RU2468125C1 - Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии - Google Patents
Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2468125C1 RU2468125C1 RU2011120303/02A RU2011120303A RU2468125C1 RU 2468125 C1 RU2468125 C1 RU 2468125C1 RU 2011120303/02 A RU2011120303/02 A RU 2011120303/02A RU 2011120303 A RU2011120303 A RU 2011120303A RU 2468125 C1 RU2468125 C1 RU 2468125C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acids
- metals
- composition
- atmospheric corrosion
- complexonates
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002161 passivation Methods 0.000 title description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 26
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- -1 amino acids salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 150000003009 phosphonic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003851 azoles Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 3
- UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M phosphonate Chemical compound [O-]P(=O)=O UEZVMMHDMIWARA-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 5
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical class C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 2
- 150000004653 carbonic acids Chemical class 0.000 abstract 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 13
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 6
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 5
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid group Chemical group C(C1=CC=CC=C1)(=O)O WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical class [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 150000002826 nitrites Chemical class 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diamine Natural products NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229940049964 oleate Drugs 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью контактных ингибиторов, в частности к получению из водных растворов устойчивых пассивирующих слоев на поверхности металлов, и может быть использовано для защиты прецизионных металлических изделий. Пассивирующий состав для защиты металлов от атмосферной коррозии содержит в качестве активной основы соли карбоновых кислот и аминокислот, при этом он дополнительно содержит комплексонаты фосфоновых кислот с двух и трехвалентными металлами в композиции с соединением класса азолов при следующем соотношении компонентов, мас.%: эквимолярная смесь солей карбоновых кислот и аминокислот 0,050-1,500; эквимолярная смесь комплексонатов фосфоновых кислот 0,050-0,500; соединение класса азолов 0,015-0,150; вода остальное. Состав нетоксичен, обладает высокой эффективностью при низких концентрациях и формирует на поверхности металла тонкие защитные пленки, предотвращающие атмосферную коррозию. 1 табл.
Description
Изобретение относится к технике защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью контактных ингибиторов, в частности к получению из водных растворов устойчивых пассивирующих слоев на поверхности черных и цветных металлов, и может быть использовано для защиты прецизионных металлических изделий, а также в качестве подготовки поверхности к нанесению иных средств противокоррозионной защиты.
Известно значительное количество контактных ингибиторов, способных пассивировать поверхность металла и предназначенных для защиты металлов от атмосферной коррозии /И.Л. Розенфельд, В.П. Персианцева "Ингибиторы атмосферной коррозии". М.: Наука, 1985/ [1], /Kuznetsov Yu.I. Organic Inhibitors of Corrosion of Metals. 1996. New York: Plenum Press. 283 p./ [2]. Аналогами предлагаемого ингибитора являются нитриты щелочных и щелочноземельных металлов, неорганические и органические хроматы, маслосодержащие составы и ингибиторы адсорбционного типа /Кузнецов Ю.И. Успехи химии. 2004. Т.73. №1. С.79-93/ [3], например соли высших карбоновых кислот (олеат и др.). Однако нитриты и хроматы токсичны, а применение высших карбоксилатов и маслосодержащих составов не всегда удобно с технологической точки зрения, так как даже при использовании невысоких концентраций ингибитора поверхность может быть маслянистой, в щелях и зазорах могут образовываться сгустки, что в конечном итоге приводит к необходимости расконсервации. Кроме того, отработанные масляные композиции необходимо утилизировать.
Задача изобретения - создание ингибитора коррозии, модифицирующего поверхность металлов за счет создания на ней устойчивых ультратонких пассивирующих слоев, способных предотвращать атмосферную коррозию.
Поставленная задача достигается тем, что используемые для создания пассивирующих слоев на поверхности металла составы, содержащие в качестве активной основы соли карбоновых кислот и аминокислот (бензойной, фталевой, фенилантраниловой, олеиновой и др.), дополнительно содержат смесь комплексонатов фосфоновых кислот (нитрилотриметиленфософновой (НТФ), 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой (ОЭДФ), гексаметилендиаминтетраметиленфосфновой (ГМДТФ) с двух и трехвалентными металлами (цинк, магний, алюминий)), а также небольшие добавки соединений гетероциклического ряда (азолов), при следующем соотношении компонентов:
| Эквимолярная смесь солей карбоновых кислот | |
| и аминокислот | 0,050-1,500 |
| Эквимолярная смесь комплексонатов | |
| фосфоновых кислот | 0,050-0,500 |
| Азол | 0,015-0,150 |
| Вода | остальное |
Приготовление состава осуществляется простым смешением компонентов. Все компоненты являются товарными продуктами. Основное назначение фосфонатов - использование в качестве ингибитора коррозии металлов и солеотложения. Выбор фосфонатов в качестве компонента заявленного ингибитора обусловлен механизмом их защитного действия, связанным с образованием на поверхности защищаемого металла труднорастоворимых комплексов и гидроксида катиона-комплексообразователя [2].
Применение фосфонатов в составах для пассивации металлов может быть перспективным благодаря их низкой токсичности и способности образовывать устойчивые слои на поверхности металла при сравнительно малых концентрациях. С другой стороны, комплексонаты гидрофильны и, как следствие, обладают низкой поверхностной активностью. Необходимо также, чтобы другие компоненты пассивирующего состава не дестабилизировали комплексы фосфоновых кислот в объеме раствора.
В известной научно-технической и патентной литературе не обнаружены сведения об использовании водных растворов, содержащих смеси карбоновых кислот с комплексонатами фосфоновых кислот и азолами для модификации поверхности металлов и защиты от атмосферной коррозии.
Ниже приводятся примеры конкретных составов предлагаемого ингибитора и подробное описание изобретения, поясняющее его техническую сущность.
Испытания по оценке эффективности пассивирующих составов проводились в ходе следующих лабораторных опытов. Пластинки исследуемых металлов площадью 35 см2 зачищали наждачной бумагой, обезжиривали, обертывали фильтровальной бумагой и выдерживали в эксикаторе в течение 24 ч. Затем на поверхности образцов формировали пассивирующую пленку погружением их при определенных условиях в растворы ингибиторов. Для иллюстрации эффективности защитных составов использованы эквимолярная смесь натриевых солей фталевой, бензойной, фенилантраниловой, олеиновой и других карбоновых кислот (КК); эквимолярная смесь комплексонатов ОЭДФ, НТФ и ГМДТФ с магнием и цинком (СК) и добавки бензотриазола (БТА). Толщина образующихся защитных слоев не превышает нескольких десятков нанометров.
Обработанные образцы высушивали на воздухе и помещали в герметичную ячейку над слоем воды с температурой 50°С. Замену воды проводили один раз в сутки, обеспечивая, таким образом, периодическую конденсацию влаги на поверхности металла. Критерием стойкости пассивной пленки являлось время до появления первого коррозионного поражения.
| Таблица 1 | ||||||
| Влияние состава раствора на защитные свойства получаемых пассивирующих слоев на некоторых черных и цветных металлах | ||||||
| № | Состав, мас.% | Время до появления первого коррозионного поражения, τкор, ч | ||||
| Металлы | ||||||
| Сталь Ст3 | Медь M1 | Цинк Ц0 | Сплав Д16 | Латунь | ||
| 1 | без обработки | менее 1 | 28 | 12 | 64 | 22 |
| 2 | 0,220 СК | 86 | 144 | 48 | 324 | 120 |
| 3 | 0,480 СК | 120 | 190 | 76 | 340 | 144 |
| 4 | 0,048 БТА | 72 | 320 | 92 | 288 | 276 |
| 5 | 1,150 КК | 345 | 528 | 144 | 432 | 492 |
| 6 | 0,220 СК + 0,048 БТА | 370 | 624 | 440 | 392 | 480 |
| 7 | 1,150 КК + 0,220 СК | 402 | 690 | 472 | 528 | 624 |
| 8 | 1,150 КК + 0,220 СК + 0,024 БТА | 920 | 1220 | 784 | 1040 | 1080 |
Данные табл.1 свидетельствуют, что индивидуальные компоненты хотя и способны обеспечить защиту металлов во влажной атмосфере, но эффективность такой защиты остается невысокой. В то же время использование смесей ингибиторов позволяет достичь высоких защитных свойств получаемых пленок, причем наиболее эффективной оказывается тройная композиция.
Преимущества заявляемого состава связаны с низкой токсичностью его компонентов, простотой приготовления, возможностью применения в малых концентрациях и малой толщиной защитных слоев, что снимает необходимость расконсервации изделий и позволяет использовать его для защиты прецизионных изделий.
Claims (1)
- Пассивирующий состав для защиты металлов от атмосферной коррозии, содержащий в качестве активной основы соли карбоновых кислот и аминокислот, отличающийся тем, что он дополнительно содержит комплексонаты фосфоновых кислот с двух и трехвалентными металлами в композиции с соединением класса азолов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
эквимолярная смесь солей карбоновых кислот и аминокислот 0,050-1,500 эквимолярная смесь комплексонатов фосфоновых кислот 0,050-0,500 соединение класса азолов 0,015-0,150 вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120303/02A RU2468125C1 (ru) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011120303/02A RU2468125C1 (ru) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2468125C1 true RU2468125C1 (ru) | 2012-11-27 |
Family
ID=49254898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011120303/02A RU2468125C1 (ru) | 2011-05-23 | 2011-05-23 | Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2468125C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588615C1 (ru) * | 2015-05-19 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования |
| RU2593569C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-08-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии |
| RU2655530C1 (ru) * | 2017-02-20 | 2018-05-28 | Евгений Александрович Курко | Ингибитор коррозии и отложений (варианты) |
| RU2804360C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Магнитогорский завод химических реагентов" | Ингибитор коррозии |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164552C2 (ru) * | 1996-04-12 | 2001-03-27 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | Ингибирующая коррозию композиция для покрытий, способ ее получения и производные аминофосфоновых и аминофосфористых кислот и их соли |
| RU2248409C1 (ru) * | 2002-06-27 | 2005-03-20 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Раствор для обработки металлических изделий, способ получения коррозионно-стойкого покрытия на основе трехвалентного хрома на металлических подложках и изделие, содержащее металлическую подложку с покрытием (варианты) |
| US20090032145A1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-02-05 | Pavco, Inc. | Method of forming a multilayer, corrosion-resistant finish |
| RU2358035C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2009-06-10 | Шеметалл Гмбх | Способ получения тонкого ингибирующего коррозию покрытия на металлической поверхности |
-
2011
- 2011-05-23 RU RU2011120303/02A patent/RU2468125C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2164552C2 (ru) * | 1996-04-12 | 2001-03-27 | Циба Спешиалти Кемикалс Холдинг Инк. | Ингибирующая коррозию композиция для покрытий, способ ее получения и производные аминофосфоновых и аминофосфористых кислот и их соли |
| RU2248409C1 (ru) * | 2002-06-27 | 2005-03-20 | Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн | Раствор для обработки металлических изделий, способ получения коррозионно-стойкого покрытия на основе трехвалентного хрома на металлических подложках и изделие, содержащее металлическую подложку с покрытием (варианты) |
| RU2358035C2 (ru) * | 2002-12-24 | 2009-06-10 | Шеметалл Гмбх | Способ получения тонкого ингибирующего коррозию покрытия на металлической поверхности |
| US20090032145A1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-02-05 | Pavco, Inc. | Method of forming a multilayer, corrosion-resistant finish |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2588615C1 (ru) * | 2015-05-19 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования |
| RU2593569C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-08-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии |
| RU2655530C1 (ru) * | 2017-02-20 | 2018-05-28 | Евгений Александрович Курко | Ингибитор коррозии и отложений (варианты) |
| RU2804360C1 (ru) * | 2022-06-24 | 2023-09-28 | Общество с ограниченной ответственностью Торговый дом "Магнитогорский завод химических реагентов" | Ингибитор коррозии |
| RU2843362C1 (ru) * | 2024-11-21 | 2025-07-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) | Способ получения тонких супергидрофобных пленок на гальванически оцинкованной стали для ее защиты от атмосферной коррозии |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4113498A (en) | Corrosion inhibitor for metal surfaces | |
| EP0538970A2 (en) | Corrosion inhibition with water-soluble rare earth chelates | |
| EP0481667B1 (en) | Polyphosphate/azole compositions and the use thereof as copper/nickel alloy corrosion inhibitors | |
| US10017863B2 (en) | Corrosion protection of bronzes | |
| US5156769A (en) | Phenyl mercaptotetrazole/tolyltriazole corrosion inhibiting compositions | |
| US20080261025A1 (en) | Metallic surface enhancement | |
| JP2009197322A (ja) | 気相腐食防止剤およびその製造方法 | |
| RU2468125C1 (ru) | Пассивация поверхности металлов для защиты от атмосферной коррозии | |
| JP2019513899A (ja) | 腐食を抑制するための組成物及び方法 | |
| Chitra et al. | Evaluation of quinoxalines as corrosion inhibitors for mild steel in acid environment | |
| Mobin et al. | Inhibition of mild steel corrosion using L-tryptophan and synergistic surfactant additives | |
| RU2334689C2 (ru) | Состав для предотвращения коррозии и солеотложения | |
| JPH0141705B2 (ru) | ||
| AU2011200443A1 (en) | Antisapstain Compositions With Improved Working Properties | |
| US8404181B2 (en) | Corrosion inhibition | |
| CN106544677B (zh) | 一种环保型气相防锈纤维板及其制备方法 | |
| Kuznetsov et al. | Aminophosphonate corrosion inhibitors for steel | |
| Eduok et al. | Corrosion inhibition and adsorption behaviour of Cocos nucifera L. coir dust for mild steel in 1 M HCl: synergistic effect of iodide ions | |
| Malaibari et al. | Corrosion of inhibitor treated mild steel immersed in distilled water and a simulated salt solution | |
| Kuznetsov et al. | The effect of steel modifying with zinc oxyethylidenediphosphonate on its passivation in solutions of certain inhibitors | |
| Ojo et al. | Adsorption and inhibiting mild steel corrosion in natural lemon and lime citrus fruit juices by alanine | |
| RU2780327C1 (ru) | Состав для защиты стали и алюминиевых сплавов от атмосферной коррозии | |
| KR100299326B1 (ko) | 유기산계부동액조성물 | |
| Thangavelu et al. | The corrosion inhibition of carbon steel by lauric acid zinc ion system in neutral aqueous media | |
| JPS5912752B2 (ja) | 金属防食剤 |