DE900041C - Korrosionsschutzmittel - Google Patents

Description

• Korrosionsschutzmittel Es wurde gefunden, d-aß die wasser- oder öl- löslichen Salze oder Nitrnle, Amide, oder Ester von Säuren der allgemeinen Formel R-X-(R1-C O O H) ", worin R und R1 gesättigte alfphatische oder cyclische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, von denen wenigstens einer mindestens, 6. C-Atome enthält, und X die Gruppe -S 02 N < oder eine Heteroatomgruppe, welche den Rest -CO-N< oder -C S -N < enthält, und n = i oder a, wobei die Gruppierung X- (Ri-C O O H)" auch mehrmals an R gebunden sein kann, eine, ausgezeichnete Schutzwirkung gegen Korrosionen auf Metallen oder Metallegierungen der verschiedensten Art ausüben.
• Die Anwendung der Produkte kann z. B. in. Form von wäßrigen Lösungen oder Emulsionen oder in Form von Lösungen oder Dispersionen in: Mineralölen, fetten Ölen od. dgl. erfolgen.
• Als. Säuren;, welche die Grundlage für die, obengenannten- Körperklassen bilden, seien z. B. die folgenden genannt: aliphatische Sulfamidocarbonsäuren, wie z. B. Octylsülfamidoessigsäure, Dodecylsulfo,methylam-idbe@s,sigsäure, Octadecyls,ulfami-do,-diessigsäure, die @Sulfamidoessigsäuren, welche entstehen, wenn man auf gesättigte, al-iphatische oder cyclische Kohleawasserstoffe gleichzeitig Chlor und S 02 unter Belichtung mit kurzwelligen Strahlen einwirken, läßt und. die Reaktionsprodukte mit Ammoniak oder primarein Basen und anschließend mit Halogenalkylcarbonsäuren, wlie z. B. Chloressigsäure, in Gegenwart von Alkalien umsetzt, ferner Alkylsuilfamildopropio-nsäure@n, wie sie z. B. erhältlich sind durch Anlagerung von Acrylnitril an ALkylsulfämiid'e oder Alkylsulfo,alkylamide und anschließende Verseifung der Sulfami,diopropionnitri:le, Sulfami@dabuttersäurein, hergestellt durch Einwirkung von Butyrolakton auf Sulfamide, Do decylbenzols-ulfamidoessigs,äuren, Cyclohexylsulfodoid'ecylarnidoes,sigsäiure, Propansulfo,do@decylami@doessigsäure, ferner Sulfamidocarboms.äuren, wie sie durch Kondensation von Sulfamiden mit Formaldehyd und Aminocarbonsäuren erhältlich sind, ferner solche Sulfamidocarbonsäüren, wie sie nach dem Verfahrein,d'es englischen Patents 413 457 durch Einwirkung von stickstoffhaltigen Basen, die gegebenenfalls durch saune Reste substituiert sein können, m-it aliphatischen gesättigtem oder ungesättigten Sulfonsäuren., die ebenfalls noch Substituenten enthalten können, entstehen. und außerdem Sulfamidoalkylnitri'le und Sulfami.doalkylcarbonsäuren, wie sie nach dem Verfahren des deutschen Patents847oo6 durchKondensationvonorganischen Sulfamiden mit aliphatischen LAldehydcyanhydrinen und eventuelle Verseifung der gebildeten Nitrile zu den entsprechenden Sulfamidoalkylcarbonsäuren erhalten, werden.
• Geeignete Carbonamidcarbonsäuren sind z. B. die Einwirkungsprodukte von natürlichen oder, synthetischen. Carhomsäuren, zweckmäßig in Form ihrer Halogeni,de auf Aminocarbomäuren, wie z. B. Glykokoill, Sarkosin, Alanin, a-Aminocapronsäure, Anthrannlsäure oder F-iweißabbauproidukte, wobei besonders wirksam diejenigen synthetischen Carbo@nsäuregemische sind, welche z. B. durch Oxydation von höhermolekularen aliphatischen Kohlenw-asseirstoffen oder bei der Oxydation oder Kalischrnolze der nach dem Verfahren der französischen Patentschrift 860 289 aus Olefinen, Kohlenmonoxyd. und W asserstoff erhältli chen Alkohole herg estellt werden können. Ferner kommen in Frage solche Carbonsäuren, welche durch Umsetzung von Carbonsäurcamiden mit Fbrmaldlehyd und Aminocarhons.äuren, z. B. Sarkosdn, Anthranilsäure oder Eiweißabbausäuren, entstehen. Auch solche Carbonsätiren kommen: für die vorliegenden Zwecke in Frage, welche aus höhermolekularen primären oder, sekundären Aminen, z. B. Do,diecylaimin, Oleylamin, Aminen, die aus Fetts=äuren durch Überführung in Nitrile und katalytische Hydrierung erhalten. werden, sowie Aminen aus Halogenierunb produkten aliphatischer Kohlenwasserstoffe und Ammoniak oder primären Aminen, durch Umsetzung mit Dicarbonsäuren, wie Oxalsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Adipinsäure, Diglykolsäure, Thio@diglyleoils,äure usw., oder von Anhydriden solcher hergestellt werden können.
• Es kommen .auch Urethancarbonsäuren in Frage, welche aus den,Chlo@rkohlensäureestern aliphatischer oder cycloaliphatischer. Alkohole entstehen, und Aminocarbonsäuren oder Ureido- bzw. Thiourei:docarbonsäuren, welche aus höhermolekularen aliphatischen oder cycloaliphatischen Isocyanaten, Isothiocyanaten oder Carbaminsäurechloriden mit Aminocarbonsäuren erhalten werden.
• Die angeführtenCarbonsäurenkönnen erfindungsgemäß in Foren ihrer Salze angewandt werden, wie z.. B. der wasserlöslichen Natrium-, Kalium-, Ammoniumsalze, der öllöslichen Calcium-, Magnesium-, Aluminium-, Zinksalze, ferner der wasserlösIic,hen und öllöslichen Salze mit organischen Basen, wie Triäthano,la-min, Cyclohexyla,rnin, Pyri,d'in. Sie können: auch in Form ihrer Nitrile angewandt werden, deren Herstellung oben bereits erwähnt ist, ferner in F'ox'en ihreir Ester, z. B. mit Äthanol, Butanol, Iso@butanol, dem Gemisch der Alkohole mit etwa 5 bis 9 C -Atomen, welche bei der Methanodsynthesie aus Kohlenoxyd und Wasserstoff anfallen, dien, Alkoholen, die durch katalyische Reduktion der Fette oder Fettsäuren, ferner der Pamffinoxyäationss@äuren erhalten `werden.; ferner kommen für die Veresterung in Frage die nach der französischen Patentschrift 86o:289 erhältlichen Alkohole, Di- und Polyalkohole, wie z. B. Äthylenglykol, i, 3-Butylenglykol, i, 4-Butandiol, i,-4-Butendiol, i, 6-Hexandiol, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Glycerin usw. Die Herstellung .der genannten: Ester kann unmittelbar aus den Carbonsäuren erfolgen,, sie können aber auch aus dien bereits obenerwähnten Nitrilen durch saure Verseüfung in: Gegenwart des betreffenden Alkohols erhalten werden.
• Für das vorliegende Verfahren geeignete Säureamide lassen sich z. B. ;außer auf dem üblichen Wege ebeeufalls aus den Nitrilen durch partielle Verseifung leicht herstellen.
• Eine ganz besondere Wirkung entfalten solche Produkte wie die bereits genannten SulfamddocarbonsIuren aus gesättigten aliphatischen oder cyclischen Kohlenwasserstoff en, hergestellt durch gleichzeitige Einwirkung von Chlor und S 02 unter Bestrahlung - mit kurzwelligem Licht, Behandlung der gebildeten Sulfochloride mit Ammoniak oder primären Aminen und Umsetzung der Sulfamide mit Chloressigsäure in Gegenwart von Alkali, welche vom der Herstellung hex noch unveränderte Kohlenwasserstoffe, Sulfamide und als Nebenprodukte bei dar Heustellung dieser entstehende Dialkylsulfi,mi,de in Form ihrer Alkali- oder Ammoniumsalze oder deren Spaltungsprodukte: Sulfamide, und Sul.fonsäuren, letztere wieder in Form ihrer Alkali- oder Ammensalve, enthalten.
• Man kann. analog auch bei solchen Sulfamiido-bzw. Carbonami@docarbonsäuren, welche diese Bestandteile nicht enthalten, in vielen Fällen eine Wirkungssteigerung oder Wirkungsabstimmung exzielen, wenn man diesen Körper zusetzt, welche einen gesättigten aliphatischen oder cyclisohen Kohlenwasserstoffrest mixt mindestens 6 C-Atomen enthalten, also, z. B. Kohlenwasserstoffe, Sulfamide, Disulfimi@de oder Sulfoacylimiide, vor allem in Form ihrer Alkali-, Ammonium- oder Basensalze, Sulfonsäuren, Carbonamide, Dicarbonsäureamide, Carbonsäuren.
• Die Erreichung der genannten besonderen Wirkungen ist aber nicht nur an d.c.n Zusatz der beschri:ebe!nen Körper gebunden, sondern solche Wirkungssteigerungen lassen sich ganz allgemein durch den Zusatz solcher Produkte erreichen, welche öl- und wasserlöslich bis beischränkt wasserlöslich sind. Hier kommen z. B. in Frage Sul.fonsäure- und Carbonsäureäthanol- und Diäthanolamide, dieiUmsetzungspro,dukte von wenig Äthylenoxy d mit höhermodekularen Alkoholen, Aminen, Carbo:nsäuren, Carbonsäureamiden, Sulfonsäureamiden., Alkylphenolen us:w.
• Diese, Produkte bewirken schon in geringen Mengen wahrscheinlich durch Erhöhung des Dispersitätsgrades der vorliegenden Systeme in vielen Fällen eine erhebliche Verbesserung des Korrosionsschutzvermögens.
• Beispiel i Als Rostschutzmittel wird .die 5o/aige Dispersion des Na.triumsalzes einer Allcylsulfamidoeis:sigsäure angewandt, welches wie folgt hergestellt war: Eine durch katalytische Reduktion von Kohlenoxyd mit Wasserstoff gewonnene Fraktion a;liph atischer Kohlenwasserstoffe mit den Siedegre!nzen 230 bis 320° wird durch katalytische Hochdruckhydrierung von unarnesättigten Anteilen befreit und solange mit Chlor und S 02 unter Bestrahlung mit kurzwelligem Licht behandelt, bis etwa die Hälfte der Kohlenwassersto:ffe in im wesentlichen Monos:ulfoch.lo,ridie umgewandelt sind. Das Reaktionsgemisch wird mit Ammoniak behandelt, so daß ein Gemisch erhalten wird, welches .au:s etwa 5o 1/o Kohlenwasserstoffen, etwa 35 bis 38 1/a Alkylsulfamiden und etwa 12 bis; z 5 % Dialkylsulfim.iden besteht. Dieses wird in Gegenwart von Alkalilauge in bekannter Weisse mit Chloressigsäure umgesetzt, mit Natronlauge neutralisiert und auf einen Gehalt von 5'10 Wasser eingestellt. Man erhält eine Mischung, bestehend aus etwa 37'/o alkylsulfamidoessigsaurem Natron, i4% Alkylsulfamiden, 4d.o/o Kohlenwasserstoffen, 5 % Wasser.
• Die Mischung stellt ein blankes viskoses 01 dar, welches mit Wasser schwach opaleszierende, Verdünnungen gibt. Werden mit leer 5 o/oigen wäßrigen Verdünnung benetzte Werkstücke 8 Tage lang auf die Entstehung von Rostnarben beobachtet, so kann in keinem Fall ein Anrosten. der Teile bemerkt werden. Auch bei Leichtmetallwerkstücken treten keine Anfressunegen auf. B.eispiel2 Schraub,--n und Muttern werden mit einer alkalische, wäßrigen Lösung im Abkochverfahren durch Tauchen und Schwenkei, von den anhaftenden Spänen und anderweitigen Verunreinigungen befreit. Anschließend werden siel mit Wasser gespült und dann in ein zweites heißes Bad von 70 bis 8o°, dem 21/e der in Beispiel i beschriebenen Natriumsalze zugegeben sind, getaucht. Die Trocknung erfolgt durch die Eigenwärme und kann auch durch eine Heizplatte oder durch Ab.-blasen mit Druckluft unterstützt werden. Die so behandelten Muttern; und Schrauben sind über einen: längerem Zeitraum lagerfähig, ohne daß Roistbildung auftritt. Beispiel 3 Blechteile, welche durch die Verformung oder durch anderweitige Bearbeitung, wie Bohren, fettig geworden, sind, werden in üblicher Weisei durch Spritzen oder Abkochen mit wäß.ri,gen alkalischen Lösungen gereinigt. Nachdem Spülen mit Wasser werden die Blechteile in .eine o,i- bis o,zo/oige heiße Lösung der in Beispiel i bejschriebenen. Natriumsalze getaucht. Die Trocknung der Teeile kann im Trockenofen, durch Sägespäne oder auch mit Druckluft erfolgen. Die Teile erhalten durch die außerordentlich schwache Lösung .der Natriumsalze- einen Korrosnonsschutz, der ausreichend ,ist, sie für einigeZeit, beispielsweise bis zur Lackierung, rostfrei zu halben. B,eis@p:iel q. Verrostete Eisenteile werden der Beizuneg mit Minerabs.äurei zuegeführt. Nach der Beizung wird mit Wasser gespült. Es folgt die Neutralisation mit einer io/oigen Soidalösung. Zur, Behinderung einer eirneuten Rois.tb@i@ldung werden die Teile in eine heiße 511/oige, Lösung des in Beispiel i beschriebienen Produkts getaucht. Die Trocknung erfolgt bei kompakten Teilen durch die Eigenwärme, sie kann aber auch durch weitere Wärmezufuhr unterstützt werden. Die Teile können über mehrere Wochen gelagert werden, ohne daß die Gefahr :des. Rostens. beisteht. Will man noch einen weitgehenden Rostschutz erzielen, so kann man auch eine io- oder 2oo/oige Lösung der Natriumsalze einsetzen und gegebenenfalls das Produkt in unverdünntem Zustand nehmen.
• Beispiel 5 In einer Maschinenhalle sollen Maschinen über einen längeren Zeitraum stillgelegt werde,,. Zur Unterbindung des. Rostens werden alle Teile der Maschine mit dem in Beispiel i beschriebenen Produkt eingesprüht. Soll die Rostbildung nur für Sonntag oder wenige Tage unterbunden werden, so genügt hierfür schon eine i- bis 2o/oigei Lösung des Produkts. Man kann in diesem Fall die, Maschinenteile resp. die ganze Maschine mit einer i-bis 2a/oigen Lösung der Natriumsalze abwaschen und: erzielt auf diese Weise gleichzeitig dlie Reinigung der Maschine und den gewünschten, Rostschutz. Damit nicht an einzelnen Vertiefungen der Maschine größere Flüssigkeitsmengen zusammenlaufen, ist es ratsam, nach dem Abwaschen der Maschine noch mit einem trockenen Lappen nachzuwIschen. Beispiel 6 Kochsalzlösungen greifen. Eisen- und Stahikteile in sehr starkem Maße an.. Durch Zusatz :des in Bleispiel i beschiriebenen Produkts kann man der KochsaIzlösuneg die Aggressivität gegenüber Eisen und Stahl nehmen. Setzt man einer i,2%igen Kochsalzlösung o,5 %: dies beschriebenen Produkts zu, ;sä wird der Angriff auf Eisen und Stahl unterbunden.
• Beispiel? In Preßwasseranlagen bestanden bisher große Schwierigkeiten wegen geeigneter korrosionsschützender Preßwasserzusätze. Mischt man dem Preßwasiser je Kubikmeter 1,5 bis, 2,51g des im Beispiel i beschriebenen Produkts zu, so zeigt das Produkt nach längerer Betriebszeit bezüglich Schmierwirkung und Korrosionsschutz wesentlich günstigere Ergebnisse als die bisher verwandten Produkte. Beispiel 8 Für die in den Beispielen i bis 6 genannten Zwecke wird eine i%i@ge Verdünnung der Natronsalze von. Alkylsulfami,d'o,ess@igsäure verwandt, welche wie folgt gewonnen werden: Ein: natürliches, aus im wesentlichen. aliphatischen Kohlenwasserstoffen bestehendes Grasöl mit den Siedegrenzen 22n bis. 37a° wird durch katalytische Hochdruckhydrierung von ungesättigtem Anteilen befreit und, wie in Beispiel i beschrieben, behandelt.
• Für dieseleben Zwecke kann auch die 2%i,ge Verdünnung der Natronsalze von Alkylsu-lfamidoessigsäuren verwandt werden, welche wie folgt erhalten werden: Das in Beisspiel i beschriebene Gemisch von gesättigten Kohlen:was@serstofen. wird so lange mit Chlor und S 02 unter Bestrahlung mit kurzwelligem Licht behandelt, bis auf z Durchschnittsmol der Kohlenwasserstoffe i Mol Chlor und i Mol S 02 zur Einwirkung gelangt sind. Man erhält ein Gemisch, welches zu etwa 5o% aus Alkylmonosulfonchlo,ri.den, 34% Alkyldi-bzw. -poilysulfochlo,ridein und 16% unveränderten Kohlenwasserstoffon besteht. Dieses wird mit Ammoniak behandhlt und das erhaltene Sulfamidgemaisch in Gegenwart von Alkalilauge mit chloressi@gsaur'em Natrium zur Umsetzung gebracht; die Alkylsulfamidoessi!gsäuren mit Natronlauge neutralisiert und auf einen Wassergehalt von 5 % eingestellt. Das so, dargestellte Produkt stellt ein gelbbraun gefärbtes zähes Öl dar, welches mit Wasser klare Lösungen ergibt. Es enthält neben den Natriumsalzen der Älkylrnonosulfamidoes.sigsäuren auch' solche von Alkyldi- bzw. -polysulfami-do@ess,igs.äurenl, ferner umveränderte Alkyl= sulfamide bzw. Alkylpolysulfainide, Dialkylsulfimide und unveränderte Kohlenwasserstoffe. Beispiel 9 Man kann; die gemäß -Beispiel i erhältlichen Sulfamide von den beigemischten. Kohlenwasser# stoffen durch Lösen, der Rohsulfamide, in der gleichen Gewichtsmenge 85°/oigem Methanol, Abtrennen der ausgeschiedenen Kohlenwasserstoffe und Abdestillieren leas Methanols befreien und die kohdenwasiserstofffreien Su:lfamide, wie in Beispiel i beschrieben, mit Chloressigsäure zur Umsetzung bringen. Man kann: auch die Kohlenwässerstoffe aus den in Beispiel i beschriebenen Alky lsulfamidoessIgsäuren abtrennen, indem man diese in der gleichen Gewichtsmenge 85%igem Aceton löst, die aus@-geGchiedenen Kohlenwasserstoffe abtrennt und das Aceton durch Destillation entfernt. Diese kohlenwassesbafffrelen Alkylisulfaani-doessigsäureri können in Form ihrer Alkalisalzlösungen für die in den Beispielen i bis 6 beschriebenen Zwecke verwandt werden. Ammoniumsalze oder andere Basensalze, wie z. B. Cyclohexylaminsalze, können in Form ihrer Lösungen in Mineralölen als Korrosionsschutzöle angewandt werden. Beispiel io Für die Heristellung von Korrosionsschutzölen eignere sich auch Lösungen von Nitrilen oder Estern in Mineralölen, welche wie folgt erhalten werden: An Carbonamide, hergestellt durch Aminolyse von natürlichem: Fetten wird Acrylnitril angelagert Ester werden hieraus gewonnen durch Verseifungmit alkoholischer Salzsäure. 5 bis io% der erhaltenen Nitrile oder Ester werden in einem Mineralöl gelöst.
• Beispiel ii Magnesdumlegierungen sind gegenüber Wasser außerordenfich empfindlich. Es bleibt sich .dabei gleich, ob es: sich um ein übliches Gebrauchswasser oder um destilliertes Wasser handelt. Durch Zusatz der in Beispiel i beschriebenen Natriumsailzgemi,sche zum Wasser wird diesem die Aggressivität gegenüber Magnesiumlegierungen genommen. Taucht man eine polierte Platte einer handelsüblichen Magnesiumgußdegierung in Wasser von io° d. H. bei Zimmertemperatur und beläßt dieselbe darin 24 Stunden, so, tritt eine starke Korrosion auf. Die ersten Korrosionserscheinungen machen sich schon nach wenigen Minuten bemerkbar. Fügt man dem gleichen Wasser i bis 2% der in Beispiel i beschriebenen Natriumsalzgemische zu, so findet unter sonst gleichen Bedingungen innerhalb 24 Stunden keine Korrosion; statt. Beispiel i2 Metallteile,, welche durch die spanabhebende Bearbeitung unter Verwendung von Schneidälen fettig geworden sind und` denen Metaillspäne anhaften, wurden bisher durch Behandlung mit Fettlösungsmitteln, wie z. Bi. Trichloräthylen vom Fett und den anhaftendem; Metallspänen befreit. Es hat sich gezeigt, d'aß ;man. unter Verwendung einer heißen 1- bis: 3%i@genLös.ung derin Beiispied i beschriebenen Nabriums:alze durch Abspritzen und Spülen. ebenfalls die erwünschte reinigende Wirkung erhält, wobei dann nach dem Austrocknen der Lösung ein ausgezeichneter I#'-orrosionsschutz vorliegt. Beis.piel13 Verwendet man eine i- bis 2%ige Lösung,der in Beispiel i beschriebenm Natriumsalze, z. B. bei der spanabhebenden Me;tallbearnbeitung, so kann man die bearbeiteten Teile, denen noch Metallspäne anhaften, durch eine, Heißbehandlung mit einer i- bis 3 °/migen Lösung des; gleichen Natrium,salzes säubern, wobei sich die Späne leicht fortspülen. lassen.. Anschließend läßt man die wäßrige Lösung auftrocknen oder schaltet noch eine Behandlung eines etwa i- bis 3°/eigen Bades des Natriumsalzes nach Beispieil i ein. Man erhält einen hervorragendem, langdauernden Korrosionsschutz auf den Metallteilen. Beispiel 1q. Einem in eisernen, nicht gegen Korrosion geschütztem. Lagertanks ,aufbewahrten Treibstoff, wie z. B. Dieselöl, Benzin und deren Gemischen .mit anderen aliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffe@n, Alkoholen us.w. werden 0,20/0 des Triäthanodaminsalzes. einer Alkylsu@lfamidocarbonsäure (i2 C-Atome) beigefügt. Auch bei Anwesenheit von Wasser oder bei Auftreten von Konden:satfeuchtigkeit tritt keine Korrosion des Metalls auf. Die gleiche Maßnahme kann auch für in Rohrleitungen und Pumpen geförderte Brenn- und Treibstoffe angewandt werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Korrosionssohutzmittel, enthaltend Salze,, Nitrite, Amide oder Ester von Säuren der allgemeinen Formel R-X- (Ri-C O O H) n, worin R und R1 gesättigte aliphatische oder cyclische Kohlenwasserstoffreste bedeuten, von denen, wenigstens einer mindestens 6 C-Atome enthält, und X die Gruppe -S 02 N < oder eine Hetereatomgruppe, welche den Rest -CO-N< oder -CS-N< enthält, und n = i oder 2, wobei die Gruppierung X-(R1-COOH)n auch mehrmals an R gebunden sein kann.
2. 2. Korrosionsschutzmittel gemäß Anspruch i, gekennzeichnet durch einen weiteren Zusatz von öl- und wasserlöslichen bis beschränkt wasser .löslichen Körpern.