Леткий інгібітор атмосферної корозії чорних та кольорових металів

Реферат: Леткий інгібітор атмосферної корозії чорних та кольорових металів містить екстракт рослинної сировини, бензотриазол, триетиламін та ізопропіловий спирт. Додатково містить кетон. UA 119050 U (12) UA 119050 U UA 119050 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до антикорозійних матеріалів, які застосовують для захисту від корозії металевих виробів з чорних та кольорових металів на стадії зберігання і транспортування до споживача в металургії, метисній промисловості і інших галузях. Відомий аддукт взаємодії орто-нітрофенолу, бензотриазолу і циклргексиламіну (Труфанова А.И., Лазерева Т.А., Хлебникова С.В., Воєводина Н.И. ТПИ-4 как ингибитор коррозии железоуглеродистых сплавов в атмосфере и воде.//Защита металлов. 1991, Т. 27- №5. - С. 867870), що виявляє протикорозійну активність відносно чорних металів. Однак цей інгібітор не захищає мідь, алюміній, цинк, латунь і малоефективний при періодичній конденсації вологи. Найбільш близький до запропонованої корисної моделі (патент України № 67190, МПК (2012.01) С23F 11/00, 2012) - інгібітор атмосферної корозії на основі екстракту рослинної сировини, бензотриазолу і амінів, що 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. Недоліком вказаного технічного рішення є те, що інгібітор захищає неповний асортимент чорних металів та практично не ефективний для захисту деяких кольорових металів, а саме алюмомагнієвих сплавів, кадмію, цинку, свинцю і срібла в умовах періодичної конденсації вологи. В основу корисної моделі поставлена задача розширення асортименту інгібіторів атмосферної корозії чорних і кольорових металів зі збільшенням терміну антикорозійного захисту металевих виробів із чорних та кольорових металів при їх зберіганні і транспортуванні в умовах атмосферного впливу шляхом створення більш ефективного леткого інгібітору корозії чорних та кольорових металів, який містить компоненти складу на основі сполук, що є інгібіторами кольорових металів. Поставлена задача вирішується тим, що у складі леткого інгібітору корозії чорних та кольорових металів, що містить бензотриазол, триетиламін, ізопропіловий спирт та сполуки рослинного походження, згідно з корисної моделі, як добавкиу що забезпечує більш ефективну інгібуючу дію відносно чорних та кольорових металів та сплавів на довготривалий період містить кетон (циклогексанон, бутанон, ацетофєнон) при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: екстракт рослинної сировини - 5,0-10,0 бензотриазол - 0,3-0,8 триетиламін - 2,0-5,5 кетон – 0,15 – 1,0 ізопропіловий спирт – 84,0 – 90,0 Ізопропіловий екстракт рослинної сировини містить широкий спектр О- та N-вмісних органічних сполук, що мають інгібуючі властивості. Аміни відомі інгібітори атмосферної корозії чорних металів, нікелю; проте не захищають мідь, алюміній, цинк, латунь. 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. Також бензотриазол успішно застосовується для захисту від атмосферної і біологічної корозії, проте він також практично не захищає від корозії такі метали, як кадмій, алюміній, магній, цинк, свинець. Кетони, зокрема ацетофенон, (циклогексанон, бутанон) малоефективний при інгібування корозії чорних металів, однак в свою чергу, відомий як інгібітор корозії міді в розчинах лугів і в розчинах персульфату калію. Передбачається, що циклогексанон в складі інгібітору атмосферної корозії адсорбується на поверхні міді та інших кольорових металів та сплавів. При введені кетону в концентрації більше, ніж 1,5 мас. % може спостерігатися погіршення захисних властивостей чорних металів. В той же час при концентрації меншій, ніж 0,15 мас. %, не відбувається значного покращення інгібуючих властивостей композиції відносно кольорових металів і сплавів. При сумісному використанні аміну, бензотриазолу, рослинного екстракту та кетону вперше було встановлено не адитивне (сумарне), а значне підвищення (синергізм) ефективності захисту металів від атмосферної корозії, що свідчить про істотне взаємне посилення дії компонентів. Зростання ефективності інгібування композиційного складу відносно кольорових та чорних металів при спільному введенні в корозійне середовище зазначених вище речовин відбувається, по-перше, за рахунок більш високої інгібуючої дії кетонів відносно кольорових металів, а по-друге, за рахунок полімеризації молекул кетонів та амінів на поверхні чорних та 1 UA 119050 U 5 10 15 20 кольорових металів, що призводить до утворення важкорозчинних димерів та олігомерів, більш щільних, міцно пов'язаних із поверхнею металів плівок, що забезпечують високу ефективність інгібування корозії. Таким чином, спільне використання триетиламіну, бензотриазолу, екстракту рослинної сировини та кетону дозволяє отримати склад леткого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів, що має значно більш високу інгібуючу ефективність відносно широкого ряду чорних та кольорових металів і їх сплавів та здатність забезпечувати протикорозійний захист на триваліший період в умовах атмосферної корозії. Таким чином, введення кетону посилює протикорозійні властивості інгібітору, що дає змогу знизити концентрацію триетиламіну та бензотриазолу порівняно з прототипом. Технічний результат полягає в тому, що при введенні додатково в склад інгібітору кетонів (ацетофенону, циклогексанону, бутанону) досягається ефект полімеризації кетонів та інших складових компонентів інгібітору на поверхні металів, що значно збільшує термін і стабільність протикорозійного захисту більшого асортименту кольорових металів та сплавів. Склад леткого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів, що заявляється, отримують шляхом простого змішування бензотриазолу, триетиламіну, ізопропанольного екстракту рослинної сировини та кетону. У таблиці 1 наведені приклади складу леткого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів залежно від вмісту в ньому екстракту рослинної сировини, бензотриазолу, триетиламіну, ізопропілового спирту та кетону та інших добавок. Таблиця 1 Компоненти леткого інгібітору Екстракт рослинної сировини Бензотриазол Триетиламін Кетон Ізопропіловий спирт 25 30 35 Оптимальний ефективний склад композиції приклад 1 приклад 2 приклад 3 6,0 7,0 11,0 0,3 0,5 0,7 3,0 4,5 3,5 0,25 0,5 1,0 решта решта 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. Інгібітор, як кінцевий продукт, є рідиною від світло- до темно-коричневого кольору із запахом ізопропілового спирту. Антикорозійну дію інгібітору атмосферної корозії оцінюють в умовах періодичної конденсації вологи. Перед випробуваннями плоскі зразки зачищають наждачним папером різної зернистості, знежирюють ацетоном і витримують 3 доби в герметично закритій посудині над бюксом з рідкою інгібувальною речовиною. Після чого металеві зразки розміщують в герметичний ексикатор з дистильованою водою і ємністю з інгібітором. Для забезпечення корозійних процесів ексикатор розміщують в термокамеру, в якій підтримують режим періодичної конденсації вологи (1 цикл впродовж 8 годин при температурі 40 °C і 16 годин - при температурі 25 °C). Тривалість випробувань складає 60 діб. Про ефективність захисту судять за швидкістю   m 40 корозії, яку розраховують по формулі: де Δm - втрата маси зразка; S - площа зразка; τ - тривалість випробувань. Міра захисту металу розраховується за наступною формулою: Z  45 m S  , 0  i 100 , 0 де К0 - швидкість корозії за відсутності інгібітору; Kі - швидкість корозії у присутності інгібітору. У таблиці 2 приведені результати випробувань пропонованого леткого інгібітору після 60 діб експонування в термогідрокамері (температура 45 °C, відносна вологість 100 %). 2 UA 119050 U Таблиця 2 Композиції ЛІАК Ефективний склад Леткий інгібітор прототипом 5 10 15 1 2 3 за Ступінь захисту (інгібування) від корозії, % Сталь Ст 20 Мідь М - 1 Цинк Ц0 Алюміній Д-16 Латунь Л-62 СЧ-18-20 98,5 98,8 98,8 99,4 99,6 98,6 99,8 99,8 98,7 99,7 99,8 99,8 98,9 99,5 99,5 99,0 99,5 99,9 89,4 90,2 89,0 90,5 87,7 80,7 Усі речовини, що входять до складу пропонованого леткого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів, виробляються промислово і не є дефіцитними. Тому пропонований склад леткого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів є промислово перспективним. Використання пропонованого інгібітору атмосферної корозії чорних та кольорових металів дозволить істотно збільшити терміни гарантованого захисту поверхні металовиробів, які зберігаються або транспортуються до споживача. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Леткий інгібітор атмосферної корозії чорних та кольорових металів, що містить екстракт рослинної сировини, бензотриазол, триетиламін та ізопропіловий спирт, який відрізняється тим, що додатково містить кетон, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: екстракт рослинної сировини 5,0-10,0 бензотриазол 0,3-0,8 триетиламін 2,0-5,5 кетон 0,15-1,0 ізопропіловий спирт 84,0-90,0. 2. Леткий інгібітор за п. 1, який відрізняється тим, що як кетон містить ацетофенон або циклогексанон, або бутанон, або ін. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3