Способ получения ингибитора атмосферной коррозии стали

Способ получения ингибитора атмосферной коррозии стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оксиаминам, в частности к получению ингибитора атмосферной коррозии стали. Цель изобретения - повьшение защитного эффекта . Получение ингибитора ведут конденсацией двухили трехатомного фенола или смеси фенолов и формальдегида (ФА) в присутствии HjP04 при 60-90°С. Процесс веДут в присутствиимоноили диэтиламина, или моноили диэтиламина при молярном соотношении фе1гол - ФА - амин 2-6:2-:6:1, причем перемешивают амин с ФА в молярном соотношении от 1:0,9 до 1:1,1 в течение 0,5-1,5 ч при 30-33°С. .Затем последовательно добавляют фенол и эквимолярное по отношению камину количество ортофосфорной кислоты. Полученную смесь вьщерживают 0,5-1 г при той же температуре, добавляют оставшееся количество ФА поднимают температуру до 60-90 0 и выдерживают смесь в течение 1-1,5 ч. Испытания показывают, что защита стали от атмосферной коррозии при 20-40 в,условиях повьшенной влажности с помощью ингибитора, полученного предлагаемым способом, обеспечивает степень защиты 97-99%, что на 10-20% выше, чем с использованием известного ингибитора и уменьшает скорость коррозии стали в 5-10 раз. 1 табл. g САЭ CAD о: tioA

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15. 11. 92. Бюл. Р 42 (21) 4039005/04 (22) 09.01.86 (7 1) Калининский политехнический институт (72) А;М.Комаров, A.Â.Îãîíüêîâ, В.П.Зайцев, А.Д.Ерухимович и В.10.Ãðèãoðüåâ (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА АТМОСФЕРНОИ КОРРОЗИИ СТАЛИ (57) Изобретение относится к оксиаминам, в частности к получению ингибитора атмосферной коррозии стали. Цель изобретения — повышение защитного эффекта. Получение ингибитора ведут конденсацией двух- или трехатомного фенола или смеси фенолов и формальдегида (ФА) в присутствии Н РО при

a!n ®>!m l 3 ß 76 1 (51)5 С 07 С 215/00, С 23 Г 11/14

60-90 C. Процесс ведут в присутствиимоно- или диэтиламина, или моно- или диэтиламина при молярном соотношении фенол — ФА — амин 2-6:2-.6:1, причем сн;чала перемешивают амин с ФА в молярном соотношении от 1:0,9 до о 1:1, 1 в течение 0,5-1,5 ч при 30-35 С. .Затем последовательно добавляюг фенол и эквнмолярное по отношению Kr амину количество ортофосфорной кислоты. Полученную смесь выдерживают 0,5-1 г при той же температуре, добавляют оставшееся количество ФА, поднимают

6 температуру до 60-90 С и выдерживают смесь в течение 1-1,5 ч. Испытания показывают, что защита стали от атмосферной коррозии при 20-40 в условиях повьппенной влажности с помощью ингибитора, полученного предлагаемым способом, обеспечивает степень защиты

97-99Х, что на 10-20Х выше, чем с использованием известного ингибитора и уменьшает скорость коррозии стали в 5-10 раз. 1 табл.

761 2

Степень защиты составляет l1pH 20 (.

95 2%, при 40 С 97+ 2%.

Пример Э. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термомет.ром, загружают 10,5 r диэтаноламина (О, 1 моль) и 8,9 r 37%-ного (О,I1 моль) формальдегида и выдержио вают смесь при 30 С н течение 1,0 ч, после че ro загружают 75, 6 г (О, 6 моль) пирогаллола и 8.10 г 85%-ной (0,07 моль) Н РО, и перемешивают смесь в течение 1 ч при этой температуре. Затем загружают 39,6, г 37%ного (0,49 моль) формальдегида, поднимают температуру до 85"С и выдерживают н течение 1,5 ч, Средняя молеку- . лярная масса 900 5, степень защиты

96 3%.

Пример 4. В трехгорлую колбу„. снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают

10,5 г (0,1 моль) диэтаноламина и

8,9 г 37%-ного (О, 1! моль) формальдегида и выдерживают смесь при 33 С н те чение ч, после чего загружают

25,0 г (0,,2 моль) фракции ФЧ- 16 (фракции днухатомных фенолов термической переработки черемховских углей) и

11,5 г 8SX-ной (0,1 моль) Н<Р0 и перемешивают смесь в течение 2 ч при данной температуре, затем добавляют

7,3 г 37Х-ного (0,09 моль) формальдео гида, поднимают температуру до 80 С и выдерживают в течение 1,5 ч. Сред няя молекулярная масса 305 + 5, степень защиты 91+ 2%, I

Пример 5. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают б,i г (0,1 моль) моноэтаноламина и

8,8 г 34%-ного (0,1 моль) раствора формальдегида и выдерживают смесь при

35 С в течение 1,5 ч, после чего загружают 16,5 г (0,15 моль) пирокатехина и 11,5 r 85%-ной (0,1 моль) Н РО,, и перемешивают смесь в течение 1 ч при той же,температуре, затем добавляют 4,4 г 34%-ного (0,05 моль) раствора формальдегида, поднимают температуру до 90 C и выдержинают н течение 1 ч. Средняя молекулярная масса

202+9, степень защиты 72+7Х.

Н р и м е р 6. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают

10,5 г (0,1 моль) диэтаноламина и

8,8 г 34%-ного (0,1 моль) раствора

Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают

6,1 г (О, 1 моль) моноэтаноламина и

7,3 r 37%-ного (0,09 моль) формальдегцща и выдерживают смесь при 35 С в течение 1,5 ч, после чего загружают

50,4 r (0,4 моль) пирогаллола и перемешивают смесь в течение 1 ч при этой БО температуре с добавлением 11.5 г 85%- . ной (0,1 моль) Н РО„, Затеи загружают

25.,0 г 37%-ного (0,31 моль) формальдегида, поднимают температуру до о

90 С и выдерживают в течение 1,5 ч.

Синтезированный продукт не содержит остаточного формальдегида и имеет среднюю молекулярную массу 590+ 8, что соответствует соотношению 4:1:4.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения ингибитора атмосферной коррозии стали на основе многоатомных фенолов.

Целью изобретения является повышение защитного эффекта в атмосферных условиях.

Пример 1. В трехгорлув круглодонную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают 6,1 г (0,1 моль) моноэтаноламина и 8,8 г 34%-ного формальдегида (0,1 моль) и выдерживают смесь при температуре 30 С в течение 0,5 ч, 15 после чего загружают 22 r (0,2 моль) пирокатехина и 11,5 г 85%-ной Н,РО (0,1 моль) и перемешинают смесь в течение I ч при данной температуре, затем загружают 8,8 r 34%-ного (0,1 моль) формальдегида, поднимают температуру в течение 10-15 мин до

80 С и выдерживают н . течение 1 ч.

Сте!!ень завершенности реакции определяют по содержанию остаточного формальдегида, содержание которого определяют потенциометрическим титрованием с солянокислым гидроксиламином. Среднюю молекулярную массу полученного ингибитора коррозии определи- З ют криоскопически в диоксане.

Синтезированный ингибитор не содержит снободного формальдегида и имеет среднюю молекулярную массу

285 + 5 (иэ трех параллельных опреде- ЗБ лений), что соответствует соотношению

2:I:2.

Степень защиты составляет при 20 и 40 С 95 ?% (из пяти параллельных измерений). 40

40: Соотношение ис ходных компо нентов (многоатомный фенол— этанол — амин45 формальдегид) !

20 40

i Заявленный ингибитор

95 2

95+ 2

95". 2

2:1:2

97 2

4:1:4

96+ 3

941 Э

56 б:1:6

1,5:1:1,5

68+ 5

72+ 7 и/2.

8:1:8

3 I 1637

I формальдегида и «ыдерживают смесь при

o ..

30 С н течение 1 ч, после чего загружают носледовательно 100 r (0,8 моль) фракции Ф I-16 и 11 5 r 85%-ной .о

5 (О, 1 моль, и РО и перемешивают смесь в течение 1,5 ч при той же температуре. Затем добавляют 61,6 34% †но (0,7 моль) форь.эльдегида, поднимают температуру до 85 С и выдерживают в течение 1 ч.

Получают продукт нерастворимый в воде и водно-спиртовых растворах, среднюю молекулярную массу которого определить не удается, 15

П р и и е р 7. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают

7,3 r (О, 1 моль) диэтиламина и 7,3 г

37%-ного (0,09 моль) формальдегида и выдерживают смесь при 35 С в течео ние 1 ч, после чего загружают 50,0 г фракции экстрактивных фенолов (ФЧ-16) и 11,5 г 85%-ной (О, 1 моль) Н,РО+ и перемешивают смесь в течение 1,5 ч 25 при данной температуре, затем добавляют 25,0 г 37%-ного (0,31 моль) формальдегида, поднимают температуру до о

85 С и выдерживают в течение 1,5 ч.

Средняя молекулярная масса 298"5, степень защиты 90 + 3%.

Пример 8. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружают

4,5 r этиламина (0,1 моль) и 8,9 r.

37%-ного (О, 11 моль) формальдегида

35 и выдерживают смесь при 30 С в течение 1 ч, после чего загружают 22 r о пирокатехина (0,2 моль) и 8, 1 г.851 ной Н РО„ (0,07 моль) и перемешивают смесь в течение 1 ч при той же температуре, затем добавляют 7,3 r 37%ного (0,09 моль) формальдегида, поднимак т темпера гуру до 80 С и выдержи-. вают в течение 1,5 ч. Средняя молекулярная масса 27925, степень защиты .91+ 3%.

При определении средней молекулярной массы получающихся продуктов криоскопическим методом ингибитор выделяются экстракцией бутилацетатом из нейтрального раствора. Строение получаемого ингибитора вероятнее всего соответствует формуле

61

4 где R

1 (НОСИ,Сll ),N

R — H или алкил; тп — атомность фенола; и — средняя степень конденсации, Изучение ингибирующих свойств.

Синтезированные ингибиторы могут быть использованы без прецварительного выделения после окончания процесса, Ингибирующие свойства полученных продуктов исследуют гравиметрически по

ГОСТ 9,041-78. Образцы иэ низкоуглероднстой стали (Ст ° 3), обезжиренные н очищенные, обрабатывают в 2-5%-ных водных или водно-спиртовых растворах исследуемого ингибитора, выдерживают при 20 ? С в течение 1 суток и испытывают, в атмосфере повышенной влаж-ности при 20 2 и 40+2 С. При 5-10%ном коррозионном разрушении образцы вынимают, обрабатывают при 80-90 С в 5%-ном растворе едкого натра, содержащего цинк, для удаления продуктов коррозии и взвешивались.

Испытания защитных свойств ингио биторов при 40 С проводят с конденсацией влаги на поверхности образцов.

Сравнение защитных свойств полученных ингибиторов коррозии .стали в атмосферных условиях с защитнь1ми свойствами продукта конденсации пира" галлола с формальдегидом,,синтезированного по описанию в прототипе, дается в таблице.

Защитные свойства ингибнторов

Степень защиты ингибиторов % при температуре, С, в .атмоо сфер повышенной влаж" ности

5 13637

Продолжение таблицы, Степень защиты ингибитороя, 7, при теми перятуре, С, в атмосфере повьш енной влажности

Соотношение исходных компонентов (многоатомный фенолэтанол - аминформальдегид) I

20 40 .10

Ь 4»

Формула изоб ре те ния

Прототип (пирогаллол — . формальдегид)

1: 1, 13, (раствор в ацетоне) 78- 3

84+ 2

Составитель Л.Иоффе,Редактор Л.Герасимова Техред И»Верес Корректор N.0îæo

Заказ 548 Тираж Подписное

BHHHI1H Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Полученный по предлагаемому спасо». бу водорастворимый ингибитор коррозии 20 позволяет защищать стальные изделия в более жестких условиях эксплуатации на 10-20% (см. табл.) эффективнее по сравнению с прототипом и расширить

25 возможные области его применения.

Использование ингибитора атмосферной коррозии стали в промышленности позволит снизить потери металлбв от коррозии в процессе эксплуатации s атмосферных условиях.

Таким образом, как следует из данных таблицы, защита стали от атмо ь сферной коррозии при 20-40 С в условиях повьппенной влажности с помощью ингибиторов полученных описМ ным 35 способом, обеспечивает степень защиты

61

f

97-997, что ня 10-207. выше, чем с использованием иягибитора, полученного известным способом. По сравнению с известным испольэование полученного ингибитора позволяет уменьшить скорость атмосферной коррозии стали в

5-10 раз.

Способ получения ингибитора атмосферной коррозии стали путем конденсации многоатомных фенолов с формальдегидом в присутствии фосфорной кис.лоты при 60-90 С, о т л и ч а ю—

i шийся тем, что, с целью повышения защитного эффекта, в качестве многоатомных фенолов используют двух- или трехатомный фенол или смесь фенолов, и процесс ведут в присутствии моноили диэтиламина, или моно- или диэтаноламина при молярном соотношении фенол — формальдегид — амин 2 — 6:

:2 - 6:1, причем сначала перемешивают амин с формальдегидом в мольном соотношении от 1:0 9 до 1:1,1 в течео нне 0,5-1,5 ч при 30-35 С, затем последовательно добавляют фенол и эквимолярное — по отношению к амину— количество ортофосфорной кислоты, выдерживают полученную смесь 0 5-1 ч при той же температуре, добавляют оставшееся. количество формальдегида, о поднимают температуру до 60- 90 С, и выдерживают смесь в течение 1-1,5 ч.