DE2233312B2 - Verfahren zur inhibierung der metallkorrosion und dafuer geeignetes mittel auf der basis eines phosphonatgruppenhaltigen polyalkylenpolyamins - Google Patents
Verfahren zur inhibierung der metallkorrosion und dafuer geeignetes mittel auf der basis eines phosphonatgruppenhaltigen polyalkylenpolyaminsInfo
- Publication number
- DE2233312B2 DE2233312B2 DE19722233312 DE2233312A DE2233312B2 DE 2233312 B2 DE2233312 B2 DE 2233312B2 DE 19722233312 DE19722233312 DE 19722233312 DE 2233312 A DE2233312 A DE 2233312A DE 2233312 B2 DE2233312 B2 DE 2233312B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- same
- corrosion
- polyamine
- zinc
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 92
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 92
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 title claims description 82
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical group OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 8
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 title claims description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 title description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 50
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 21
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 19
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 claims description 16
- SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N dichromate(2-) Chemical compound [O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O SOCTUWSJJQCPFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 12
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 11
- QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 1H-1,2,3-Triazole Chemical compound C=1C=NNN=1 QWENRTYMTSOGBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002916 oxazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000003557 thiazoles Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 40
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 23
- -1 methylimino-bis (propylamino) Chemical class 0.000 description 21
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 19
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 17
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 16
- 229960001763 zinc sulfate Drugs 0.000 description 16
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 description 16
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 13
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 6
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- 150000000177 1,2,3-triazoles Chemical class 0.000 description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 5
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 4
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 4
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-pyrimidin-4-ylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CC1=CC=NC=N1 JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J diphosphate(4-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 235000011180 diphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 2
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 2
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 2
- BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L zinc fluoride Chemical compound F[Zn]F BHHYHSUAOQUXJK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N zinc nitrate Chemical compound [Zn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O ONDPHDOFVYQSGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N (aminomethyl)phosphonic acid Chemical group NCP(O)(O)=O MGRVRXRGTBOSHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 1,3-dihydrobenzimidazole-2-thione Chemical compound C1=CC=C2NC(S)=NC2=C1 YHMYGUUIMTVXNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 1-[(4-methylsulfanylphenyl)methyl]piperazine Chemical compound C1=CC(SC)=CC=C1CN1CCNCC1 QLOKJRIVRGCVIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LJDSTRZHPWMDPG-UHFFFAOYSA-N 2-(butylamino)ethanol Chemical compound CCCCNCCO LJDSTRZHPWMDPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WCFLHGSQBZLKTN-UHFFFAOYSA-N 2-(disulfanyl)-1h-pyrrole Chemical compound SSC1=CC=CN1 WCFLHGSQBZLKTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-amine Chemical compound CCCCC(CC)CN LTHNHFOGQMKPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FLFWJIBUZQARMD-UHFFFAOYSA-N 2-mercapto-1,3-benzoxazole Chemical compound C1=CC=C2OC(S)=NC2=C1 FLFWJIBUZQARMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical class OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L Zinc carbonate Chemical compound [Zn+2].[O-]C([O-])=O FMRLDPWIRHBCCC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 1
- PTMRDLVWSBQQBI-UHFFFAOYSA-J [O-]P([O-])(=O)OP(=O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Zn+2] Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP(=O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Zn+2] PTMRDLVWSBQQBI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical compound [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012490 blank solution Substances 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L chromic acid Substances O[Cr](O)(=O)=O KRVSOGSZCMJSLX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HVQUUBAXNCAQJV-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(dioxo)chromium;decahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O HVQUUBAXNCAQJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DJGCMLLCFKBQPS-UHFFFAOYSA-N disodium;dioxido(dioxo)chromium;hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O DJGCMLLCFKBQPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HFTNNOZFRQLFQB-UHFFFAOYSA-N ethenoxy(trimethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)OC=C HFTNNOZFRQLFQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N furo[3,4-b]pyrazine-5,7-dione Chemical compound C1=CN=C2C(=O)OC(=O)C2=N1 AWJWCTOOIBYHON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N homoserine Chemical compound OC(=O)C(N)CCO UKAUYVFTDYCKQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940060367 inert ingredients Drugs 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000008301 phosphite esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N propylenediamine Chemical compound CC(N)CN AOHJOMMDDJHIJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N sodium chromate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Cr]([O-])(=O)=O PXLIDIMHPNPGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 1
- WGIWBXUNRXCYRA-UHFFFAOYSA-H trizinc;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O WGIWBXUNRXCYRA-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N trizinc;diborate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]B([O-])[O-].[O-]B([O-])[O-] BIKXLKXABVUSMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 description 1
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 description 1
- 239000011667 zinc carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000004416 zinc carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000010 zinc carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- GTQFPPIXGLYKCZ-UHFFFAOYSA-L zinc chlorate Chemical compound [Zn+2].[O-]Cl(=O)=O.[O-]Cl(=O)=O GTQFPPIXGLYKCZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011746 zinc citrate Substances 0.000 description 1
- 235000006076 zinc citrate Nutrition 0.000 description 1
- 229940068475 zinc citrate Drugs 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 1
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WDHVIZKSFZNHJB-UHFFFAOYSA-L zinc;butanoate Chemical compound [Zn+2].CCCC([O-])=O.CCCC([O-])=O WDHVIZKSFZNHJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- TUDPEWOTGHYZBQ-UHFFFAOYSA-L zinc;dibromate Chemical compound [Zn+2].[O-]Br(=O)=O.[O-]Br(=O)=O TUDPEWOTGHYZBQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- XOBMCBQSUCOAOC-UHFFFAOYSA-L zinc;diformate Chemical compound [Zn+2].[O-]C=O.[O-]C=O XOBMCBQSUCOAOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Description
H
H H
I I
-C—C—OH
I I
H H
(111)
(IV)
Ν—-C Ν—-C
νγ/
I-j
(D
R5
zusetzt, in der
a) Ri, R2, R4 und R5, die gleich oder verschieden
sind, Reste der folgenden Formeln II bis IV
X O
I Il ■
-C— P— OM
I I
Y OM
(H)
in denen M entweder Wasserstoff odei irgendein Kation bedeutet, das eine ausreichende
Löslichkeit in dem wäßrigen System schafft,
b) Rj eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
c) X und Y, die gleichartig oder verschieden sind Wasserstoffatome oder Alkylgruppen,
d) η eine Zahl mit einem Wert von 1 bis 15 und
e) m eine Zahl mit einem Wert von 1 bis 20 mit der
Maßgabe bedeuten, daß das Polyalkylenpolyamin mindestens einen Rest der Formel
-C(X)(Y)PO3M2
als Gruppe Ri, Rj, R4 oder R5 aufweist.
als Gruppe Ri, Rj, R4 oder R5 aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in dem Wasser des Systems
a) etwa 3 bis 100 ppm Methylimino-bis(propylamino)-tetra(methylen)phosphonsäure,
(H2OjPH2C)2 N(CH2)3N(CH3)(CH2)3N(CH2PO,H2)2
oder deren wasserlösliche Salze und
b) bis zu etwa 100 ppm Zinkionen, die sich von wasserlöslichen Zinksalzen ableiten, aufrechterhält.
b) bis zu etwa 100 ppm Zinkionen, die sich von wasserlöslichen Zinksalzen ableiten, aufrechterhält.
3. Gemisch zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, enthaltend 2 bis 80 Gew.-°/o eines
wasserlöslichen Zinksalzes und 20 bis 98 Gew.-% eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins,
dadurch gekennzeichnet, daß das Polyalkylenpolyamin der allgemeinen Formel I
N--C
-N-
!
R1
1.) etwa 20 bis 90 Gew.-% des in Anspruch 1 definierten Polyalkylenpolyamins,
2.) etwa 1 bis 10 Gew.-% einer Verbindung, ausgewählt aus der 1,2,3-Triazole, Thiole von
Thiazolen, Oxazolen oder Imidazolen oder Gemischen davon umfassenden Gruppe und
3.) bis zu etwa 79 Gew.-% eines wasserlöslicher Zinksalzes
besteht.
7. Gemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Zinksalz teilweise
oder vollständig durch ein Silikat ersetzt ist.
50
(D
entspricht, in der Ri, R2, R4, R5, R3, X, Y. η und m die
in Anspruch 1 angegebenen Bedeutungen besitzen.
4. Gemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als wasserlösliches Zinksalz
Zinksulfat enthält, und X und Y für Wasserstoffatome und Ri, R2, R4 und R5 jeweils für -CH2POjNa2-Reste
stehen.
5. Gemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine wasserlösliche sechswertigc
Chromverbindung enthält.
b. Gemisch nach Anspruch 3 zur Behandlung von Kupfermetalle enthaltenden wasserhaltigen Systemen,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inhibierung
ν-, der Korrosion von Metallen in wasserhaltigen Systemen
durch Zusatz eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins und gegebenenfalls eines Zinksalzes,
eines Dichromats, eines 1,2,3-Triazols, eines Thiols von Thiazolen, Oxazolen oder Imidazolen oder Mischungen
ho davon zu den wasserhaltigen Systemen sowie ein für die
Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Gemisch, das 2 bis 80 Gew.-% eines wasserlöslichen Zinksalzes
und 20 bis 98 Gew.-% eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins enthält.
hr) Die Korrosion von Metallen, die mit zirkulierendem
Wasser in Berührung stehen, das heißt mit Wasser, das durch Kühler, Maschinenumhüllungen, Kühltürme, Verdampfer
und Verteilungssysteme bewegt wird, stellt ein
erhebliches Problem dar, ebenso wie die Korrosion von Metalloberflächen, die mit anderen wäßrigen korrosiven
Medien in Kontakt kommen. Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis dafür, die Korrosion von Eisenmetallen, einschließlich Eisen und Stahl sowie galvanisiertem
Stahl, und nichteisenhaltigen Metallen, einschließlich Kupfer und seinen Legierungen, Aluminium
und seinen Legierungen und Messing, welche Metalle im allgemeinen in Kombination mit zirkulierenden Wassersystemen
verwendet werden, zu inhibieren.
Die korrosiven Hauptbestandteile wäßriger Kühlsysteme sind hauptsächlich gelöster Sauerstoff und
anorganische Salze, wie die Carbonate, Bicarbonate, Chloride und/oder Sulfate des Calciums, Magnesiums
und/oder Natriums.
Aus der US-PS 34 83 133 ist bereits ein Gemisch zur Inhibierung der Korrosion von Metallen in einem
wasserhaltigen System bekannt, das aus etwa 10 bis 80% eines wasserlöslichen Zinksalzes und 20 bis 90%
eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins als Inhibitor besteht. Bei diesem Polyalkylenpolyamin
handelt es sich um Aminomethylphosphonsäureverbindungen und deren Salze, die allein oder in
Kombination mit Zink, Dichromaten, bestimmten Thiolen und 1,2,3-Triazolen oder Mischungen davon
dazu verwendet werden können, die Korrosion von Metallen durch sauerstoffhaltige wäßrige Systeme zu
inhibieren. Dieses vorbekannte Inhibitorgemisch ist jedoch in seiner Wirkung verbesserungsfähig und leidet
insbesondere an dem Nachteil, daß es seine beste Wirkung nur innerhalb eines relativ engen pH-Bereiches
von etwa 5 bis etwa 9 entfaltet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und ein Mittel zur
Inhibierung der Korrosion von Metallen in wasserhaltigen Systemen zu schaffen, die für Eisenmetalle,
einschließlich Eisen und Stahl, und für nichteisenhaltige Metalle, einschließlich Kupfer und Messing, welche
Metalle mit einem wäßrigen korrosiven Medium und insbesondere mit Kühlwasser in Berührung stehen,
geeignet sind.
Diese Aufgabe wird nun durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Inhibierung der Korrosion von Metallen
in wasserhaltigen Systemen durch Zusatz eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins und gegebenenfalls
eines Zinksalzes, eines Dichromats, eines 1,2,3-Triazols, eines Thiols von Thiazolen, Oxazolen
oder Imidazolen oder Mischungen davon zu den wasserhaltigen Systemen gelöst, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man als Polyalkylenpolyamin mindestens 3 ppm einer Verbindung der allgemeinen Formel 1
'X"
N--C
Λ/
■N— C
-N (I)
R5
zusetzt, in der
a) Ri, R2, R4 und R5, die gleich oder verschieden sind,
Reste der folgenden Formeln Il bis IV
X O
I Il
-C—P—OM
I I
Y OM
(H)
oder
H O
—C —C—OM
—C —C—OM
H
H H
H H
I I
—C—C—OH
I I
H H
(IV)
in denen M entweder Wasserstoff oder irgendein Kation bedeutet, das eine ausreichende Löslichkeit
in dem wäßrigen System schafft,
b) Ri eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,
c) X und Y, die gleichartig oder verschieden sind, Wasserstoffatome oder Alkylgruppen,
d) η eine Zahl mit einem Wert von 1 bis 15 und
e) m eine Zahl mit einem Wert von 1 bis 20
mit der Maßgabe bedeuten, daß das Polyalkylenpolyamin mindestens einen Rest der Formel
-QX)(Y)PO3M2
als Gruppe Ri, R2, R4 oder R5 aufweist.
Vorzugsweise enthält die Alkylgruppe Rj 1 bis 8
Vorzugsweise enthält die Alkylgruppe Rj 1 bis 8
JO Kohlenstoffatome und steht insbesondere für eine Methylgruppe, eine Äthylgruppe oder eine Propylgruppe.
Die Substituenten X und Y enthalten in der Bedeutung von Alkylgruppen vorzugsweise 1 bis 8 und
noch bevorzugter 1 bis 4 Kohlenstoffatome.
J5 Das Kation M ist ein Ion eines Metalls aus der Gruppe der Alkalimetalle, wie Natrium, Lithium oder
Kalium, oder aus der Gruppe der Erdalkalimetalle, wie Calcium oder Magnesium oder ein Kation von
Aluminium, Zink, Cadmium, Mangan, Nickel, Kobalt, Cer, Blei, Zinn, Eisen, Chrom und Quecksilber. Das
Kation kann auch ein Ammoniumion oder ein Alkylammoniumion sein, insbesondere ein Alkylammoniumion,
das sich von einem Amin mit niedrigem Molekulargewicht ableitet, wie einem Amin mit einem
Molekulargewicht von weniger als etwa 300 und insbesondere von einem Alkylamin, einem Alkylenamin
oder einem Alkanolamin mit nicht mehr als zwei Amingruppen abgeleitet ist, wie von Äthylamin,
Diethylamin, Propylamin, Propylendiamin, Hexylamin,
■so 2-Äthylhexylamin, n-Butyläthanolamin, Triäthanolamin
und dergleichen.
Es ist zu verstehen, daß die bevorzugten Metallionen solche sind, die die Verbindung zu einem wasserlöslichen
Salz machen, beispielsweise Natrium.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung führt man das Verfahren in der Weise durch,
daß man in dem Wasser des Systems
a) etwa 3 bis 100 ppm Methylimino-bis(propylamino)-tetra(methylen)phosphonsäure,
(H2O3PH2C)2N(CH2)3N(CH3)(CH2)3N(CH2PO.,H2)2
oder deren wasserlösliche Salze und
b) bis zu etwa 100 ppm Zinkionen, die sich von wasserlöslichen Zinksalzen ableiten, aufrechterhält.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Gemisch zur Durchführung des obigen Verfahrens, das 2 bis 80
Gew.-% eines wasserlöslichen Zinksalzes und 20 bis 98 Gew.-% eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins
enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es das Polyalkylenpolyamin der obigen allgemeinen
Formel I enthält. Vorzugsweise enthält das Gemisch als r>
wasserlösliches Zinksalz Zinksulfat und ein Polyalkylenpolyamin der obigen allgemeinen Formel 1, in der X und
Y für Wasserstoffatome und Ri, R2, R4 und R5 jeweils für
-CH2PO5Na2-Reste stehen. Gemäß einer weiter
bevorzugten Ausführungsform enthält das Gemisch eine wasserlösliche sechswertige Chromverbindung.
Ein weiteres bevorzugtes erfindungsgemäßes Gemisch zur Behandlung von Kupfermetalle enthaltenden
wasserhaltigen Systemen besteht aus
15 1.) etwa 20 bis 90 Gew.-% des oben definierten
Polyalkylenpolyamins der allgemeinen Formel I,
2.) etwa 1 bis 10 Gew.-% einer Verbindung, die aus der 1,2,3-Triazole, Thiole von Thiazolen, Oxazolen oder Imidazolen oder Gemischen davon umfassenden Gruppe ausgewählt ist, und
2.) etwa 1 bis 10 Gew.-% einer Verbindung, die aus der 1,2,3-Triazole, Thiole von Thiazolen, Oxazolen oder Imidazolen oder Gemischen davon umfassenden Gruppe ausgewählt ist, und
3.) bis zu etwa 79 Gew.-% eines wasserlöslichen
Zinksalzes.
Das wasserlösliche Zinksalz des erfindungsgemälkn
Gemisches kann teilweise oder vollständig durch ein Silikat ersetzt sein.
Es ist zu verstehen, daß alle Verbindungen, die unter die obige Formel I fallen und oben definiert wurden, hier
generell als »Polyamin« oder »Polyamine« bezeichnet werden. Mit anderen Worten werden also die Säuren,
Salze und deren Gemische hier generell als Polyamine bezeichnet.
Beispiele (die keine Beschränkung bedeuten) einiger der erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitoren werden
unten gegeben.
N-
-N-
!
R3
R3
-N
1 | -CH2POjH2 | -CH2PO3H2 | -CHj | -CH2PO3Hj | -CH2PO3H2 | H | H | 3 | 1 |
2 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 6 | 1 |
3 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 12 | 1 |
4 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 8 |
5 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 15 |
6 | -CH2COOH | -CH2COOH | -CHj | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 1 |
7 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | • 6 | 1 |
8 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | T1 | 1 |
9 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 8 |
10 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 15 |
11 | -CH2PO3H2 | -CHjPO3Hj | -CHj | -CHjCOOH | -CH2COOH | H | H | 3 | 1 |
12 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 6 | 1 |
13 | -CH2CH2OH | -CH2CH2OH | -CH3 | -CH2PO3Hj · | -CHjPOjHj | H | H | 3 | 1 |
14 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 6 | 1 |
15 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 12 | 8 |
16 | ifesgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 15 |
17 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 3 | 1 |
18 | -CHjPOjHj | -CH2PO3H | -C2H5 | -CH2CH2OH | -CH2CH2OH | H | H | 3. | 1 |
19 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 6 | 1 |
20 | -CH2PO3Na2 | -CH2PO3Na; | -C3H7 | -CH2PO3Na2 | -CH2PO3Na2 | H | H | 3 | 1 |
21 | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | desgl. | H | H | 6 | 1 |
22 | -CH2PO3(NH4)J | -CH1PO3(NH4)J | -CH3 | -CH2PO2(NH4J2 | -CH2PO3(NH4), | H | H | 3 | 1 |
23 | -CH2PO3Zn | -CH2PO3Zn | -CH3 | -CH2PO3Zn | -CH2PO3Zn | H | H | 6 | 1 |
24 | -CH2COONa | -CH2COONa | -CH3 | -CH2PO3Na2 | -CH2PO3Na2 | H | H | 3 | 1 |
25 | -CH2PO1H2 | -CH2POjH2 | -CH3 | "-"(JH2PO3H2 | -CH2PO3H2 | H | H | 15 | 20 |
Die Polyamine, die unter die vorhergehende Formel 1 fallen, werden hergestellt, indem unter bestimmten
Bedingungen
a) ein Phosphor enthaltendes Material, und zwar ortho-Phosphorsäure, die Kombination von PCI3
und H2O, oder ein Dialkylphosphitester
b) ein Aldehyd oder ein Keton und
c) ein Amin der allgemeinen Formel
N--C
x\
-N-
R1,
X\
/η
miteinander urngesetzt werden.
-N
In Formel V oben sind Rs. R^. Rn und R12 gleich oder
verschieden und Wasserstoff. -CMHjC(O)OH, oder
— C2H4OH. Rio hat die gleiche Bedeutung wie Ri oben.
In dieser Formel V muß mindestens einer der Reste R«,
Rs, Rn oder R12 Wasserstoff sein. X und Y, in Formel V,
hat die gleiche Bedeutung wie in Formel I angegeben. Die Verbindungen, die unter die Formel V oben fallen,
werden hier als »Amin« oder »Amine« bezeichnet. (Diese sind von den vorher erwähnten Alkylammoniumionen-Aminen
zu unterscheiden.) Es wurde gefunden, daß durch Bildung eines Gemisches von (a), (b) und (c)
und unter Reaktion des Gemisches ein Polyamin mit mindestens 2-N-C-P-Bindungcn gebildet werden kann.
Die Amine, Punkt (c) oben, die unter die Formel V fallen, werden teilweise beschrieben und hergestellt entsprechend
den Verfahren, die in der »Encyclopedia of Chemical Technology«, K i rk - Ot h m e r, 1961, Band
I, Seiten 702-717 und Band H, Seiten 190-192
umrissen werden.
Es wurde gefunden, daß — um die Korrosion
tatsächlich zu inhibieren — mindestens 3 ppm, vorzugsweise etwa 10 ppm bis 500 ppm, bevorzugter etwa
10 ppm bis 150 ppm des Polyamins in dem korrosiven Medium verwendet werden sollten. Es ist zu verstehen,
daß mehr als 500 ppm Polyamin verwendet werden können, wo man es wünscht, solange die gewünschten
Endergebnisse im wesentlichen erreicht werden oder diese größeren Mengen nicht für das wasserhaltige
System schädlich sind. Mengen, die so niedrig wie 1 ppm sind, wurden als wirksam befunden.
Die Polyaminkorrosionsinhibitoren der vorliegenden Erfindung sind sowohl in einem sauren als auch einem
basischen korrosiven Medium wirksam. Der pH kann von etwa 4 bis 12 schwanken. Wenn die oben angeführte
Verbindung Nr. 1 beispielsweise in Mengen von etwa 3 ppm bis etwa 100 ppm verwendet wird, dann ist sie ein
wirksamer Korrosionsinhibitor in einem korrosiven Medium, in dem der pH etwa 4 bis 12 beträgt.
Im Zusammenhang mit der Verwendung der Polyamine für sich als Korrosionsinhibitoren wurde auch
gefunden, daß ein synergisüseher Effekt auf die Korrosionsinhibierung zwischen dem Polyamin und
dem Zinkion existiert, d. h., die Verwendung des Polyamins m!t dem Zinkion inhibiert wirksamer die
Korrosion als es die gleiche Konzentration des Polyamins oder des Zinkions allein vei mag.
(Das Zinkion wird in etwa der gleichen molaren Konzentration wie das Polyamin verwendet, beispielsweise
kann ein geeigneter Korrosionsinhibitor aus 10 ppm eines Zinkions + 50 ppm Polyamin bestehen.)
Es ist also zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung auch ein Korrosionsinhibicrungsgemisch
umfaßt, das ein Gemisch des Polyamins und eines Zink enthaltenden Materials (el h. ein wasserlösliches Zinksal/),
das fähig ist, das Zinkion in einer wäßrigen Lösung zu bilden, enthält.
Erläuternde Beispiele des Zink enthaltenden Materials
(wasserlösliches Zinksalz), die nur beispielhaft angeführt werden und daher nicht beschränkend sind,
sind
Zinkacctat, Zinkbromat, Zinkbcn/.oat.
Zinkborat, Zinkbromid, Zinkbutyrat,
ZinkcaproiU, Zinkcarbonat, Zinkchlorat,
Zinkchlorid, Zinkeitrat, Zinkfluorid,
Zinkfluosilikat, Ziiikformat, Zinkhydroxyd,
Zink -el -I act at, Zi η klau rat, Zmkpermanganai.
Zinknitrat, Zinkhypophosphil, Zinksalicylal,
Zinksullat und Zinksulfil.
Zinkborat, Zinkbromid, Zinkbutyrat,
ZinkcaproiU, Zinkcarbonat, Zinkchlorat,
Zinkchlorid, Zinkeitrat, Zinkfluorid,
Zinkfluosilikat, Ziiikformat, Zinkhydroxyd,
Zink -el -I act at, Zi η klau rat, Zmkpermanganai.
Zinknitrat, Zinkhypophosphil, Zinksalicylal,
Zinksullat und Zinksulfil.
Das bevorzugte wasserlösliehe Zinksalz ist Zinksulfat. Es ist verständlich, daß es innerhalb des Rahmens der
vorliegenden Erfindung liegt, daß das Zinkion teilweise oder ganz geliefert werden kann, indem das Zinksalz der
ri Säureform des Polyamins verwendet wird.
Das Polyamin und das Zink enthaltende Material, das — seinem Wesen nach — ein wasserlösliches Zinksalz
ist, kann als ein Trockengemisch gemischt werden und in ein wasserhaltiges System eingespeist werden, das die
1» vorher beschriebenen zu schützenden Metalle enthält. Ein derartiges Gemisch mit einem maximalen Synergismus
zwischen dem Polyamin und dem Zinkion enthaltenden Material liegt bei etwa 2 bis 80 Gew.-0/»
des wasserlöslichen Zinksalzes und bei etwa 20 bis 98
\r> Gew.-% Polyamin. Alle Gewichte beziehen sich auf das
Gesamtgewicht des Gemisches. Die Anteile des Gemisches liegen vorzugsweise bei etwa 10-60
Gew.-% des wasserlöslichen Zinksalzes und bei etwa 40-90Gew.-% Polyamin.
>o Eine Kombination von etwa 3—100 ppm Polyamin
und etwa 0,5— 100 ppm Zinkion inhibiert die Korrosion in den meisten wasserhaltigen Systemen.
Der bevorzugteste Konzentrationsbercich liegt bei etwa 5 — 25 ppm Polyamin und etwa 5 — 25 ppm Zinkion.
2") Es ist auch zu verstehen, daß jene Konzentrationen
nicht in irgendeiner Weise im Sinne einer Beschränkung der vorliegenden Erfindung gemeint sind.
Es wurde auch gefunden, daß zwischen dem Polyamin und Chromat oder Dichromat Synergismus existiert.
in Weil Chromat und Dichromat jeweils bereits ineinander
durch eine Änderung des pH-Wertes umgewandelt werden, ist zu verstehen, daß beide bei den meisten
ph-Werten gleichzeitig vorliegen, selbst wenn nur eines erwähnt wird.
r> Die Korrosion in den meisten wasserhaltigen Systemen kann durch Zusetzen von etwa I bis 100 ppm
Polyamin und etwa 1 bis 100 ppm Chromat oder Dichromat inhibiert werden. Vorzugsweise werden
etwa 5—25 ppm Polyamin und etwa 5 —25 ppm
κι Chromat oder Dichromat zugesetzt. Es ist zu verstehen.
daß größere oder kleinere Mengen des jeweiligen Materials verwendet werden können, falls man es so
wünscht.
Geeignete Chromate für die Verwendung in dem
4Ί Gemisch und dem Verfahren dieser Erfindung sind
beispielsweise
Nalriumdichromatdihydrat,
wasserfreies Natriumchromat,
Natriumchromattetrahydrat,
wasserfreies Natriumchromat,
Natriumchromattetrahydrat,
r)() Natriumchromathexahydrat,
Natriumchromatdecahydrat,
Kaliumdichromat, Kaliumchromat,
AmmoniumdichiOmat und Chromsäure.
Mit anderen Worten ist die verwendete Chromverbin-
Kaliumdichromat, Kaliumchromat,
AmmoniumdichiOmat und Chromsäure.
Mit anderen Worten ist die verwendete Chromverbin-
v> dung eine beliebige wasserlösliehe 6wertige Verbindung
des Chroms und vorzugsweise ein Alkalimetallchromat oder Dichromat, die vorher beschrieben wurden.
In den meisten Fällen enthält ein wirksames Korrosionsinhibierungsgemisch ein Gemisch von etwa
mi 1—60% und vorzugsweise etwa 10—40% des wasserlöslichen
anorganischen Chromates, bezogen auf das kombinierte Gewicht des Chromates und Polyamins.
Die Verwendung der Chromate für sich wird ferner in der US-Patentschrift 34 31 217 beschrieben und in den
ii'i in dieser Patentschrift zitierten Veröffentlichungen.
Es wurde auch gefunden, daß Gemische des Polyamins, Zinkions und Chromats oder Dichromats bei
der Inhibicrung der Korrosion von Metallen brauchbar
sind. Die inhibierende Wirkung des Zinks (geliefert in Form eines obenerwähnten wasserlöslichen Zinksalzes)
und Diehromatgemische werden in der US-Patentschrift 30 22 133 beschrieben. So sind alle drei
Komponenten dieses Gemisches wechselseitig synergistisch. Die Zusammenwirkung von Zink und Dichromat,
die in der US-Patentschrift 30 22 133 erläutert wird, bleibt in Anwesenheit des Polyamins und der anderen
Bestandteile der hier erwähnten Inhibitorgemische unbeeinträchtigt. Mit anderen Worten liegt es also
innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, ein korrosionsinhibierendes Gemisch, das das Polyamin, ein
wasserlösliches Zinksalz und ein Chroma! und/oder Dichromat enthält, zu schaffen.
Besonders brauchbare Kombinationen von Polyamin, Chromat und Zink existieren im Bereich von etwa
1 — 100 ppm Polyamin, etwa '/2 bis 50 ppm Chromat
oder Dichromat und etwa V2 bis 50 ppm Zinkion. Der bevorzugte Bereich liegt bei etwa 2—30 ppm Polyamin
und etwa 1 — 15 ppm Chromat oder Dichromat und bei etwa 1 — 15 ppm Zinkion.
Wo die wasserhaltigen Systeme mit Kupfer für sich oder Kupfer enthaltenden Metallen in Berührung sind,
ist es wünschenswert, neben dem Polyamin (entweder allein oder in Kombination mit dem Zinkion und/oder
Dichromat oder Chromat) ein 1,2,3-Triazol oder ein Thiol eines Thiazols, eines Oxazols oder eines Imidazols,
wie sie in den US-Patentschriften 29 41 953, 27 42 369 und 34 83 133 beschrieben sind, zu verwenden. Diese
Azole werden hier als Thiole und 1,2,3-Triazole bezeichnet. Diese Thiole und 1,2,3-Triazole werden
beim Inhibieren des Angriffs auf des Polyamins auf Kupfer als wirksam gefunden.
Das bevorzugte 1,2,3-Triazol ist i,2,3-Benzotriazol der Formel
CH C-SH
Il Il
CH N
2-Mcrcaptobcnzothiazol
2-Mercaptobenzoxazol
C SII
f0
und 2-Mercaptobenzimidazol
Die bevorzugten Thiole eines Thiazols, eines Oxazols oder eines Imidazols sind 2-Mercaptothioazol
Die verwendeten Mengen an Thiol oder 1,2,3-Triazol hängen von dem jeweiligen wasserhaltigen System ab.
Wo das Kupfer enthaltende wasserhaltige System ein offenes oder ein Durchgangssystem ist, sind etwa 3 bis
100 ppm Polyamin, etwa 0,05 — 5 ppm Thiol oder 1,2,3-Triazol und bis zu etwa 100 ppm Zinkion im
allgemeinen zufriedenstellende Konzentrationen; bevorzugt sind die Konzentrationen von etwa 5 — 25 ppm
Polyamin, etwa 0,5 — 2 ppm Triazol oder Thiol und etwa 5—25 ppm Zinkion.
Ein trockenes Gemisch kann hergestellt werden, das in das Kupfer enthaltende, wasserhaltige System
eingespeist werden kann. Solch ein Gemisch sollte aus etwa 20—90% Polyamin, etwa 1 — 10% Thiol oder
1,2,3-Triazol und bis zu etwa 79% löslichem Zinksalz bestehen, vorzugsweise sollte es aus etwa 38—90%
Polyamin, etwa 2—10% Thiol oder 1,2,3-Triazol und bis zu etwa 60% löslichem Zinksalz bestehen. Es liegt
innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung, daß die Korrosionsinhibitoren dieser Erfindung in Verbindung
mit verschiedenen gut bekannten Inhibitoren, wie die molekularmäßig dehydratisierten Phosphate und
Phosphonate verwendet werden.
Im Zusammenhang mit den später angeführten Beispielen wurden zwei Tests ausgeführt, um die
Wirksamkeit der Korrosionsinhibitoren der vorliegenden Erfindung in verschiedenen korrosiven Medien, d. h.
gewöhnliches Leitungswasser und künstliches Kühlturmwasser, zu bestimmen.
Test 1 wurde bei Zimmertemperatur, etwa bei 21,TC, durchgeführt, wobei verschiedene Abschnitte von
.Weichstahl (S.A.E. 1018) mit den Abmessungen von 5 cm χ 3,5 cm χ 0,32 cm völlig unter Verwendung
eines im Handel erhältlichen Reinigungspulvers gereinigt und mit destilliertem Wasser und Aceton gespült
werden. Nachdem die Abschnitte gewogen worden waren, wurden sie an Klammern befestigt und
kontinuierlich in das Korrosionsgemisch, d. h. gewöhnliches Leitungswasser, eingetaucht und entfernt, so daß
die Abschnitte in dem Gemisch 60 Sek. eingetaucht blieben, und wurden dann außerhalb der Lösung 60 Sek.
der Luft ausgesetzt. Diese Prozedur wurde eine bestimmte Zeit (in Std.) durchgeführt, anschließend
wurden die Abschnitte herausgenommen und die Korrosionsproduktc auf den Abschnitten wurden unter
Verwendung einer weichen Bürste entfernt.
Die Abschnitte wurden mit destilliertem Wasser und Aceton gespült und anschließend wieder gewogen. Der
Gewichtsverlust (in mg) wurde anschließend in iingcmessener
Weise in clic Gleichung
JCW
DÄT: 0,0254
DÄT: 0,0254
= Korrosion in mm/Jahr
eingesetzt,
wobei
W = der Gewichtsverlust während des Testes in mg,
D = das spezifische Gewicht des Metalls,
Λ - die ausgesetzte Oberfläche in cm2 und
T = die Zeit des der Lösung Ausgesetztseins in SuI.
K = 3403
ist, um die Korrosion zu bestimmten, die stattgefunden hat, ausgedrückt in mm Penetration pro Jahr. Die
Korrosionsgeschwindigkeit der Abschnitte, die durch einen Korrosionsinhibitor geschützt sind, kann anschließend
mit der Korrosionsgeschwindigkeit der ungeschützten Abschnitte verglichen werden. Eine Abnahme
in der Korrosionsgeschwindigkeit zeigt die Wirksamkeit des Korrosionsinhibitors an.
In Tests der Beschaffenheit, wo das wäßrige korrosive
Medium gewöhnliches Leitungswasser bei Zimmertemperatur ist, wird eine Korrosionsgeschwindigkeit
gewünscht, die niedriger als die Korrosionsgeschwindigkeit des Mediums ist und Geschwindigkeiten von
weniger als 0,127 mm pro ]ahr sind sehr erwünscht und
Substanzen, die diesen Wert oder einen niedrigeren ergeben, werden als ausgezeichnet betrachtet. Das
bedeutet jedoch nicht, daß Substanzen mit einer Korrosionsgeschwindigkeit von mehr als 0,127 mm pro
Jahr nicht wertvoll sind. Abhängig von den jeweiligen Bedingungen kann eine Verbindung mit einer größeren
Korrosionsgeschwindigkeit "verwendet werden, wie in einem Beispiel, wo die Ausrüstung nur für einen kurzen
Zeitraum verwendet wird.
Ein Kühlwassersystem wurde in kleinem Maßstab für Test 2 gebaut, um den wirklichen Bedingungen
nahezukommen. Aus einem 18,9-1-Glasbehälter, der
künstliches Kühlwasser enthält, führt ein Schlauch in einen 15,24-cm-Glasmantel, den ein Weichstahlrohr
umgibt. Ein Schlauch führt von dem Mantel in einen Glaskühler und dann zurück zu dem Behälter. Luft wird
dem System am Kühler zugegeben, um es einem wirklichen Betrieb gleichzutun, bei dem Luft von dem
Kühlwasser absorbiert wird. Dampf wird durch das Stahlrohr geleitet, das von dem Glasmantel umgeben ist.
Vier Weichstahlabschnitte werden gewogen und anschließend in dem Behälter befestigt. Nach dem
Aussetzen wurde das Stahlrohr auf sichtbare Korrosionsanzeichen geprüft, und die Korrosionsgeschwindigkeil
der Abschnitte wurde berechnet. Künstliches Kühlwasser wurde hergestellt, um es dem wirklichen
Kühlwasser anzunähern, wie folgt:
Ca+ +
Mg+ +
Na+ +
Cl-
Mg+ +
Na+ +
Cl-
HCO3-
lnsgesamt gelöste Feststoffe
des destillierten Wassers
des destillierten Wassers
200 ppm
55 ppm
320 ppm
600 ppm
500 ppm
58 ppm
1733 ppm
Ein zirkulierendes Kiihlwassersysiem enthält eine
hohe Konzentration des anorganischen Salzes oder eine viel höhere lonenkonzentration als gewöhnliches
Leitungswasser, wie aus der Formulierung für künstliches Kühlturmwasser gesehen werden kann. In gleicher
Weise wird ein Kühlwassersystem bei hoher Temperatur, gewöhnlich 500C oder höher, betrieben. Hauptsächlich
wegen dieser zwei Faktoren liegen die akzeptablen KoriOsionsgeschwindigkeilen im Kühlwasser bei weniger
als 0,254 mm pro Jahr. Korrosionsinhibitoren, die Korrosionsgeschwindigkeiten von weniger als
0,254 mm pro Jahr ergeben, weiden daher als gut und kommerziell akzeptabel befunden. Die korrosionsinhibierenden
Gemische dieser Erfindung können nach mehreren Verfahren hergestellt werden, die einen guten
Schutz gegen Korrosion geben. Das Polyamid kann beispielsweise entweder in Form seiner Säure oder
seines Salzes für sich oder in Kombination mit dem wasserlöslichen Zinksalz, Chromai, Dichromat, Thiolen
und 1,2,3-Triazol leicht gelöst werden, indem sie in dem
ί wäßrigen korrosiven Medium miteinander gemischt
werden. Nach einer anderen Methode können sie separat in Wasser oder einem anderen geeigneten
Lösungsmittel gelöst werden und anschließend in dem wäßrigen korrosiven Medium miteinander gemischt
ίο werden.
Verschiedene Mittel sind erhältlich, um sicherzustellen, daß der korrekte Anteil des Korrosionsinhibitors in
dem korrosiven Medium vorliegt. Eine Lösung, die den Korrosionsinhibitor enthält, kann beispielsweise in das
υ Korrosionsmedium durch eine Tropfenfüllvorrichtung
eingemischt werden. Eine andere Methode besteht darin, Tabletten oder Briketts eines »festen Polyamins«
(und anderer Bestandteile) zu formulieren, und diese können dann dem korrosiven Medium zugesetzt
2» werden. Nach der Brikettierung kann der »Feststoff« in
einer Standardkugelfüllvorrichtung verwendet werden, so daß der »Feststoff« langsam in das korrosive Medium
abgegeben wird.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Bei spie I 1
3 getrennte Portionen, die jeweils aus 600 ml wäßrigem korrosivem Medium bestehen, werden mit
dem angegebenen Polyamin einzeln behandelt, so daß
jo sie separat 5,50 und 100 ppm Polyamin enthalten.
(Wo die Säureform verwendet wird, wird sie in das Natriumsalz durch Zugabe von genügend NaOH
umgewandelt, um das Medium auf pH 9,0 bis 9,5 zu halten.) Test 1 wird, wie vorher beschrieben, unter
j-i Verwendung von 1018 S.A.E.-Weichstahl-Abschnitten
mit den Abmessungen 5 cm χ 3,5 cm χ 0,32 cm ausgeführt.
Das korrosive Medium ist eine Wasserprobe, die von der St. Louis County Water Co, erhalten wurde, mit
einem pH von etwa 9,0 bis 9,5 und einer Härte von etwa
4(i 100—110 ppm Calciumcarbonat. Test 1 wird entsprechend
der oben umrissenen Prozedur 90 Std. durchgeführt. 600 ml unbehandeltes wäßriges korrosives Medium
wird als Kontrollflüssigkeit getestet. Die Daten sind in der Tabelle angegeben.
Test 1 wird auch an einem kommerziell erhältlichen Korrosionsinhibitor durchgeführt, der etwas Zink
enthält, etwa 1—4 Gew.-%, aber größtenteils etwa 40—60 Gew.-% Tetranatriumpyrophosphat. Diese
Daten sind in der Tabelle angegeben.
An WeichstahKS.A.E. 1018-)Abschnitten
(5 cm X 3,5 cm Χ 0,32 cm) bestimmte Korrosionsgeschwindigkeiten, pH-Wert des korrosiven Mediums = 9,0-9,5
(5 cm X 3,5 cm Χ 0,32 cm) bestimmte Korrosionsgeschwindigkeiten, pH-Wert des korrosiven Mediums = 9,0-9,5
Korrosionsinhibitor | Konzen | 5 | Zeil | Korrosions- |
tration | 50 | gcschwiiulig- | ||
100 | keil | |||
(ppm) | (SIcI.) | mm pro .lulu | ||
Korrosionsmedium | - | 96 | 0,64 | |
l'olvumin- | ||||
verbindung Nr. | ||||
1 | 96 | 0,205 | ||
I | 96 | 0,119 | ||
I | 96 | 0,056 |
Fortsetnmti
Korrosionsinhibitor | Konzen | Zeit | Korrosions- |
tration | geschwindig | ||
keit | |||
(ppm) | (Std.) | mm pro Jahr |
Polyaminverbinclung Nr.
2 5 96 0,257
2 50 96 0,213
2 100 96 0,132
4 5 96 0,119
4 50 96 0,066
4 100 96 0,051
6 5 96 0,246
6 50 96 0,112
6 100 96 0,097
13 5 96 0,292
13 50 96 0,127
13 100 96 0,107
18 5 96 0,175
18 50 96 0,099
18 100 96 0,076
20 5 96 0,208
20 50 96 0,117
20 100 96 0,071
22 5 96 0,287
22 50 96 0,160
22 100 96 0,086
Korrosionsmcdium - 96 0,752
Zink-Tctranatrium-
pyrophosphat
(Zink 1 bis 4%, 5 96 0,381
Telranatrium- 50 96 0,175
pyrophosphat
40-60%) 100 96 0,104
Die Daten in der Tabelle zeigen, daß die Polyamine einen wirksamen Korrosionsinhibitor darstellen. Die
Tabelle zeigt, daß diese Polyamine mindestens ebenso gut und in einigen Fällen dem im Handel erhältlichen
Zinktetranatriumpyrophosphatinhibitor überlegen sind. Wie vorher ausgeführt wurde, werden Substanzen, die
die Korrosionsgeschwindigkeit von Weichstahl in gewöhnlichem Leitungswasser auf weniger als
0,127 mm pro Jahr herabsetzen, als ausgezeichnet betrachtet. Es kann daher bereits abgeschätzt werden,
daß die Polyamine der vorliegenden Erfindung wirksame Korrosionsinhibitoren sind.
Test 2, wie vorher beschrieben, wird durchgeführt, um
die Wirksamkeit des angegebenen Polyamins (Beispiel I) als Korrosionsinhibitor im Kühlwasser zu bestimmen.
Die Polyamine werden einem 18,92-1-Behälter, der etwa
16 000 ml künstliches Kühlturniwasscr mit einer Fließgeschwindigkeit
von 2640 ml/Min, enthält, wie oben angegeben, zugesetzt, so daß das Wasser 5, 50 und
100 ppm Polyamin enthält. Die Temperatur des künstlichen Kühlwassers beträgt 500C. Wciehstahlabschnitte
(ASTM A-?85) mit den Abmessungen 2,5 cm χ 5 cm χ 0,t>
ein werden mit einem im Handel erhältlichen Reinigungspulver gereinigt und gewogen.
Sie werden anschließend an Klammern in einem 18.92-l-Behälter befestigt. Nach der Behandlung werden
sie wieder gewogen, und es werden ihre Korrosionsgeschwindigkeiten berechnet.
Eine Blindlösung, die kein Polyamin enthält, wird als Kontrolle verwendet, um die Korrosionsgeschwindigkeit
von Weichstahlabschnitten in unbehandeltem künstlichem Kühlturmwasser zu bestimmen.
Die Daten zeigen, daß die Polyaminkorrosionsinhibitoren in einer Menge von mehr als 50 ppm die
Korrosionsgeschwindigkeit auf weniger als 0,254 mm pro Jahr herabsetzen (das Kontrollkorrosionsmedium
liegt etwa bei 0,625 mm pro Jahr), was die allgemein akzeptierbare Geschwindigkeit für einen Korrosionsinhibitor
ist.
Eine Inaugenscheinnahme des Weichstahlrohrs, durch das Dampf strömt und das mit einem mit
Polyamin behandelten künstlichen Kühlwasser abgekühlt wird, zeigt eine sehr geringe Korrosion: ein
weiteres Anzeichen für die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Inhibitoren.
Ein handelsüblicher Korrosionsinhibitor, der 2—4 Gew.-°/o Zink und 40—60 Gew.-% Tetranatriumpyrophosphat
enthält, wird verwendet, um das künstliche Kühlwasser zu behandeln, und wird auf die gleiche
Weise wie in Beispiel 2 untersucht. Die Korrosionsgeschwindigkeiten der Abschnitte liegen höher als
0,254 mm pro Jahr und das Weichstahlrohr, durch das der Dampf strömt, korrodiert erheblich. Es kann bereits
abgeschätzt werden, daß diese Polyamine gute Korrosionsinhibitoren sind, wenn sie im Kühlwasser verwendet
werden und besonders wenn sie in Wärmeaustauschersystemen verwendet werden.
Das Beispiel 1 wird mit dem Unterschied wiederholt, daß neben dem Polyamin-Korrosionsinhibitor (5,50 und
100 ppm), eine ausreichende Menge Zinksulfat zugesetzt wird, um jeweils 5. 50 und 100 ppm Zinkionen in
dem Korrosionsmediuni vorliegen zu haben. Der synergistische Korrosionsinhibitor, d. h. die Kombination
aus Polyamin und Zinksulfat, zeigt, daß bei allen drei Konzentrationen (d. h. jeweils bei 5, 50 und
100 ppm) die Korrosionsgeschwindigkeiten im wesentlichen
geringer sind als die Geschwindigkeiten unter Verwendung des Korrosionsmediums ohne dieses
Gemisch und im Durchschnitt 25% niedriger sind als jene Geschwindigkeiten, die unter Verwendung nur des
Polyamins für sich erhalten werden.
Beispiel 1 (oben) wird wiederholt mit der Ausnahme, daß neben dem Polyamin-Korrosionsinhibitor (5. 50 und
100 ppm), jeweils 5, 50 bzw. 100 ppm Natriumdichromat dem Korrosionsmcdium zugesetzt werden. Der synergistische
Korrosionsinhibitor, d. Ii. das angegebene PoIvaniin
t- dem Natriumdichromat zeigt, daß bei allen drei Konzentrationen (d. h. bei jeweils 5, 50 und 100 ppm) die
Korrosionsgeschwindigkeit geringer ist als die Geschwindigkeit unter Verwendung des Korrosionsmediiiins
ohne dieses Gemisch und im Durchschnitt etwa 14 bis 21% niedriger ist als jene Geschwindigkeiten, die
nur unter Verwendung des Polyamins für sich erhalten werden.
Eine Reihe von separaten und einzelnen Korrosionsinhibitoren,
die aus eine^i Gemisch des angegebenen
Polyamins (60 Gew.-%), Zinksulfat (20 Gew.-%) und Natriumdicnromat (20 Gew.-°/o) bestehen, werden
hergestellt.
Beispiel 1 (oben) wird anschließend wiederholt unter Verwendung des obigen Gemisches. Der erhaltene
Wert zeigt, daß die Korrosionsgeschwindigkeiten unter κ Verwendung dieses Gemisches wesentlich niedriger als
die Geschwindigkeiten unter Verwendung des Korrosionsmediums ohne dieses Gemisch liegen und im
Durchschnitt etwa 31—41% niedriger als jene Geschwindigkeiten, die nur unter Verwendung des ι
Polyamins für sich erhalten werden, liegen.
Die Korrosionsinhibitoren wie sie in den obigen 2ii
Beispielen 1, 3, 4 und 5 beschrieben werden, werden getrennt und einzeln in einem Wasserkessel auf ihre
separate korrosiv-inhibierende Wirkung auf rotes Messing und Weichstahl getestet. Das Kesselwasser
enthält etwa 30—60 ppm Phosphat und etwa 2> 30—60 ppm Sulfat mit einem pH von etwa 14. Die
Korrosivteste wurden bei einer Temperatur von 314°C bei 105,46 kg/cm2 und mit 50 ppm des jeweiligen
Korrosionsinhibitors durchgeführt. Bei jedem Test werden etwa 1 Liter des Kesselablaßwassers in eine jo
2-Liter-Bombe gegeben und 1 ml einer Vorratslösung wird zugesetzt, um etwa 50 ppm Korrosionsinhibitor zu
ergeben. Doppelte Abschnitte von Weichstahl und rotem Messing mit den Abmessungen
5 cm χ 3,5 an χ 0,32 cm werden mit einem im Handel r>
erhältlichen Reinigungspulver gereinigt und gewogen. Die Abschnitte werden anschließend an isolierte
Klammern geheftet, so daß zwei Abschnitte in der flüssigen Phase und zwei Abschnitte in der Dampfphase
sind. Nach dem Verschließen der Bombe wird der Vorgang des Abpumpens mit einer Vakuumpumpe und
des Füllens mit Stickstoff 4mal wiederholt. Die Dauer der Tests wurde grob festgelegt von dem Zeitpunkt, wo
die Temperatur 150°C nach Beginn des Erhitzens erreichte, bis sie wieder diese Temperatur nach
Abstellen der Hitze erreichte.
Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen, daß bei Temperaturen über 300cC die jeweiligen Korrosionsinhibitoren
erheblich die Korrosionsgeschwindigkeit sowohl von rotem Messing als auch Weichstahl so
entweder vollständig eingetaucht in das Kühlwasser oder in Berührung mit den Dämpfen eines Kühlwassersystems,
das den Komplex enthält, herabsetzten. Es zeigt sich auch die Stabilität der Korrosionsinhibitoren
der vorliegenden Erfindung bei erhöhter Temperatur, über 3000C, über ausgedehnte Zeiträume hinweg.
In jedem der folgenden Beispiele werden das angegebene Polyamir. und die Zinkverbindung dem
wäßrigen korrosiven Medium zugesetzt, so daß jeweils 50 ppm vorliegen. t>o
Bestandteile
Teile
b5
Wäßriges korrosives Medium
Polyaminverbindung Nr. 1
Zinksulfat
Polyaminverbindung Nr. 1
Zinksulfat
75 000
- 2
Bestandteile | 9 | Teile |
' Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 2 Zinksulfat Beispiel |
80 000 2,6 2,6 |
|
Bestandteile | 10 | Teile |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 6 Zinksulfat Beispiel |
90 000 2,3 2,3 |
|
Bestandteile | 11 | Teile |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 13 Zinksulfat Beispiel |
90 000 2,3 2,3 |
|
Bestandteile | 12 | Teile |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 14 Zinksulfat Beispiel |
90 000 2,3 2,3 |
|
Bestandteile | 13 | Teile |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 18 Zinksulfat Beispiel |
65 000 1.6 1,6 |
|
Bestandteile | 14 | Teile |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 20 Zinksulfat Beispiel |
11 000 2,7 2,7 |
|
Bestandteile | Teile | |
Wäßriges korrosives Medium Polyaminverbindung Nr. 22 Zinksulfat |
100 000 2,5 2,5 |
|
(Die Natriumsalze der obigen Verbindungen Nr. 1, 2 6, 13, 14 und 18 werden anstelle der Säureformer
verwendet.)
Die Teste 1 und 2 wurden an jedem der ober behandelten wäßrigen korrosiven Medien ausgeführt
Die Korrosionsgeschwindigkeiten waren in aller Beispielen niedriger als die der unbehandelten korrosiven
Medien. Diese Beispiele werden mit der Ausnahmt wiederholt, daß das verwendete Zinksalz Zinkchlorid is
(bei einer Wiederholung) und Zinkacetat (bei einer anderen Wiederholung). Ähnliche Ergebnisse werden ir
709 586/20:
beiden Fällen erhalten, wenn sie mit den Ergebnissen, die unter Verwendung von Zinksulfat erhalten wurden,
verglichen werden.
Beispiel 15
Eine zusammengedrückte Kugel eines Standardgewichtes und Standardabmessung wird hergestellt, die
folgende Bestandteile in den angegebenen Mengen enthält.
Polyaminverbindung Nr. 1 | 34 |
Lignosulfitbindemittel | 8 |
Zinksulfat | 16 |
Inerte Bestandteile | 42 |
Nach der Brikettierung wurde das obige Gemisch als für die mechanisch bestimmte Zugabe bei der
Wasserbehandlung geeignet gefunden, wobei eine Kugelfüllvorrichtung verwendet wird.
Beispiel 16
Beispiel 1 (oben) wird wiederholt mit der Ausnahme, daß Kupferabschnitte anstelle von Weichstahlabschnitten
und ausreichende Mengen 1,2,3-Benzotriazol verwendet
werden. 1. 5 und 10 ppm davon werden in dem korrosiven Medium neben dem Polyamin verwendet.
Beispiel 16 wird wiederholt, aber ohne das Benzotria
zol. Die Daten zeigen, daß, wenn KupferabschnitK
verwendet werden und das korrosive Medium da; angegebene Polyamin enthält, die Korrosionsgeschwin
digkeit niedriger ist als wenn das Korrosionsmediun das Polyamin nicht enthält. Die Daten zeigen ferner, dal
die Verwendung des Benzotriazols mit dem Polyamir die Korrosionsgeschwindigkeit weiter herabsetzt.
Es liegt auch innerhalb des Rahmens der vorliegender
ίο Erfindung, Silikate zu verwenden, besonders anorgani
sehe Silikate in Kombination mit den Polyaminen. Es is bekannt, daß Silikate wirksame Korrosionsinhibitorer
sind, wie beispielshaft durch die »Encyclopedia ο Chemical Technology«, Kirk — Othmer, 1961, New
York, Band 4, Seiten 487 bis 529, und Band 12, Seiten 26Σ bis 360 gezeigt wird.
(Diese Silikate können in der gleichen Konzentratior wie die vorher erwähnten wasserlöslichen Zinksalze
verwendet werden.)
Es wurde bei der Wiederholung des obigen Beispiels 1 gefunden, daß die Verwendung einer Kombination des
angegebenen Polyamins und eines flüssigen Natriumsilikates (mit einem 3,22 : l-SiO2-zu-Na2CO3-Verhältnis;
eine niedrigere Korrosionsgeschwindigkeit bewirkte als
sowohl das Polyamin für sich oder das Silikat für sich wenn sie getrennt verwendet wurden.
Claims (1)
1. Verfahren zur Inhibierung der Korrosion von
Metallen in wasserhaltigen Systemen durch Zusatz eines phosphonatgruppenhaltigen Polyalkylenpolyamins
und gegebenenfalls eines Zinksalzes, eines Dichromats, eines 1,2,3-Triazols, eines Thiols von
Thiazolen, Oxazolen oder Imidazolen oder Mischungen davon zu den wasserhaltigen Systemen,
dadurch gekennzeichnet, daß man als Polyalkylenpolyamin mindestens 3 ppm einer Verbindung
der allgemeinen Formel 1
oder
H O
! Il
-C — C—OM
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16055071A | 1971-07-07 | 1971-07-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2233312A1 DE2233312A1 (de) | 1973-04-19 |
DE2233312B2 true DE2233312B2 (de) | 1978-02-09 |
Family
ID=22577346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722233312 Withdrawn DE2233312B2 (de) | 1971-07-07 | 1972-07-06 | Verfahren zur inhibierung der metallkorrosion und dafuer geeignetes mittel auf der basis eines phosphonatgruppenhaltigen polyalkylenpolyamins |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3714067A (de) |
BE (1) | BE785965A (de) |
CA (1) | CA990947A (de) |
DE (1) | DE2233312B2 (de) |
FR (1) | FR2144900B1 (de) |
GB (1) | GB1354228A (de) |
NL (1) | NL7209428A (de) |
SE (1) | SE379800B (de) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4064044A (en) * | 1971-07-06 | 1977-12-20 | Petrolite Corporation | Process for chelating and inhibiting scale in aqueous systems |
USB336566I5 (de) * | 1973-02-28 | 1975-01-28 | ||
DE2333353C2 (de) * | 1973-06-30 | 1983-05-19 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur Verhinderung von Korrosion in wasserführenden Systemen und Korrosionsschutzmittel zur Durchführung des Verfahrens |
US3930832A (en) * | 1975-04-21 | 1976-01-06 | Allied Chemical Corporation | Inhibition of corrosive action of zinc-containing fertilizer solutions |
US4328027A (en) * | 1981-04-16 | 1982-05-04 | Stauffer Chemical Company | Di-triethylamine salt of N,N'-bis-carboethoxymethyl-N,N'-bis-phosphonomethylurea and its use as a plant growth regulator |
US4640818A (en) * | 1984-08-17 | 1987-02-03 | The Dow Chemical Company | Corrosion inhibition of metals in water systems using aminophosphonic acid derivatives in combination with manganese |
US5264155A (en) * | 1992-06-03 | 1993-11-23 | Betz Laboratories, Inc. | Methods for inhibiting the corrosion and deposition of iron and iron containing metals in aqueous systems |
EP1281676A1 (de) * | 2001-08-01 | 2003-02-05 | NV Solutia Europe S.A. | Feste freiflissende Phosphat-Zusammensetzung und ihre Benützung |
US7851655B2 (en) * | 2006-12-19 | 2010-12-14 | Nalco Company | Functionalized amine-based corrosion inhibitors for galvanized metal surfaces and method of using same |
KR20230141926A (ko) * | 2015-03-31 | 2023-10-10 | 커먼웰쓰 사이언티픽 앤드 인더스트리얼 리서치 오가니제이션 | 부식 억제용 조성물 |
US20200040465A1 (en) * | 2016-10-04 | 2020-02-06 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Methods for inhibiting corrosion |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2961311A (en) * | 1955-12-13 | 1960-11-22 | Dow Chemical Co | Metal ion control |
US2917528A (en) * | 1956-08-24 | 1959-12-15 | Victor Chemical Works | Alkanolaminealkanephosphonic acids and salts thereof |
US3160632A (en) * | 1961-01-30 | 1964-12-08 | Stauffer Chemical Co | Aminomethylenephosphinic acids, salts thereof, and process for their production |
US3346488A (en) * | 1965-08-24 | 1967-10-10 | Monsanto Co | Deflocculation of solid materials in aqueous medium |
DE1250042B (de) * | 1965-10-21 | |||
US3395113A (en) * | 1966-03-29 | 1968-07-30 | Monsanto Co | Polymeric compositions |
US3431217A (en) * | 1966-09-22 | 1969-03-04 | Grace W R & Co | Organic phosphorous acid compound-chromate corrosion protection in aqueous systems |
US3483133A (en) * | 1967-08-25 | 1969-12-09 | Calgon C0Rp | Method of inhibiting corrosion with aminomethylphosphonic acid compositions |
-
0
- BE BE785965D patent/BE785965A/xx unknown
-
1971
- 1971-07-07 US US00160550A patent/US3714067A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-07-06 SE SE7208958A patent/SE379800B/xx unknown
- 1972-07-06 NL NL7209428A patent/NL7209428A/xx not_active Application Discontinuation
- 1972-07-06 DE DE19722233312 patent/DE2233312B2/de not_active Withdrawn
- 1972-07-06 GB GB3174572A patent/GB1354228A/en not_active Expired
- 1972-07-06 CA CA146,552A patent/CA990947A/en not_active Expired
- 1972-07-07 FR FR7224811A patent/FR2144900B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NL7209428A (de) | 1973-01-09 |
GB1354228A (en) | 1974-06-05 |
BE785965A (fr) | 1973-01-08 |
SE379800B (de) | 1975-10-20 |
US3714067A (en) | 1973-01-30 |
FR2144900A1 (de) | 1973-02-16 |
FR2144900B1 (de) | 1974-10-04 |
DE2233312A1 (de) | 1973-04-19 |
CA990947A (en) | 1976-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2447895A1 (de) | Korrosions-schutzmittel | |
DE1517399B2 (de) | Verfahren zur Verhütung der Niederschlagsbildung kesselsteinbildender Salze in einem wässrigen System | |
DE1792242A1 (de) | Verfahren zum Unterbinden von Kesselsteinbildung | |
DE2231206C2 (de) | Korrosionshemmende Zusammensetzung und deren Verwendung | |
DE2055779B2 (de) | Korrosionsschutzmittel für Metalloberflächen und Verfahren zum Schutz von Metalloberflachen unter Verwendung desselben | |
DE2624572A1 (de) | Verfahren zur inhibierung der korrosion von metallen | |
DE1903651A1 (de) | Korrosionsinhibierende Zubereitungen,Verfahren zu ihrer Herstellung und Verfahren zur Korrosionsinhibierung | |
DE2457583A1 (de) | Verfahren zur verhinderung der abscheidung von kesselstein, schlamm und anderen verschmutzungsstoffen in waessrigen systemen | |
DE3904733C2 (de) | Korrosionsinhibitor | |
DE2918967A1 (de) | Korrosionsschutzmittel | |
DE2233312B2 (de) | Verfahren zur inhibierung der metallkorrosion und dafuer geeignetes mittel auf der basis eines phosphonatgruppenhaltigen polyalkylenpolyamins | |
DE2453107C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Phosphoester-Kesselstein- und Korrosionsinhibierungsmitteln, derartige Mittel und ihre Verwendung | |
DE2158796A1 (de) | Korrosionsinhibitor | |
DE3620018A1 (de) | Korrossionsinhibitor | |
DE2330340A1 (de) | Korrosionsinhibierende zubereitung | |
DE1621440B2 (de) | Korrosions und steinansatzverhuetungsmittel fuer kuehl wasser sowie verfahren zur verhinderung der korrosion und steinsalzbildung durch kuehlwasser | |
DE2240736C3 (de) | Mittel zur Inhibierung der Metallkorrosion und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1642436C3 (de) | Verfahren zur Verhinderung von steinbildenden Ablagerungen in wäßrigen Systemen | |
DE2520265A1 (de) | Mittel zur verhinderung von korrosionen in waessrigen systemen | |
DE2238254A1 (de) | Substituierte tertiaere amine, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung | |
DE2756678A1 (de) | Chemische verbindungen und verfahren zu deren herstellung | |
DE2151552A1 (de) | Glasartige Zink-alpha-Hydroxydiphosphonsaeure-Stoffzusammensetzung | |
DE102014003770A1 (de) | Verfahren zur Korrosionsinhibierung von wasserführenden Systemen | |
DE2214494A1 (de) | Verfahren und Gemisch zum Kondi tionieren von Wasser | |
EP0004665B1 (de) | Korrosionsinhibitor für Brauchwassersysteme |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHN | Withdrawal |