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Korrosionsschutzmittel Es wurde gefunden, d-aß die wasser- oder
öl-
löslichen Salze oder Nitrnle, Amide, oder Ester von Säuren der allgemeinen
Formel R-X-(R1-C O O H) ", worin R und R1 gesättigte alfphatische oder cyclische
Kohlenwasserstoffreste bedeuten, von denen wenigstens einer mindestens,
6. C-Atome enthält, und X die Gruppe -S 02 N < oder eine Heteroatomgruppe,
welche den Rest -CO-N< oder -C S -N < enthält, und n = i oder a, wobei
die Gruppierung X- (Ri-C O O H)" auch mehrmals an R gebunden sein kann, eine, ausgezeichnete
Schutzwirkung gegen Korrosionen auf Metallen oder Metallegierungen der verschiedensten
Art ausüben.
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Die Anwendung der Produkte kann z. B. in. Form von wäßrigen Lösungen
oder Emulsionen oder in Form von Lösungen oder Dispersionen in: Mineralölen, fetten
Ölen od. dgl. erfolgen.
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Als. Säuren;, welche die Grundlage für die, obengenannten- Körperklassen
bilden, seien z. B. die folgenden genannt: aliphatische Sulfamidocarbonsäuren, wie
z. B. Octylsülfamidoessigsäure, Dodecylsulfo,methylam-idbe@s,sigsäure, Octadecyls,ulfami-do,-diessigsäure,
die @Sulfamidoessigsäuren, welche entstehen, wenn man auf gesättigte, al-iphatische
oder
cyclische Kohleawasserstoffe gleichzeitig Chlor und S 02 unter
Belichtung mit kurzwelligen Strahlen einwirken, läßt und. die Reaktionsprodukte
mit Ammoniak oder primarein Basen und anschließend mit Halogenalkylcarbonsäuren,
wlie z. B. Chloressigsäure, in Gegenwart von Alkalien umsetzt, ferner Alkylsuilfamildopropio-nsäure@n,
wie sie z. B. erhältlich sind durch Anlagerung von Acrylnitril an ALkylsulfämiid'e
oder Alkylsulfo,alkylamide und anschließende Verseifung der Sulfami,diopropionnitri:le,
Sulfami@dabuttersäurein, hergestellt durch Einwirkung von Butyrolakton auf Sulfamide,
Do decylbenzols-ulfamidoessigs,äuren, Cyclohexylsulfodoid'ecylarnidoes,sigsäiure,
Propansulfo,do@decylami@doessigsäure, ferner Sulfamidocarboms.äuren, wie sie durch
Kondensation von Sulfamiden mit Formaldehyd und Aminocarbonsäuren erhältlich sind,
ferner solche Sulfamidocarbonsäüren, wie sie nach dem Verfahrein,d'es englischen
Patents 413 457 durch Einwirkung von stickstoffhaltigen Basen, die gegebenenfalls
durch saune Reste substituiert sein können, m-it aliphatischen gesättigtem oder
ungesättigten Sulfonsäuren., die ebenfalls noch Substituenten enthalten können,
entstehen. und außerdem Sulfamidoalkylnitri'le und Sulfami.doalkylcarbonsäuren,
wie sie nach dem Verfahren des deutschen Patents847oo6 durchKondensationvonorganischen
Sulfamiden mit aliphatischen LAldehydcyanhydrinen und eventuelle Verseifung der
gebildeten Nitrile zu den entsprechenden Sulfamidoalkylcarbonsäuren erhalten, werden.
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Geeignete Carbonamidcarbonsäuren sind z. B. die Einwirkungsprodukte
von natürlichen oder, synthetischen. Carhomsäuren, zweckmäßig in Form ihrer Halogeni,de
auf Aminocarbomäuren, wie z. B. Glykokoill, Sarkosin, Alanin, a-Aminocapronsäure,
Anthrannlsäure oder F-iweißabbauproidukte, wobei besonders wirksam diejenigen synthetischen
Carbo@nsäuregemische sind, welche z. B. durch Oxydation von höhermolekularen aliphatischen
Kohlenw-asseirstoffen oder bei der Oxydation oder Kalischrnolze der nach dem Verfahren
der französischen Patentschrift 860 289 aus Olefinen, Kohlenmonoxyd. und
W asserstoff erhältli chen Alkohole herg estellt werden können. Ferner kommen in
Frage solche Carbonsäuren, welche durch Umsetzung von Carbonsäurcamiden mit Fbrmaldlehyd
und Aminocarhons.äuren, z. B. Sarkosdn, Anthranilsäure oder Eiweißabbausäuren, entstehen.
Auch solche Carbonsätiren kommen: für die vorliegenden Zwecke in Frage, welche aus
höhermolekularen primären oder, sekundären Aminen, z. B. Do,diecylaimin, Oleylamin,
Aminen, die aus Fetts=äuren durch Überführung in Nitrile und katalytische Hydrierung
erhalten. werden, sowie Aminen aus Halogenierunb produkten aliphatischer Kohlenwasserstoffe
und Ammoniak oder primären Aminen, durch Umsetzung mit Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure,
Bernsteinsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Diglykolsäure, Thio@diglyleoils,äure usw.,
oder von Anhydriden solcher hergestellt werden können.
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Es kommen .auch Urethancarbonsäuren in Frage, welche aus den,Chlo@rkohlensäureestern
aliphatischer oder cycloaliphatischer. Alkohole entstehen, und Aminocarbonsäuren
oder Ureido- bzw. Thiourei:docarbonsäuren, welche aus höhermolekularen aliphatischen
oder cycloaliphatischen Isocyanaten, Isothiocyanaten oder Carbaminsäurechloriden
mit Aminocarbonsäuren erhalten werden.
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Die angeführtenCarbonsäurenkönnen erfindungsgemäß in Foren ihrer Salze
angewandt werden, wie z.. B. der wasserlöslichen Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze,
der öllöslichen Calcium-, Magnesium-, Aluminium-, Zinksalze, ferner der wasserlösIic,hen
und öllöslichen Salze mit organischen Basen, wie Triäthano,la-min, Cyclohexyla,rnin,
Pyri,d'in. Sie können: auch in Form ihrer Nitrile angewandt werden, deren Herstellung
oben bereits erwähnt ist, ferner in F'ox'en ihreir Ester, z. B. mit Äthanol, Butanol,
Iso@butanol, dem Gemisch der Alkohole mit etwa 5 bis 9 C -Atomen, welche bei der
Methanodsynthesie aus Kohlenoxyd und Wasserstoff anfallen, dien, Alkoholen, die
durch katalyische Reduktion der Fette oder Fettsäuren, ferner der Pamffinoxyäationss@äuren
erhalten `werden.; ferner kommen für die Veresterung in Frage die nach der französischen
Patentschrift 86o:289 erhältlichen Alkohole, Di- und Polyalkohole, wie z. B. Äthylenglykol,
i, 3-Butylenglykol, i, 4-Butandiol, i,-4-Butendiol, i, 6-Hexandiol, Trimethylolpropan,
Pentaerythrit, Glycerin usw. Die Herstellung .der genannten: Ester kann unmittelbar
aus den Carbonsäuren erfolgen,, sie können aber auch aus dien bereits obenerwähnten
Nitrilen durch saure Verseüfung in: Gegenwart des betreffenden Alkohols erhalten
werden.
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Für das vorliegende Verfahren geeignete Säureamide lassen sich z.
B. ;außer auf dem üblichen Wege ebeeufalls aus den Nitrilen durch partielle Verseifung
leicht herstellen.
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Eine ganz besondere Wirkung entfalten solche Produkte wie die bereits
genannten SulfamddocarbonsIuren aus gesättigten aliphatischen oder cyclischen Kohlenwasserstoff
en, hergestellt durch gleichzeitige Einwirkung von Chlor und S 02 unter Bestrahlung
- mit kurzwelligem Licht, Behandlung der gebildeten Sulfochloride mit Ammoniak oder
primären Aminen und Umsetzung der Sulfamide mit Chloressigsäure in Gegenwart von
Alkali, welche vom der Herstellung hex noch unveränderte Kohlenwasserstoffe, Sulfamide
und als Nebenprodukte bei dar Heustellung dieser entstehende Dialkylsulfi,mi,de
in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze oder deren Spaltungsprodukte: Sulfamide,
und Sul.fonsäuren, letztere wieder in Form ihrer Alkali- oder Ammensalve, enthalten.
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Man kann. analog auch bei solchen Sulfamiido-bzw. Carbonami@docarbonsäuren,
welche diese Bestandteile nicht enthalten, in vielen Fällen eine Wirkungssteigerung
oder Wirkungsabstimmung exzielen, wenn man diesen Körper zusetzt, welche einen gesättigten
aliphatischen oder cyclisohen Kohlenwasserstoffrest mixt mindestens 6 C-Atomen enthalten,
also, z. B. Kohlenwasserstoffe, Sulfamide, Disulfimi@de oder Sulfoacylimiide, vor
allem in Form ihrer Alkali-, Ammonium- oder Basensalze,
Sulfonsäuren,
Carbonamide, Dicarbonsäureamide, Carbonsäuren.
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Die Erreichung der genannten besonderen Wirkungen ist aber nicht nur
an d.c.n Zusatz der beschri:ebe!nen Körper gebunden, sondern solche Wirkungssteigerungen
lassen sich ganz allgemein durch den Zusatz solcher Produkte erreichen, welche öl-
und wasserlöslich bis beischränkt wasserlöslich sind. Hier kommen z. B. in Frage
Sul.fonsäure- und Carbonsäureäthanol- und Diäthanolamide, dieiUmsetzungspro,dukte
von wenig Äthylenoxy d mit höhermodekularen Alkoholen, Aminen, Carbo:nsäuren, Carbonsäureamiden,
Sulfonsäureamiden., Alkylphenolen us:w.
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Diese, Produkte bewirken schon in geringen Mengen wahrscheinlich durch
Erhöhung des Dispersitätsgrades der vorliegenden Systeme in vielen Fällen eine erhebliche
Verbesserung des Korrosionsschutzvermögens.
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Beispiel i Als Rostschutzmittel wird .die 5o/aige Dispersion des Na.triumsalzes
einer Allcylsulfamidoeis:sigsäure angewandt, welches wie folgt hergestellt war:
Eine durch katalytische Reduktion von Kohlenoxyd mit Wasserstoff gewonnene Fraktion
a;liph atischer Kohlenwasserstoffe mit den Siedegre!nzen 230
bis 320° wird
durch katalytische Hochdruckhydrierung von unarnesättigten Anteilen befreit und
solange mit Chlor und S 02 unter Bestrahlung mit kurzwelligem Licht behandelt, bis
etwa die Hälfte der Kohlenwassersto:ffe in im wesentlichen Monos:ulfoch.lo,ridie
umgewandelt sind. Das Reaktionsgemisch wird mit Ammoniak behandelt, so daß ein Gemisch
erhalten wird, welches .au:s etwa 5o 1/o Kohlenwasserstoffen, etwa 35 bis 38 1/a
Alkylsulfamiden und etwa 12 bis; z 5 % Dialkylsulfim.iden besteht. Dieses wird in
Gegenwart von Alkalilauge in bekannter Weisse mit Chloressigsäure umgesetzt, mit
Natronlauge neutralisiert und auf einen Gehalt von 5'10 Wasser eingestellt. Man
erhält eine Mischung, bestehend aus etwa 37'/o alkylsulfamidoessigsaurem Natron,
i4% Alkylsulfamiden, 4d.o/o Kohlenwasserstoffen, 5 % Wasser.
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Die Mischung stellt ein blankes viskoses 01 dar, welches mit
Wasser schwach opaleszierende, Verdünnungen gibt. Werden mit leer 5 o/oigen wäßrigen
Verdünnung benetzte Werkstücke 8 Tage lang auf die Entstehung von Rostnarben beobachtet,
so kann in keinem Fall ein Anrosten. der Teile bemerkt werden. Auch bei Leichtmetallwerkstücken
treten keine Anfressunegen auf. B.eispiel2 Schraub,--n und Muttern werden mit einer
alkalische, wäßrigen Lösung im Abkochverfahren durch Tauchen und Schwenkei, von
den anhaftenden Spänen und anderweitigen Verunreinigungen befreit. Anschließend
werden siel mit Wasser gespült und dann in ein zweites heißes Bad von 70 bis 8o°,
dem 21/e der in Beispiel i beschriebenen Natriumsalze zugegeben sind, getaucht.
Die Trocknung erfolgt durch die Eigenwärme und kann auch durch eine Heizplatte oder
durch Ab.-blasen mit Druckluft unterstützt werden. Die so behandelten Muttern; und
Schrauben sind über einen: längerem Zeitraum lagerfähig, ohne daß Roistbildung auftritt.
Beispiel 3 Blechteile, welche durch die Verformung oder durch anderweitige Bearbeitung,
wie Bohren, fettig geworden, sind, werden in üblicher Weisei durch Spritzen oder
Abkochen mit wäß.ri,gen alkalischen Lösungen gereinigt. Nachdem Spülen mit Wasser
werden die Blechteile in .eine o,i- bis o,zo/oige heiße Lösung der in Beispiel i
bejschriebenen. Natriumsalze getaucht. Die Trocknung der Teeile kann im Trockenofen,
durch Sägespäne oder auch mit Druckluft erfolgen. Die Teile erhalten durch die außerordentlich
schwache Lösung .der Natriumsalze- einen Korrosnonsschutz, der ausreichend ,ist,
sie für einigeZeit, beispielsweise bis zur Lackierung, rostfrei zu halben. B,eis@p:iel
q. Verrostete Eisenteile werden der Beizuneg mit Minerabs.äurei zuegeführt. Nach
der Beizung wird mit Wasser gespült. Es folgt die Neutralisation mit einer io/oigen
Soidalösung. Zur, Behinderung einer eirneuten Rois.tb@i@ldung werden die Teile in
eine heiße 511/oige, Lösung des in Beispiel i beschriebienen Produkts getaucht.
Die Trocknung erfolgt bei kompakten Teilen durch die Eigenwärme, sie kann aber auch
durch weitere Wärmezufuhr unterstützt werden. Die Teile können über mehrere Wochen
gelagert werden, ohne daß die Gefahr :des. Rostens. beisteht. Will man noch einen
weitgehenden Rostschutz erzielen, so kann man auch eine io- oder 2oo/oige Lösung
der Natriumsalze einsetzen und gegebenenfalls das Produkt in unverdünntem Zustand
nehmen.
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Beispiel 5 In einer Maschinenhalle sollen Maschinen über einen längeren
Zeitraum stillgelegt werde,,. Zur Unterbindung des. Rostens werden alle Teile der
Maschine mit dem in Beispiel i beschriebenen Produkt eingesprüht. Soll die Rostbildung
nur für Sonntag oder wenige Tage unterbunden werden, so genügt hierfür schon eine
i- bis 2o/oigei Lösung des Produkts. Man kann in diesem Fall die, Maschinenteile
resp. die ganze Maschine mit einer i-bis 2a/oigen Lösung der Natriumsalze abwaschen
und: erzielt auf diese Weise gleichzeitig dlie Reinigung der Maschine und den gewünschten,
Rostschutz. Damit nicht an einzelnen Vertiefungen der Maschine größere Flüssigkeitsmengen
zusammenlaufen, ist es ratsam, nach dem Abwaschen der Maschine noch mit einem trockenen
Lappen nachzuwIschen. Beispiel 6 Kochsalzlösungen greifen. Eisen- und Stahikteile
in sehr starkem Maße an.. Durch Zusatz :des in Bleispiel i beschiriebenen Produkts
kann man der KochsaIzlösuneg die Aggressivität gegenüber Eisen
und
Stahl nehmen. Setzt man einer i,2%igen Kochsalzlösung o,5 %: dies beschriebenen
Produkts zu, ;sä wird der Angriff auf Eisen und Stahl unterbunden.
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Beispiel? In Preßwasseranlagen bestanden bisher große Schwierigkeiten
wegen geeigneter korrosionsschützender Preßwasserzusätze. Mischt man dem Preßwasiser
je Kubikmeter 1,5 bis, 2,51g des im Beispiel i beschriebenen Produkts zu, so zeigt
das Produkt nach längerer Betriebszeit bezüglich Schmierwirkung und Korrosionsschutz
wesentlich günstigere Ergebnisse als die bisher verwandten Produkte. Beispiel 8
Für die in den Beispielen i bis 6 genannten Zwecke wird eine i%i@ge Verdünnung der
Natronsalze von. Alkylsulfami,d'o,ess@igsäure verwandt, welche wie folgt gewonnen
werden: Ein: natürliches, aus im wesentlichen. aliphatischen Kohlenwasserstoffen
bestehendes Grasöl mit den Siedegrenzen 22n bis. 37a° wird durch katalytische Hochdruckhydrierung
von ungesättigtem Anteilen befreit und, wie in Beispiel i beschrieben, behandelt.
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Für dieseleben Zwecke kann auch die 2%i,ge Verdünnung der Natronsalze
von Alkylsu-lfamidoessigsäuren verwandt werden, welche wie folgt erhalten werden:
Das in Beisspiel i beschriebene Gemisch von gesättigten Kohlen:was@serstofen. wird
so lange mit Chlor und S 02 unter Bestrahlung mit kurzwelligem Licht behandelt,
bis auf z Durchschnittsmol der Kohlenwasserstoffe i Mol Chlor und i Mol S 02 zur
Einwirkung gelangt sind. Man erhält ein Gemisch, welches zu etwa 5o% aus Alkylmonosulfonchlo,ri.den,
34% Alkyldi-bzw. -poilysulfochlo,ridein und 16% unveränderten Kohlenwasserstoffon
besteht. Dieses wird mit Ammoniak behandhlt und das erhaltene Sulfamidgemaisch in
Gegenwart von Alkalilauge mit chloressi@gsaur'em Natrium zur Umsetzung gebracht;
die Alkylsulfamidoessi!gsäuren mit Natronlauge neutralisiert und auf einen Wassergehalt
von 5 % eingestellt. Das so, dargestellte Produkt stellt ein gelbbraun gefärbtes
zähes Öl dar, welches mit Wasser klare Lösungen ergibt. Es enthält neben den Natriumsalzen
der Älkylrnonosulfamidoes.sigsäuren auch' solche von Alkyldi- bzw. -polysulfami-do@ess,igs.äurenl,
ferner umveränderte Alkyl= sulfamide bzw. Alkylpolysulfainide, Dialkylsulfimide
und unveränderte Kohlenwasserstoffe. Beispiel 9 Man kann; die gemäß -Beispiel i
erhältlichen Sulfamide von den beigemischten. Kohlenwasser# stoffen durch Lösen,
der Rohsulfamide, in der gleichen Gewichtsmenge 85°/oigem Methanol, Abtrennen der
ausgeschiedenen Kohlenwasserstoffe und Abdestillieren leas Methanols befreien und
die kohdenwasiserstofffreien Su:lfamide, wie in Beispiel i beschrieben, mit Chloressigsäure
zur Umsetzung bringen. Man kann: auch die Kohlenwässerstoffe aus den in Beispiel
i beschriebenen Alky lsulfamidoessIgsäuren abtrennen, indem man diese in der gleichen
Gewichtsmenge 85%igem Aceton löst, die aus@-geGchiedenen Kohlenwasserstoffe abtrennt
und das Aceton durch Destillation entfernt. Diese kohlenwassesbafffrelen Alkylisulfaani-doessigsäureri
können in Form ihrer Alkalisalzlösungen für die in den Beispielen i bis 6 beschriebenen
Zwecke verwandt werden. Ammoniumsalze oder andere Basensalze, wie z. B. Cyclohexylaminsalze,
können in Form ihrer Lösungen in Mineralölen als Korrosionsschutzöle angewandt werden.
Beispiel io Für die Heristellung von Korrosionsschutzölen eignere sich auch Lösungen
von Nitrilen oder Estern in Mineralölen, welche wie folgt erhalten werden: An Carbonamide,
hergestellt durch Aminolyse von natürlichem: Fetten wird Acrylnitril angelagert
Ester werden hieraus gewonnen durch Verseifungmit alkoholischer Salzsäure. 5 bis
io% der erhaltenen Nitrile oder Ester werden in einem Mineralöl gelöst.
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Beispiel ii Magnesdumlegierungen sind gegenüber Wasser außerordenfich
empfindlich. Es bleibt sich .dabei gleich, ob es: sich um ein übliches Gebrauchswasser
oder um destilliertes Wasser handelt. Durch Zusatz der in Beispiel i beschriebenen
Natriumsailzgemi,sche zum Wasser wird diesem die Aggressivität gegenüber Magnesiumlegierungen
genommen. Taucht man eine polierte Platte einer handelsüblichen Magnesiumgußdegierung
in Wasser von io° d. H. bei Zimmertemperatur und beläßt dieselbe darin 24 Stunden,
so, tritt eine starke Korrosion auf. Die ersten Korrosionserscheinungen machen sich
schon nach wenigen Minuten bemerkbar. Fügt man dem gleichen Wasser i bis 2% der
in Beispiel i beschriebenen Natriumsalzgemische zu, so findet unter sonst gleichen
Bedingungen innerhalb 24 Stunden keine Korrosion; statt. Beispiel i2 Metallteile,,
welche durch die spanabhebende Bearbeitung unter Verwendung von Schneidälen fettig
geworden sind und` denen Metaillspäne anhaften, wurden bisher durch Behandlung mit
Fettlösungsmitteln, wie z. Bi. Trichloräthylen vom Fett und den anhaftendem; Metallspänen
befreit. Es hat sich gezeigt, d'aß ;man. unter Verwendung einer heißen 1- bis: 3%i@genLös.ung
derin Beiispied i beschriebenen Nabriums:alze durch Abspritzen und Spülen. ebenfalls
die erwünschte reinigende Wirkung erhält, wobei dann nach dem Austrocknen der Lösung
ein ausgezeichneter I#'-orrosionsschutz vorliegt. Beis.piel13 Verwendet man eine
i- bis 2%ige Lösung,der in Beispiel i beschriebenm Natriumsalze, z. B. bei der spanabhebenden
Me;tallbearnbeitung, so kann man
die bearbeiteten Teile, denen noch
Metallspäne anhaften, durch eine, Heißbehandlung mit einer i- bis 3 °/migen Lösung
des; gleichen Natrium,salzes säubern, wobei sich die Späne leicht fortspülen. lassen..
Anschließend läßt man die wäßrige Lösung auftrocknen oder schaltet noch eine Behandlung
eines etwa i- bis 3°/eigen Bades des Natriumsalzes nach Beispieil i ein. Man erhält
einen hervorragendem, langdauernden Korrosionsschutz auf den Metallteilen. Beispiel
1q. Einem in eisernen, nicht gegen Korrosion geschütztem. Lagertanks ,aufbewahrten
Treibstoff, wie z. B. Dieselöl, Benzin und deren Gemischen .mit anderen aliphatischen
oder aromatischen Kohlenwasserstoffe@n, Alkoholen us.w. werden 0,20/0 des Triäthanodaminsalzes.
einer Alkylsu@lfamidocarbonsäure (i2 C-Atome) beigefügt. Auch bei Anwesenheit von
Wasser oder bei Auftreten von Konden:satfeuchtigkeit tritt keine Korrosion des Metalls
auf. Die gleiche Maßnahme kann auch für in Rohrleitungen und Pumpen geförderte Brenn-
und Treibstoffe angewandt werden.