Камерный ингибитор коррозии
Владельцы патента RU 2736196:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН (ИФХЭ РАН) (RU)
Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к камерным ингибиторам атмосферной коррозии. Разработан камерный ингибитор коррозии, содержащий смесь гептановой или октановой или нонановой кислот нормального или изомерного строения с азотсодержащим основанием при следующем соотношении компонентов, мас.%: гептановая, или октановая, или нонановая кислота нормального или изомерного строения 20-80; азотсодержащее основание 20-80. Технический результат: увеличение срока временной защиты стальных изделий от атмосферной коррозии. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно к камерным ингибиторам атмосферной коррозии.
Для защиты металлов от атмосферной коррозии широко используются ингибиторы коррозии, в том числе парофазные /Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. - М.: Наука, 1985. - 278 с./. Одной из их разновидностей являются камерные ингибиторы /Лучкин А.Ю., Гончарова О.А., Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И. Новый метод защиты металлов от атмосферной коррозии. Практика противокоррозионной защиты. 2017. №4. С. 7-12.; Гончарова О.А., Кузнецов Д.С., Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И., Андреева Н.П. Камерные ингибиторы коррозии алюминиевого сплава АМг 6. Коррозия: материалы, защита, 2019, 8, с. 23-28/. Защита ими металлоизделий сводится к непродолжительной обработке металлов парами органических ингибиторов в замкнутом объеме при повышенной температуре. В процессе такой обработки на поверхности формируются тонкие пленки, имеющие длительное защитное последействие и способные эффективно защищать металлы от атмосферной коррозии.
Аналогом предлагаемого камерного ингибитора коррозии является олеиновая кислота /Гончарова О.А., Кузнецов Д.С., Андреев Н.Н., Кузнецов Ю.И., Андреева Н.П. Камерные ингибиторы коррозии алюминиевого сплава АМг 6. Коррозия: материалы, защита, 2019, 8, с. 23-28/. Однако этот ингибитор малоэффективен в отношении атмосферной коррозии стали.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому ингибитору являются соли олеиновой кислоты /Андреев Н.Н., Гончарова О.А., Кузнецов Ю.И., Лучкин А.Ю. Способ защиты металлов от атмосферной коррозии. Патент на изобретение №2649354/. Они в т.ч. ингибитор прототип - олеат триэтаноламина эффективно защищают сталь в отсутствии хлоридов. Однако в атмосферах с высоким содержанием хлоридов они малоэффективны.
Задачей настоящего изобретения является разработка камерного ингибитора коррозии стали, эффективного в атмосферах с высоким содержанием хлоридов.
Поставленная задача достигается при использовании в качестве камерного ингибитора смеси гептановой, или октановой, или нонановой кислот нормального или изомерного строения с азотсодержащим основанием, при следующем соотношении компонентов (% мас.):
| гептановая или октановая или нонановая кислота | |
| нормального или изомерного строения | 20-80 |
| азотсодержащее основание | 20-80 |
В качестве гептановой кислоты изомерного строения используют: 2-метилгексановую кислоту, 3-этилпентановую кислоту или 2,3-диметилпентановую кислоту.
В качестве октановой кислоты изомерного строения используют: 3-метилгептановую кислоту, 3-пропилпентановую кислоту, 3-этилгексановую кислоту.
В качестве нонановой кислоты изомерного строения используют: 2-метилоктановую кислоту, 2-этилгептановую кислоту, 3-этилгептановую кислоту.
В качестве азотсодержащего основания используют триэтаноламин диметилэтаноламин, диэтилэтаноламин, моноэтаноламин, диэтаноламин, октадециламин или гексаметилентетрамин.
Ниже приводятся примеры реализации камерного ингибитора коррозии и подробное описание изобретения, поясняющее его техническую сущность.
Камерные ингибиторы в рамках предлагаемого изобретения готовили смешением компонентов при температуре 100°С. Ингибитор - аналог представлял собой олеиновую кислоту. Ингибитор - прототип представлял собой олеат триэтаноламина и готовился смешением эквимолярных количеств олеиновой кислоты и триэтаноламина при температуре 100°С.
Для оценки эффективности камерных ингибиторов пластины из Ст 3 (30×50×1 мм) зачищали наждачной бумагой, обезжиривали ацетоном и высушивали на воздухе в течении часа. После этого образцы подвешивали на нейлоновых нитях в герметичных стеклянных ячейках объемом 1 л., на дно которых помещали навеску ингибитора (1 г). Ячейки помещали в сушильный шкаф, нагретый до температуры 140°С. После часовой экспозиции в горячих парах ингибиторов образцы извлекали из ячеек, остужали на воздухе в течение часа, после чего помещали в камеру солевого тумана.
Коррозионные опыты проводили при комнатной температуре. В ходе испытаний определяли количество циклов до появления на образцах коррозионных поражений. Каждый цикл включал 15-ти минутное распыление 3%-го раствора хлорида натрия и 45-ти минутную экспозицию образцов в образовавшемся при распылении солевом тумане. Осмотр образцов проводили после каждого цикла. Общая продолжительность испытаний составляла 5 циклов. В ходе испытаний фиксировали время до появления на образцах первых коррозионных поражений.
Результаты коррозионных испытаний приведены в табл. 1 и 2.
Данные Табл. 1 свидетельствуют, что предлагаемый камерный ингибитор, при соблюдении указанных соотношений октановой кислоты нормального строения и триэтаноламина (примеры 1.2-1.4) обеспечивает более эффективную защиту стали от коррозии, чем ингибитор аналог и ингибитор прототип. Нарушение указанных соотношений компонентов ведет к резкому (ниже уровня прототипа) снижению защиты металла (примеры 1.1, 1.5).
Данные табл. 2 иллюстрируют возможность использования в составе камерного ингибитора (помимо октановой кислоты нормального строения) гептановой (пример 2.1) или нонановой (пример 2.2) кислот нормального строения, а также гептановой кислоты изомерного строения (примеры 2.3-2.5), октановой кислоты изомерного строения (примеры 2.6-2.8) или нонановой кислоты изомерного строения (примеры 2.9-2.11), а в качестве азотсодержащего основания (помимо триэтаноламина): диметилэтаноламина (пример 2.1), диэтилэтаноламина (примеры 2.2), моноэтаноламина (примеры 2.3; 2.7-2.11), диэтаноламина (пример 2.4), октадециламина (пример 2.5) или гексаметилентетрамина (пример 2.6).
Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют, что предлагаемый камерный ингибитор обеспечивает более эффективную защиту стали от коррозии в хлоридсодержащих атмосферах, чем ингибиторы аналог и прототип.
Использование предлагаемого изобретения позволит увеличить сроки временной защиты стальных изделий от атмосферной коррозии.
1. Камерный ингибитор коррозии, содержащий смесь гептановой, или октановой, или нонановой кислот нормального или изомерного строения с азотсодержащим основанием при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| гептановая, или октановая, или нонановая кислота | |
| нормального или изомерного строения | 20-80 |
| азотсодержащее основание | 20-80 |
2. Камерный ингибитор коррозии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гептановой кислоты изомерного строения используют 2-метилгексановую кислоту или 3-этилпентановую кислоту или 2,3-диметилпентановую кислоту.
3. Камерный ингибитор коррозии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве октановой кислоты изомерного строения используют 3-метилгептановую кислоту или 3-пропилпентановую кислоту или 3-этилгексановую кислоту.
4. Камерный ингибитор коррозии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нонановой кислоты изомерного строения используют 2-метилоктановую кислоту или 2-этилгептановую кислоту или 3-этилгептановую кислоту.
5. Камерный ингибитор коррозии по п. 1, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего основания используют триэтаноламин, или диметилэтаноламин, или диэтилэтаноламин, или моноэтаноламин, или диэтаноламин, или октадециламин, или гексаметилентетрамин.
