Інгібітор корозії металів для гідравлічних рідин
Номер патенту: 110907
Опубліковано: 25.02.2016
Автори: Семенюта Володимир Григорович, Хілько Світлана Леонидівна, Янжула Олексій Сергійович, Байсаров Леонід Володимирович, Головко Юрій Іванович
Формула / Реферат
1. Інгібітор корозії металів для гідравлічних рідин, який містить похідне жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю, жирний багатоатомний спирт, який відрізняється тим, що як похідне жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю містить сіль етаноламіну та жирної кислоти, як жирний спирт містить спирт із 15-18 атомами вуглецю, а також додатково він містить 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс", моноетаноламін, нафтенат натрію, суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10", надлужний сульфонат кальцію, сульфогумат натрію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %:
сіль етаноламіну та жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю
9,0-61,2
жирний спирт з 15-18 атомами вуглецю
0,9-13,1
2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс"
0,9-13,1
моноетаноламін
4,4-13,2
нафтенат натрію
4,4-30,6
суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10"
4,4-13,2
надлужний сульфонат кальцію
4,4-22,0
сульфогумат натрію
0,9-4,3.
2. Інгібітор за п. 1, який відрізняється тим, що для солі етаноламіну та жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю етаноламін вибирають із ряду: моноетаноламін, діетаноламін, триетаноламін, а жирну кислоту із ряду: алкіл сульфокислота, насичена карбонова кислота, ненасичена карбонова кислота.
Текст
Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме стосується інгібітора корозії металів для гідравлічних рідин. Інгібітор корозії металів містить, мас. %: сіль етаноламіну та жирної кислоти з 10-20 атомами вуглецю - 9,0-61,2; жирний спирт з 15-18 атомами вуглецю - 0,9-13,1; 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс" - 0,9-13,1; моноетаноламін -4,4-13,2; нафтенат натрію 4,4-30,6; суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10" - 4,4-13,2; надлужний сульфонат кальцію - 4,4-22,0; сульфогумат натрію - 0,9-4,3. Застосування винаходу забезпечує поліпшення антикорозійних характеристик гідравлічних робочих рідин щодо сталі та кольорових металів, зокрема, цинку та його сплавів, подовження терміну їх експлуатації, а також підвищення їхньої економічності. UA 110907 C2 (12) UA 110907 C2 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до складів органічних інгібіторів корозії чорних і кольорових металів. Інгібітор корозії металів (ІКМ) є головною складовою частиною концентрату, який змішують із водою в концентрації 1-5 % з утворенням робочого розчину функціональних емульсійних рідин, призначених для використання в гідросистемах, які працюють в пожежонебезпечних умовах, наприклад, в гідросистемах шахтних кріплень, металургійних цехах або в гідроустаткуванні інших виробництв, наприклад, пресів. Внаслідок своєї важкої займистості та малого ризику для довкілля функціональні рідини на водній основі все більше привертають увагу споживачів. Ці функціональні рідини на водній основі позначають як ГРР (гідравлічні робочі рідини) або HFA (Hydraulikflussigkeiten). Для запобігання корозії високовартісних гідравлічних пристроїв, які експлуатують в гірничій промисловості, використовують дуже великі об'єми ГРР. Тому останні повинні відповідати вимогам пожежної та екологічної безпеки, високій економічності і мати тривалий термін експлуатації, надійно захищати від корозії чорні та кольорові метали. Цим же вимогам повинна відповідати й обов'язкова складова ГРР для шахтних кріплень антикорозійні засоби - ІКМ. Інгібітори корозії - речовини, які, знаходячись в корозійному середовищі в достатній концентрації, сильно уповільнюють або взагалі припиняють корозійне руйнування металу. Інгібітором корозії може бути як одна сполука, так і суміш декількох. Відомий ІКМ для ГРР, який включає продукти перетворення борної кислоти з первинними або третинними алканоламінами, етоксиловані або пропоксиловані жирні кислоти або алканоламіди жирних кислот, складні ефіри фосфорної кислоти, тріазоли тіадіазолів окремо або в комбінації [див. пат. ЕР № 1102830 В1. Смешивающийся с водой концентрат смазочноохлаждающейся жидкости. МПК: С10М101/02; С10М105/32; С10М107/08; С10М107/34, конвенційний пріоритет DE19833894A1 від 28.07.1998, опубліковано 29.12.2004]. На основі відомого ІКМ отримують ГРР, значення рН якої близьке до нейтрального. Проте використання ГРР на основі відомого ІКМ призводить до поступового ржавіння металевих частин, які оброблялися нею. Недостатня антикорозійна активність відомого ІКМ може бути пов'язана з низькими значеннями рН робочого розчину ГРР (близькими до нейтральних), а також недостатньою компенсованістю суміші компонентів щодо антикорозійних механізмів їхньої дії. Відомий ІКМ для ГРР [див. пат. РФ № 2224823. Ингибитор коррозии и способ его получения. МПК 7: C23F11/14, заявлено 11.10.2002, опубліковано 27.02.2004], який включає склад при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: суміш неонолу АФ9-12 і неонолу 15-25 АФ9-6 (1-3):1 моноетаноламін 5-9 первинні аміни С8-С25 1-4 метанол 22-25 вищі ароматичні вуглеводні решта. Недоліками відомого складу ІКМ для ГРР є відсутність захисту від корозії кольорових металів, висока вартість, токсичність і дуже обмежений термін експлуатації ГРР на їхній основі. Найближчим за сукупністю суттєвих ознак до винаходу, що заявляється, є ІКМ для ГРР [див. пат. РФ № 2397275. Антикоррозионное средство для функциональных жидкостей, смешиваемый с водой концентрат и его применение. МПК: C23F11/14, С10М173/00, С10М133/16, С10М129/04, С10М129/38, C10N30/12, конвенційний пріоритет ЕР 04024857.7 від 19.10.2004, опубліковано 20.08.2010], який включає в мас. %: 5-80 щонайменше одного алканоламіду жирної кислоти на основі насичених або ненасичених жирних кислот із 10-20 атомами вуглецю (С10-С20), 5-80 щонайменше одного спирту з 2-14 атомами вуглецю (С2-С14) і 580 щонайменше однієї ароматичної монокарбонової кислоти або однієї аліфатичної дикарбонової кислоти з 10-12 атомами вуглецю (С10-С12). Недоліками відомого інгібітора, найближчого до ІКМ, що заявляється, є недостатня корозійна стійкість отриманої на його основі ГРР до сталі та кольорових металів, зокрема, до цинку та його сплавів, дуже обмежений термін експлуатації, а також низька економічність. Задача цього винаходу полягає в тому, щоб створити ІКМ такого складу, при введенні якого в ГРР вдасться поліпшити антикорозійні характеристики таких рідин відносно сталі та кольорових металів, зокрема, цинку та його сплавів, збільшити термін експлуатації ГРР із ІКМ заявленого складу, а також підвищити їхню економічність. Поставлена задача вирішується тим, що створено ІКМ для ГРР, який містить похідне жирної кислоти із С10-С20 та жирний багатоатомний спирт. 1 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Новим у створеному ІКМ для ГРР є те, що як похідне жирної кислоти із С 10-С20 містить сіль етаноламіну та жирної кислоти, як жирний спирт містить спирт із 15-18 атомами вуглецю (C15C18), а також додатково він містить 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс", моноетаноламін, нафтенат натрію, суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10", надлужний сульфонат кальцію, сульфогумат натрію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: сіль етаноламіну та жирної кислоти із С10-С20 9,0-61,2 жирний спирт із С15-С18 0,9-13,1 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс" 0,9-13,1 моноетаноламін 4,4-13,2 нафтенат натрію 4,4-30,6 суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10" 4,4-13,2 надлужний сульфонат кальцію 4,4-22,0 сульфогумат натрію 0,9-4,3. Ще однією відмінністю ІКМ для ГРР, що заявляється, є те, що для солі етаноламіну та жирної кислоти із С10-С20 етанол амін вибирають із ряду: моноетаноламін, діетаноламін, триетаноламін, а жирну кислоту із ряду: алкілсульфокислота, насичена карбонова кислота, ненасичена карбонова кислота. Між сукупністю ознак винаходу та технічним результатом, що досягається, існує причиннонаслідковий зв'язок. Загальним для відомого (найбільш близького аналога) та винаходу, що заявляється, є використання в складі ІКМ для ГРР похідного жирної кислоти із С 10-С20 і жирного багатоатомного спирту. Відмінністю винаходу, що заявляється, від відомого є те, що до складу ІКМ для ГРР як похідне жирної кислоти із С10-С20 входить сіль етаноламіну та цієї кислоти, а не амід. Завдяки заміні етаноламідів жирних кислот на солі жирних кислот і етаноламінів у складі ІКМ, що заявляється, підвищують його економічність, оскільки методи отримання перших (етаноламідів) складні й енерговитратні: наприклад, передбачено нагрівання реагентів до 155165 °C при тривалому перемішуванні (2-4 години). Але при цьому реакція йде не до кінця, а утворюється суміш продуктів реакції та вихідних речовин, які ще й потрібно розділяти [Токунов В.И., Хейфец И.Б. Гидрофобно-эмульсионные буровые растворы. - М.: Недра, 1983.-167 с.]. Інший метод полягає в азеотропному відгоні води у присутності кислотного каталізатора при температурі 100 °C і перемішуванні впродовж 2-3 годин [Яновский В.А., Чуркин Р.А., Андропов М.О., Косова Н.И. Синтез и исследование свойств эмульгаторов обратных эмульсий на основе производных кислот талового масла и этаноламинов // Вестник Томского университета.-2013. № 370.- С. 194-9]. Солі ж жирних кислот і етаноламінів отримують простим змішуванням в еквімолярних співвідношеннях. Окрім підвищення економічності ІКМ, застосування солей жирних кислот і етаноламінів замість етаноламідів дозволяє подовжити термін експлуатації ГРР із ІКМ заявленого складу завдяки відмінностям у виконуваних ними функціях. Так, етаноламіди жирних кислот є неіоногенними поверхнево-активними речовинами (ПАР) і застосовуються для отримання та стабілізації зворотних емульсій ("вода в олії") [див. ВК: MicroEmulsions Theory and Practice, Prince, Leon (ed) pp.33-50, Academic Press, NY, USA, 1977). А солі жирних кислот і етаноламінів є аніонними ПАР і проявляють емульгуючі та стабілізуючі властивості, при отриманні прямих емульсій ("олія у воді"), тобто саме заявлений склад ІКМ повинен сприяти стабілізації ГРР для шахтних кріплень, яка є прямою емульсією (1-5 %-й водний розчин концентрату, що містить ІКМ]. Іншою відмінністю винаходу, що заявляється, є те, що як жирний багатоатомний спирт замість спирту із ряду С2-С14 (відомий ІКМ - найближчий аналог) застосовують спирт із ряду C15C18. Спирти містять групу -ОН, яка завдяки своїй реакційній здатності проявляє інгібувальну дію ІКМ. Введення спирту C15-C18 сприяє підвищенню антикорозійних властивостей ІКМ, а також підвищує його економічність. Вищі жирні спирти із Сі5-Сі8 (в силу своїх фізико-хімічних властивостей: нерозчинність у воді, змащувальні властивості, депресія випару води) у складі композиції посилюють змащувальні властивості ІКМ щодо металоконструкцій, що зменшує здатність ГРР до корозійної дії. Нижчі ж спирти із С2-С5 - рідини, що не проявляють змащувальних властивостей. Спирти із С6-С10 - важко синтезуються та високовартісні. Спирти із С19 і більше - також малодоступні і занадто дорогі для багатотоннажних виробництв. Крім того, вони погано розчиняються в оліях, наявних у складі ГРР, тобто для їх розчинення потрібні додаткові витрати енергії (тривале нагрівання при більш високій температурі), що знижує 2 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 економічність заявленого ІКМ. Дослідним шляхом доведено, що саме жирні спирти із C15-C18 є оптимальними для вирішення задач винаходу. Відомий за найближчим аналогом склад ІКМ проявив ефективний захист від корозії при тестуванні на щілинну корозію згідно з нормативом DSK Norm N 762 830. До недоліків відомого ІКМ належить те, що він є ефективним тільки в умовах атмосферної дії і витримує тест на щілинну корозію (робочу рідину витримують в колбі зі сталевим циліндром в статичних умовах впродовж 21 дня в повітряній атмосфері при вологості повітря 95 % і температурі випробування 35 °C). Оскільки ГРР призначені для роботи в гідросистемах шахтних кріплень, що припускає їх безпосередню обмивальну дію на металоконструкції, які складають шахтне кріплення, то потрібна оцінка антикорозійної дії ГРР в тяжчих умовах, ніж щілинна корозія. Необхідні випробування мають бути пов'язані зі знаходженням зразків металів в ГРР впродовж не менше 30 днів (стільки часу робоча рідина знаходиться в експлуатації в шахтному кріпленні), у тому числі при підвищених температурах (в умовах шахти). Крім того, потрібна оцінка антикорозійної дії ГРР на цинк і цинковмісні сплави (наприклад, латунь), а не тільки сталі та бронзи. Для подання ГРР від насосної станції до очисного забою застосовують оцинковані труби, а у складі шахтного кріплення є цинковмісні елементи, сполучені зі сталевими елементами конструкції. Як показали випробування в умовах, близьких до виробничих, концентрат водоемульсійної ГРР для захисту шахтних конструкцій на основі відомого ІКМ має недостатню корозійну стійкість до сталі та кольорових металів (зокрема, до цинку і його сплавів), дуже обмежений термін експлуатації, низьку економічність. На думку авторів винаходу, що заявляється, причиною вказаних недоліків відомого ІКМ є його склад, який є недостатньо компенсованим за механізмом антикорозійної дії, оскільки в якості інгібуючих корозію компонентів містить тільки азотовмісні інгредієнти з одним механізмом інгібувальної дії. Інгібувальний ефект такого складу інгібіторів є неповним, оскільки не усі механізми корозії блокуються. Заявлений ІКМ складається із суміші компонентів, яка містить інгредієнти з різним механізмом інгібувальної дії: азотовмісні, сірковмісні, гідроксиловмісні, надлужний компонент, гумінову сіль. Завдяки цьому при експлуатації ГРР для шахтних кріплень на основі багатокомпонентного ІКМ, що заявляється, відбувається блокування усіх механізмів реакцій корозії сталі та кольорових металів. Так, ІКМ, що заявляється, додатково містить 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс", моноетаноламін, нафтенат натрію, суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП10", надлужний сульфонат кальцію та сульфогумат натрію. 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс" є сірко- й азотовмісною сполукою, розчинною в лужних водних розчинах, має здатність гальмувати корозію сталі та кольорових металів, руйнуючи гідроперекиси, які утворюються в середовищі робочої рідини при окисленні. Ефект антикорозійної дії "Каптаксу" пов'язаний з його здатністю змінювати валентність сірки в реакціях окислення і, тим самим, захищати сталь і кольорові метали від корозії (окислення). Похідні етаноламінів, а також солі етаноламінів і жирних кислот відносяться до групи тих, що пригнічують корозію азот- і гидроксилвмісних сполук, схема інгібування яких відрізняється від "Каптаксу" і пов'язана з їхньою здатністю гальмувати процеси окислення металу за рахунок участі в реакціях окислення атомів водню в гідроксильних (-ОН) та аміногрупах (-NHR). Інгібуючий корозію металів ефект сульфонатів кальцію полягає в тому, що олієрозчинні інгібітори не утворюють дисоціюючих іонних розчинів у воді. Такі сполуки мають інший механізм дії та захищають чорні і будь-які кольорові метали від корозії за рахунок особливостей адсорбції сульфоналів на поверхні металу. Надлишок гідроксиду кальцію в надлужних сульфонатах кальцію обумовлює лужну реакцію середовища (рН) робочої рідини. Нафтенат натрію добре розчиняється у воді, і водні розчини його мають високі поверхневоактивні, миючі та бактерицидні властивості, збільшуючи цим антикорозійні якості композиції ІКМ. Немодифіковані форми природних гумінових сполук відрізняються нестехіометричністю будови, що обумовлює невідтворюваність їхніх властивостей і пов'язані з цим труднощі контролю якості отримуваних сполук. Сульфогумати натрію є водорозчинною модифікованою (сульфованою) формою нативних гумінових кислот. Глибоке хімічне модифікування природних сполук дозволяє долати нестехіометричність їхньої будови за рахунок усереднювання складу. При цьому можливе отримання сполуки з прогнозованими властивостями [див. пат. України № 5583, МПК7: C10L1/32, опубл. 15.03.2005, бюл. № 3]. Використання сульфогуматів натрію як речовин, що пригнічують корозію металів, не описано в літературі. Похідні гумінових речовин належать до природних речовин поліфенольної природи, які здатні гальмувати процеси 3 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 окислення за рахунок участі в реакціях окислення атомів водню їхніх фенольних гідроксильних груп (-ОН) [Ефимова И.В., Хилько С.Л., Смирнова О.В. и др. Химия твердого тошшва.-2011. - № 6. - С. 3-7]. Наявність сульфогруп (-SO3 ) в модифікованих гуматах здатна посилювати антикорозійні властивості нативних (немодифікованих) зразків. Між антиоксидантною активністю речовин і їхньою антикорозійною дією є взаємозв'язок. Сульфогумати натрію, що входять до складу композиції ІКМ, яка заявляється, є сполуками з пролонгованою інгібувальною дією за рахунок великої кількості гідроксильних (-ОН) і сульфогруп (-SO3 ) в структурі їхніх макромолекул, які забезпечують збільшення тривалості й ефективності антиоксидантної й антикорозійної дії композиції. Випробування показали, що при введенні сульфогумату натрію до складу ІКМ збільшується антикорозійна стійкість ГРР на його основі по відношенню до цинку та його сплавів, а також вагомо подовжується термін експлуатації ГРР. Причина цих ефектів невідома. Суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10" проявляє властивості неіоногенних ПАР. Несподіваним ефектом виявилося посилення антикорозійної активності композиції ІКМ, що заявляється, при введенні в неї суміші "ОП-10". Причини цього ефекту невідомі. Можливо, це відбувається тому, що речовини в суміші "ОП-10" належать до сполук, що важко окислюються. Застосування кожного із перелічених компонентів окремо (окрім сульфогумату натрію) або в складах ІКМ відомо. Проте композиція ІКМ, що заявляється і складається з суміші компонентів із різним механізмом інгібувальної дії, в літературі не описана. В результаті експлуатаційних випробувань ІКМ, що заявляється, в умовах, близьких до виробничих, несподіваним виявився той факт, що з комбінацією із різних, самих по собі відомих, присадок, а також новою, невідомою в цій якості, присадки - сульфогумату натрію - вдається поліпшити антикорозійні характеристики ГРР для шахтних кріплень в несподівано сильному ступені, причому вдається повністю запобігти корозії сталі та кольорових металів, зокрема, цинку та його сплавів, а також збільшити термін її експлуатації й економічність. Композицію ІКМ, що заявляється, готують простим змішуванням інгредієнтів. Для виробничого застосування її потім вводять до складу концентрату для ГРР, додаючи олію індустріальну, суміш ПАР, етилендіамінтетраацетат натрію, етиленгліколь і воду. Для отримання готової до експлуатації ГРР концентрат розводять водою до 1-5 %. Для приготування ІКМ використовують хімікати, які виробляють хімічні підприємства: 2меркаптобензотіазол марки "Каптакс" (ГОСТ 739-41) - ООО "ВитаХим", РФ; моноетаноламін (ТУ2423-159-00203335-2004) - ОАО "Казаньоргсинтез", РФ; жирний спирт з С 15-С18 (ГОСТ 1393786) - ООО "ЗАВОД СИНТАНОЛОВ", РФ; нафтенат натрію (ТУ0258-001-10105154-97) - ООО "НПКФ Югэконафт", РФ; суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10" (ГОСТ 8433-81) - ООО "ХимСтрой", РФ. В якості жирного спирту із С15-С18 використовують пентадециловий С15Н31ОН (спирт С15), гексадециловий С16Н33ОН (спирт С16), гептадециловий С17Н35ОН, октадециловий С18Н37ОН (спирт Q18). Сульфогумат натрію отримують за відомою методикою простим економічним способом (див. пат. України № 5583, МПК7: C10L1/32, опубл. 15.03.2005, бюл. № 3). Надлужний сульфонат кальцію (н-луж. С11-С13) отримують змішуванням алкілбензолсульфокислоти (С11-С13) і гідроокису кальцію, узятому в надлишку. Солі жирних кислот й етаноламінів отримують простим змішуванням в еквімолярних співвідношеннях без нагрівання при перемішуванні впродовж 10-20 хвилин зі швидкістю обертання ротора мішалки 200-300 об./хв. В якості солі етаноламіну та жирної кислоти із С10-С20 використовують сіль моноетаноламіну, діетаноламіну, триетаноламіну й алкілсульфокислоти, насиченої карбонової кислоти чи ненасиченої карбонової кислоти: - + - діетаноламоній децилбензолсульфонат (С10Н21С6Н4SO3 NH2(CH2CH2OH)2) (сіль С10); - + - моноетаноламоній ундецилбензолсульфонат (C11H23C6Н4SO3 NH3CH2CH2OH); - + - триетаноламоній додецил бензол сульфонат (С12Н25С6Н4SO3 NH(CH2CH2OH)3) (сіль С12); - + - моноетаноламоній міристат (С13Н27СOO NH3CH2CH2OH) (сіль С13); - + - діетаноламоній тетрадеканоат (С14Н29СOO NH2(CH2CH2OH)2); - + - триетаноламоній пентадецилбензолсульфонат (С 15Н31С6Н4SO3 NH(CH2CH2OH)3); - + - діетаноламоній пальмітат (С16Н33СOO NH2(CH2CH2OH)2); - + - моноетаноламоній олеат (С17Н33СOO NH3CH2CH2OH) (сіль С17); - + - діетаноламоній лінолеат (С17Н31СOO NH2(CH2CH2OH)2); - + - моноетаноламоній октадецилбензолсульфонат (С 18Н37С6Н4SO3 NH3CH2CH2OH); - + - діетаноламоній нонадецилбензолсульфонат (С 19Н39С6Н4SO3 NH2(CH2CH2OH)2); - + - триетаноламоній ейкозаноат (С20Н41СOO NH(CH2CH2OH)3) (сіль С20). 4 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 30 35 Антикорозійні характеристики ІКМ у складі ГРР, призначених для захисту металевих конструкцій шахтних кріплень, оцінювали відповідно до вимог ГОСТ 19199-73 "Масла смазочные. Метод определения антикоррозионных свойств" в апараті для визначення антикорозійних властивостей мастильних олій. Зразки металевих пластинок витримували в ГРР, які містять композиції ІКМ, що заявляються, при температурі (60±1)°С при безперервному перемішуванні механічною мішалкою, яка обертається зі швидкістю 1000±50 об./хв. впродовж 4 годин, і потім, додатково з подальшою витримкою їх в емульсивному середовищі при температурі 20-25 °C впродовж 30 діб. Для експериментальної перевірки композиції, що заявляється, було приготовано 7 прикладів складів ІКМ: - приклад № 1 - склад ІКМ за відомим найближчим аналогом (пат. РФ № 2397275); - приклад № 2 - ІКМ, що заявляється, з кількісним вмістом інгредієнтів, який відповідає заявленій мінімальній межі; містить сіль С12, спирт С15, н-луж. С11; - приклад № 3 - ІКМ, що заявляється, з кількісним вмістом інгредієнтів, який відповідає заявленій максимальній межі; містить сіль С17, спирт С16, н-луж. С12; - приклад № 4 - ІКМ, що заявляється, із заявленими середніми кількісними значеннями вмісту інгредієнтів; містить сіль С10, спирт С18, н-луж. С13; - приклад № 5 - ІКМ, що відповідає складу за прикладом № 4, але без сульфогумату натрію; - приклад № 6 - ІКМ, який відповідає тому, що заявляється, але зі значеннями кількісного вмісту інгредієнтів нижче заявленої мінімальної межі; містить сіль С12, спирт С15, н-луж. С11; - приклад № 7 - ІКМ, який відповідає тому, що заявляється, але зі значеннями кількісного вмісту інгредієнтів вище заявленої максимальної межі; містить сіль С 17, спирт С16, н-луж. С12. Для випробувань в промислових умовах ІКМ за прикладом № 1 вводили в концентрат для ГРР за пат. РФ № 2397275 (найближчий аналог), а ІКМ під №№ 2-7 вводили в концентрат для ГРР при наступному складі компонентів, мас. %: ІКМ 13,0 олія індустріальна 10,0 сульфонол 1,8 поліетиленгліколь 1,8 неонол 1,8 етилендіамінтетраацетат натрію 1,75 етиленгліколь 1,75 вода решта. Для отримання готової до експлуатації ГРР приготовані концентрати розводили водою до 2 %-ної концентрації. Результати випробувань за ГОСТ 19199-73 занесено в таблицю. Як випливає з таблиці, композиція ІКМ, що заявляється, проявляє високі антикорозійні властивості щодо сталі, латуні, міді та цинку в жорстких умовах проведення випробувань (приклади №№ 2-4). Як показує приклад № 5, відсутність у складі ІКМ, що заявляється, сульфогумату натрію погіршує антикорозійні властивості його, особливо відносно цинку та його сплаву - латуні, а також зменшує термін експлуатації ГРР, що свідчить про несподіваний позитивний вплив цього інгредієнта. Для порівняння терміну експлуатації ІКМ (у складі ГРР) були проведені виробничі випробування в умовах шахти. Технологія використання ГРР в шахті передбачає її 30-денну експлуатацію. Таблиця Порівняння ступеня корозії заявлених композицій ІКМ у складі ГРР і відомої в результаті випробувань за ГОСТ 19199-73, а також терміну експлуатації в умовах шахти № 1 2 3 4 5 6 7 Вміст інгредієнтів ІКМ (в складі ГРР) відомий мінімальний максимальний середній середній, без сульфогумату нижчий за мінімальний вищий за максимальний Сталь сліди відсутня відсутня відсутня сліди сліди відсутня Ступінь корозії Латунь Мідь помірний сліди відсутня відсутня відсутня відсутня відсутня відсутня помірний сліди сліди сліди відсутня відсутня 5 Цинк помірний відсутня відсутня відсутня помірний сліди відсутня Строк експлуатації, дні 20 30 30 30 23 29 28 UA 110907 C2 5 10 15 20 25 У зразках композицій, які успішно пройшли виробничі випробування, було відсутнє розшарування емульсії ГРР на воду й олію. І навпаки. Як видно із таблиці, термін експлуатації ІКМ, що заявляється (приклади №№ 2-4), подовжений у порівнянні з відомою на 1/3 (10 днів). Результати випробувань за прикладами № 6 і № 7, що наведені в таблиці, свідчать про правильність вибору кількісного співвідношення інгредієнтів в композиції ІКМ. Так, склад ІКМ зі значеннями вмісту інгредієнтів нижче заявленої мінімальної межі (приклад № 6) не відповідає антикорозійним вимоги до ІКМ, термін експлуатації його також коротший за необхідний технологічний термін експлуатації ГРР в шахті. Склад ІКМ зі значеннями вмісту інгредієнтів вище заявленої максимальної межі (приклад № 7) відповідає антикорозійним вимогам до ІКМ, проте термін експлуатації його коротший від необхідного технологічного. Та і підвищення вмісту інгредієнтів вище заявленої максимальної межі призводить до нераціональної витрати компонентів і, як наслідок, до дорожчання ІКМ, тим більше, що характеристики вже не покращуються. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Інгібітор корозії металів для гідравлічних рідин, який містить похідне жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю, жирний багатоатомний спирт, який відрізняється тим, що як похідне жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю містить сіль етаноламіну та жирної кислоти, як жирний спирт містить спирт із 15-18 атомами вуглецю, а також додатково він містить 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс", моноетаноламін, нафтенат натрію, суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10", надлужний сульфонат кальцію, сульфогумат натрію при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: сіль етаноламіну та жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю 9,0-61,2 жирний спирт з 15-18 атомами вуглецю 0,9-13,1 2-меркаптобензотіазол марки "Каптакс" 0,9-13,1 моноетаноламін 4,4-13,2 нафтенат натрію 4,4-30,6 суміш моноалкілових ефірів поліетиленгліколю марки "ОП-10" 4,4-13,2 надлужний сульфонат кальцію 4,4-22,0 сульфогумат натрію 0,9-4,3. 2. Інгібітор за п. 1, який відрізняється тим, що для солі етаноламіну та жирної кислоти із 10-20 атомами вуглецю етаноламін вибирають із ряду: моноетаноламін, діетаноламін, триетаноламін, а жирну кислоту із ряду: алкіл сульфокислота, насичена карбонова кислота, ненасичена карбонова кислота. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 6
ДивитисяДодаткова інформація
МПК / Мітки
МПК: C10M 141/02, C10M 129/38, C10N 30/12, C10M 129/04, C23F 11/10
Мітки: металів, корозії, інгібітор, гідравлічних, рідин
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-110907-ingibitor-korozi-metaliv-dlya-gidravlichnikh-ridin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Інгібітор корозії металів для гідравлічних рідин</a>