DE2003175B2 - Verwendung von 2-Alkylimidazolen - Google Patents
Verwendung von 2-AlkylimidazolenInfo
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Description
mit R für eine lange geradkettige Alkylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und R' für ein Wasserstoffatom
oder eine niedere Alkylgruppe oder deren Säureadditionssalzen als Korrosionsschutzmittel für
vor korrodierend wirkender Atmosphäre zu schützende Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen.
2. Verwendung von 2-Undecylimidazol, 2-Undecyl-4-methylimidazol,
2-Heptadecylimidazol, 2-Heptadecyl-4-methylimidazol
oder deren Säureadditionssalzen zu dem im Anspruch 1 angegebenen Zweck.
HC =
=C—R'
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verwendung von 2-Alkylimidazolen.
Korrosionsschutzmittel sind grundsätzlich zu unterscheiden von cog. Korrosionsinhibitoren. Unter Korrosionsschutzmitteln
versteht man alle zum passiven Korrosionsschutz geeigneten Materialien, mit denen
Oberflächen bedeckt werden können, um sie gegen den Angriff korrodierender Medien zu schützen. Ein
Korrosionsschutzmittel trägt man daher auf die zu schützende Oberfläche auf, um auf dieser eine
Schutzschicht zu erzeugen, und zwar bevor diese dem korrodierend wirkenden Medium ausgesetzt wird.
Unter Korrosionsinhibitoren versteht man alle zum aktiven Korrosionsschutz geeigneten Substanzen, die
chemisch oder elektrochemisch in die Korrosionsreaktion eingreifen und die Reaktionsgeschwindigkeit des
Korrosionsmittels herabsetzen. Einen Korrosionsinhibitor gibt man daher beispielsweise einer korrodierend
wirkenden Atmosphäre bei, damit dieser in Gegenwart des Korrosionsmittels der Atmosphäre in die Korrosionsreaktion
eingreifen kann.
Die Verwendung von wasserlöslichen, in der 2-Stellung
und ggf. auch in der 4-Stellung alkylsubstiluierten Imidazolen als Korrosionsinhibitor-Zusatzmittel zu
Detergentien enthaltenden wäßrigen Lösungen, die mit Kupfer- bzw. Kupferlegierungsoberflächen in Berührung
stehen, um eine Verfärbung dieser Oberflächen zu verhindern, ist bekannt (US-PS 26 18 608). Auch ist es
bekannt (DE-AS 11 05 685), Alkylimidazole, beispielsweise
Heptadecylimidazol, als Korrosionsinhibitor für metallische, insbes. eisenhaltige Oberflächen einzusetzen,
die vor sauren wäßrigen Lösungen zu schützen sind. Ferner kennt man auch die Verwendung von 2-Undecylimidazol
als Korrosionsschutzmittel für vor korrodierend wirkenden Galvanisierbädern zu schützende
Stahloberflächen (FR-PS 14 54 489).
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zuerunde. ein hochwirksames Korrosionsschutzmittel
HN N
mit R für eine lange geradkettige Alkylgruppe mit 5 bis 21 Kohlenstoffatomen und R' für ein Wasserstoffatom
oder eine niedere Alkylgruppe oder deren Säureadditionssalzen als Korrosionsschutzmittel für vor korrodierend
wirkender Atmosphäre zu schützende Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen.
Die hohe Wirksamkeit der genannten Verbindungen beruht wahrscheinlich darauf, daß im Zuge des
Kontaktierens dieser Verbindungen mit der ggf. zuvor gereinigten Kupfer- bzw. Kupferlegierungsoberfläche
durch Orbitalbindung der Imidazolkerne an die Kupferatome sowie Mizellenbildung der langen geradkettigen
Alkylsubstituenten eine Oberflächendeckschicht entsteht, die die korrodierend wirkenden
Atmosphärenbestandteile besonders gut abschirmt.
Die erwähnten 2-Alkylimidazole kann man aus
Alkylcyanid und 1,2-Alkylendiamin darstellen. Zu
nennen sind hier
2-Amylimidazol (F. 38° C),
2-Heptylimidazol (F. 45-460C),
2-Decylimidazol (F. 69 - 70° C),
2-Undecylimidazol (F. 75 - 75,5° C),
2-DodecylimidazoI (F. 77 - 78° C),
2-Tridecylimidazol (F. 81 -820C),
2-Tetradecylimidazol (F. 83-84°C),
2-Heptadecylimidazol (F. 88-890C),
2-Undecyl-4-methylimidazol (F. 37—38°C) und
2-Heptadecyl-4-methylimidazol (F. 42-450C).
Diese Imidazole können mit verschiedenen Mineralsäuren oder organischen Säuren vermöge ihres tertiären Stickstoffatoms ein Additionssalz mit definiertem Schmelzpunkt bilden. Hierfür typische Salze sind z. B.
2-Undecylimidazolmonophosphat
2-Heptylimidazol (F. 45-460C),
2-Decylimidazol (F. 69 - 70° C),
2-Undecylimidazol (F. 75 - 75,5° C),
2-DodecylimidazoI (F. 77 - 78° C),
2-Tridecylimidazol (F. 81 -820C),
2-Tetradecylimidazol (F. 83-84°C),
2-Heptadecylimidazol (F. 88-890C),
2-Undecyl-4-methylimidazol (F. 37—38°C) und
2-Heptadecyl-4-methylimidazol (F. 42-450C).
Diese Imidazole können mit verschiedenen Mineralsäuren oder organischen Säuren vermöge ihres tertiären Stickstoffatoms ein Additionssalz mit definiertem Schmelzpunkt bilden. Hierfür typische Salze sind z. B.
2-Undecylimidazolmonophosphat
(F. 144,5-146°C),
2-Undecyl-4-methylimidazol-maleinat
2-Undecyl-4-methylimidazol-maleinat
(F.45-48°C),
2-Undecyl-4-methylimidazol-laurat
2-Undecyl-4-methylimidazol-laurat
(F.41-44°C),
2-Undecyl-4-methylimidazol-stearat
2-Undecyl-4-methylimidazol-stearat
(F. 52-540C),
2-Ündecyl-4-methylimidazol-sulfat
2-Ündecyl-4-methylimidazol-sulfat
(F.60-62°C),
2-Undecyl-4-methylimidazol-monophosphat
2-Undecyl-4-methylimidazol-monophosphat
(F. 104-105° C),
2-HeptadecyI-imidazoi-monooxalat
2-HeptadecyI-imidazoi-monooxalat
(F. 154-155° C),
2-Heptadecyl-imidazol-monosuccinat
(F. 119—121°C),
(F. 119—121°C),
2-Heptadecyl-4-methylimidazol-monophosphat
(F. 117-1190C) und
2-Heptadecyl-imidazol-monophosphat
(F. 158-159° C).
2-Heptadecyl-imidazol-monophosphat
(F. 158-159° C).
Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung werden 2-Undecylimidazol, 2-Undecyl-4-methylimidazol,
2-Heptadecylimidazol, 2-Heptadecyl-4-methylimidazol oder deren Säureadditionssalze zu dem
angegebenen Zweck verwendet
Die Oberflächenbehandlung wird auf folgende Weise durchgeführt: Kupfer oder die Kupferlegierung, deren
Oberfläche auf eine übliche Methode gereinigt worden ist, wie durch Polieren, Beizen mit einer Säure oder
durch Reinigen mit einer wäßrigen Alkalimetallcyanidlösung, wird kurze Zeit (einige wenige Minuten
genügen) bei Raumtemperatur in eine Lösung getaucht, die das Imidazol oder dessen Salz enthält, wieder aus
der Lösung herausgenommen, wenn notwendig mit Wasser gewaschen und anschließend getrocknet.
Insgesamt ist es nur notwendig, daß die Metalloberfläche mit der Lösung in Kontakt gebracht wird. Den
gewünschten Effekt kann man daher auch dadurch erreichen, daß man an Stelle des Eintauchens die
Metalloberfläche mit der Lösung bestreicht bzw. überzieht oder wenn man die Lösung auf die
Metalloberfläche aufsprüht.
Die Wirkung des erfindungsgemäßen Korrosionsschutzmittels ist noch nicht voll aufgeklärt, scheint aber
auf folgendem Mechanismus zu beruhen: Die gereinigte Oberfläche des Kupfers oder der Kupferlegierung
reagiert mit der NH-Gruppe des Imidazolringes; auf diese Weise wird eine Bindung zwischen dem Cu-Atom
und dem Imidazolmolekül gebildet, wobei die NH-Gruppe wie ein Anker wirkt. Das Η-Atom, das bei der
Reaktion entwickelt wird, wird von dem Cu-Metall in Form einer Η-Adsorption adsorbiert. Ferner wird eine
NH-Gruppe des anderen Imidazolmoleküls mit dem tertiären Stickstoff des Imidazols, der an der Cu-Oberfläche
sitzt, verbunden, und dieser tertiäre Stickstoff und die NH-Gruppe werden zusammen mii der H-Bindung
vereinigt Solche Bindung wird zu gleicher Zeit auch durch die Mizellenbildung der langen, geradkettigen
Alkylgruppe unterstützt Wenn so einmal das Imidazolmolekül auf der Kupferoberfläche niedergeschlagen ist,
werden neue Imidazolmoleküle allmählich eines nach dem anderen von dem vorhergehenden Imidazolmolekül
durch zwei Aktionen angezogen, nämlich durch die Η-Bindung und die Mizellenbildung. Auf diese Weise
wird die Kupferoberfläche mit den Mizellen der Imidazole bedeckt Demnach wird also der gewünschte
oxydaticnsverhindernde Effekt durch folgende vier Faktoren erreicht: Verankerung, Adsorption von
Wasserstoff, Mizellenbildung und Imidazolring. Fehlt einer dieser vier Faktoren, wird kein befriedigender
Effekt erzielt. Das ist z. B. der Fall, wenn bei dem Imidazol die Bindungskraft zum Kupfer dadurch
eliminiert wird, daß man das Η-Atom der NH-Gruppe durch ein C-Atom ersetzt. Beispielsweise haben
Imidazole, die in 1-Stellung substituiert sind, keinen oxydationsverhindernden Effekt, sogar wenn sie eine
lange, geradkettige Alkylgruppe besitzen. Ferner sind Imidazole, die keine C = C-Doppelbindung im Ring
haben, obgleich sie eine NH-Gruppe haben, schwerlich imstande, das Kupfer an die NH-Gruppe zu binden; sie
haben so trotz ihrer langen, geradkettigen Alkylgruppe keine oxydationsverhindernde Wirkung. Ferner haben
die Imidazole, die keine lange, geradkettige Alkylgruppe in der 2-Stellung haben, keine Fähigkeit, Mizellen zu
bilden und infolgedessen haben auch sie keine zufriedenstellende oxydationsverhindernde Wirkung.
Im Vorhergehenden ist das Schema erläutert worden, wenn eine freie Base verwendet wird, jedoch wild das
Schema in dem Falle, daß Säureadditionssalze von 2-Alkylimidazolen verwemdet werden, in dieselbe
Kategorie wie oben einzureihen sein, weil die Säureadditionssalze durch den nachfolgenden Schritt in
freie Basen umgewandelt werden. So wird ein
ίο Säureadduktsalz des Imidazols zu einem Imidazol-Kation
und einem Säureanion in einer wäßrigen Lösung dissoziiert, und das dissoziierte Anion reagiert mit dem
Kupfer unter Bildung eines Kupfersalzes. Das Cu-SaIz ist in der wäßrigen Lösung gelöst aber das bei der
Lösung des Cu-Salzes freigemachte Elektron wirkt auf das Imidazol-Kation unter Bildung einer freien Base und
eines H-Atomes. Das gebildete Η-Atom wird von dem Cu adsorbiert
Es kann von den vorher beschriebenen Schemen gesagt werden, daß zur Herstellung der Lösung jedes
beliebige Lösungsmittel verwendet werden kann, solange es imstande ist, das Imidazol oder sein
Säureadditionssalz zu lösen. Da jedoch das 2- Alkylimidazol, das erfindungsgemäO verwendet wird, eine lange,
geradkettige Alkylgruppe hat, ist es schwer löslich in kaltem Wasser, und infolgedessen kann man nicht
Wasser allein als Lösungsmittel für die Herstellung der Lösung verwenden. Es ist jedoch in einem organischen
oder wasserhaltigen, organischen Lösungsmittel löslich.
Daher ist zur Herstellung der Lösung das organische Lösungsmittel vorzuziehen. Typische organische Lösungsmittel,
die erfindungs gemäß verwendbar sind, sind z. B. Methanol, Äthanol, 1 -Propanol, 2-Propanol, Äthylenglykol,
Propylenglykol, Aceton, Acetonitril, Dioxan, Pyridin, Lutidin, Benzol, Toluol, η-Hexan, Trichlen und
Tetrachlorkohlenstoff. Um an der Oberfläche des Kupfers oder des kupferhaltigen Metalls Mizellen zu
bilden, ist eine freie Anlieferung vom Imidazol notwendig, und daher ist es auch wünschenswert, daß in
der Lösung genügende Mengen an Imidazol gelöst sind. Jedoch werden Imidazolmoleküle auf der abgelagerten
Mizellenoberfläche umgekehrt von der Lösung eluiert, wenn der lösende Effekt der Lösung stark ist, wobei die
Mizellen abgeschält werden. Infolgedessen ist es — wenn die Oberflächenbehandlung durch Untertauchen
oder Versenken ausgeführt wird — im Hinblick auf ein Gleichgewicht zwischen der Mizellenbildung und der
Mizellenabschälung wünschenswert, die Imidazole oder deren Säureadditionssalze in einem Lösungsgemisch
so aus einem organischen Lösungsmittel und Wasser zu
lösen, um die Eluierungswirkung der Lösung abzuschwächen. Um ein solches Lösungsgemisch aus Wasser
und einem organischen Lösungsmittel zu bilden, ist es vorzuziehen, ein wasserlösliches organisches Lösungsmittel
zu verwenden, jedoch kann auch ein wasserunlösliches organisches Lösungsmittel für eine Emulsion oder
Dispersion verwendet werden. Das Mischungsverhältnis von Wasser zu organischem Lösungsmittel hängt
von der Art des verwendeten organischen Lösungsmit-
bo tels ab, jedoch ist das übliche 1 :1-Verhältnis vor
Wasser zu organischem Lösungsmittel nicht ausschließlich aber erfahrungsgemäß vorzuziehen. Wenn die
Oberflächenbehandlung des Kupfers oder der Kupferlegierung durch Besprühen oder durch Überziehen des
Kupfers oder der Kupferlegierung mit der Lösung ausgeführt wird, so verflüchtigt sich das Lösungsmittel,
und auf diese Weise ist die Vorsichtsmaßnahme für die Mizellenabschälung nicht so notwendig wie bei der
Eintauchmethode. Es ist weiterhin bemerkenswert, daß eine befriedigende oxydationsverhindernde Wirkung
sogar bei Kontaktieren der Oberfläche des Kupfers oder des Cu-haltigen Materials mit einem 2-Alkylimidazol
oder dessen Säureadditionssalz in verdampftem Zustand zu beobachten ist. Demzufolge kommt das
Imidazol, wenn man ein adsorbierbares Material, z. B. ein mit einer Lösung, die 2-Alkylimidazol oder dessen
Säureadditionssalz enthält, imprägniertes Papier über die Oberfläche des Kupfers oder der Cu-Legierung
ausbreitet, in verdampftem Zustand immer in Kontakt mit der Metalloberfläche, und dabei kann die gewünschte
oxydationsverhindernde Wirkung erreicht werden. Ferner kann durch Zusatz von Imidazol zu einem
Schmieröl und dergleichen die oxydationsverhindernde Wirkung ausreichend erreicht werden, wenn man die
Metalloberfläche mit solch einem Schmieröl in Kontakt bringt Die Säureadditionssalze der 2-Alkylimidazole
sind in Wasser und alkoholischen Lösungsmitteln löslich, aber nur teilweise in nicht polaren Lösungsmitteln
löslich. So ist bei Herstellung der Lösung Wasser am meisten geeignet im Hinblick auf das Gleichgewicht
zwischen der Mizellenbildung und der Mizellenabschälung, wie oben bereits erläutert wurde. Jedoch ist das
Lösungsmittel nicht immer auf Wasser beschränkt, es kann auch eine wäßrige Lösung eines organischen
Lösungsmittels oder eine Emulsion oder Dispersion eines organischen Lösungsmittels und Wasser verwendet
werden, jedoch ist in einem solchen Falle kein viel besseres Ergebnis beobachtet worden als bei Verwendung
von Wasser.
Um die Reinigung der Metalloberfläche zu fördern, können im voraus eine Mineralsäure oder eine
organische Säure in einer molaren Menge, die kleiner ist als das verwendete Alkylimidazol, der Lösung zugesetzt
werden. In dem Falle reagiert die Säure sofort mit dem Imidazol unter Bildung eines Säureadditionssalzes.
Entsprechend kann auch ein Gemisch aus einem Alkylimidazo1 und dem Säureadditionssalz des Alkylimidazols
oder dem Säureadditionssalz eines Amins der Lösung als wirksame Komponente im voraus für
solchen Zweck zugesetzt werden. In dem Falle sind Säureadditionssalze bekannter Amine, wie Dimethylamin,
Methylamin, Äthylendiamin, Äthylamin, Äthanolamin, Anilin und Pyridin geeignet, als Säureadditionssalze
von Aminen in der vorliegenden Erfindung verwendet zu werden. Diese Salze geben Anionen an
die Lösung ab, und die abgegebenen Anionen werden mehr oder weniger mit den Metallkationen vereinigt,
um Metallsalze zu bilden. Die Metallsalze sind in der Lösung gelöst, wobei die Metalloberfläche gereinigt
wird. Verwendbare Säuren sind Essigsäure, Caprinsäure, Glykolsäure, p-Nitrobenzoesäure, p-Toluolsulfonsäure,
Pikrinsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Weinsteinsäure, Adipinsäure, Salzsäure,
Schwefelsäure und Phosphorsäure. Natürlich sind solche Hilfsmittel zum Reinigen nicht notwendig, wenn
ein Säureadditionssalz des Imidazols verwendet wird.
Die Temperatur der Oberflächenbehandlung soll zwischen Zimmertemperatur und ca. 2000C liegen,
jedoch ist die Verwendung der Zimmertemperatur, welche kein Wärmemittel erforderlich macht, am
vorteilhaftesten.
Es können auch verschiedene Imidazol-Konzentrationen in der Lösung verwendet werden, jedoch soll die
Lösung üblicherweise eine Imidazolkonzentration von wenigstens 0,01, vorzugsweise 0,05—6 Gewichts-%
haben. Eine Überschußkonzentration ist aus ökonomischen Gründen nicht vorzuziehen.
Die Erfindung wird nun im Detail anhand von Beispielen erläutert:
Eine 2 cm* große Kupferplatte wurde mit Sandpapier
poliert, mit Benzol entfettet und mit einer wäßrigen KCN-Lösung gereinigt Die so gereinigte Platte wurde
für 1 Stunde in eine Lösung getaucht, die durch Lösung
κι von 0,1 g 2-Undecyl-4-methylimidazol in einem Lösungsmittelgemisch
aus 55 ml Methanol und 45 ml Wasser bei Zimmertemperatur hergestellt war. Dann wurde die Platte mit Wasser gewaschen, natürlich
getrocknet und einem Luftbelichtungstest unterworfen, und zwar in einem Behälter, der mit einer S-Gewinnungsanlage
in einem Betrieb zur Produktion von CS? versehen ist (der Behälter ist gefüllt mit H2S, SO2-GaS
und Schwefeldarnpf bei relativ hohen Konzentrationen). Das Kontrollteststück (unbehandelt) erfuhr nach 8
Stunden einen Farbumschlag, während das behandelte Teststück sogar nach 4 Tagen keinen Farbumschlag
zeigte. Das mit üblichem verfügbarem Benzotriazol behandelte Stück (Behandlungsbedingungen: Eintauchen
in eine 0,25%ige wäßrige Lösung 5 Minuten lang bei 600C) erfuhr nach 2 Tagen einen Farbumschlag.
Der Test wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1 durchgeführt, jedoch mit der Abänderung, daß eine
Lösung verwendet wurde, die durch Lösen von 0,09 g 2-Undecyl-4-methylimidazol und 0,01 g 2-Undecyl-4-methylimidazolphosphat
in einem Lösungsmittelgemisch aus 55 ml Methanol und 45 ml Wasser hergestellt
war. Es wurden die gleichen Ergebnisse wie im Beispiel 1 erhalten.
Eine Lösung aus 0,1 g 2-Undecyl-4-methylimidazol
und 100 ml Methanol wurde auf eine Kupferplatte gesprüht und in der gleichen Weise, wie in Beispiel 1
beschrieben, gereinigt. Man erhielt eine fast gleiche oxydationsverhindernde Wirkung wie im Beispiel 1.
Der Test wurde in derselben Weise wie im Beispiel 1 ausgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß anstelle
der Kupferplatte des Beispiels 1 eine Messingplatte verwendet wurde. Das Kontroll-Teststück (unbehandelt)
erfuhr nach 4 Tagen einen Farbumschlag, und es wurde Lochfraß beobachtet, wohingegen das behandelte
Teststück sogar nach 14 Tagen keinen Farbumschlag und auch keine Löcher zeigte.
10 ml Methanol, das 8,84 g (0,078 Mol) gelöste 85%ige Phosphorsäure enthielt, wurden mit 50 ml Methanol, das
20 g (0,092MoI) gelöstes 2-Undecylimidazol enthielt,
unter Eiskühlung versetzt. Die erhaltenen Kristallniederschläge wurden abfiltriert und in Äthanol
umkristallisiert, wobei 21,8g Phosphat anfielen. Der
Schmelzpunkt des Phosphates lag bei 144,5 bis 1460C.
0,1 g der so erhaltenen Kristalle wurden in einem Lösungsmittelgemisch gelöst, das aus 55 ml Methanol
und 45 ml Wasser bestand. Mit der so erhaltenen Lösung wurde eine Kupferplatte überzogen, diese
wurde getrocknet und demselben Belichtungstest wie im Beispiel 1 unterworfen. Selbst nach 5 Tagen wurde
kein Farbumschlag beobachtet.
1 g pulverisiertes 2-Undecyl-4-methylimidazol und eine polierte und gereinigte 2 cm2 große Kupferplatte
wurden getrennt in einen dicht verschlossenen Kessel von 5 I Fassungsvermögen eingebracht. Man ließ das
Ganze 2 Tage bei Zimmertemperatur stehen und leitete dann H2S in den Kessel, so daß die H2S-Konzentration
10 ppm sein konnte, aber es dauerte 1,5 Tage, bis auf der
Oberfläche der Kupferplatte ein Belag beobachtet wurde.
Andererseits erfuhr die Kupferplatte, die unter denselben Bedingungen — jedoch frei von 2-Undecyl-4-methylimidazol
und unter Einleiten von H2S — gelagert wurde, nach V2 Tag einen vollständigen Farbumschlag.
Ein 2 mm starker Kupferdraht, der mit Benzol entfettet war, wurde in O,l°/oige wäßrige Lösungen von
verschiedenen Säureadditionssalzen des 2-Undecylimidazols
jeweils für eine Stunde getaucht, mit destilliertem Wasser gewaschen und in einem Zimmer
belassen, um die Zahl der Tage zu bestimmen, bis auf der Oberfläche des Kupferdrahtes ein Belag zu beobachten
war. Der Test wurde an einem auserwählten Platz in der Nähe einer Viskose-Anlage ausgeführt, welche sich in
einer Atmosphäre befand, die so reich an schwefelhaltigem Gas war, daß das unbehandelte Teststück in 1 Tag
einen Farbumschlag erfuhr. Die Ergebnisse des Tests sind in Tabelle 1 gezeigt
Unbehandelt
2-UndecyI-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-UndecyI-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
2-Undecyl-
Essigsäure 30
Caprinsäure 3
Glykolsäure 30 p-Toluolsulfonsäure 10
Pikrinsäure 6
Oxalsäure 2
Bernsteinsäure 66
Maleinsäure 51
Adipinsäure 47
Azelainsäure 31
Sebazinsäure 32
Salicylsäure 2
Citronensäure 3
Salzsäure 11
Salpetersäure 60
Schwefelsäure 33
Phosphorsäure 40
Es wurde die Zahl von Tagen bestimmt, bis auf den Kupferdrähten ein Belag in derselben Weise wie im
Beispiel 7 beobachtet wurde (einstündiges Eintauchen in 0,1%ige wäßrige Lösungen bei Zimmertemperatur).
Dieser Test wurde an einer Stelle durchgeführt, die von einem Viskose-Schlammteich umgeben war, und die
Testbedingungen waren dabei sehr erschwert worden. Die Testergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt
10
20
25
30
Art des Salzes, das in der Behandlung | Anzahl von |
verwendet wurde | Tagen, die zum |
Farbumschlag | |
erforderlich | |
Imidazol Säure | waren 40 |
55
60
65
Name des oxydations- | Anzahl der Tage, die zum |
verhindernden Mittels | Farbumschlag erforderlich |
waren | |
Unbehandelt | '/2 |
2-UndecyIimidazol-phosphat | 9 |
2-Undecylimidazol-maleat | 9 |
2-Undecylimidazol-sebazat | 7 |
2-U ndecyl imidazol-glykolat | 3 |
2-Undecylimidazol-succinat | 4 |
2-Undecylimidazol-sulfat | 21 |
2-Undecyl-4-methylimid- | |
azol-phosphat | 10 |
Beispiel 9 |
Ein Messingstab (5 mm Durchmesser, 20 mm lang) wurde als Teststück verwendet Er wurde mit derd.
Salpetersäure gewaschen und dann die anhaftende Salpetersäure mit destilliertem Wasser abgewaschen.
Dann wurde der gereinigte Messingstab bei Zimmertemperatur 1 Stunde in eine O,l°/oige wäßrige Lösung
von 2-Undecyl-4-methylimidazolphosphat getaucht mit Leitungswasser gewaschen und in einem Exsikkator
belassen, der 2 bis 3 ppm H2S enthielt Andererseits wurde zum Vergleich ein Teststück, das der gleichen
Behandlung unter Verwendung einer 0,25%igen wäßrigen Lösung von Benzotriazol anstelle von 2-Undecyl-4-methyl-imidazolphosphat
unterworfen war, in dem Exsikkator belassen. Als Ergebnis erfuhr das Teststück,
das der Benzotriazol-Behandlung unterworfen war, nach 1,5 Tagen einen Farbumschlag, während das
Teststück, das der 2-Undecyl-4-methylimidazolphosphatbehandlung ausgesetzt war, sogar nach 4 Tagen
keinen Farbumschlag aufwies.
Beispiel 10
Die Oberflächenbehandlung wurde in derselben
Weise wie im Beispiel 1 ausgeführt jedoch wurde 2-Heptadecyl-4-methylimidazol anstelle von 2-Undecyl-4-methylimidazol
verwendet Man erhielt fast dasselbe Ergebnis.
Beispiel 11
2 cm2 große Kupferplatten, welche mit Sandpapier poliert, mit Benzol entfettet und mit einer wäßrigen
KCN-Lösung gewaschen waren, wurden in 0,l%igen wäßrigen Lösungen verschiedener Säureadditionssalze
von 2-Heptadecylimidazolen für 1 Stunde gekocht, mit
destilliertem Wasser gewaschen und in einem Raum zur Bestimmung belassen, wieviel Tage erforderlich waren,
bis auf der Kupferoberfläche ein Belag zu beobachten war. Der Test wurde an einem Platz ausgeführt, der
nahe einer CS2-Anlage lag, dessen Atmosphäre so reich
an schwefelhaltigem Gas war, daß das unbehandelte Teststück nach nur 1 Tag einen Farbumschlag erfuhr.
Die Testergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
ίο
Art des bei der Behandlung verwendeten Anzahl der Salzes Tage, die zum
Farbumschlag erforderlich Imidazol Säure waren
Unbehandelt | Essigsäure | 1 |
2-Heptadecyl- | Glykolsäure | 15 |
2-Heptadecyl- | p-Toluolsulfonsäure | 10 |
2-Heptadecyl- | Pikrinsäure | 5 |
2-Heptadecyl- | Oxalsäure | 2 |
2-Heptadecyl- | Bernsteinsäure | 2 |
2-Heptadecyl- | Maleinsäure | 32 |
2-Heptadecyl- | Adipinsäure | 25 |
2-Heptadecyl- | Azelainsäure | 16 |
2-Heptadecyl- | Sebazinsäure | 10 |
2-Heptadecyl- | Salzsäure | 10 |
2-Heptadecyl- | Salpetersäure | 4 |
2-Heptadecyl- | Schwefelsäure | 15 |
2-Heptadecyl- | Phosphorsäure | 11 |
2-Heptadecyl- | 10 | |
2-Heptadecyl- | Phosphorsäure | |
4-methyl | 20 | |
2-Heptadecyl- | Schwefelsäure | |
4-methyl | 15 | |
0,1 g 2-Undecyl-4-methylimidazol wurden in 100 ml Schmieröl (Spindelöl) gelöst. Anschließend wurde ein
Papier mit dem Öl imprägniert Das ölimprägnierte Papier wurde gespannt und auf die Oberfläche einer
polierten Kupferplatte gelegt. Als Vergleichstest diente
ein Papier, das nur mit dem Schmieröl imprägniert war und kein 2-Undecyl-4-methyIimidazol enthielt, es wurde
gespannt und ebenfalls auf die Oberfläche einer Kupferplatte gelegt Die Platten wurden in einem
Kessel aufbewahrt der 10 ppm H2S bei Zimmertemperatur
enthielt um den Grad des Farbumschlags zu ermitteln. Als Ergebnis wurden im Falle des Papiers, das
mit dem 2-Undecyl-4-methylimidazol getränkt war, sogar nach Ablauf von 20 Tagen kein Farbumschlag
beobachtet, jedoch wurden nach ca. 4 Tagen bei dem Papier, das frei von 2-Undecyl-4-methyIimidazol war,
ein vollständiger Farbumschlag festgestellt
Claims (1)
- Patentansprüche:
1. Verwendung von 2-Alkylimidazolen der FormelHC =-C—R'HNfür Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen anzugeben, die vor korrodierend wirkender Atmosphäre, insbes. Schwefelverbindungen, wie H2S, CS2 und SO2, enthaltender Atmosphäre, zu schützen sind. Tatsächlichs bewirken die genannten Korrosionsmittel an den Kupfer- und Kupferlegierungsoberflächen eine Kupfersulfidbildung und damit unerwünschte Schwärzung, d. h. Farbton- und Glanzminderung bzw. -änderung.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in der Verwendung von 2-Alkylimidazolen der Formel
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702003175 DE2003175C3 (de) | 1970-01-24 | 1970-01-24 | Verwendung von 2-Alkylimidazolen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19702003175 DE2003175C3 (de) | 1970-01-24 | 1970-01-24 | Verwendung von 2-Alkylimidazolen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2003175A1 DE2003175A1 (de) | 1971-07-29 |
DE2003175B2 true DE2003175B2 (de) | 1978-08-17 |
DE2003175C3 DE2003175C3 (de) | 1979-04-19 |
Family
ID=5760426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702003175 Expired DE2003175C3 (de) | 1970-01-24 | 1970-01-24 | Verwendung von 2-Alkylimidazolen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2003175C3 (de) |
Families Citing this family (3)
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DE4039271A1 (de) * | 1990-12-08 | 1992-06-11 | Basf Ag | Verfahren zum schutz von kupfer- und kupferlegierungsoberlfaechen vor korrosion |
FR2935972B1 (fr) * | 2008-09-18 | 2010-12-03 | Ceca Sa | Inhibiteurs de corrosion peu toxiques et biodegradables. |
-
1970
- 1970-01-24 DE DE19702003175 patent/DE2003175C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2003175A1 (de) | 1971-07-29 |
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---|---|---|---|
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