ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для временной защиты от коррозии изделий из черных и цветных металлов, а также деталей машин и оборудования при их транспортировании и хранении.

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 C1, кл. C23F 11/14, 27.06. 2003).

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является ингибитор коррозии металлов, содержащий, мас. %: продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-0,7) соответственно - 85-95 и бензотриазол - 5-15. Используют ингибитор в виде 17-25%-ного раствора в минеральном масле (RU 2303081 C1, кл. С23F 11/14, 20.07.2007).

Растительные масла (подсолнечное, льняное, соевое и другие), используемые при получении активной основы известных ингибиторов, представляют собой многокомпонентные смеси триглицеридов жирных кислот ряда С₆-С₂₄, состав которых колеблется в зависимости от вида масла и климатических условий района произрастания семян, что не позволяет получить стабильные товарные формы ингибиторов с заранее заданными свойствами и снижает их эксплуатационные характеристики.

Техническим результатом изобретения является повышение защитной эффективности и эксплуатационных свойств ингибитора, а также расширение ассортимента отечественных ингибиторов коррозии черных и цветных металлов.

Данный результат достигается тем, что ингибитор коррозии металлов, включающий боразотсодержащее соединение и бензотриазол, дополнительно содержит продукт взаимодействия глицидилметакрилата и борной кислоты в мольном соотношении 0,5:1, а в качестве боразотсодержащего соединения содержит продукт конденсации борной кислоты, диизопропаноламина и фталевой кислоты в мольном соотношении 1:(2-3):1 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Отличительной особенностью предложенного технического решения является введение в состав ингибитора продукта взаимодействия глицидилметакрилата и борной кислоты в мольном соотношении 0,5:1 (далее - продукт взаимодействия) и продукта конденсации борной кислоты, диизопропаноламина и фталевой кислоты в мольном соотношении 1:(2-3):1 (далее - продукт конденсации), что позволяет получить ингибитор коррозии с высокой защитной эффективностью и заданными эксплуатационными свойствами,

Введение продукта конденсации и продукта взаимодействия в иных мольных соотношениях реагентов, а также их сочетание с бензотриазолом при ином массовом соотношении компонентов, кроме заявленных, не позволяет получить эффективный ингибитор коррозии с высокими эксплуатационными свойствами.

Предложенный ингибитор применяют в виде 20-25%-ного раствора в минеральном масле. В качестве минерального масла используют индустриальные масла И-12А, И-20А, И-30А по ГОСТ 20799-88 или веретенное масло АУ по ТУ 38.1011232-89.

При синтезе продукта конденсации и продукта взаимодействия используют борную кислоту по ГОСТ 18704-78.

Диизопропаноламин (ДИПА) [C₆H₁₅NO₂//(CH₃CHOHCH₂)₂NH] представляет собой бесцветную жидкость плотностью 0,989 г/см³ и температурой кипения 248,7°C. В промышленности ДИПА получают одностадийным присоединением аммиака к избытку пропиленоксида. Реакцию проводят при 90-200°C, давлении 5,0-15,0 МПа в присутствии небольшого количества воды (2-5% от исходного количества NH₃).

Фталевая кислота С₆Н₄(СO₂Н)₂ (ГОСТ 4556-78) является ароматической дикарбоновой кислотой, представляет собой бесцветные кристаллы с температурой плавления 211°C и плотностью 1,593 г/см³.

До последнего времени фталевую кислоту получали окислением тетрахлорнафталина азотной кислотой, но в 2010 г. специалисты химического концерна Badische Anilin- und Sodafabrik (Германия) разработали способ получения фталевой кислоты окислением нафталина концентрированной серной кислотой в присутствии солей оксида ртути.

Глицидилметакрилат (ГМА) C₇H₁₀O₃ (ТУ 38-103645-88) - бесцветная жидкость с температурой кипения 41,5°C, получают взаимодействием метакрилата калия или натрия с избытком эпихлоргидрина или каталитической переэтерификацией метилметакрилата глицидолом.

Бензотриазол - 1, 2, 3 формулы C₆H₅N₃ (ТУ 6-09-1291-87) представляет собой белый кристаллический порошок с температурой плавления 96-99°C и массовой долей летучих веществ не более 0,15%.

Технология получения продукта конденсации заключается в следующем.

В лабораторный реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, при температуре 100-110°C и постоянном перемешивании загружают 266-400 г (2-3 моля) ДИПА и 61 г (1 моль) борной кислоты. Реакционную массу нагревают до 180-200°C и проводят реакцию конденсации в течение 45-60 мин. Затем в реактор вводят 166 г (1 моль) фталевой кислоты и продолжают реакцию конденсации в течение 60-90 мин при температуре 180-200°C.

Полученный продукт представляет собой бесцветную вязкую жидкость со следующими характеристиками:

Кинематическая вязкость при 100°C, сСт - не более 55,0.

Аминное число, мг HCl/г - не менее 42.

Зольность, % - отсутствует.

Температура вспышки в открытом тигле, °C - не ниже 200.

Технология получения продукта взаимодействия заключается в следующем.

61 г борной кислоты (1 моль) и 71 г ГМА (0,5 моля) загружают в реакционный сосуд, снабженный мешалкой, обратным холодильником и термометром. Реакционную смесь нагревают до 90-95°C и выдерживают при перемешивании в течение 4-5 ч. Получают бесцветную жидкость (выход 85%) с температурой кипения 115°C.

Для приготовления ингибитора последовательно смешивают продукт конденсации с продуктом взаимодействия и бензотриазолом при 40-50°C.

Конкретные составы предложенного ингибитора представлены в табл. 1. Примеры 4 и 5 являются контрольными.

Для коррозионных испытаний приготовили 20%-ный раствор ингибитора в индустриальном масле И-20А.

Противокоррозионную эффективность предлагаемых образцов ингибитора в сравнении с ингибитором по прототипу определяли по ГОСТ 9.054-75 при испытаниях пластин из легированной стали марки 60 С2Г и латуни марки Л-62.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Использование предложенного ингибитора позволит надежно защитить от атмосферной коррозии изделия, детали машин и оборудования из черных и цветных металлов при транспортировании и хранении.