DE2354207A1

DE2354207A1 - Verfahren zur vermeidung von atmosphaerischer korrosion an eisenmetallen und eisenmetallegierungen unter verwendung von korrosionsinhibitoren

Info

Publication number: DE2354207A1
Application number: DE19732354207
Authority: DE
Inventors: Harald Dr Phil Boehm; Heinz Dipl Ing Carl; Franz A Prof Dr Pohl; Olaf Dipl Chem Tendis
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1973-10-30
Filing date: 1973-10-30
Publication date: 1975-05-15

Description

L i c e χι t i a

Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt, Theodor-Stern-Kai 1

F 73/73

Verfahren zur Vermeidung von atmosphärischer Korrosion an Eisensaetallen und F,isenmetallegierungen unter Verwendung von Korrosionsinhibitoren -

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung von atmosphärischer Korrosion an Eisoninetallen und Eisenmetallegien-ingen unter Verwendung von Korrosionsinhibitoren.

Zur Vermeidung von Korrosion an Metallen werden unter den schutzschichtbildanden Mitteln seit etwa 50 Jahren auch Korrosionsinhibitoren verwendet." Diese sind gelöste oder· eiaulgierte Substanzen, welche die korrosive Wirkung

509820/0888

des satiren oder wässerigen Mediums verzögern oder vermeiden. Seitdem Friend ( J. Inst. Met., 33, 19, 1925 ) die inhibierende Wirkung von Agar-Agar erkannt hat, sind zahlreiche organische und anorganische Substanzen als Korrosionsinhibitoren empfohlen worden, die vor allem als Zusätze zu Metallbeizen oder Kühl- tmd Speisewässern dienen.

Obwohl über den Mechanismus der Schutzwirkung von Inhibitoren bis heute keine allgemein gültige Theorie bekannt geworden ist, weiß man, daß die Wirkung eines Inhibitors um so besser ist, je mehr neben einer Oberflächenadsorption auch chemische Bindungskräfte zwisehen Inhibitor-. molekül und Metalloberfläche wirksam werden. Dabei ist die Abdeckung der Oberfläche mit chemisch gebundenen, großflächigen Inhibitormolelcülen von Vorteil.

Die Wirkung von Inhibitoren zeigt sich in der Reduzierung anodischer und Xcathodischer Teilstromdichten, was einer Verlangsamung der anodischon Metallauflösung als auch einer verminderten kathodisehen Sauerstoffreduktion entspricht.

Bei atmosphärischer Korrosion taucht die Metalloberfläche nicht in eine Lösung ein, sondern es schlägt sich Feuchtigkeit aus der Luft nieder. Zur Vermeidung dieser Korrosion sind Dampfphaseninhibitoren bekannt, die Moleküle

.509820/0888

235A207

in die Dampfphase abgeben, welche den Feuchtigkeitsfilm neutralisieren oder alkalisch mächen oder seine korrosive Wirkung auf andere Weise verhindern. Solche Inhibitoren sind aber nur in abgeschlossenen Räumen wirksam. Bei offener Lagerung von metallischen Objekten an der Atmosphäre versagen diese Substanzen wegen ihrer Flüchtigkeit» Putilova ( Metallic Corrosion Inhibitors, I.N.Putilova,·S.A.Balesi, V.P.Barannik, Pergamon Press i960, Seite 157 ) schlug daher bestimmte nichtflüchtige Inhibitoren zur Vermeidung atmosphärischer Korrosion vor, wie beispielsweise Alkalinitrite, Chromate, Phosphate, Benzoate, Amine, Aminoalkohole in Form von Car-, bonaten oder Benzoaten usw.

Der Nachteil dieser Substanzen.besteht darin, daß diese bei tropfenbildender Kondensation auf den Metallen von deren Oberfläche heruntei^gelost werden und somit ihre Schutswirlcung verloren geht. Auch bei unlöslichen Schutzschichten, wie beispielsweise von Phosphaten, haben sich in der Praxis Nachteile wie Porosität oder Bildung von Mikrorissen gezeigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Substanzen vorzuschlagen, die über längere Zeit eine inhibierende Wirkung gegen atmosphärische Korrosion von Eisenmetallen und Eiseruaetallogierungen haben. .

509820/0888 V

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Korrosionsinhibitoren einzeln folgende Nitrosoverbindungen oder Oxime verwendet werden:

OC-Ni tr ο s ο - β -Nap ht ho 1,

ß-Hfitroso-a-Naphtliol,

o-Nitrosophenol,

p-Nitrosop!ienol,

Ni tr ο s opheny lhy dr O2cy lainin,

Nitrosonaphthylhydroxylamin,

Benzoinoxim,

Dime tliyl gly oxira,

Benzildioxim.

Überraschend wurde gefunden, daß diese organischen Substanzen trotz sterischer Behinderung stabile Bindungen an Atomen der Metalloberfläche bilden» Dies war nicht zu erwarten, da die genannten organischen Substanzen mit Metallionen zu Chelatkomplexen reagieren, bei denen das. zentrale Metallatom von zwei oder drei organischen Liganden in verschiedenen Richtungen räumlich umgeben ist, was sich an einer Metalloberflache steriscn nicht in gleicher Ifeise ausbildet.

Alle diese Vei-bindungen sind zur Tautomcrie befähigt, doch konnte nicht nachgewiesen werde»., daß diese Eigenschaft den Untex'schied in der Stabilität der· Met al !verbindung gegenüber anderen chelatbildenden organischen

609820/0888

ORIGINAL

Substanzen bedingt.

Die genannten Inliib it or sub stanzen zeigen atisgezeichnete Haftfestigkeit sowohl bei mechanischer Beanspruchung als auch beim Schivitzwassertest. Bei einer Beanspruchung mit Feucht-Wechsollclima FW 24 Dili 50 Οίβ zeigt sich die axtßeror dent lieh gate Schutzvirlcung diesel- Verbindungen. ¥ähx· end an normal phosphatiert em Dynamoblech bereits nach einem Zyklus deutlich Roststeilen zu erkennen sind, ist auf erfindungsgemäß behandelten Dynamoblechen auch nach mehr als 30 Zyklen noch kein Rost zu beobachten« In quantitativen Untersuchungen mit gravimetrieeher Auswertung mirden nach 5 Tagen Versuchs dauer mehr als 96 % SchxttzTiirkungj bei N:l tr ο s ©naphthol und Benzoinorxim sogar 100 % festgestellt» Ein entsprechendes Verhalten ergaben elektrochemische Untersuchuiigsniethoden«

Die Schiitswirkuiig der erfindungsgemUßcn Inhibitoren kanix noch vörbsfssei't und damit die Lagerfähigkeit auf viele Monate ausgedehnt verdeii_} wenn die genannten Sub steinten in Kombination mit %iasserverdröngenden Mitteln angevrendet werden. Ein Beispiel dafür stellt eine Mischung aus 1,5 Vol% Diolein, 1,5 VoIJo Glycerinmonooleat, 3 Vol%. Petroleum und 94- Yol.% n-Butaixol dar.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Behandlung von Dynamoblechen nähor erläuterte- ' ·

. 509820/0888 . '.. ' '

. , . ;■-.■■■"- 6 «

SAD ORIGINAL

Nach, einer an sich bekannten Vorbehandlung der Dynamobleche, wie Entfetten, Beizen, Spülen und Phosphatieren werden die Bleche mit -einem der erfiiidungs gemäß en Inhibitoren behandelt,

Die Bleche werden beispielsweise in einer Lösung von etwa 2 % a-Witroso-ß-Naphtliol in Alkohol 2 min lang bei Raumtemperatur getaucht. Anschließend werden die Bleche an Luft getrocknet und sind danach einsatzfähig.

Zur Verbesserung der Schutzwirkung kann zusätzlich eine Behandlung mit Waöserverdränguiigsniitteln vorgenommen werden. Dazu werden die nach 1. behandelten Bleche in eine Lösung bestehend aus

1,5 Vol% Diolein

1,5 Vol% QlycejriiinionooXeat

3,0 Vol% Petroleum

• 94,0 Vol% n~Butanol

eingebracht. Die Behandlungsdauer beträgt etwa 2 min bei Raumtemperatur, worauf eine Tx-oclmung an Luft erfolgt. 3.

Die Verfahren nach 1 und 2 können auch kombiniert werden, um eine rationelle Behandlungsmethode zu erzielen. Dazu wird eine Lösung von

5 Vol% der Lösung nach 1 und

95 Vo 1% der Mischung nach 2

*· 509820/0888

, ■ « 7 „

SAD ORIGINAL

- c ■--

hergestellt uad die Bleche 2 min bei Raumtemperatur einem Tauchvorgang in diesera Bad. unterwoi-f en. Die Bleche ■werden danach wieder an Luft getrocknet,

Die Behandlung nach 1, 2 oder 3 kann anstelle des Tauchvorganges auch durch ein Sprühverfahren ersetzt werden. Die Bleche werden in diesem Fall an Gestellen durch"" eine Sprühkaminei" gefahren und allseitig etwa 5 min lang mit den tinter 1,1 und 2 oder 3 genannten Lösungen besprüht, '-■"-

5. . ■■■-.;" ', . ' ^: ■■■■■■ ^; '. ■

Sind die Dynamobleche bereits paketiert (Magnetkerne), so ist es vorteilhaft, die Behandlung mit den genannten Lösungen mittels einer Valcuumtränkung vorzunehmen. Die Behandlung erfolgt in der Weise, daß eine vollständige Benetzung der Blechoberfläche, auch in den Spalten der Blechpakete, sichergestellt ist» Eine Vakuumkammer, in vfelcher sich die Blechpakete befinden5.Td.rd auf einen Druck von 10 mm WS evalcaiert. Danach läßt man die anzuwendende Losung nach 1, 1 und 2 odex' 3 bis zuta Druckausgleich einströmen. Die Blechpaketö sind dann vollständig jj\ d-f c Löstxng "eingetaucht*-. Nach etwa 5 "min' "iordon die Blochpakete der \^rakuumlf.anmier entnommen und an der Luft getroclaiet.

Anstelle des im Beispiel unter 1, genannten a-Nitroso-ß-NaphthoJ.s kai?ax in entsprechender Weise eine der anderen

509820/0888

Substanzen verwendet werden«

Die Behandlung der Objekte mit der Inhibitorlösung kann nicht nur bei Raumtemperatur, sondern auch bei leicht erhölitex* Temperatur, beispielsweise etwa 5O bis 6.0 °C, erfolgen.

Die Konzentration der Inhibitorlösungen entsprechend 1 kann 0,05 6ev?i> bis zur Sättigung betragen; vorzugsweise beträgt die Konzentration etwa 1 bis 2 i

Patentansprüche

509 8 20/0888

Claims

Li cent i a Patent-Vervraltungs-GinbH Franlcfttr-b, Theodor-Stern-Kai

■-■.'"■ F 73/73 Patentansprüche Verfahren zur Vermeidung von atmosphärischer Korro- _

sion an Eisenmetallen und Eisenmetallegierungen unter* Verrrendung von Korrosionsinhibitoren, dadurch gekennzeichnet_t daß als Korrosionsinhibitoren einzeln folgende Nitrosoverbindungen oder Oxime verwendet werden: .

a-Nitroso-ß-Naphthol

ß-Nitroso-a-Naphthol

o—Nitrosophenol

p~Nitrosophenöl

Nitrosophenylhydr03cylamin

Nitrοsonaphthy!hydroxylamin

Benzοinoxira

Diine tliylglyoxim

Benzildioxim

- (Patentansprüche)

2, Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanzen in Kombination mxt einem wasserverdrängenden Mittel verwendet werden,

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das was server drängende Mittel eine Mischung aus

etwa 1,5 Vol% Diolein

etwa 1,5 Vol% Glyceriiomonooleat

etwa 3,0 \^roX% Petroleum

etwa 94,0 Vol% n-Butanol
ist.

50982C/0888