Ингибитор коррозии металлов и консервационное масло, его содержащее

Ингибитор коррозии металлов и консервационное масло, его содержащее

Реферат

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных и цветных металлов.

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 С1, кл С23F 11/14, 27.06.2003).

Рабочий раствор ингибитора защищает металлы от коррозии в водно-нефтяных сероводородсодержащих средах, но его активная основа не растворима в минеральных маслах, поэтому не эффективна при защите металлов от атмосферной коррозии.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является ингибитор коррозии металлов, представляющий собой продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-0,7) соответственно. Данный ингибитор используют в количестве 10-16 мас.% в минеральном масле для консервации металлоизделий (RU 2263160 С1, кл С23F 11/14, 27.10.2005).

Недостатком консервационного масла, содержащего указанный ингибитор, является то, что оно не защищает от атмосферной коррозии металлоизделия из легированной стали, магния, алюминия и их сплавов.

Задачей изобретения является разработка универсального ингибитора атмосферной коррозии, а также содержащего его консервационного масла с высокими защитными и водовытесняющими свойствами.

Поставленная задача решается тем, что ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно, дополнительно содержит бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно	85-95
Бензотриазол	5-15

Задача решается также разработкой консервационного масла на основе минерального масла, которое содержит 17-25 мас.% ингибитора указанного состава.

Отличительной особенностью предложенного ингибитора является то, что при сочетании бензотриазола и продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином (ДЭА) и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) возникает синергический эффект усиления защитных свойств за счет комбинации ингибиторов катодного (продукт конденсации) и анодного (бензотриазол) действия, что позволяет консервационному маслу на его основе надежно защитить изделия из черных и цветных металлов от атмосферной коррозии.

При других соотношениях компонентов ингибитора, кроме заявленных, не удается достичь синергетического эффекта усиления защитных и водовытесняющих свойств консервационного масла.

Введение в минеральное масло ингибитора коррозии в количестве менее 17 мас.% не позволяет получить консервационное масло с высокими защитными и водовытесняющими свойствами, введение его более 25 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего повышения защитных свойств консервационного масла не происходит.

Проведение процесса конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при других мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, не позволяет получить продукт, растворимый в минеральном масле.

В качестве растительного масла используют подсолнечное, льняное или соевое масло.

В качестве минерального масла - индустриальное И-20А, И-12А или веретенное масло.

Способ получения продукта конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом заключается в следующем:

В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, загружают растительное масло и ДЭА. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°С, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом 60-80 мг HCI/г. Мольное соотношение борная кислота : ДЭА : растительное масло составляет 1:3:(0,5-0,7).

Бензотриазол - 1,2,3 формулы C₆H₅N₃ (ТУ 6-09-1291-87) представляет собой белый кристаллический порошок с розовым, кремовым или желтоватым оттенком, температура плавления 96-99°С, массовая доля летучих веществ не более 0,15%.

Предлагаемый ингибитор готовят путем смешения продукта конденсации и бензотриазола при температуре 60-70°С в течение 20-30 мин.

Конкретные составы ингибитора атмосферной коррозии металлов приведены в табл.1.

Технология приготовления консервационного масла заключается в следующем:

В подогретое до 60-70°С минеральное масло в количестве 75-83 мас.% вводят 17-25 мас.% полученного ингибитора. Смесь перемешивают при этой температуре в течение 1 часа.

Образцы составов консервационного масла представлены в табл.2

Противокоррозионную эффективность предлагаемых образцов консервационного масла определяли по ГОСТ 9.054-78 при испытаниях пластин из легированной стали марок 60 С2Г и АС 14.

Результаты испытаний представлены в табл.3.

Проведенные испытания показали, что консервационное масло, содержащее предложенный ингибитор:

- обладает высокой проникающей способностью, заполняет щели, трещины, микродефекты металлических поверхностей и сварных швов;

- вытесняет с металлической поверхности влагу;

- формирует полимолекулярную защитную пленку;

- пропитывает ржавчину и прекращает развившийся под ней коррозионный процесс.

Использование консервационного масла, содержащего предложенный ингибитор, позволяет надежно защитить конструкции и изделия из черных и цветных металлов от атмосферной коррозии.

Таблица 1.
Компоненты ингибитора	Содержание компонентов, мас.% по примерам
1	2	3	4	5
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,5	85			96
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,6		90
Продукт конденсации борной кислоты с ДЭА и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:0,7			95		84
Бензотриазол	15	10	5	4	16

Таблица 2.
Компоненты	Содержание компонентов в образцах консервационного масла, мас.%
1	2	3	4	5
Ингибитор по примеру 1	17
Ингибитор по примеру 2		21
Ингибитор по примеру 3			25
Ингибитор по примеру 4				16
Ингибитор по примеру 5					26
Минеральное масло	83	79	75	76	74

Таблица 3.
Показатели	Составы образцов консервационного масла	Прототип
	1	2	3	4	5
Проникающая способность в микрозазоре между двумя стальными пластинами (сталь 60 С2Г), мм:
- через 30 мин	89	91	90	87	89	87
- через 24 ч	98	100	99	96	97	96
Пропитывающая способность на порошке оксида железа через 2 ч, мм	22	23	21	19	22	18
Водовытеснение на стальном кругу, мм
d1	78	80	79	75	77	75
d2	73	75	74	70	73	70
d3	73	75	73	70	72	70
Эффективность вытеснения 3%-ного р-ра NACl со стальной поверхности (ст. 60 С2Г) через 48 часов:
- диаметр пятна состава, мм	30	30	30	31	30	32
- % коррозии под пятном	0	0	0	1	0	10
				неск. точек		потемнение поверхности
% поверхности, пораженной коррозией через 21 сутки в камере соляного тумана
0	0	0	0	0	10
				точечная коррозия		точечная коррозия

1. Ингибитор коррозии металлов, включающий продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении 1:3:(0,5-0,7) соответственно, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт конденсации борной кислоты с диэтаноламином и
растительным маслом	85-95
Бензотриазол	5-15

2. Консервационное масло на основе минерального масла, отличающееся тем, что оно содержит 17-25 мас.% ингибитора по п.1.