DE2852098A1

DE2852098A1 - Korrosionsinhibitormassen

Info

Publication number: DE2852098A1
Application number: DE19782852098
Authority: DE
Inventors: Fred P Boerwinkle
Original assignee: Northern Instruments Corp
Current assignee: Northern Instruments Corp
Priority date: 1977-12-01
Filing date: 1978-11-30
Publication date: 1979-08-09
Also published as: ATA855378A; AU4209078A; NL7811611A; IT1106112B; GB2009203A; FR2410683A1; ZA786139B; AT356992B; IT7852137A0; IL56096A; BR7807907A; JPS5485140A; SE7812232L; BE872433A; US4131583A

Description

N 776

Northern Instruments Corporation, Lino Lakes, Minnesota 55ol4, V. St. A*

Korrosionsinhibitormassen

Die Erfindung bezieht sich auf die Korrosionsinhibition. Im spezielleren bezieht sich die Erfindung auf neue Massen, die zum Überziehen von Oberflächen geeignet sind, um diesen einen temporären Schutz gegen Korrosion zu verleihen.

In der Industrie sind zahlreiche Fälle gegeben, in denen ein leicht korrodierbares Material (wie z.B. aus Eisen, Stahl oder einem anderen Metall) einer Vielzahl von korrodierenden Umweltsbedingungen zwischen dem Zeitpunkt seiner Herstellung und dem Zeitpunkt, zu dem es als Rohwerkstoff zur Herstellung eines vorgesehenen Produkts tatsächlich benutzt wird, ausgesetzt ist. Z.B. muß Stahl- oder Eisenblech nach dem Verlassen der Schmelzvorrichtung und vor dem Verarbeiten durch den Erwerber zu einem Endprodukt für eine erhebliche Dauer (z.B. 3 bis 12 Monate) verladen, aufbewahrt und gehandhabt werden. Während einer solchen Verladung, Aufbewahrung und Handhabung kann das Metall Umweltsbedingungen ausgesetzt sein, die die Oberfläche eines solchen

-909832/0509

2852093

Materials schnell korrodieren können (z.B. Umweltsbedingungen, wie Luft, in Luft enthaltene hohe Feuchtigkeit, Regen, Oberflächenkondensation uns.). Mit zunehmender Zeitspanne bis zum Gebrauch oder mit zunehmender Stärke der Umweltsbedingungen, denen das Material vor dem Gebrauch ausgesetzt ist, wird der Korrosionsgrad großer.

Dementsprechend ist es im allgemeinen erforderlich, die auf der Oberfläche des Materials vorhandene unerwünschte Korrosion vor einer geeigneten Verwendung durch den Erwerber zu entfernen. Nachteiligerweise kann dieses ein sehr kostspieliger und zeitraubender Prozeß sein. Noch nachteiliger ist, daß bei einer vorgesehenen Verwendung des Metallwerkstoffs zur Herstellung von Produkten wie angestrichenen oder galvanisierten Gegenständen auch sehr geringe Korrosionsanteile des Metalls letzteres für den vorgesehenen Zweck völlig ungeeignet machen. In einem solchen Fall muß das Metall im allgemeinen zu der Schmelzvorrichtung zurückgegeben und durch neues Material ersetzt werden.

Bei Versuchen, die Metallkorrosion während des Verladens und der Lagerung zu verringern oder auszuschalten, sind verschiedene Arten von Überzügen und temporären Schutzmitteln vorgeschlagen worden. Z.B. ist es möglich, das Metall einfach mit einem Öl, Fett oder Wachs zu überziehen. S_olche Überzugsarten sind jedoch nicht immer wirksam und können aufgrund ihrer Brennbarkeit und öligen Natur ziemlich unerwünscht sein. Ferner müssen solche Überzugsarten normalerweise von der Metalloberfläche vor einer Verwendung des Metalls bei vielen Verarbeitungsprozessen völlig

909832/0509

entfernt werden· Ein solches Entfernen ist natürlich zeitraubend und erfordert die Verwendung von Lösungsmitteln, was mit Kosten- und Verschmutzungsproblemen verbunden ist. Obwohl die Zugabe von herkömmlichen Korrosionsinhibitoren zu solchen Ölen, Fetten und
Wachsen derartige Überzugsarten wirksamer machen, werden dadurch die mit dem gegebenenfalls erforderlichen Entfernen des Überzugs verbundenen Probleme nicht ausgeschaltet. Korrosionsinhibitormassen werden z.B. in den US-Patentschriften 2 736 658 und 3 234 27o beschrieben.

Es ist auch die Verwendung von wasserlöslichen Korrosionsinhibitoren vorgeschlagen worden. Z.B. ist nach der US-Patentschrift

2 918 39o die Behandlung von Metall mit wasserlöslichen Fettsäureaminen, gefolgt von einer Behandlung mit einer sechswertiges
Chrom enthaltenden Lösung vorgesehen worden. Die US-Patentschrift

3 ol7 353 beschreibt ein Material, das einer wässrigen Phase
oder einer Ölphase zugesetzt werden kann. Die US-Patentschrift

3 977 994 beschreibt eine Emulsion, die ein Gemisch von bestimmten Aminen und organischen Säuren enthält. Aus der US-Patentschrift 3 625 859 sind spezielle Korrosionsinhibitorsalze bekannt, die in einem System auf Wasserbasis oder einem System auf Ölbasis löslich sein sollen. Die US-Patentschrift 3 573 225 beschreibt eine wässrige Lösung, die spezielle Anteile von speziellen Salzen enthält, Keine dieser Patentschriften beschreibt jedoch die neuen Massen der Erfindung.

Die Erfindung schlägt eine Korrosionsinhibitormasse vor, die
besteht aus

9098 3 2/0509

2652098

(a) einer wirksamen Menge eines Salzes einer Carbonsäure und eines organischen Amins, worin die Säure 11 bis 2o Kohlenstoffatome hat und das Amin aus Verbindungen der Formeln

(i) J₂

Rl-N-Ro, worin R^ Alkyl oder Alkenyl mit 11 bis

2o Kohlenstoffatomen ist und Rp und R₃ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₂OH sind, und

^R4 ^R3

^v ' R„-N-(CH₀) -N-R₀ , worin η eine ganze Zahl von 2

bis 4 ist und R₄ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₂OH ist gewählt worden ist, und

(b) einem wasserdispergierbaren Polymerisat, das von einer frei—, radikaliseh-initiierten Additionspolymerisation der folgen- ' den Monomeren in den angegebenen Molprozenten herstammt: !

(i) einem Aminmonomer der Formel

R₁₀ or.. ;

CH₂-C - C-X-B₁₁-N - R₁₂ in einem Anteil von etwa bis loo Mol-%, worin R_1q -H, -CH₃ oder -CH₂CH₃ ist,

■ ^Rll -^CH2^CH2~ ^Oder -^Ci{2^Cn2^<ZH2'" ^lsfc> ^R12 ^{Und R}13 ^H

oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind und X I

-0-, -NH- oder -S- ist,

\ (ii) einem Säuremonomer der Formel CH₂=C - £-0Η in einem

Anteil von 0 bis etwa 5o Mol-% und

(iii) CH₂=C - C-X-R₁₄, worin R₁₄ Wasserstoff oder Alkyl

0
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist in einem Anteil

909832/0509

2852099

ί . ■ - 9 -

' von O bis etwa 2o Mol.-%,

■ wobei die Gesamtmolprozente von Säuremonomer in dem besagten

^! Polymerisat nicht größer als die Molprozente des Aminmonomeren

I sind.

■ Die Massen der Erfindung sind wasserdispergierbar und werden

¹ daher vorzugsweise aus dem wässrigen Medium auf Substrate auf-I getragen. Zahlreiche Zusätze können außerdem enthalten sein, um

■ die physikalischen Eigenschaften der Masse oder der damit eri

j haltenen Überzüge zu ändern. Die neuen Massen sind biologisch ! abbaubar, haben geringe Toxizität und sind dementsprechend um-

j weltfreundlich. Diese Massen verleihen Substraten, wie z. B.

I Metallen, eine ausgezeichnete temporäre Korrosionsfestigkeit.

j Die Korrosionsinhibitormassen der Erfindung enthalten (a) ein

j Salz einer Carbonsäure und eines oeganischen Amins und (b) ein

ί wasserdispergierbares Polymerisat. Vorzugsweise wird die Masse auf das gewünschte Substrat aus einem wässrigen Medium aufgetragen.

Zu Cadonsäuren, die zur Herstellung der oben genannten Salze geeignet sind, gehören Mono- und Dicarbonsäuren mit 11 bis 2o Kohlenstoffatomen. Diese Verbindungen können gesättigt sein, obwohl sie vorzugsweise eine Stelle oder mehrere Stellen von ungesättigter äthylenischer Bindung enthalten. Die Verbindungen können ! cyclisch oder acyclisch sein. Zu typischen Beispielen für Carbonsäuren, die zur Herstellung der für die Erfindung geeigneten

909832/0503

- Io -

Salze verwendbar sind, gehören Oleinsäure, Linolsäure, Linolen— j säure, Stearinsäure, Margarinsäure, Palmitinsäure, Palmitälsäure, Myristinsäure, Laurinsäure, Undecylensäure, Hexylbenzoe-

säure, Octylbenzoesäure, Dodecylbernsteinsäure, Decenylbernstein-i· säure, im Handel erhältliche Gemische, wie z.B. vom Sojabohnen- | öl und Talgöl herstammende Fettsäuren und dergleichen. j

Die organischen Amine, die für die Herstellung der für die Erfindung verwendeten Salze geeignet sind, werden gewählt aus

(a) Pettaminen der Formel

R₁-N-R₃, worin R^ Alkyl oder Alkenyl mit 11 bis 2o Kohlenstoffatomen ist und R₂ und R₃ -H, -CH- oder -CH₂CH₂OH sind, und

(b) Diaminen der Formel

^R4 ^R2

R₁-N-(CH₂) -N-R₃,worin η eine ganze Zahl von 2 bis 4 (vorzugsweise 3) ist, R₁, R₂ und R₃ die oben angegebene Bedeutung haben und R₄ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₂OH ist.

Zu typischen Beispielen für Fettamine, die zur Herstellung der für die Erfindung verwendeten Salz· geeignet sind, gehören Oleyl-famin, Linolylamin, Linolenylamin, Stearylamin, Margarylamin, Palmitylamin, Myristylamin, Laurylamin, Undecylenylarain, im Handel erhältliche Gemische, wie z.B. Amin fraktionell, die z.B. von Talg- und Sojabohnenfettsäurefraktionen herstammen, die entsprechenden Methyl-, Dimethyl-, Hydroxyäthyl— und Dihydroxyäthylderivate und andere Amine der angegebenen Formel, die dem Fachmann L-ekannt sind.

2852091

ί - 11 -

Zu typischen Beispielen für Diamine, die zur Herstellung der für die Erfindung verwendeten Salze geeignet sind, gehören N-substituierte Propylendiamine, wie z.B. solche, die sich vom Oleylamin, Linolylamin, Linolenylamin, Stearylamin, Margarylamin, Palmitylamin, Myristylamin, Laurylamin, Undecylenylamin, im Handel erhältlichen Gemischen, wie z.B. Aminfraktionen, die z.B. von Talg- und Sojabohnenfettsaurefraktionen herstammen, den entsprechenden Methyl-, Dimethyl-, Hydroxyäthyl- und Dihydroxyäthylderivaten ableiten, und andere Diamine der angegebenen Formel, die dem Fachmann bekannt sind.

Die für die Massen der Erfindung geeigneten Polymerisate sind ionisch und wasserdispergierbar, wobei unter dem Ausdruck "wasserdispergierbar" zu verstehen ist, daß das Polymerisat bei der gewünschten Konzentration entweder in Wasser löslich oder sonst stabil dispergierbar ist. Diese Polymerisate stammen von der freiradikalisch-initiierten Additionspolymerisation der folgenden Monomeren in den angegebenen Molprozenten her. (A) Ein Aminmonomer in einem Anteil von etwa 4o bis loo Mol-%

der Formel ;

¹Io ° ^Rl3

QH₂-C - G-X-R₁₁-N - R₁₂, worin R_lQ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₃ j ist, R₁₁ -CH₂CH₂- oder -CH₂CH₂CH₂- ist und R₁₂ und R₁₃ H j oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist und X -0-, -NH- oder -S- ist.

(ii) Gegebenenfalls ein Säuremonomer in einem Anteil von 0 bis etwa ffe Mol-% der Formel

909832/0509

«Ιο

CH₉=C - C-OH, worin R₁ die oben angegebene Bedeutung hat. έ ,, ίο

(iii) Gegebenenfalls ein drittes Monomer in einem Anteil von O bis etwa 2o Mol-% der Formel

CHp=C - C-X-R₁,, worin R^ die oben angegebene Bedeutung

hat und R₁₄ Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist,

wobei die gesamten Molprozente von Säuremonomer in dem Polymerisat nicht größer als die Molprozente des Aminmonomeren sind.

Die Polymerisate werden nach herkömmlicher Polymerisationsmethode in wäßriger Lösung hergestellt, wie sie in der US-Patentschrift 3 836 537 beschrieben ist, auf die hieijBezug genommen wird. Für die Zwecke der Erfindung ist es vorteilhaft, die Monomeren bis zu einem solchen Ausmaß zu polymerisieren, daß eine wässrige Lösung des gewünschten Polymerisats, bei einem Gehalt an Festsubstanzen von 24 Gew.-%, eine Viskosität bei Raumtemperatur, gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter, in dem Bereich von etwa looo bis loo 000 cP zeigt, bei Messung mit der geeigneten Spindel und mit der geeigneten Geschwindigkeit.

Das wahlweise vorhandene Säuremonomer, das bis herauf zu 5o Mol-% des Polymerisats ausmachen kann (aber nicht mehr als die Molprozente des Aminmonomeren), kann z.B. vorhanden sein, um die Wasserdispergierbarkeit des Polymerisats zu erhöhen. Typische Beispiele für solche Säuremonomeren sind Acryl- und Methacryl-

909832/0509

säure. Das wahlweise enthaltene dritte Monomer, das bis herauf zu etwa 2o Mol-% des Polymerisats ausmachen kann, kann vorhanden sein, um die Stabilität oder Überzugseigenschaften der Masse zu regulieren. Typische Beispiele für solche Monomeren sind Alkyl (C₁-C₄).acrylsäure- und -methacrylsäureester und -amide, wie z.B. Äthylacrylat, Butylacrylat und Ν,Ν-Dimethylacrylamid. Acrylamid und Methacrylamid können ebenfalls als dieses dritte Monomer benutzt werden.

Wenn das Polymerisat ein Homopolymerisat ist, das sich von dem oben beschriebenen Aminmonomer ableitet, ist es bei Verwendung eines solchen Homopolymerisats in wässrigen Überzugsmassen der Erfindung erforderlich, die basischen Gruppen an diesem Polymerisat zu neutralisieren, so daß der pH-Wert der endgültigen Masse in den Bereich von etwa 6 bis 8 gebracht wird. Es ist vorteilhaft, solche basischen Gruppe an dem Polymerisat, wie oben beschrieben ist, mit einer Carbonsäure mit 6 bis Io Kohlenstoffatomen zu neutralisieren; die basischen Gruppen können jedoch auch mit Carbonsauren des oben beschriebenen Typs, der zur Herstellung des C^;. -C₂ -Säure-Amin-Salzes verwendet wird, neutralisiert werden.

Die Korrosionsinhibitormassen der Erfindung werden durch Vermischen des oben beschriebenen Sgure-Amin-Salzes mit dem oben beschriebenen wasserdispergierbaren Polymerisat hergestellt. Im allgemeinen liegt das Gewichtsverhältnis von dem Polymerisat zu dem Säure-Amin-Salz in dem Bereich von etwa l:o,25 bis o,25jl

909832/0509

und vorzugsweise in dem Bereich von etwa 1:1 bis l:o,5.

Die Massen der Erfindung liegen vorzugsweise auf wässriger Basis vor. Solche Massen werden vorteilhaft durch Schaffung einer geeigneten Konzentration (z.B. 1 bis Io Gew.-%) des Polymerisats in Wasser und dann durch Zugabe des Carbonsäure-Amin-Salzes (z.B. in einem Anteil von o,5 bis 5 Gew,-%) hergestellt. Gegebenenfalls können die geeignete Carbonsäure und das geeignete Fettamin gesondert in geeigneten Mengen zu der Wasserlösung des wasserdispergierbaren Polymerisats mit der gewünschten Konzentration gegeben v/erden. Die Massen auf Wasserbasis werden typischerweise einem Hochlexstungsschermischen unterworfen, um das Carbonsäure-Amin-Salz darin wirksam zu dispergieren. Obwohl beim Stehen eine gewisse Phasentrennung stattfinden kann, kann die Masse durch einfaches Rühren in v/irksamer Weise wieder homogen gemacht werden. Das Säure-Amin-Salz und das Polymerisat können zwar in den Massen in Anteilen über den oben angegebenen vorhanden sein, doch wird dadurch bei den erhaltenen Überzügen keine wesentliche Zunahme des Wirkungsgrads erzielt, und es ist daher aus wirtschaftlichen Gründen vorteilhaft, innerhalb der oben angegebenen Grenzwerte zu arbeiten.

Zur Verbesserung oder Erhöhung der Entfernbarkeit der mit den Massen der Erfindung erhaltenen Überzüge mit Wasser, ohne nachteilige Beeinträchtigung der korrosionsinhibierenden Wirksamkeit solcher Überzüge, kann es erwünscht sein, daß in diesen Massen ein zweites Säure-Amin-Salz vorhanden ist. Ein solches Salz wird aus Carbonsäuren mit 6 bis Io Kohlenstoffatomen und

909832/0509

einem organischen Amin hergestellt, das gewählt worden ist aus

(a) R₆

R-N-R _? worin R₅, R₅ und R₇ aus -H, Alkyl und Cycloalkyl, hydroxysubstituiertem Alkyl und Cycloalkyl, Alkenyl und Cycloalkenyl und hydroxysubstituiertem Alkenyl und Cycloalkenyl gewählt worden sind, v/obei die Summe der Kohlenstoff atome in R₅, Rg und R₇ in dem Bereich von 6 bis Io liegt, und

(b) R^ R₇

ι⁶ 1 '

„) -N-Rg , worin R₅, Rg und R₇ die oben angegebene Bedeutung haben, Rg die gleiche Bedeutung v/ie Rj- hat (d.h. Ro aus den gleichen Gruppen v/ie R₅ gev/ählt worden ist), η eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist und die Summe der Kohlenstoff atome von R₁-, Rg, R₇ und R„ in dem Bereich von 8 bis Io liegt.

Ein solches Säure-Amin-Salz kann auch in den Massen der Erfindung enthalten sein, um die Wirksamkeit von Überzügen in Gegenwart von normalerweise korrosiven Anionen, z.B. Chlorid- und Sulfationen, die übliche Verunreinigungen in industriellen Atmosphären sind, zu verbessern. Wenn ein solches Säure-Amin-Salz in den wässrigen Überzugsmassen der Erfindung enthalten ist, kann dessen Anteil bis herauf zu etwa 6 Gew.-% einer solchen Masse ausmachen. Ein besonders bevorzugtes Salz des obigen Typs ist Cyclohexyl-ammoniumbenzoat.

Ein anderer der Technik bekannter wahlweiser Zusatz, der in den wässrigen Massen in Anteilen bis herauf zu etwa 2 Gew.-% vorhanden sein kann, ist ein Amid der Formel

909832/0509

R₁-C-N-R₉ ,

O R₃
worin R^, R- und R~ die oben angegebene Bedeutung haben. Ein solcher Zusatz kann enthalten sein, um die Stabilität oder Überzugseigenschaften der Massen auf Wasserbasis zu verbessern.

Wenn eine Überzugsmasse auf Wasserbasis erwünscht ist, die nach dem Auftragen auf ein Substrat einen schmierigen Überzug (d.h. einen öligen, fettigen oder wachsartigen Überzug) zurückläßt, können Kohlenwasserstoffe, wie z.B. paraffinische Materialien (z.B. Mineralöl, Petrolatum oder Paraffinwachs) in den Massen in Anteiten bis herauf zu etwa Io Gew.-% vorhanden sein (aber vorzugsweise nicht in einer Menge über den Prozenten von Festsubstanzen von solchen Massen). Diese Kohlenwasserstoffe werden leicht in wässrigen Massen der Erfindung dispergiert und verbessern in einigen Fällen praktisch die Homogenität solcher Massen.

Zu noch weiteren Zusätzen, die in den Massen der Erfindung enthalten sein können, gehören Alkohole niedrigen Molekulargewichts (z.B. C^-Cg-Alkohole) in Anteilen bis herauf zu etwa 2o Gew.-%; mikrobiologische Konservierungsmittel (z.B. Formaldehyd, Formaldehydderivate, niedrigeres-Alkyl-p-hydroxybenzoate), Farbstoffe, Duftstoffe und dergleichen.

Vorzugsweise werden die Korrosionsinhibitormassen der Erfindung auf das gewünschte Substrat aus einem wässrigen Medium aufegebracht. Im allgemeinen können normale Überzugstechniken, wie

909832/0509

Aufsprühen, Eintauchen oder Aufbürsten, benutzt werden, obwohl irgendeine Art des Auftragens der Masse geeignet ist, sofern ein im wesentlichen zusammenhängender Überzug auf dem Substrat erhalten wird. Es ist festgestellt worden, daß die Massen der Erfindung einen besonders wirksamen Korrosionsschutz oder eine solche Korrosionsfestigkeit auf metallischen Substraten einschließlich eisenhaltiger Substrate (Eisen, Stahl) und nichteisenhaltiger Substrate, wie z.B. Kupfer und Messing, verleihen.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen weiter erläutert, in denen alle Teile Gewichtsteile sind, falls es nicht anders angegeben wird.

Beispiel 1

Eine Korrosionsinhibitormasse wird hergestellt, indem zunächst ein wasserdispergierbares ionisches Polymerisat gebildet wird, und dann zu der Wasserlösung eines solchen Polymerisats geeignete Mengen von Carbonsäure und Amin gegeben werden, so daß sich das gewünschte Salz in situ bildet.

Das. wasserdispergierbare Polymerisat wird durch freiradikalischinitiierte Additionspolymerisation der folgenden Monomeren in den angegebenen Molprozenten gebildet:

Mo 1-%

Dimethylaminoäthylmethacrylat 5o

Methacrylsäure 5o

909832/0509

Diese Monomeren werden in Wasser in einem geeigneten Reaktionskessel in einer solchen Menge gelöst, daß die gesamten Gewichtsprozente der Monomeren 24 % betragen. Diese Lösung wird unter Rühren auf etwa 7o C erwärmt, wonach o,5 % (bezogen auf das Gewicht der Monomeren) Ammonxumpersulfatkafalysator zugegeben wird. Das Reaktionsgemisch erwärmt sich auf exotherme Weise in etwa 15 Minuten auf etwa 9o°C und wird dann für weitere 15 Minuten bei 9o°C gehalten, wonach die Polymerisatlösung auf Raumtemperatur abgekühlt wird. Die Polymerisatlösung (mit einem Gehalt an Pestsubstanzen von 23,5 bis 24 %) hat eine Viskosität nach Brookfield in dem Bereich von 5 ooo bis Io ooo cP bei Raumtemperatur und einen pH-Wert von 6,2.

Eine 12,5-ml-Probe der vorstehenden Polymerisatlösung wird mit 87,5 ml Wasser verdünnt, so daß eine wässrige Lösung erhalten wird, die 3 Gew.-% Polymerisat enthält. Zu dieser erhaltenen Polymerisatlösung werden unter Rühren o,5 g Oleylamin und dann unter Rühren o,5 g Oleinsäure gegeben. Zur Verbesserung der Dispersion des Säure-Amin-Salzes in der Polymerisatlösung wird das Gemisch für 3 bis 5 Minuten mit einem Nicht-Durchlüftungsmischer einem Mischen unterworfen. Eine leicht milchige Dispersion mit einem pH-Wert von etwa 6,4 wird erhalten.

Die Produktmasse wird auf saubere Testplatten (lo,2 cm χ 15,2 cm) aus Flußstahl (Nr. lolo) durch Sprühen aufgetragen, so daß ein zusammenhängender Überzug auf diesen Platten erhalten wird. Die so überzogenen Platten v/erden sofort senkrecht aufgehängt, um

909832/0509

ein Trocknen bei Raumtemperatur für mindestens 4 Stunden zu ermöglichen.

Die überzogenen Testplatten und saubere unbehandelte Vergleichsplatten werden dann kondensierender Feuchtigkeit bei 38 C nach dem ASTM D-1735-62-Verfahren ausgesetzt. Der Korrosionsgrad wird gemäß der Standardmethode zur Bewertung des Grads des Röstens auf angestrichenen Stahlöberflachen nach ASTM D-6I0-68 angegeben.

Die unbehandelten Vergleichsplatten zeigten einen Korrosionsgrad von 8 (o,l % der Oberfläche war korrodiert) nach 3 Stunden und einen Korrosionsgrad von 1 (mehr als 5o % der Oberfläche war korrodiert) nach 24 Stunden.

Die mit der Korrosionsinhibitormasse dieses Beispiels überzogenen Testplatten zeigten noch nach einer Woche gar keine Korrosion (Grad Io).

Beispiele 2 bis 16

Nach den Verfahren des Beispiels 1 wurden zahlreiche Korrosionsinhibitormassen auf Wasserbasis hergestellt und getestet. Die Zusammensetzungen der Massen werden in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

Die in diesen Massen verwendeten Polymerisate waren wie folgt:

909832/0509

- 2ο -

Typ Monomere (Mol-X)

A Polymerisat des Beispiels 1

B üimethylaminoäthylmethacrylat (4b %)

Methacrylsäure (45 %)

Äthylaerylat (Io %)

C Dimethylarninoäthylmethacrylat (loo %)

Das Polymerisat C wird mit Benzoesäure neutralisiert, so daß eine wässrige Lösung davon einen pH-Wert in dem Bereich von 6 bis 8 hat.

Die in der Tabelle I angegebenen im Handel erhältlichen Bestandteile haben die folgende chemische Zusammensetzung:

"Lexgard P" (Handelsbezeichnung) ist Propyl-p-hydroxybenzoat; von Inolex Corporation im Handel erhältlich.

"Ethomeen T-12" (Handelsbezeichnung) ist diathoxyliertes Talgamin; von Armak im Handel erhältlich.

"Alamine 26" (Handelsbezeichnung) ist Talg-prim-amin; von General Mills, Inc. im Handel erhältlich.

"Ethomeen 3-12" (Handelsbezeichnung) ist diathoxyliertes Sojaamin; von Armak im Handel erhältlich.

"Methocel E-15" (Handelsbezeichnung) ist ein modifiziertes wasserlösliches Cellulosederivat; von Dow Chemical Co. im Handel

909832/0509

- 21 erhältlich.

"Hyd Acid 169o" (Handelsbezeichnung) ist eine gesättigte Fettcarbonsäure mit 16 Kohlenstoffatomen; von Ashland Chemical Co. im Handel erhältlich.

"Hyd Acid 1495" (Handelsbezeichnung) ist eine gesättigte Fettcarbonsäure mit 14 Kohlenstoffatomen; von Ashland Chemical Co. irn Handel erhältlich.

Alle Massen der Beispiele 2 bis 16 verliehen Flußstahl eine ausgezeichnete Korrosionsfestigkeit, wie durch die Tatsache gezeigt wird, daß alle Testplatten den Bewertungsgrad 8 oder besser nach einer Woche bei dem Test mit kondensierender Feuchtigkeit gemäß Beispiel 1 erhielten.

9098 32/0 50 9

Tabelle I

Bei- } Polymerisat

spieli Nr. j Typ Gew.-% Typ

^Cll-^C2o-^Säure

^Cll"^C2o ^Amin

Typ

C--C, -Saure
ο Io

Typ Gew.-^:/o

Zusatz

Typ Gew.-% j Typ

Oleinsäure

o,51 ; Oleylamin

Benzoesäure

O, OD

hexyl-

amin

"Lex-

gard F" o,2

o,45 "EthcmeenT-12" o,55 i"

o,51 ; "Alamine 26" o,49

O CO OO CO

'Oleylamin

methylamylalkohol 1

o,45 "EthomeenS-12" o,55

"Lex- I gardP"o,2 "Methocel· E-I5" o,o2

8	' ti	It	IT	M	,o	IT	M	'Bensoe- o,55 säure	Cyclo— o,45 hexyl- amin	"Lexqard I P" "o,2 j !
: 9	IT	It	Il	2		It	3,o	-	-	Mineral öl 2
■ Io	Il	It	: "Hyd Acid ' 169o"	2		Il	It			it it
j 11	Il	Il	"Hyd Acid 1495"	TI		Il	It			i it Ii !
! 12 S	It	11	Olein säure	O	Oleylamin	o,5	-	-	τι it :

Tabelle I Forts.

!Bei— J Polymerisat

spieli Nr. !Typ Gew.-% j Typ

^Cll~^C2o-^Säure

Gew.-%

⁽'ll~^C2o ^Amin

Gew.-%

Gew.-% jTyp

Zy, Amin
Io

Gew.-%

Zusatz
Typ Gew-/bj

CjO OO

13

I Olein-'säure

' Oleylamin

14	Il	Il	■ It	1,5	: EthomeenS-12"	1,3 - - - :
15	tt	3	U	1	Oleylamin	1,5
16	C	2	Il	Il	1 — — —

ro

ΪΝ3 CX)

O CO OD

- 24 Beispiele 17 bis 2o

Im Handel erhältliche Korrosionsinhibitormassen wurden auf Flußstahltestplatten gemäß dem Verfahren, des Beispiels 1 getestet. Die Ergebnisse nach dem Testen der Platten für eine Woche in der Kammer mit kondensierender Feuchtigkeit werden nachfolgend angegeben .

Beispiel Nr. Masse Bewertungsgrad

17 "VCIL" (Handelsbezeichnung), auf 1 (mehr als

Wasserbasis, von Al-Con Chemical 5o% war kor-Co. im Handel erhältlich rodiert

18 "Rust-Ban 343" (Handelsbezeich- 2 (mehr als

nung), auf Ölbasis, von Exxon 33 % war korim Handel erhältlich rodiert

19 "Rust-Ban 4o62" (Handelsbezeich- 1

nung), auf Ölbasis, von Exxon

im Handel erhältlich

20 "VSI₁ 33" (Handelsbezeichnung), 1

auf Ölbasis, von Shell im Handel erhältlich

Beispiel 21

Ein Säure-Amin-Salz wird durch Zugabe von o,5 Gewichtsteilen Oleinsäure zu loo Gewichtsteilen Wasserlösung hergestellt, die o,5 Gewichtsteile Oleylamin enthält» Das erhaltene Gemisch bildet nicht eine Masse, die als Überzug aufgetragen werden kann, und zwar wegen der Unlöslichkeit eines solchen Salzes in Wasser.

Eine 33£ige wässrige Lösung des Polymerisats von dem Beispiel 1 wird auf eine Flußstahltestplatte als Überzug aufgetragen. Ein solcher Überzug verleiht gar keine Korrosionsfestigkeit, weil die

Platte innerhalb von 15 Minuten nach dem Überziehen wahrnehmbar korrodiert.

909832/0509 Dr.Ve/Be

Claims

Patentansprüche

1. Korrosionsinhibitormasse, enthaltend ein Salz einer Carbonsäure und eines organischen Amins, dadurch gekennzeichnet, daß die Saure 11 bis 2o Kohlenstoffatome hat, das Amin aus der Gruppe gewählt ist, die besteht aus
i) i2

R -N-R worin R₁ Alkyl oder Alkenyl mit 11 bis 2o Kohlenstoffatomen ist und R₂ und R₃ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₂OH sind, und
(ii) R₄ R₃

R₁-N-(CHp) -N—R„ , worin η eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist, R₄ -H, -CH₃ oder -CH₂CH₂OH ist,

und daß die Masse ein v/asserdispergierbares Polymerisat enthält, das von einer freiradikalisch-initiierten Additionspolymerisation der folgenden Monomeren in den angegebenen Molprozenten herstammt:

(i) Einem Aminmonomer der Formel

/¹Uo ? %3
CHp=C - C-X-R₁₁-N-R₁₂ in einem Anteil von etwa 4o bis loo Mol-%, worin R₁ -H, -GH₃ oder -CH₂CH₃ ist, R₁₁ -CH₂CH₂- oder -CH₂CH₂CH₂- ist, R₁₂ und R₁₃ H oder Alkyl mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen sind und X -0-, -NH- oder -S- ist,

9098 32/050 9 - ..' , · ,_MOPi=rT,~~,

ORIGINAL INSPECT

28ϋ209β

(ii) einem Säuremonoraer der Formel CH_?=C - C-OH in einem An-

0 teil von Null bis etwa 5o Mol-% und

(ill) I

CH₂=C - C-X-R₁₄, worin R₁₄ Wasserstoff oder Alkyl mit bis 4 Kohlenstoffatomen ist, in einemAnteil von 0 bis etwa 2o Mo1-%,

wobei die Gesamtmolprozente von Säuremonomer in dem besagten Polymerisat nicht größer als die Molprozente des Aminmonomer sind.

2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von dem Polymerisat zu dem Salz in dem Bereich von l:o,25 bis o,25:l liegt.

3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Carbonsäure mindestens eine Stelle von äthylenisch ungesättigter Bindung hat und das Amin wenigstens eine Stelle von äthylenisch ungesättigter Bindung hat.

4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat von der Copolymerisation von

(a) Aminmonomeren, gewählt aus Dimethylaminoäthylmethacrylat, Diäthylaminoäthylmethacrylat und tert.-Butylaminoäthylmethacrylat, und

(b) Säuremonomeren, gewählt aus Acrylsäure und Methacrylsäure, herstammt.

909832/0509

5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymerisat von

(a) Aminmonomeren, gewählt aus Dimethylaminoäthylmethacrylat, Diäthylaminoäthylinethacrylat und tert.-Butylaminoäthylmethacrylat, und

(b) Säuremonomeren, gewählt aus Acrylsäure und Methacrylsäure, und

(c) Monomeren, gewählt aus Athylacrylat und Butylacrylat, herstammt.

6. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein zweites Salz einer Carbonsäure mit 6 bis Io Kohlenstoffatomen und eines organischen Amins enthält, wobei letzteres gewählt worden ist aus

(a) ¹J 6

R₅-N-R₇, worin R₅, Rg, und R₇ aus -H, Alkyl und Cycloalkyl, hydroxysubstituiertem Alkyl und Cycloalkyl, Alkenyl und Cycloalkenyl und hydroxysubstituiertem Alkenyl und Cycloalkenyl gewählt worden sind, worin die Summe der Kohlenstoffatome, von R₅, Rg und R₇ in dem Bereich von 6 bis Io liegt, und

(b) ?6 *b

R-M-(CHp)-N-Rg , worin R^, Rg und R₇ die oben angegebene Bedeutung haben, R₃ die Bedeutung von R₅ hat, η eine ganze Zahl von 2 bis 4 ist und die Summe der Kohlenstoffatome in R₅, Rg, R₇ und Rg in dem Bereich von 8 bis Io liegt.

7. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außer-

909832/050 9

dem ein Amid der Formel R^-C-N-R- enthält, worin R₁, R_? und R_

0 R die oben angegebene Bedeutung Haben.

8. Wässriges Überzugsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es besteht aus

(a) etwa 1 bis Io Gew.-% der Masse nach Anspruch 1 und

(b) etwa 9o bis 99 Gew.-% Wasser.

9. Überzugsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz in einem Anteil von etwa o,5 bis etwa 5 Gew.-% vorhanden ist und das Polymerisat in einem Anteil von etwa 1 bis etwa Io Gew.-% vorhanden ist.

10. Überzugsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem ein Amid der Formel

R^-P-N-R₂ enthält, worin R^, R₂ und R₃ die oben angegebene Be-

O R₃
deutung haben.

11. Überzugsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen Kohlenwasserstoff in einem Anteil bis herauf zu etwa Io Gew.-% enthält.

909832/0509