної кислоти, 4,0-4,5 тетраборату натрію, 0,10-0,15 солі лужного металу та 2-меркаптобензтіазолу, 10,0-12,0 води, 2,5-5,0 продукту взаємодії офенілендіаміну з нітритом натрію та бензойною кислотою, етиленгліколь - решта.

Недоліком відомого інгібітору є великий вміст тетраборату, що перевищує розчинність його у водно-гліколевій суміші при низькій температурі, що може призвести до утворення осадів на теплообмінних поверхнях. Крім того, не розкритий склад та технологія виготовлення продукту взаємодії о-фенілендіаміну з нітритом натрію та бензойною кислотою, що не дозволяє відтворити запатентований інгібітор без додаткових відомостей.

Відомий інгібітор корозії для антифризів теплообмінних систем (ША 103320) |б6), який містить метасилікат натрію (14-15 95), нітрит натрію (3,8-4,0 95), бензоат натрію (23,0-25,0 95), адипінат натрію (1,6-1,8 95) нітороген- та сульфуропохідні бензолу - бензотриазол, каптакс (0,2-0,3 95), та додатково містить сахарозу (0,1-0,2 9о), танін (0,02-0,05 95), кремнійорганічний піногасник (0,001- 0,008 90) та воду дистильовану.

Недоліком відомого інгібітору є великий вміст метасилікату натрію, який нестабільний при рнНе10,9 і може утворювати осади на поверхні теплообмінного обладнання, а підвищення рн може призвести до корозії алюмінію та латуні. Відзначається, що концентрація нітриту натрію швидко знижується в процесі експлуатації. Оскільки нітрит належить до "небезпечних" інгібіторів, це може викликати посилену корозію чавуну та сталі. (1)

Патент 05 5422026 А Г/| розкриває безфосфатний концентрат антифризу, який містить від 0,01 до 0,5 95 борату, у перерахунку на В.О7, від 0,1 до 1,0 95 себацинату, від 0,53 до 1,0 95 молібдати у перерахунку на Моб», від 0,04 до 0,22 95 меркаптобензтіазол, від 0,04 до 0,3 95 нітрату, від 0,05 до 0,3 95 толілтриазолу та від 0,042 до 0,09 95 силікату. рН встановлюється бо додаванням гідроксиду лужного металу на рівні 9-10 у розведеному антифризі. Додатково вводиться полігліколевий, або силіконовий піногасник. Основу концентрату складають гліколі, такі як етиленгліколь, пропіленгліколь, діетиленгліколь або їх суміш. Концентрація гліколей у концентраті становить 90-98 95.

Недоліком відомого концентрату антифризу є нестабільність внаслідок малої розчинності солей у гліколях. У розведеному антифризі, при зазначеному значенні рН, можливе зниження концентрації силікату внаслідок випадіння його у осад, що призведе до збільшення корозії алюмінію понад встановлену межу.

Задачею створення корисної моделі є розробка інгібітору корозії для систем на водній або водно-органічній основі, які здійснюють перенос тепла від нагрівача до холодильника та забезпечують захист від корозії металевих елементів конструкції, зокрема, мастильно- холодильних рідин для обробки металів та антифризів, що використовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння та у теплофікаційних системах, який відповідає вимогам діючих стандартів, виробляється з доступних матеріалів, не забруднює навколишнього середовища, стабільного впродовж терміну експлуатації.

Відомо, що в лужній області, яка відповідає анодному процесу поляризації, надійний захист від корозії можливий тільки при ступені заповнення поверхні металу адсорбованим інгібітором, близьким до одиниці ВІ. Це означає, що поверхня металу повинна бути повністю вкрита молекулами інгібітору. Такі властивості притаманні розчинним полярним полімерам, які мають у своєму складі гідрофільні групи (9, 10). Відомо застосування декстрину у складі стандартного антифризу (11), але його протикорозійна дія недостатня, оскільки він не має у своєму складі груп, здатних до іонізації.

Відомо також, що лимонна кислота та ненасичені продукти її дегідратації - аконітова, ітаконова та цитраконова кислоти мають властивості інгібіторів корозії. Зокрема, відомо використання аконітової кислоти, ітаконової кислоти та її монометилового ефіру для захисту сталі від корозії у нейтральних водних розчинах у концентрації 0,001-0,005 95. Лимонна кислота - інгібітор корозії чорних металів у нафті (12). Відомо застосування лимонної кислоти у складі карбоксилатних інгібіторів корозії для антифризів. Відзначається, що у присутності лимонної кислоти зменшується окислення гліколевих компонентів антифризу (131.

Предметом запропонованої корисної моделі є інгібітор, який містить водорозчинну

Зо багатофункціональну олігомерну сполуку, утворену шляхом взаємодії лимонної кислоти та продуктів її дегідратації з гліцерином у присутності борної кислоти. Зазначена олігомерна сполука має властивості інгібітору корозії металів, які входять до складу конструктивних елементів двигунів внутрішнього згоряння.

Нагрівання лимонної кислоти до температури 150-200 "С супроводжується низкою процесів дегідратації та декарбоксилування (виділення двоокису вуглецю), основними продуктами яких є кислоти - аконітова, цитраконова та ітаконова.

Першим продуктом дегідратації лимонної кислоти є трикарбонова аконітова кислота, яка в подальшому перетворюється у ітаконову кислоту та її ізомер - цитраконову кислоту. Останні дві кислоти, які належать до типу янтарної кислоти, виділяються не у чистому вигляді, а у вигляді ангідридів (141.

Структура продуктів дегідратації лимонної кислоти наведені на фігурах 1-3.

Дегідратація лимонної кислоти та поліконденсація кислот відбуваються при підвищеній температурі, що пов'язано з можливістю протікання побічних реакцій, які призводять до погіршення якості кінцевого продукту. Зокрема, при тривалому нагріванні розчину лимонної кислоти у гліцерині відбувається значне потемніння реакційної суміші, що, ймовірно, пов'язано з утворенням гетероциклічних сполук за участю акролеїну. Для зниження температури реакції використовують кислотні каталізатори - сірчану кислоту, толуолсульфокислоту (тозілат), метансульфокислоту (мезілат), але застосування їх при синтезі інгібітору корозії для антифризу недоцільно, оскільки їх залишки у готовому продукті можуть бути активаторами корозії.

Борна кислота може взаємодіяти з багатоатомними спиртами (гліцерин, маніт, ксиліт, сорбіт), а також з вуглеводами, з утворенням кислот, значно сильніших за борну, придатних для ацидиметричного титрування у присутності фенолфталеїну (15). Відомо застосування цих кислот (кислот Льюіса) як каталізаторів етерифікації (патент 05 4704453 А Ргерагайоп ої аіКуідіисовідев) (161: "п Пів ргосе55, ап аїКаїї тега! заїї ої а Богіс асій і5 адаєай о Ше геасійоп воіЇшіоп реїоге ог дигіпу пе геасійоп, ШТе атоипі ої Ше заїї адаєай реїпд едиїмаїепі о ог іп ехсе55 ої Ше атоипі ої Ше асідіс саїауві. Ав а гевиїйї, Ше саїа|уїнс асій і сопмепесй ю їїз аїКаїї теїзаї заїї, апа Шїе Ірегаїеа рогіс асіа іє сопмепесй (0 а діисозе/рогіс асіа сотріех мпіси, і5 а сотріех І ем/із асід, іп шт азбвитев Ше гої ої пе асідіс саїауві, діміпд зйиб5їапіанну раїег ргодисів. Тпів їіпаїпд і вигргівіпу іп їйаї й пай реєп ехресієд пійепо паї асезаїї2айоп ої діисозе жоціа їаКе ріасе опіу іп ШТте ргезепсе ої НО іоп5 іп сопсепігайоп5 сотезропаїпд юю а рн-еЗ3."

У заявленому способі сіль борної кислоти реагує з глюкозою з утворенням комплексу глюкоза/борна кислота, який, як комплексна кислота Льюїса, відіграє роль каталізатора, що дозволяє проводити процес при більш низькій температурі і отримувати світлий продукт синтезу. При цьому рН реакційної маси підтримується на рівні рНе3.

Відомо застосування продукту взаємодії гліцерину та борної кислоти як формувально- охолоджуючої рідини для формування зерен з розплавів дорогоцінних металів - золота та срібла (патент ВО 2199575) (171.

У патенті розкривається процес отримання формувально-охолоджувального середовища, який включає обробку гліцерину загущуючим агентом, за який використовується борна кислота у кількості 20-30 95 від маси гліцерину, а обробку ведуть при температурі 120-140 "С впродовж 40-80 хвилин. Отриманий продукт (борогліцерин) має високу в'язкість, яка підвищується при збільшенні вмісту борної кислоти, що свідчить про полімерний характер речовини.

Авторами було запропоновано використання борогліцерину, отриманого за цим патентом, після нейтралізації до рН 7,5-9,5, як концентрату мастильно-холодильної рідини для обробки різанням чорних та кольорових металів. Використовувався 3-55905 розчин концентрату на операціях точіння, фрезерування, свердління та шліфування сталі, алюмінію, латуні. Під час експлуатації мастильно-холодильних рідин на основі борогліцерину було помічено, що вони утворюють на поверхні металу стійкий шар, який зберігається навіть після промивки і забезпечує міжопераційний захист деталей із сталі, латуні та алюмінію (181. Ці спостереження підтверджуються тим фактом, що полігідроксосполуки бору загальною формулою

МеВеНгоОзтв"Нг2О та МиВ2гСі2НієОго"Н2О мають високі захисні властивості у нейтральному середовищі при циклічному нагріванні та охолодженні води, не викликають місцевої корозії.

Захисний ефект пов'язується з адсорбційною дією продуктів |в).

Оскільки гідроксосполуки бору проявляють активність як каталізатори етерифікації, а також мають властивості інгібіторів корозії, використання їх у корисній моделі доцільно.

Відомий патент ОА 86776 І, у якому розкриваєтья інгібітор корозії поліметалевих систем, який є органічною речовиною (19). У структуру введено принаймні один з лінійних фрагментів:

Зо поліефірний, поліазоефірний та/або політіоефірний, сполучений безпосередньо, або через кроссо-сполучення з високополяризованим замісником, або сіль такої речовини. Формули таких речовин - похідних третинного аміну та тіокарбаміду представлені на фігурах 4 та 5.

Недоліком є наявність похідних тіокарбаміду, який, при тривалому режимі нагрів- охолодження, характерному для двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ), може розкладатися з утворенням агресивного сірководню та аміаку. Четвертинні амонієві сполуки, використані як високополяризовані замісники, проявляють активність у кислому середовищі (катапіни), у той час як антифризи для ДВЗ та теплофікаційних систем мають лужне середовище.

Найбільш близьким до корисної моделі є патент 5) 1713989 "Способ защить! черньх металлов от коррозии", у якому обробку виробу, який захищається, проводять у розчині бороглюконату натрію (201.

Захисний ефект обумовлений наявністю у складі інгібітору радикалів, які складаються з груп -СН»ОН та -СООН, а також сполук бору, зокрема бороглюконату (191.

Недоліком прототипу є те, що захисний ефект обумовлений утворенням захисного шару з оксидів заліза, тому інгібітор за прототипом не може бути використаний для захисту інших металів та сплавів, зокрема алюмінію, міді, латуні, що робить неможливим його застосування у складі антифризів.

Задачею корисної моделі є створення концентрату антифризу, який відповідає вимогам відповідних стандартів та виробляється з недефіцитних та нетоксичних матеріалів.

Поставлена задача вирішується тим, що в гліколевий (етиленгліколь, пропіленгліколь, діетиленгліколь) або гліцериновий концентрат з вмістом 2-595 води вводиться інгібітор на основі продукту конденсації лимонної кислоти та продуктів її дегідратації з гліцерином у присутності борної кислоти, нейтралізованого гідроксидом лужного металу до рН 10,0-10,5.

Згідно з заявленою корисною моделлю, синтез інгібітору відбувається у дві стадії, на першій з яких з гліцерину та борної кислоти утворюється борногліцеринова кислота, а на другій, після завантаження лимонної кислоти, відбувається дегідратація та декарбоксилування лимонної кислоти, а також поліконденсація продуктів цих реакції з гліцерином. Після охолодження, реакційна маса нейтралізується розчином гідроксиду натрію до рн 8,5-9,5.

Відомо, що лимонна кислота при підвищеній температурі реагує з гліцерином з утворенням продуктів, властивості яких залежать від співвідношення компонентів та параметрів процесу. бо Можна отримати продукти різноманітної консистенції, від смолоподібних, розчинних у воді та спирті, до твердих водостійких. Ймовірно, конденсація відбувається частково з утворенням аконітової кислоти. Цитраконовий та ітаконовий ангідриди реагують подібно до малеїнового ангідриду, похідними якого вони є. Оскільки в умовах реакції цитраконовий ангідрид ізомеризується у ітаконовий, до складу кінцевого продукту входить виключно останній.

Наявність у гліцерині, лимонній та аконітовій кислотах трьох активних груп, здатних до конденсації, обумовлює можливість утворення тривимірної молекулярної системи, подібної до глірталевих та малеїнових смол, але при дотриманні заявленого вмісту компонентів та температурного режиму, утворюється лінійний олігомер. Готовий продукт являє собою суміш гліцерину, низькомолекулярних кислот - продуктів піролізу лимонної кислоти та олігомеру, утвореного конденсацією цих кислот та гліцерину у присутності борної кислоти.

Окремі фрагменти олігомеру, утворені різними компонентами реакційної суміші, показані на

Фіг. 6-9.

З наведених формул видно, що отриманий продукт має у своєму складі карбоксилатні, гідроксильні та карбонільні полярні групи, що обумовлює їх високу адсорбційну активність та можливість зв'язувати катіони лужноземельних металів у розчинні комплекси.

Продукт має протикорозійну дію у водно-гліколевих та водних розчинах, що дозволяє використовувати його не тільки у складі антифризів, але і у водних розчинах, зокрема, мастильно-холодильних речовинах для обробки металів різанням та тиском. Після висихання розчину на поверхні металу утворюється тонкий шар інгібітору, що забезпечує міжопераційний захист деталей.

Реалізація способу отримання інгібітору корозії металів показана на наступних прикладах:

Приклад 1.

Для отримання інгібітору корозії використані такі реактиви: -Гліцерин, ГОСТ 6259; - Кислота лимонна, ГОСТ 908; - Кислота борна, ГОСТ 9656; - Пропіленгліколь, ГОСТ 19814-74.

У лабораторний реактор ємністю 500 см, споряджений нагрівальним та охолоджуючим елементом, мішалкою та термометром, завантажили 200 г гліцерину та 60 г борної кислоти і нагріли, при перемішуванні, до температури 120 "С. після цього поступово ввели 100 г лимонної

Зо кислоти (моногідрат) і нагріли, при перемішуванні, до температури 175 "С, причому нагрівання супроводжувалось кипінням суміші. При цій температурі суміш була витримана впродовж 0,5 години при слабкому кипінні. Наприкінці реакційна маса набула світло-коричневого кольору.

Після охолодження у колбу додали, при перемішуванні, 100 г пропіленгліколю і бО г 50 95 розчину гідроксиду натрію у деїонізованій воді. Після охолодження довели рН до 10,0-10,5 (тімолфталеїн) додаванням 50 9о розчину гідроксиду натрію.

Після розчинення у пропіленгліколі отриманого продукту у кількості 10 95 був отриманий концентрат антифризу, який відповідає кваліфікації ОЖ-К за ГОСТ 28084 |211.

У прикладах 2-5 проводилася варіація вмісту компонентів суміші, режим приготування - як у прикладі 1. Вміст компонентів та показники для варіантів 1-5 наведені у таблиці 1.

Таблиця 1

Вміст компонентів у окремих варіантах виконання корисної моделі

Ден сн НГ тн НН о НН тн с кислота де | 186 | 240 | щ - | 84 | 1532

Де не т НИ о нт. т НН т но НН с киспота де | 1752 | ющ(К- |Дру196 | 169 | 71532 нгліколь Зе | 93 | 120 | 98 | 84 | 88

ПЕ тев нн еВ НН "В НН т НН "НН натрію ши шшши шшши ши ши

Таблиця 2

Значення показників для варіантів виконання корисної моделі рН 1 95 розчину у воді" 10,02

Лужність Вільна | 58 | 0 | 72 | 135 | 90 (розведення 1:10) |Загальна | 18,7. | 35 | 80 | 170 | 150

Таблиця З

Ступінь захисту металів у антифризі (ГОСТ 28084) Склад антифризу: 50 95 - етиленгліколь; 5 9о - інгібітор; вода до 100 95

Корозійний вплив на метали, г/м: за добу, для варіантів

Мо п/п Матеріал (ГОСТ 28084

Мідь МІ (ГОСТ 859 0,018 | 0010 | 0,001 0023 | 0,010

Латунь Л-63 (ГОСТ 2208) | 0,028 | 0,021 0,003 | 0,038 | 0,042

Сталь 20 (ГОСТ 1050 0,031 0,153 | 0,072 | 0,039 роввній АЛ (ГОСТ о0ра 0001 | 0000 | 0067 | 0,004 6 |рн. 77777771 1 981 | 824 | 957 | 978 | 976 | 75110

Таблиця 4

Ступінь захисту у водному розчині (мастильно-холодильна рідина) ГОСТ 6243

Ступінь захисту для варіантів інгібітору, 90

Матеріал шх15

Ст45 | 70 1 700 | 89 | 93 | 58 | 86 | 90 | 100 / 85 | 00 счя4 | 68 | 700 | 66 | 85 | 45 | 70 | 84 | 99 | 74 | 00 ло-59 83 | 92 | 81 | 76 | 98 | 100 | 83 | 100 / 93 | 95 х Помітно незначне потемніння поверхня зразка

Дані, наведені у таблицях 2-4, свідчать про те, що розчини інгібітору, виготовлені згідно з корисною моделлю, мають високу протикорозійну активність та резерв лужності і відповідають вимогам ГОСТ 28084 та ГОСТ 6243, що дозволяє використовувати їх для приготування антифризів та мастильно-холодильних рідин для обробки металів.

Найкращі захисні властивості щодо чорних металів мають продукти, виготовлені за рецептурами 1 та 4, щодо мідних та алюмінієвих сплавів - за рецептурою 3.

Зменшення вмісту лимонної кислоти знижує резерв лужності та погіршує захист чорних металів, збільшення погіршує розчинність продукту.

Зменшення вмісту борної кислоти погіршує захист сплавів міді, збільшення - знижує розчинність продукту у гліколевих сумішах.

Порівняння даних корозійних випробувань показує, що оптимальні характеристики мають варіанти, виготовлені за прикладами 1 та 4.

ПЕРЕЛІК ФІГУР КРЕСЛЕННЯ

Фігура 1. Аконітова кислота

Суть корисної моделі полягає у конденсації лимонної кислоти та продуктів її термічного розкладу з гліцерином у присутності борної кислоти.

У хімічному відношення лимонна кислота проявляє властивості як трикарбонової, так і оксикислоти. При нагріванні до 175 "С, лимонна кислота, як оксикислота, втрачає воду з утворенням ненасиченої аконітової кислоти (Фіг. 1).

Фігура 2. Ітаконовий ангідрид

При подальшому нагріванні, в результаті відщеплення двоокису вуглецю, утворюється ітаконова кислота, яка утворює циклічний ітаконовий ангідрид (Фіг. 2)

Фігура 3. Цитраконовий ангідрид

Поступово, (при перегонці повністю), ітаконовий ангідрид ізомеризується у більш стійкий цитраконовий ангідрид (Фіг. 3), який є гомологом малеїнового ангідриду, і, як і останній, може вступати в реакції конденсації з розкриттям циклу, полімеризації та приєднання по місцю подвійного зв'язку. Ці властивості важливі для отримання продукту, заявленого у корисній моделі.

Фіг. 4. Інгібітор корозії - похідне третинного аміну;

Фіг. 5. Інгібітор корозії- похідне тіокарбаміду

Значну частину речовин, які проявляють властивості інгібіторів корозії, складають високополярні сполуки, що мають у складі атоми азоту. До них відносяться аміноспирти, четвертинні амонієві сполуки, похідні піридину, морфоліну тощо. З метою підвищення адсорбції на металевій поверхні фрагменти таких сполук часто вводять до складу олігомерних інгібіторів.

Олігомерна сполука, розкрита у аналогу (ША 86776), має поліефірний, поліазоефірний, та/або політіоефірний фрагмент, сполучений безпосередньо, або через кросс-сполучення з високополяризованим замісником, або сіль такої речовини. Формули таких речовин - похідних третинного аміну та тіокарбаміду представлені на фігурах 4 та 5.

Фіг. 6-9. Окремі фрагменти олігомеру, утворені різними компонентами реакційної суміші.

При нагріванні гліцерину з багатоосновними кислотами та їх ангідридами утворюються продукти конденсації які мають консистенцію від в'язких рідин, розчинних у воді, до твердих нерозчинних речовин. Відомо використання таких продуктів у лакофарбовій промисловості та у виробництві пластиків (гліфталеві та малеїнові лаки, фарби та смоли, та ін.). Конденсація

Зо гліцерину з лимонною кислотою ускладнюється протіканням побічних реакцій, особливо в присутності речовин, що каталізують реакції дегідратації та конденсації (у заявленій корисній моделі - борогліцеринової кислоти). Оскільки лимонна кислота, а також усі похідні, що утворилися при її піролізі та борногліцеринова кислота маються здатність до поліконденсації, всі ці сполуки, поєднані у довільному порядку, будуть входити до складу кінцевого олігомерного продукту, заявленому у корисній моделі. Ці фрагменти представлені на Фіг. 6-9:

ВІДОМОСТІ, ЯКІ ПІДТВЕРДЖУЮТЬ МОЖЛИВІСТЬ ЗДІЙСНЕННЯ КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

З метою підтвердження можливості одержання технічного результату, зазначеного у розділі опису "Суть корисної моделі" були проведені досліди, результати яких наведені у прикладах 1-5 у розділі "Реалізація корисної моделі".

Приклад (1) ілюструє отримання технічного результату, зазначеного у розділі "Суть корисної моделі", а саме: інгібітору корозії для систем на водній, або водно-органічній основі, які здійснюють перенос тепла від нагрівача до холодильника та забезпечують захист від корозії металевих елементів конструкції, зокрема, мастильно-холодильних рідин для обробки металів та антифризів, що використовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння та у теплофікаційних системах, який відповідає вимогам діючих стандартів, виробляється з доступних матеріалів, не забруднює навколишнього середовища, стабільного впродовж терміну експлуатації.

Приклад 1.

Для отримання інгібітору корозії використані такі реактиви: -Гліцерин, ГОСТ 6259; - Кислота лимонна, ГОСТ 908; - Кислота борна, ГОСТ 9656; - Пропіленгліколь, ГОСТ 19814-74.

У лабораторний реактор ємністю 500 см3, споряджений нагрівальним та охолоджуючим елементом, мішалкою та термометром, завантажили 200 г гліцерину та бОг борної кислоти і нагріли, при перемішуванні, до температури 120 "С. після цього поступово ввели 100г лимонної кислоти (моногідрат) і нагріли, при перемішуванні, до температури 175 "С, причому нагрівання супроводжувалось кипінням суміші. При цій температурі суміш була витримана впродовж 0,5 години при слабкому кипінні. Наприкінці реакційна маса набула світло-коричневого кольору.

Після охолодження у колбу додали, при перемішуванні, 100 г пропіленгліколю і бО г 50 95 розчину гідроксиду натрію у деїонізованій воді. Після охолодження довели рН до 10,0-10,5 (тімолфталеїн) додаванням 50 95 розчину гідроксиду натрію.

Після розчинення у пропіленгліколі отриманого продукту у кількості 10 95 був отриманий концентрат антифризу який відповідає кваліфікації ОЖ-К за ГОСТ 28084 (211.

У наведеній нижче таблиці (5) подані дані про корозійний вплив на метали, г/м? за добу, (ГОСТ 28084) для варіантів виконання корисної моделі, які свідчать про відповідність корисної моделі вимогам стандарту, що свідчить про можливість здійснення корисної моделі у відповідності до поданого опису.

Таблиця 5

Ступінь захисту металів у антифризі (ГОСТ 28084) Склад антифризу: 50 95 - етиленгліколь; 5 9о - інгібітор; вода до 100 95

Мо п/п Матеріал (ГОСТ 28084 зве ме б ою о за мис м 6 |рн. 77777771 1981 | 824 | 957 | 978 | 976 | 751,0

Claims (7)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Інгібітор корозії для систем на водній або гліколевій основі, які здійснюють перенос тепла від нагрівача до холодильника та забезпечують захист від корозії металевих елементів конструкції, зокрема, мастильно-холодильних рідин та антифризів, що використовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння та у теплофікаційних системах, який містить олігомерний продукт поліконденсації гліцерину з лимонною кислотою та продуктами її дегідратації у присутності борної кислоти при температурі 160-175 "С впродовж 2,5-3 годин, у такому співвідношенні, мас. 90: гліцерин 33-37 лимонна кислота 8-18 борна кислота 11-17 пропіленгліколь 8-10 гідроксид натрію 12-16 вода дистильована 12-16.

2. Інгібітор корозії за п. 1, який відрізняється тим, що активною речовиною є олігомерна сполука.

3. Інгібітор корозії за п. 2, який відрізняється тим, що олігомерна сполука є багато основною кислотою.

4. Інгібітор корозії за п. 3, який відрізняється тим, олігомерна сполука утворена шляхом поліконденсації гліцерину з лимонною кислотою, продуктами її дегідратації та борною кислотою при температурі 160-175 70.

5. Інгібітор корозії за п. 4, який відрізняється тим, що продукти дегідратації лимонної кислоти утворюються в процесі синтезу. Зо

6. Інгібітор корозії за п. 5, який відрізняється тим, що каталізатором етерифікації є кислота Льюїса, утворена при реакції борної кислоти з гліцерином.

7. Інгібітор корозії за п. б, який відрізняється тим, що використовують у складі мастильно- холодильних рідин для обробки металів, або антифризів для двигунів внутрішнього згоряння та теплофікаційних систем.

з л й вух їх ги їз Хе їй ОК о МАО ; Ко | С Й «фік. 1 : Фіг. З се: ПИШИ Акосниова кислота Ігаконовніи ангідрнл Нитраконовий знгілона й і: я Ух я х га ве т т «ВЕ НД ГУ в с ме М ІТК «ЖЕ «Фіг. 5 інгритор корозії - похідне третинного яму й х Я хх Я х ЗМУ щ г уми ура Ти кн. мн. фіг, я Інгкитор корозя похаидне тізкарсимиду їз СОЮ о о г САРІ У г що их їх Я сеї ж -. т ККУ миши щи

Фіг. 6 Фрагмент, утворенні лимонною кислотою с САН - ГУ с м й М Н А кЖ ке «СНІ х СН С 0»

Фіг. 7 Фрагмент, утворений зконітовою кислотою Ні га ах У кА «Ж г Зоезврти иа ех 1 Кох СІВ

Фіг. 5 Фрагмент, утворення ітаконовою кислотою фіг.

З Фрагмент, утворений Борногліцериновою кнелОканУ