Состав для защиты стали и алюминиевых сплавов от атмосферной коррозии

Авторы патента:

C23F11/00 - Предотвращение коррозии металлического материала путем обработки поверхности, подвергающейся опасности коррозии, ингибиторами или добавлением ингибиторов к корродирующим средам (добавление ингибиторов в минеральные масла, топливо или смазочные средства C10; введение ингибиторов в растворы для декапирования C23G)

Владельцы патента RU 2780327:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской академии наук (ИФХЭ РАН) (RU)

Изобретение относится к технике защиты металлов от атмосферной коррозии, в частности к временной защите стали, алюминия и его сплавов контактными ингибиторами. Состав содержит соль алифатической саркозиновой кислоты, триалкоксисилан и алкилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%: соль алифатической саркозиновой кислоты 4,0 – 6,0, триалкоксисилан 2,0 – 4,0, алкилфосфат 1,0 – 3,0 и вода – остальное. Состав обладает высокой эффективностью и способен формировать на поверхности защищаемого металла тонкие защитные слои, предотвращающие атмосферную коррозию. 3 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к технике защиты металлов от атмосферной коррозии, в частности к временной защите стали и алюминиевых сплавов контактными ингибиторами.

Известно большое количество контактных ингибиторов, способных переводить металл в пассивное состояние, обеспечивая его высокую коррозионную устойчивость в атмосферных условиях /Розенфельд И.Л., Персианцева В.П. Ингибиторы атмосферной коррозии. - М.: Наука, 1985. - 278 с./. Защита ими металлоизделий сводится к обработке металлов в водных и/или органических растворах ингибиторов. В процессе такой обработки на поверхности формируются тонкие пленки, имеющие длительное защитное последействие и способные эффективно защищать металлы от атмосферной коррозии.

Аналогом предлагаемого состава являются растворы бихромата калия /Михайлов А.А., Панченко Ю.М., Кузнецов Ю.И. Атмосферная коррозия и защита металлов под. общ. ред. Кузнецова Ю.И. - Тамбов: Изд-во Першина Р.В., 2016. - 555 с./. Они эффективно защищают сталь и алюминиевые сплавы от атмосферной коррозии, однако являются высокотоксичными (1 класс опасности) /ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности/.

Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого изобретения являются пассивирующие составы на основе высших карбоксилатов /Кузнецов Ю.И., Подгорнова Л.П., Гаврилова С.В. Экологически безопасные водные составы ИФХАН-39 // Коррозия: материалы, защита. 2004. №10. С. 24-28./ Однако, используемый для пассивации сталей и алюминиевых сплавов олеат натрия, уступает по защитным свойствам бихромату калия.

Цель настоящего изобретения - разработка состава для временной защиты стали и алюминиевых сплавов превосходящего по эффективности токсичные хроматы.

Поставленная цель достигается при использовании композиции содержащей соль алифатической саркозиновой кислоты, триалкоксисилан и алкилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соль алифатической саркозиновой кислоты
триалкоксисилан
алкилфосфат
вода

4,0 - 6,0
2,0 - 4,0
1,0 - 3,0
остальное

В качестве соли алифатической саркозиновой кислоты используют: лаурил саркозинат натрия или олеилсаркозинат натрия.

В качестве триалкоксисиланов используют: метилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, или аминосиланы - аминопропилтриэтоксисилан, аминоэтиламинопропилтриметоксисилан.

В качестве алкилфосфата используют диоктилфосфат или этилгексилфосфат.

Ниже приводятся примеры конкретных композиций предлагаемого состава и подробное описание изобретения, поясняющее его техническую сущность.

Ингибитор - аналог представлял собой раствор бихромата калия (10% масс.), а ингибитор - прототип представлял собой натриевую соль олеиновой кислоты (10% масс.). Оба ингибитора готовили растворением в воде.

Предлагаемый состав также готовили растворением в воде компонентов, суммарная концентрация которых составляла 10%

Испытания по оценке защитной способности композиций проводили на образцах низкоуглеродистой стали Ст3 и алюминиевых сплавах АД31, АМг6 и Д16 размером 30х50х3 мм. Образцы металлов зачищали наждачной бумагой, обезжиривали ацетоном и выдерживали в эксикаторе над силикагелем в течение 24 ч. Далее при 60±2°C в течение 10 мин образцы выдерживали в растворах ингибиторов: аналога, прототипа и предлагаемого состава.

Обработанные образцы высушивали на воздухе при комнатной температуре в течение 60 мин и помещали в камеру тепла и влаги. В камере поддерживали 100%-ную относительную влажность воздуха и 8 ч в сутки поддерживали температуру 40±2°С, после выключения нагрева в течение 16 ч происходила обильная конденсация влаги на образцах, далее повторение цикла нагрев-охлаждение. В процессе испытаний проводили осмотр образцов для установления времени появления первого коррозионного поражения. Продолжительность испытаний составляла 20 суток.

Данные Таблицы 1 свидетельствуют, что предлагаемый состав, содержащий лаурилсакозинат натрия, метилтриэтоксисилан и диоктилфосфат при соблюдении указанных соотношений компонентов (примеры 1.2 - 1.4, 1.7, 1.8, 1.11, 1.12) обеспечивает более эффективную защиту низкоуглеродистой стали Ст3 и алюминиевых сплавов от коррозии, чем ингибиторы аналог и прототип. Нарушение указанных соотношений компонентов ведет к снижению защиты металлов (ниже уровня ингибиторов аналога и прототипа (примеры 1.1, 1.5, 1.6, 1.9, 1.10, 1.13).

Данные табл. 2 иллюстрируют возможность использования в составе предлагаемого ингибитора без ухудшения его защитных свойств:

- в качестве соли алифатической саркозиновой кислоты, помимо лаурилсаркозината натрия также: олеилсаркозинат натрия (пример 2.1 - 2.4);

- в качестве триалкоксисиланов, помимо метилтриэтоксисилана также: винилтриметоксисилан (пример 2.2, 2.8), аминопропилтриэтоксисилан (пример 2.3, 2.5) или аминоэтил-аминопропилтриметоксисилан (пример 2.4, 2.6);

- в качестве алкилфосфата помимо диоктилфосфата, также этилгексилфосфат (пример 2.7, 2.8).

Таблица 2. Влияние состава ингибитора на его защитные свойства в отношении стали и алюминиевых сплавов. Состав ингибитора: соль алифатической саркозиновой кислоты (5,0 мас.%), триалкоксисилан (3,0 мас. %) и алкилфосфат (2,0 мас.%)
Пример №	Состав ингибитора (%, масс.)	Время до появления на образцах коррозии, сут
соль алкилсаркозиновой кислоты	триалкоксисилан	алкилфосфат	Ст3	АД31	АМг6	Д16
2.1	олеилсаркозинат натрия	метилтриэтоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.2	олеил саркозинат натрия	винилтриметоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.3	олеилсаркозинат натрия	аминопропилтриэтоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.4	олеилсаркозинат натрия	аминоэтиламинопропилтриметоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.5	лаурилсаркозинат натрия	аминопропилтриэтоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.6	лаурилсаркозинат натрия	аминоэтиламинопропилтриметоксисилан	диоктилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.7	лаурилсаркозинат натрия	метилтриэтоксисилан	этилгексилфосфат	>20	>20	>20	>20
2.8	лаурилсаркозинат натрия	винилтриметоксисилан	этилгексилфосфат	>20	>20	>20	>20
Аналог	12	18	18	18
Прототип	10	15	15	15

Таким образом, результаты испытаний свидетельствуют, что предлагаемый состав обеспечивает более эффективную защиту от коррозии стали и алюминиевых сплавов от коррозии во влажной атмосфере, чем ингибитор аналог и ингибитор прототип. Преимущества заявляемого состава связаны с простотой приготовления и позволяет использовать его для временной защиты изделий из стали и алюминиевых сплавов.

1. Состав для защиты стали и алюминиевых сплавов от атмосферной коррозии, содержащий соль алифатической саркозиновой кислоты, триалкоксисилан и алкилфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

соль алифатической саркозиновой кислоты	4,0 – 6,0
триалкоксисилан	2,0 – 4,0
алкилфосфат	1,0 – 3,0
вода	остальное

2. Состав для защиты от коррозии стали и алюминиевых сплавов по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли алифатической саркозиновой кислоты используют лаурилсаркозинат натрия или олеилсаркозинат натрия.

3. Состав для защиты от коррозии стали и алюминиевых сплавов по п.1, отличающийся тем, что в качестве триалкоксисилана используют метилтриэтоксисилан, винилтриметоксисилан, аминопропилтриэтоксисилан, аминоэтиламинопропилтриметоксисилан.

4. Состав для защиты от коррозии стали и алюминиевых сплавов по п.1, отличающийся тем, что в качестве алкилфосфата используют диоктилфосфат или этилгексилфосфат.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для консервации цилиндропоршневой группы дизельных двигателей, например двигателей комбайнов, тракторов, автомобилей. Способ включает покрытие поверхностей деталей внутренней полости двигателя консервационной жидкостью с рабоче-консервационной присадкой, при этом в проработавшее в двигателе масло, нагретое до 70-80°С, без слива его из картера двигателя, вносят 2 мас.

Камера соляного тумана // 2777500

Изобретение относится к испытательной технике в области климатических исследований и может быть использовано для испытания изделий, материалов или покрытий для защиты от коррозии с целью определения их коррозионной стойкости, а также пригодности изделий к эксплуатации во влажной атмосфере или в атмосфере в присутствии солей.

Теплообменные среды и способы предупреждения коррозии в системах теплообмена // 2771525

Группа изобретений относится в целом к теплообменным средам и в некоторых вариантах осуществления к теплообменным средам для ингибирования коррозии в системах теплообмена. Концентраты теплообменной среды включают: понизитель температуры замерзания, воду или их комбинацию, органофосфат формулы: ,где заместители R1, R2 и R3 каждый независимо представляет собой атом водорода, необязательно замещенный содержащий гетероатом алкил, необязательно замещенный содержащий гетероатом алкенил, необязательно замещенный карбонилсодержащий алкил, необязательно замещенный карбонилсодержащий алкенил или необязательно замещенный остаток, выбираемый из группы, включающей алкил, алкенил, арил, фосфоно-, фосфино-, алкиламино-группу, аминогруппу и их комбинации; карбоновую кислоту или ее соль, ион щелочноземельного металла, водорастворимый полимер и компонент, выбираемый из группы, включающей ион щелочного металла, ион переходного металла, неорганический фосфат, молибдат-ион, нитрат-ион, нитрит-ион, азоловое соединение, ингибитор коррозии меди и медного сплава, силикат, стабилизатор силиката и их комбинации.

Ингибитор анодного действия подземной коррозии стали // 2771344

Изобретение относится к области защиты металлов от подземной коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов от коррозии в условиях почв Центрального федерального округа РФ. Ингибитор анодного действия подземной коррозии стали содержит осветленное отработанное моторное масло ММОО, полученное безреагентным методом центробежной очистки.

Ингибитор коррозии для гидроиспытаний оборудования из черных и цветных металлов // 2769103

Изобретение относится к защите металлов от коррозии, а именно, к ингибиторам коррозии для гидроиспытаний оборудования. Ингибитор коррозии состоит, мас.%: азотсодержащее основание 10-30, гетероциклическое азотсодержащее соединение 20-40 и соль ароматической карбоновой кислоты 30-65.

Комбинированные системы амин-функционализированный органосилан/жирная кислота в качестве ингибиторов пятен/коррозии для нанесения на алюминий и его сплавы // 2769064

Изобретение может быть использовано для получения смазочно-охлаждающей жидкости или профилактического средства от ржавчины. Композиция для обработки поверхностей, содержащих алюминий, включает продукт реакции по меньшей мере одного амин-функционализированного органосилана и по меньшей мере одной жирной кислоты.

Маслорастворимый ингибитор коррозии // 2767942

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов. Ингибитор включает присадку АКОР-1, смесь жирных кислот С14-С20 и аминоэтилборат, мас.

Способ оценки защитных свойств ингибиторов коррозии стальной арматуры в бетоне // 2761197

Изобретение относится к ингибиторной защите металлов от коррозии, а именно: к способам ускоренной оценки защитных свойств ингибиторов коррозии стальной арматуры в бетоне. Способ включает измерение времени до резкого возрастания плотности тока растворения стали, армирующей бетон, содержащий хлорид натрия от 3 до 4% от массы цемента и испытуемый ингибитор, при этом за резкое возрастание плотности тока принимают ее увеличение до величины 50 - 100 мкА/см2, а сталь экспонируют в условиях капиллярного подсоса влаги и анодной поляризации от источника постоянного тока напряжением 1,2 - 1,6 В, на основании полученных данных проводят ранжирование испытанных ингибиторов по возрастанию защитной способности.

Защитное покрытие стального трубопровода от подземной коррозии // 2760783

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Предложено применение продуктов очистки отработанного моторного масла ПООМ, выделенных в процессе очистки с помощью разделяющего агента карбамида, в качестве защитного покрытия стального трубопровода от подземной коррозии.

Защитное покрытие стального трубопровода от подземной коррозии // 2760782

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов от подземной коррозии. Предлагается применять эмульгин, содержащий кубовые остатки производства алифатических аминов С10 – С15, С16 - С20, в качестве защитного покрытия стального трубопровода от подземной коррозии.