Леткий інгібітор атмосферної корозії

Реферат: Винахід належить до антикорозійних матеріалів, а саме летких інгібіторів корозії на основі фенольних сполук, що містить екстракт рослинної сировини 5,0-10,0 мас. %, бензотриазол 0,30,7 мас. %, триетиламін 1,5-4,5 мас. %, ізопропіловий спирт 86,0-89,0 мас. % та омилений соапсток, як добавку, що стабілізує властивості інгібітора та збільшує термін його захисту, у кількості 0,15-1,0 мас. %. UA 104792 C2 (12) UA 104792 C2 UA 104792 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до антикорозійних матеріалів, а саме летких інгібіторів на основі фенолів, бензотріазолу, амінів, які застосовуються для захисту від корозії металевих виробів з чорних та кольорових металів на стадії зберігання і транспортування до споживача в металургії, метизній промисловості і інших галузях. Відомий склад леткого інгібітора корозії (патент Росії № 2023753, МПК5 C23F11/02, від 28.05.1991), що додатково в своєму складі до аддукту взаємодії орто-нітрофенолу, бензотриазолу і циклогексиламіну та диметилформаміду, розчинених у воді, містить стеарат натрію з метою зниження парів інгібітора в атмосфері робочої зони. При цьому склад містить наступні компоненти при співвідношеннях, мас. %: аддукт взаємодії ортонітрофенолу, бензотриазолу 5,0-6,5 і циклогексиламіну стеарат натрію 0,24-0,25 диметилформамід 13,6-19,3 вода решта. Недоліком цього складу є те, що він має недостатню стабільність захисної дії при довготривалому зберіганні готових металевих виробів та додатково містить воду (близько 70 мас. %). Саме наявність в складі води може призвести до значного посилення корозії, а також до втрати стабільності інгібуючого розчину. Найбільш близький до заявленого, що взятий за прототип (патент Росії № 2169209, Кл. С23F11/00, 2012), - леткий інгібітор атмосферної корозії на основі фенолів, бензотриазолу і амінів, який як фенольні сполуки містить екстракт рослинної сировини і застосовується для захисту від атмосферної корозії металевих виробів з чорних та кольорових металів у наступному співвідношенні компонентів, мас. %: екстракт рослинної сировини 5,0-10,0 бензотриазол 0,5-0,8 триетиламін 2,0-5,5 ізопропіловий спирт 86,0-90,0 Цей склад на відміну від попереднього не містить прискорювача корозії, але недоліком цього технічного рішення є досить висока леткість композиції, яка забезпечує високий антикорозійний ефект тільки на перших стадіях антикорозійного захисту. Але при цьому при збільшенні терміну використання захисна здатність антикорозійного складу леткого інгібітора корозії знижується. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення асортименту летких інгібіторів корозії зі збільшеним терміном протикорозійного захисту металевих виробів при їх зберіганні і транспортуванні в умовах атмосферного впливу за рахунок створення ефективнішого леткого інгібітора корозії, який містить інші компоненти складу на основі більш стабільних та менш летких сполук. Технічний результат полягає в тому, що при введенні додатково в склад інгібітора омиленого соапстоку досягається ефект зниження пружності насиченої пари всієї композиції леткого інгібітора атмосферної корозії, що збільшує термін і стабільність протикорозійного захисту. Поставлена задача вирішується тим, що в склад леткого інгібітора для захисту металів від корозії, входить бензотриазол, триетиламін, ізопропіловий спирт та феноли рослинного походження, згідно з винаходом, як феноли рослинного походження містить екстракт рослинної сировини як джерело кисневмісних сполук і додатково містить омилений соапсток, який є сумішшю солей три-, ди- та моно карбонових жирних кислот з домішками фосфатидів при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: екстракт рослинної сировини 5,0-10,0 бензотриазол 0,3-0,7 триетиламін 1,5-4,5 омилений соапсток 0,15-1,0 ізопропіловий спирт 86,0-90,0. При цьому ізопропіловий спирт екстрагує з рослинної сировини широкий спектр фенольних та інших кисневмісних сполук, які мають високу інгібуючу ефективність. Аміни відомі як інгібітори корозії чорних металів і лише деякі представники амінів надають незначний інгібуючий ефект на корозію кольорових металів. У той же час, бензотриазол відомий як інгібітор корозії кольорових металів, таких як мідь, алюміній і його сплави, цинк та інші, але слабо інгібують корозію чорних металів. Омилений соапсток, є сумішшю натрієвих солей три-, ди- та монокарбонових кислот. Усереднений склад солей карбонових кислот містить мас. %: 81,0-91,0 солей монокарбонових 1 UA 104792 C2 5 10 15 20 25 кислот С17 - С19; 6,0-18,0 солей дикарбонових кислот С17 - С19, та 1,0-3,0 солей трикарбонових кислот С17 - С19. В свою чергу, солі органічних кислот мають високу адсорбційну здатність на металевій поверхні, що підвищує захисні властивості шарів, сформованих із парогазової фази. Крім того, солі жирних кислот, отримані з соапстоків, за рахунок наявності кислот з різною молекулярною масою сприяють зниженню пружності насиченої пари інгібітора та його поступовому випаровуванню, що забезпечує значне збільшення стабільного протикорозійного захисту при тривалому застосуванні. До того ж омилений соапсток, крім суміші солей карбонових кислот, додатково містить фосфатиди (близько 0,1…0,5 %), що проявляють підвищені поверхнево-активні та антиокислювальні властивості. Фосфолітовані групи здатні до утворення комплексів з металом, в тому числі і залізом, що за рахунок утворення внутрішньомолекулярних координаційних зв'язків призводить до інактивування іонів металів. Таким чином, введення суміші солей жирних кислот з домішками фосфатидів посилює протикорозійні властивості інгібітора, що дає змогу знизити концентрацію триетиламіну та бензотриазолу порівняно з прототипом. При введені суміші солей три-, ди- та монокарбонових жирних кислот з домішками фосфатидів в концентрації більше ніж 1,5 мас. % може призвести до значного зменшення леткості інгібітора і, відповідно, погіршення його захисних властивостей, а при концентрації меншій, ніж 0,15 мас. %, значного покращення інгібуючих властивостей не спостерігається. Таким чином, використання суміші солей три-, ди- та монокарбонових жирних кислот з домішками фосфатидів, отриманих із соапстоку, дозволяє отримати склад леткого інгібітора, що має значно більш високу інгібуючу здатність на триваліший період. Склад леткого інгібітора, що заявляється, отримують шляхом простого змішування бензотриазолу, триетиламіну, ізопропанолового екстракту рослинної сировини та суміші на основі три-, ди-, монокарбонових жирних кислот та фосфатидів. Продукт на основі солей жирних кислот отримують шляхом омилення соапстоку. Перед застосуванням отриману суміш випарюють з метою досягнення мінімального (до 1 %) вмісту води. У таблиці 1 наведені деякі приклади складу леткого інгібітора залежно від вмісту в ньому суміші солей жирних карбонових кислот з домішками фосфатидів та інших добавок. Таблиця 1 Компоненти леткого інгібітора екстракт рослинної сировини бензотриазол триетиламін омилений соапсток (суміш солей три-, ди-, монокарбонових жирних кислот з домішками фосфатидів) ізопропіловий спирт Вміст компонентів в леткому інгібіторі, мас. % Оптимальний ефективний склад композиції приклад 1 приклад 5 приклад 2 приклад 3 приклад 4 5,0 6,0 7,0 11,0 14 0,2 0,3 0,5 0,7 0,25 1,5 3,0 4,5 3,5 2,7 0,10 0,25 решта решта 0,5 решта 1,0 решта 3 решта Примітка: в прикладах 1-5 використаний склад з рослинної сировини (таблиця 1), що включає шишки хмелю. В якості рослинної сировини можна використати також інших рослини, наприклад, кисті грона винограду, вичавки насіння рапсу та кісточок винограду, шкаралупу горіхів (волоського або мигдального, або арахісу та ін. та/або їх сумішей), траву полину, насіння кропу та/або їх суміші. 30 35 40 Інгібітор, як кінцевий продукт, є рідиною від світло- до темно-коричневого кольору із запахом ізопропілового спирту. Антикорозійну дію інгібітора атмосферної корозії оцінювали в умовах періодичної конденсації вологи. Перед випробуваннями плоскі зразки зачищали наждачним папером різної зернистості, знежирювали ацетоном і витримували 3 доби в герметично закритій посудині над бюксом з рідкою інгібувальною речовиною. Після чого металеві зразки розміщували в герметичний ексикатор з дистильованою водою і ємністю з інгібітором. Для забезпечення корозійних процесів ексикатор розміщували в термокамеру, в якій підтримували режим періодичної конденсації вологи (1 цикл впродовж 8 годин при температурі 40 °С і 16 годин - при температурі 25 °С). 2 UA 104792 C2 5 10 Тривалість випробувань склала 60 діб. Про ефективність захисту судили за швидкістю корозії, яку розраховували по формулі m ,  Km  S де m - втрата маси зразка; S - площа зразка;  - тривалість випробувань. Міра захисту K  Ki металу розраховувалася за наступною формулою: Z  0 100 , де K0 - швидкість корозії за K0 відсутності інгібітора; Ki - швидкість корозії у присутності інгібітора. У таблиці 2 приведені результати випробувань пропонованого леткого інгібітора порівняно з прототипом (летким інгібітором по патенту України № 2169209, МПК7 C23F11/02, від 12.02.2012) після 60 діб експонування в термогідрокамері (температура 45 °C, відносна вологість 100 %). Таблиця 2 Композиції 1 2 Оптимальний ефективний склад 3 композиції 4 5 леткий інгібітор за прототипом приклади запропонованої композиції 15 20 Ступінь захисту (інгібування) від корозії, % Сталь Мідь Цинк Алюміній Латунь Ст20 М-1 Ц0 Д-16 Л-62 94,9 96,0 95,6 96,0 97,9 98,5 98,8 99,2 99,4 99,6 99,8 99,8 99,6 99,7 99,8 98,9 99,5 99,5 99,0 99,5 94,8 96,8 97,0 97,8 98,0 89,4 90,2 89,0 90,5 87,7 Таким чином, пропонований інгібітор, як випливає з результатів корозійних випробувань, приведених в таблиці 2, перевершує інгібітор-прототип за своїми захисними властивостями відносно до чорних і кольорових металів в умовах періодичної конденсації вологи, і до того ж за рахунок відсутності в складі води, яка є речовиною, що зменшує стабільність інгібітора, має поліпшені фізико-хімічні властивості. Усі речовини, що входять до складу пропонованого інгібітора, виробляються промислово і не є дефіцитними. Тому пропонований склад леткого інгібітора є промислово перспективним. Використання пропонованого інгібітора дозволить істотно збільшити терміни гарантованого захисту поверхні металовиробів, які зберігаються або транспортуються до споживача. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 Інгібітор атмосферної корозії, що містить феноли рослинного походження, бензотриазол, триетиламін та ізопропіловий спирт, який відрізняється тим, що як феноли рослинного походження містить екстракт рослинної сировини як джерело кисневмісних сполук і додатково містить омилений соапсток, який є сумішшю солей три-, ди- та монокарбонових жирних кислот з домішками фосфатидів при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: екстракт рослинної сировини 5,0-10,0 бензотриазол 0,3-0,7 триетиламін 1,5-4,5 омилений соапсток (суміш солей три-, ди- та монокарбонових 0,15-1,0 жирних кислот з домішками фосфатидів) ізопропіловий спирт 86,0-89,0. 30 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3