Ингибитор коррозии металлов и консервационное масло, его содержащее
Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных и цветных металлов. Ингибитор коррозии металлов содержит, мас.%: продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно - 85-95 и бензотриазол - 5-15. Консервационное масло на основе минерального масла содержит 17-25 мас.% ингибитора вышеуказанного состава. Технический результат - расширение ассортимента отечественных универсальных ингибиторов коррозии и консервационных масел, повышение их защитных и водовытесняющих свойств. 2 н.п. ф-лы, 3 табл.
Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных и цветных металлов.
Известен ингибитор коррозии металлов, представляющий собой продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(1-2) соответственно. Используют ингибитор в количестве 20-40 мас.% в нефрасе, арктическом дизельном топливе, авиационном керосине (RU 2207402 С1, кл С23F 11/14, 27.06.2003).
Рабочий раствор ингибитора защищает металлы от коррозии в водно-нефтяных сероводородсодержащих средах, но его активная основа не растворима в минеральных маслах, поэтому не эффективна при защите металлов от атмосферной коррозии.
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является ингибитор коррозии металлов, представляющий собой продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-0,7) соответственно. Данный ингибитор используют в количестве 10-16 мас.% в минеральном масле для консервации металлоизделий (RU 2263160 С1, кл С23F 11/14, 27.10.2005).
Недостатком консервационного масла, содержащего указанный ингибитор, является то, что оно не защищает от атмосферной коррозии металлоизделия из легированной стали, магния, алюминия и их сплавов.
Задачей изобретения является разработка универсального ингибитора атмосферной коррозии, а также содержащего его консервационного масла с высокими защитными и водовытесняющими свойствами.
Поставленная задача решается тем, что ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно, дополнительно содержит бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно | 85-95 |
| Бензотриазол | 5-15 |
Задача решается также разработкой консервационного масла на основе минерального масла, которое содержит 17-25 мас.% ингибитора указанного состава.
Отличительной особенностью предложенного ингибитора является то, что при сочетании бензотриазола и продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином (ДЭА) и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) возникает синергический эффект усиления защитных свойств за счет комбинации ингибиторов катодного (продукт конденсации) и анодного (бензотриазол) действия, что позволяет консервационному маслу на его основе надежно защитить изделия из черных и цветных металлов от атмосферной коррозии.
При других соотношениях компонентов ингибитора, кроме заявленных, не удается достичь синергетического эффекта усиления защитных и водовытесняющих свойств консервационного масла.
Введение в минеральное масло ингибитора коррозии в количестве менее 17 мас.% не позволяет получить консервационное масло с высокими защитными и водовытесняющими свойствами, введение его более 25 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего повышения защитных свойств консервационного масла не происходит.
Проведение процесса конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при других мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, не позволяет получить продукт, растворимый в минеральном масле.
В качестве растительного масла используют подсолнечное, льняное или соевое масло.
В качестве минерального масла - индустриальное И-20А, И-12А или веретенное масло.
Способ получения продукта конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом заключается в следующем:
В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, загружают растительное масло и ДЭА. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°С, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом 60-80 мг HCI/г. Мольное соотношение борная кислота : ДЭА : растительное масло составляет 1:3:(0,5-0,7).
Бензотриазол - 1,2,3 формулы C6H5N3 (ТУ 6-09-1291-87) представляет собой белый кристаллический порошок с розовым, кремовым или желтоватым оттенком, температура плавления 96-99°С, массовая доля летучих веществ не более 0,15%.
Предлагаемый ингибитор готовят путем смешения продукта конденсации и бензотриазола при температуре 60-70°С в течение 20-30 мин.
Конкретные составы ингибитора атмосферной коррозии металлов приведены в табл.1.
Технология приготовления консервационного масла заключается в следующем:
В подогретое до 60-70°С минеральное масло в количестве 75-83 мас.% вводят 17-25 мас.% полученного ингибитора. Смесь перемешивают при этой температуре в течение 1 часа.
Образцы составов консервационного масла представлены в табл.2
Противокоррозионную эффективность предлагаемых образцов консервационного масла определяли по ГОСТ 9.054-78 при испытаниях пластин из легированной стали марок 60 С2Г и АС 14.
Результаты испытаний представлены в табл.3.
Проведенные испытания показали, что консервационное масло, содержащее предложенный ингибитор:
- обладает высокой проникающей способностью, заполняет щели, трещины, микродефекты металлических поверхностей и сварных швов;
- вытесняет с металлической поверхности влагу;
- формирует полимолекулярную защитную пленку;
- пропитывает ржавчину и прекращает развившийся под ней коррозионный процесс.
Использование консервационного масла, содержащего предложенный ингибитор, позволяет надежно защитить конструкции и изделия из черных и цветных металлов от атмосферной коррозии.
| Таблица 1. | |||||
| Компоненты ингибитора | Содержание компонентов, мас.% по примерам | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,5 | 85 | 96 | |||
| Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,6 | 90 | ||||
| Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,7 | 95 | 84 | |||
| Бензотриазол | 15 | 10 | 5 | 4 | 16 |
| Таблица 2. | |||||
| Компоненты | Содержание компонентов в образцах консервационного масла, мас.% | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Ингибитор по примеру 1 | 17 | ||||
| Ингибитор по примеру 2 | 21 | ||||
| Ингибитор по примеру 3 | 25 | ||||
| Ингибитор по примеру 4 | 16 | ||||
| Ингибитор по примеру 5 | 26 | ||||
| Минеральное масло | 83 | 79 | 75 | 76 | 74 |
| Таблица 3. | ||||||
| Показатели | Составы образцов консервационного масла | Прототип | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Проникающая способность в микрозазоре между двумя стальными пластинами (сталь 60 С2Г), мм: | ||||||
| - через 30 мин | 89 | 91 | 90 | 87 | 89 | 87 |
| - через 24 ч | 98 | 100 | 99 | 96 | 97 | 96 |
| Пропитывающая способность на порошке оксида железа через 2 ч, мм | 22 | 23 | 21 | 19 | 22 | 18 |
| Водовытеснение на стальном кругу, мм | ||||||
| d1 | 78 | 80 | 79 | 75 | 77 | 75 |
| d2 | 73 | 75 | 74 | 70 | 73 | 70 |
| d3 | 73 | 75 | 73 | 70 | 72 | 70 |
| Эффективность вытеснения 3%-ного р-ра NACl со стальной поверхности (ст. 60 С2Г) через 48 часов: | ||||||
| - диаметр пятна состава, мм | 30 | 30 | 30 | 31 | 30 | 32 |
| - % коррозии под пятном | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 10 |
| неск. точек | потемнение поверхности | |||||
| % поверхности, пораженной коррозией через 21 сутки в камере соляного тумана | ||||||
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | |
| точечная коррозия | точечная коррозия |
1. Ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и | |
| растительным маслом | 85-95 |
| Бензотриазол | 5-15 |
2. Консервационное масло на основе минерального масла, отличающееся тем, что оно содержит 17-25 мас.% ингибитора по п.1.
