DE2653933A1 - Verwendung von cyclohexanhexacarbonsaeure als korrosionsinhibitor fuer brauchwassersysteme - Google Patents

Verwendung von cyclohexanhexacarbonsaeure als korrosionsinhibitor fuer brauchwassersysteme

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DE2653933A1 DE19762653933 DE2653933A DE2653933A1 DE 2653933 A1 DE2653933 A1 DE 2653933A1 DE 19762653933 DE19762653933 DE 19762653933 DE 2653933 A DE2653933 A DE 2653933A DE 2653933 A1 DE2653933 A1 DE 2653933A1
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    • 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
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    • 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
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Description

4 Düsseldorf, den 25. 11. 1976 Henkel&CieGmbH
Henkelstraße 67 Patentabteilung
Dr. Ar./Sr
2653333
Pa ten.tanmeldung / D 5469
"Verwendung von Cyclohexanhexacarbonsäure als Korrosionsinhibitor für Brauchwassersysteme"
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Cyclohexanhexacarbonsäure zur Verhinderung der Korrosion von Metallen in wäßrigen Systemen (Brauchwasser) im pH-Bereich von 6-9·
Die Behandlung von wasserführenden Anlagen wie Dampferzeugungsanlagen, Heizsystemen, Kühlwasserkreisläufen und Wasserleitungssystemen zum Schutz gegen den korrosiven Angriff des Wassers, der sich vorwiegend gegen unedle Werkstoffe, beispielsweise Stahl, Messing, Aluminium, Zink oder verzinkter Stahl richtet, wird seit langem in der Technik durchgeführt. Besonders bewährt hat sich hierbei die Verwendung von phosphorhaltigen Verbindungen, wie z. B. Phosphonsäuren oder anorganischen Phosphaten, gegebenenfalls in Kombination mit Zinksalzen.
Diese Kombinationen haben eine gute technische Wirksamkeit.
Ihre Verwendung wird in jüngster Zeit jedoch mehr und mehr eingeschränkt durch die ökologischen und gesetzgeberischen Forderungen nach weitgehender oder absoluter Phosphor-Freiheit derartiger Produkte. Vom technischen Standpunkt haben derartige phosphathaltige Kombinationen weiter den Nachteil, daß sie häufig durch Eutrophierung des Kühlsystems zu verstärktem biologischen Wachstum führen und die zusätzliche · Verwendung von Mikrobiziden erforderlieh machen.
809822/0300
-2-
Henkel &Cie GmbH
Blatt 2 zur Patentanmeldung D 5^6? Patente und Literatur
Die Verwendung dieser phosphorhaltigen Kombinationen kann weiterhin beim Einsatz in größeren Wasserhärten zur Bildung von Apatit- oder apatitähnlichen Ablagerungen führen, die zu Betriebsstörungen führen und nur schwer zu entfernen sind. Der Einsatz dieser genannten Kombinationen bei höheren pH-Werten (pH>8,0) führt im allgemeinen zu verstärkter Verschlammung des Systems durch die Ausfällung von Zinkhydroxid.
Es wurde nun gefunden/ daß man diese Nachteile vermeiden kann, indem man Cyclohexanhexacarbonsäuren zur Verhinderung der •Korrosion von Metallen in wäßrigen Systemen im pH-Bereich von 6 - 9 verwendet.
Die Mengen, die dem wäßrigen System zwdckmäßigerweise zugegeben werden, liegen im Bereich von 0,5 - 50 g/rrr , vorzugsweise! - 10 g/nr . Als Cyclohexanhexacarbonsäuren werden die handelsüblichen isomeren Gemische oder auch die einzelnen cis-trans-Isomere verwendet.
Die Herstellung der Cyclohexanhexacarbonsäuren bzw. ihrer isomeren Formen erfolgt nach an sich bekannten Methoden wie Hydrieren von Mellithsäure mit Natriumamalgam oder Oxidation von Bicyclo(2,2,2)oct-7-en-2,3,5,6-tetracarbonsäure mit Salpetersäure in Gegenwart von Oxidationskatalysatoren. Bestimmte isomere Formen der Cyclohexanhexacarbonsäure können auch erhalten werden, indem diese bei Temperaturen zwischen 80 und 500° entwässert wird und das angefallene Dianhydrid anschließend hydrolysiert wird.
Die außerordentlich gute korrosionsinhibierende Wirkung der Cyclohexanhexacarbonsäuren ist insofern überraschend, als andere ähnlieh gebaute Verbindungen wie z. B. Mellithsäure oder Cyclopentantetracarbonsäure keine für die Praxis ausreichende Korrosionsschutzwirkung aufweisen.
809822/0300
Henkel& CIe GmbH
Blatt 3 zur Patentanmeldung D 5^69 Patente und Uteratur
Durch die Verwendung von Cyelohexanhexacarbonsäuren in Kombination mit Zinksalzen wie Zinkchlorid oder Zinksulfat kann die Wirksamkeit im Hinblick auf den zu erzielenden Korrosionsschutz erheblich verstärkt werden. Die Zinksalze (berechnet als Zink) werden dabei in Mengen von 0,5 - 10 g/m, vorzugsweise 1-4 g/m, entsprechend einer Menge von 0,5 - 10 bzw. 1-4 ppm verwendet.
In der Praxis spielt für das korrosive Verhalten eines Brauchwassers in erheblichem Maße die Anwesenheit oder Entstehung von ablagerungsbildenden Trübstoffen wie z. B. Härteausfällungen, Tonsubstanzen und Eisenhydroxide eine wesentliche Rolle. Durch Verhinderung dieser Ablagerungen wird das korrosive Verhalten eines Wassers weiterhin verbessert. Daher ist es im allgemeinen vorteilhaft, weiterhin den Cyelohexanhexacarbonsäuren an sich bekannte Steinschutz- und Dispergiermittel zuzusetzen. Als geeignete Zusätze haben sich insbesondere Polyacrylate oder Acrylsäure- Methacrylsäurecopolymerisate mit einem Molgewicht von 500 - 4000 oder Äthylenoxid- Propylenoxid-Blockpolymere mit einem Molgewicht von 500 - 5000 und einem A'thylenoxid- Propylenoxidverhältnis von 10 : 90 bis 50 : 70 erwiesen.
809822/0 3 00
Henkel ÄCie GmbH
Blatt ^ zur Patentanmeldung D 5^^9- Patente und Literatur
Die oben angeführten Steinschutz- und Dispergiermittel werden bei Kombination mit den Cyclohexarihexacarbonsäuren in Mengen von 1 - 50 g/m » vorzugsweise 3-10 g/nr verwendet.
Je nach den Verhältnissen in der Praxis kann es vorteilhaft sein-, zusammen mit den Cyclohexanhexacarbonsäuren spezielle Inhibitoren für Buntmetalle wie insbesondere Benzimidazöl in Korabination zu verwenden.
Schließlich können auch biozide Substanzen wie Glutaräldehyd, Glyoxal, PentachlorphenoInatrium oder Alkyloligoamide, vorzugsweise in Form von Umsetzungsprodukten aus Dodecylpropylendiamin mit E-Caprolactam im Verhältnis 1 : 2 Anwendung..finden..
Der Erfindungsgegenstand ist im folgenden noch anhand von Beispielen und Vergleichsversuchen erläutert, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
-5-
809822/0 3 00
Blatt 5 zur Patentanmeldung D
Beispiel 1
ς-
Henkel &Cie GmbH
Patente und Literatur
2653833
Die nachstehende Tabelle gibt die Verringerung des
korrosiven Angriffs eines Wassers bei Zusatz der im
einzelnen angeführten Mittel gegenüber dem unbehandelten Wasser (gleich 100 %) wieder.
Tabelle
Produkt Dosierung
(ppm)		 Zn++ Verringerung
Korrosion {%)
CHS
Blindwert 0 0
Cyclohexanhexacarbonsäure,
Isomerengemisch		 10 72
Cyclopentantetra-
carbonsäure		 10 27
Mellithsäure 10 23
Zn++ + Cyclohexan
hexacarbonsäure		 3
5		 45
79
10 85
Handelsprodukt auf Basis der Aminotrimethylenphosphonsäure (Dosierung 10 ppm) und eines Zinksalzes (Dosierung J5 ppm als Zn +).
-6-
809822/0300
Henkel &Cie GmbH
Blatt 6 zur Patentanmeldung D 5^6? Patente und Literatur
2653333
Die Bestimmung des korrosiven Verhaltens erfolgte nach der nachstehend beschriebenen Methode:
Je ein sorgfältig gereinigtes Testblech (75 x 12 χ 1,5 mm) wird in ein 1 1-Becherglas, das mit 1 1 Düsseldorfer Stadtwasser und einer bestimmten Menge der zu untersuchenden Substanz gefüllt ist, bei Raumtemperatur 24 Stunden eingetaucht. Während der Versuchsdauer werden in einer Reihenanordnung von insgesamt 10 Bechergläsern die wäßrigen Lösungen mit 100 Umdrehungen pro Minute gerührt. Anschließend werden die Bleche von Korrosxonsprodukten gereinigt und die Gewichtsverluste bestimmt. Aus den Mittelwerten von je drei Versuchen werden die Korrosionsschutzraten der Produkte, bezogen auf einen Blindwert, ermittelt.
Das als korrosives Medium benutzte Düsseldorfer Stadtwasser hatte folgende analytische Daten:
Gesamthärte: 16,5° dH Carbonathärte: 8,4° dH
Cl~-Konz.: 105 mg/1 pH-Bereich: 7,4 - 8,2
-7-
809822/0300
Henkel &Cie GmbH
Blatt 7 zur Patentanmeldung D 5 ^9 Patente und Literatur
Beispiel 2
Ein technisches Kühlsystem mit einem Inhalt von 1,2 or und einer Umwälzung von 8 nr/h wird mit Düsseldorfer Stadwasser betrieben. Die Eindickung ist ca. 2fach. Ohne jede Korrosionsschutzbehandlung des Kreislaufwassers stellt sich im System eine elektrochemisch gemessene Korrosionsrate von 0,l8 mm/a ein.
Bei Zugabe eines erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitors in Höhe von 50 g/m , bezogen auf das Kreislaufwasser, stellt sich eine Korrosionsrate von 0,022 mm/a ein. Dieser Wert ist als hervorragend anzusehen.
Das erfindungsgemäße Mittel hat folgende Zusammensetzung:
20 % Cyclohexanhexacarbonsaure
ΐβ % Zinkchlorid
5 % eines Dispergiermittels (niedermolekulares
Copolymerisat aus Acrylsäure-Methacrylsäure)
5 % eines Dispergiermittels auf Basis eines Blockpolymeren mit einem Molgewicht von 2000 und einem ÄO-PO-Verhältnis von 20 - 8o
0,5 % Benzimidazol
-8-
809822/03 0 0

Claims (5)

Henke! & Ge GmbH Blatt" zur Patentanmeldung D 5 46 9 Patente und Literatur Patentansprüche
1. Verwendung von Cyclohexanhexacarbonsäuren zur Verhinderung der Korrosion von Metallen in wäßrigen Systemen im pH-Bereich von 6-9·
2. Verwendung nach Anspruch 1 in einer Menge von 0,5 - 50 g/m, vorzugsweise 1-10 g/nr .
3. Verwendung nach Anspruch 1 und 2 in Kombination mit zusätzlichen Zinkionen in einer Menge von 0,5 - 10 g/nr5, vorzugsweise 1-4 g/nr .
4. Verwendung nach Anspruch 1 - 3 in Kombination mit zusätzlichen Steinschutz- und Dispergiermitteln, vorzugsweise auf Basis von Polyacrylaten oder Ä'thylenoxid-Propylenoxid-Blockpolyrneren.
5. Verwendung nach Anspruch 1 - 4 in Kombination mit zusätzlichen, an sich bekannten Korrosionsinhibitoren für Buntmetalle, vorzugsweise Benzimidazol.
809822/0300
DE19762653933 1976-11-27 1976-11-27 Verwendung von cyclohexanhexacarbonsaeure als korrosionsinhibitor fuer brauchwassersysteme Withdrawn DE2653933A1 (de)

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