專利名稱：腐蝕抑制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種腐蝕抑制劑，特別是防止或減少金屬，例如鐵、鋁、 鋅、鎂或其合金腐蝕的腐蝕抑制劑。
背景技術(shù)：
保護(hù)有腐蝕危險(xiǎn)的金屬(例如，鐵、鋅、鋁、鎂或其合金)是重要的 技術(shù)目標(biāo)。由于金屬部件的加工狀態(tài)或者由于它們的應(yīng)用領(lǐng)域，尤其出現(xiàn) 在當(dāng)金屬部件未經(jīng)永久涂層(例如，拋光)時(shí)。
這種典型實(shí)例是工業(yè)加工，例如，機(jī)械加工期間的金屬部件。為了防 止或抑制各個(gè)加工步驟期間或之間的腐蝕，將金屬表面與腐蝕抑制劑接觸 形成臨時(shí)腐蝕保護(hù)。就技術(shù)原因，腐蝕抑制劑通常需要能夠與水相中的金 屬表面接觸。這種情形，例如，當(dāng)腐蝕抑制劑用于冷卻循環(huán)時(shí)。因此，腐 蝕抑制劑的理想性能是水溶性的或者至少水分散性的。
腐蝕抑制劑的選擇取決于待防止腐蝕的金屬。就鐵和鋼而言，現(xiàn)有技 術(shù)早已已知使用通過(guò)用等量烷醇胺，例如，單乙醇胺中和脂肪酸，例如，
油酸獲得的鹽，并且例如在US 2,614,980中所描述。就鋁而言，使用有機(jī) 磷酸鹽作為腐蝕抑制劑是現(xiàn)有技術(shù)的一 部分。因此，Zimmerer在 US 3,351,558中描述了在清潔劑中使用烷基鏈中具有12-24個(gè)碳原子的垸基 磷酸鹽和在烷基鏈中具有9-18個(gè)碳原子的烷基苯磷酸鹽作為鋁的腐蝕抑制 劑。然而，這些化合物不能經(jīng)濟(jì)地制得，這樣實(shí)際上意味著幾乎不使用它 們。
許多有機(jī)磷酸鹽可以在存在酸性催化劑的情況下通過(guò)(烷基)胺與甲醛 和磷酸反應(yīng)經(jīng)濟(jì)地制得。實(shí)例有氨基三(亞甲基磷酸)和六亞甲基二胺四(亞 甲基磷酸)，它們分別可從Zschimmer & Schwarz Mohsdorf GmbH & Co KG 以Cublen AP和Cublen D5012商購(gòu)獲得。這些化合物用于抑制冷卻水系 統(tǒng)和洗滌劑中的碳酸鈣和硫酸鈣沉淀。由于缺少有效性，這些化合物兒乎
不適合作為鋁的腐蝕抑制劑。
在US 3,723,347中，Mitchell描述使用基于線性a，co-改性的烷基二胺的 雙亞甲基磷酸作為鋁的腐蝕抑制劑，尤其優(yōu)選具有2-8個(gè)碳原子的垸基二 胺。然而，希望隨著烷基鏈中碳原子的數(shù)量增加進(jìn)一步提高腐蝕抑制效果。 然而，這些化合物同樣不能經(jīng)濟(jì)地制得并因此很少利用。
在US 5,230,819中，Hirozawa、 Turcotte禾卩Welch描述了使用gem-二磷 酸鹽作為鋁的腐蝕抑制劑。然而，這些化合物呈現(xiàn)非常強(qiáng)的發(fā)泡。在硬水 中的穩(wěn)定性同樣存在問(wèn)題。
在US 5,419,845中，Hirozawa、 Turcotte、 Welch和Reynolds描述了使 用全氟化的gem-二磷酸鹽作為鋁的腐蝕抑制劑。然而，由于沒(méi)有生物降解 性，使用全氟化的化合物越來(lái)越存在問(wèn)題，因此通常不能希望在工業(yè)上使 用這些化合物。而且，全氟化的化合物同樣不能經(jīng)濟(jì)地制得。
在DE 199 59 588中，Koch和Geke描述了羧酸、羧酰胺(carboxamides)、 有機(jī)磷酸和胺化合物的混合物，但是主要作為PH在5.5至8.5的范圍內(nèi)的 鐵和鋼的金屬處理液的腐蝕抑制劑。
在US 4,406,811中，Christensen和Gelazis描述了同樣含有羧酸和有機(jī) 磷酸的組合的混合物。然而，該有機(jī)磷酸僅用于抑制碳酸鈣和硫酸鈣沉淀 的目的而不用于腐蝕保護(hù)。
JP 09-048991中已描述了有機(jī)磷酸作為鋼的含水軋制油(rolling oil)的 潤(rùn)滑劑的用途。該文獻(xiàn)沒(méi)有描述有機(jī)磷酸可用作腐蝕抑制劑。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供另外的腐蝕抑制劑，它優(yōu)選沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù) 中己知的腐蝕抑制劑的一種或多種缺陷并且沒(méi)有任何對(duì)環(huán)境危險(xiǎn)的氟并且 可適用于功能液。
出人意料地發(fā)現(xiàn)，通式(I)的有機(jī)磷酸尤其適宜用作腐蝕抑制劑，特別 是用于鋁。<formula>formula see original document page 6</formula>
本發(fā)明因此涉及通式(I)的腐蝕抑制劑，
<formula>formula see original document page 6</formula>
其中
R,是飽和的、不飽和的或部分不飽和的、直鏈或枝化的具有5-30個(gè)碳 原子的烴基，并且
0&至ORs相同或不同，并且是OH或CTM"， M+是有機(jī)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，
并且本發(fā)明還涉及通式(I)的化合物作為腐蝕抑制劑的用途。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明的腐蝕抑制劑在與鋁、鋁合金、鋅、鋅合金、鎂、 鎂合金、鐵、鋼、電鍍(electr叩lated)或鍍鋅(galvanized)鋼或合金鋼接觸的功
能液中的用途。
本發(fā)明也涉及一種用于鐵、鋼、鋁、鎂、鋅或它們的合金或混合物的 優(yōu)選含水的腐蝕抑制組合物，含有
a) —種或多種羧酸，
b) —種或多種有機(jī)胺和/或垸醇胺，和
c) 一種或多種本發(fā)明的腐蝕抑制劑。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑具有這樣的優(yōu)點(diǎn)不含對(duì)環(huán)境危險(xiǎn)的氯。 如今金屬加工業(yè)所需的靈活性導(dǎo)致用于加工鐵、鋼、鋁和它們的合金 的機(jī)械相同。本發(fā)明的腐蝕抑制劑的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)在于單獨(dú)或者與其 它腐蝕抑制劑混合，對(duì)所有提到金屬具有良好的保護(hù)效果。因此不需要隨 著金屬改變的同時(shí)改變腐蝕抑制劑或者添加腐蝕抑制劑的功能液。也可以 保護(hù)例如由多種不同金屬組成的機(jī)械的金屬部件。


圖1是以對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖顯示的實(shí)施例1測(cè)定的阻抗譜；
圖2是顯示實(shí)施例2對(duì)結(jié)構(gòu)鋼St37測(cè)定的阻抗譜，同樣為對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖;
圖3是顯示實(shí)施例2對(duì)鋁7075測(cè)定的阻抗譜；
圖4是顯示2個(gè)鋁7075測(cè)定板在7天后的圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例描述本發(fā)明的腐蝕抑制劑及其用途，但是不大賽將本
發(fā)明限于這些列舉的實(shí)施方案。其中下面提及的范圍、化合物的通式或種
類，它們不僅包括明確提到的相應(yīng)的范圍或化合物的組，而且包括除單個(gè)
值(范圍)或化合物之外可以獲得的所有部分范圍和部分組的化合物。本說(shuō)明
書(shū)引證文獻(xiàn)時(shí)，其內(nèi)容完全作為本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的一部分。 本發(fā)明的通式(I)的腐蝕抑制劑，
O OR2
作為基團(tuán)，具有
Ri代表具有5至30、優(yōu)選6-24個(gè)碳原子的飽和的、不飽和的或部分不 飽和的、直鏈或枝化烴基，和
0112至OR5，相同或不同并且是OH或CTM+， M"是有機(jī)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子。
基團(tuán)R,優(yōu)選是垸基鏈中具有0-20個(gè)碳原子的垸基苯基。特別優(yōu)選具有 8-20個(gè)碳原子的飽和或部分不飽和的、直鏈或枝化垸基的烷基苯基。
式I的腐蝕抑制劑可以通過(guò)相應(yīng)的垸基胺與甲醛和磷酸在有酸性催化
劑存在的情況下反應(yīng)制得?？梢允褂玫乃嵝源呋瘎├缬袡C(jī)或無(wú)機(jī)酸，如， 鹽酸或酸性固體。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選是式I的化合物的混合物，其中基團(tuán)R,為具
有6_24個(gè)碳原子的不同的飽和或不飽和的烷基。本發(fā)明的腐蝕抑制劑尤其 優(yōu)選是式I的化合物的混合物，其中基團(tuán)Ri是飽和和/或不飽和烷基，基團(tuán) R,的碳原子數(shù)的分布的模式(大部分)為8至22，優(yōu)選10至20且優(yōu)選12至 18。這些混合物是通過(guò)在制備中用所謂的脂肪胺作為原料獲得的。術(shù)語(yǔ)脂 肪胺源自基于天然脂肪(fat)和油類(oil)的脂肪胺的制備。這些脂肪的 實(shí)例有可可油、椰子油、棉籽油、花生油、榛子油、亞麻子油、薊油、大 豆油、向日葵油、葡萄籽油、玉米胚芽油、杏仁油、橄欖油、棕櫚油、菜 籽油、胡桃油或小麥胚芽油。本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選是式I的化合物的混 合物，其中基團(tuán)^基于椰子油的脂肪胺。本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選是式I 的化合物的混合物，其中基團(tuán)R,是具有6-20個(gè)碳原子的不同的飽和或不飽 和的烷基，烷基的摩爾比取決于用于制備所用脂肪胺的天然椰子油。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選僅包括式I的化合物，其中不是所有基團(tuán)OR2 至ORs都是OH基團(tuán)。優(yōu)選，超過(guò)一半的基團(tuán)OR2至ORs，特別優(yōu)選所有 基團(tuán)0112至OR5,是O—M+基團(tuán)。本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選是式I的化合物， 其中M"是堿金屬離子、銨離子和/或有機(jī)取代的銨離子。優(yōu)選鈉和鉀作為堿 金屬。作為有機(jī)取代的銨離子，式I的化合物可以具有以下基團(tuán)作為M+: 四甲基銨、四正丙基銨、四正丁基鉸、單乙醇銨、二乙醇銨、三乙醇銨、 N，N-二甲基乙醇銨、N，N-二乙基乙醇銨、N-甲基二乙醇銨、N-甲基乙醇銨、 單異丙醇鉸、二異丙醇銨、三異丙醇銨、N-異丙基乙醇銨、3-二甲基氨基丙 基銨、2-銨-2-甲基丙醇(AMP 75)、 2-銨-l-丁醇、2-銨-2-甲基-l，3-丙二醇、 二甘醇銨、2-銨-2-乙基-l，3-丙二醇、三(羥基甲基)銨甲烷、N,N-二乙基羥基 銨、3-銨丙醇、單甲基銨、二甲基銨、三甲基銨、單乙基銨、二乙基銨、三 乙基銨、單-正丙基銨、二-正丙基銨、三-正丙基銨、單異丙基銨、二異丙 基銨、乙基二異丙基銨、單-正丁基銨、二-正丁基銨、三-正丁基銨、單環(huán) 己烷銨、二環(huán)己垸銨、單-2-乙基己基銨、雙-2-乙基己基銨、亞乙基二銨、 二亞乙基三銨、三亞乙基四銨、四亞乙基五銨、五亞乙基六銨、六亞乙基 七銨、嗎啉正離子(morpholinium)、 N-甲基嗎啉正離子、N-乙基嗎啉正離
子、銨乙基哌嗪、二甘醇銨和/或2-(2-鉸乙基)氨基乙醇。優(yōu)選至少一個(gè)M+ 是二甘醇銨離子，優(yōu)選式(I)的化合物中所有M+都是二甘醇銨離子。
特別優(yōu)選的腐蝕抑制劑是椰子胺雙(亞甲基磷酸)或其鹽，優(yōu)選銨和/或 其二甘醇銨鹽。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑或式I的化合物可用作抑制腐蝕用的濃縮液或組 合物的腐蝕抑制劑。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑可以優(yōu)選用于與金屬接觸的功能液，優(yōu)選含水功 能液。在本發(fā)明的上下文中，功能液應(yīng)理解為與金屬接觸并起例如除去熱 和/或潤(rùn)滑作用的液體。這些功能液尤其是鉆孔和切割液、冷卻液和冷卻潤(rùn) 滑劑。特別優(yōu)選的功能液是用于切割過(guò)程的那些。
本發(fā)明的腐蝕抑制劑優(yōu)選用于與鋁或鋁合金接觸的功能液。
然而，本發(fā)明的腐蝕抑制劑也可用于與鋅、鎂、鐵、鋅合金、鎂合金 或鐵合金接觸的功能液。在為鋼的情況下，功能液優(yōu)選不理解為冷軋油 (cold-rolling oil)。在本發(fā)明的上下文中，功能液因此優(yōu)選不理解為與鋼一 起使用的軋制油，特別優(yōu)選不是與金屬或合金一起使用的軋制油。
功能液可以具有不同組分。它們可以濃縮液或即用型混合物存在。即 用型功能液可以由濃縮液通過(guò)簡(jiǎn)單添加所需量的水獲得。
優(yōu)選的功能液，特別是即用型功能液，含有水和0.005至< 5重量％的 本發(fā)明的腐蝕抑制劑。
特別優(yōu)選，功能液或其濃縮液優(yōu)選是用于鐵、鋼、鋁、鎂或鋅或它們 的合金或混合物、優(yōu)選鋁或鋁合金的本發(fā)明的腐蝕抑制劑的含水組合物， 含有
a) —種或多種羧酸，
b) —種或多種有機(jī)胺和/或垸醇胺，特別是烷醇胺，
c) 至少一種本發(fā)明的式I的腐蝕抑制劑。
除了組分a)、 b)和c)之外，如果本發(fā)明的組合物含有一種或多種乙氧 基化的或未乙氧基化的羧酰胺作為另一組分d)可能是有益的。
優(yōu)選的功能液，例如，冷卻潤(rùn)滑劑濃縮液，通常稱之為可溶性油(礦物 油的比例>40%)或者稱之為半合成液(礦物油的比例<40%)。礦物油含量 可以完全或部分用合成或植物酯油替代。其它組分例如可以是離子或非離子乳化劑或二者的混合物。 這些功能液優(yōu)選含有
- 油組分，優(yōu)選15至65質(zhì)量份，
- 乳化劑，優(yōu)選15至35質(zhì)量份，
- 不是本發(fā)明的腐蝕抑制劑，優(yōu)選5至25質(zhì)量份，
- 助溶劑，優(yōu)選1至10質(zhì)量份，
- 本發(fā)明的腐蝕抑制組合物，優(yōu)選5至25質(zhì)量份，
- 消泡劑，優(yōu)選0.05至1質(zhì)量份，
- 生物活性組分，特別是生物殺滅劑或殺真菌劑，和
- 任選水。
功能液可以含有，例如，環(huán)垸油或液體石蠟作為油組分。 例如，非離子乳化劑，妥爾油(tall oil)脂肪酸或石油硫酸酯可以乳化 劑存在。
例如，烷醇胺或硼酸胺可以不是本發(fā)明的腐蝕抑制劑存在。 例如，丁基二甘醇聚乙二醇醚可以助溶劑存在。
現(xiàn)有的消泡劑可以是現(xiàn)有技術(shù)所用的消泡劑，特別是基于聚硅氧垸的 那些。
例如，硼酸胺混合物可以生物活性組分存在于本發(fā)明的功能液中。 下面給出兩種典型的配制物(濃縮液)。
可溶性油配方-
45質(zhì)量％的環(huán)烷基油，
25.7質(zhì)量％的乳化劑包(非離子乳化劑、妥爾油脂肪酸、石油磺酸
酯)，
15質(zhì)量％的垸醇胺，
4.2質(zhì)量％丁基二甘醇，
10質(zhì)量％的本發(fā)明的腐蝕抑制組合物，
0.1質(zhì)量°/。的消泡劑。
半合成配制物
20質(zhì)量％的液體石蠟，
10質(zhì)量％的本發(fā)明的腐蝕抑制組合物，
10質(zhì)量％的聚乙二醇醚， 20質(zhì)量％的硼酸胺混合物，
19質(zhì)量％的水，
11質(zhì)量％的妥爾油脂肪酸。
這些僅僅基礎(chǔ)配制物也可以含有其它組分，例如生物殺滅劑、殺真菌 劑和金屬減活劑。
本發(fā)明的腐蝕抑制組合物在功能液濃縮液中的濃度優(yōu)選是5至15質(zhì)量 %。該濃縮液優(yōu)選用水稀釋直到濃縮液在即用型混合物中的濃度不大于高至 約5至10質(zhì)量％。腐蝕抑制組合物在即用型混合物(功能液)中的濃度優(yōu)選 是0.1至2質(zhì)量％，尤其優(yōu)選0.2至0.7質(zhì)量％。
本發(fā)明的組合物中組分a)、 b)和任選d)與組分c)的質(zhì)量比優(yōu)選是5:1 至50:1，優(yōu)選8:1至30:1，尤其優(yōu)選10:1至20:1 。
如果本發(fā)明的組合物含有組分d)，那么以組分a)至d)的總和為基礎(chǔ)， 其包含比例為優(yōu)選2至98重量％,優(yōu)選40至80重量％。
組分a)的羧酸例如可以選自具有5至30個(gè)碳原子的單-或多元、飽和或 不飽和、直鏈或枝化脂族羧酸和在碳鏈中插入有雜原子并且在碳-雜原子鏈 中具有5至40個(gè)原子的羧酸。合適的羧酸的實(shí)例有直鏈飽和羧酸n-十二烷 酸、n-十四垸酸、n-十六垸酸和n-十八垸酸。二羧酸的實(shí)例有1,12-十二烷 二羧酸。羧酸優(yōu)選是具有5至30個(gè)碳原子的單-或多元、飽和或不飽和、直 鏈或枝化脂族羧酸和在碳鏈中插入有雜原子并且在碳-雜原子鏈中具有5至 40個(gè)原子的羧酸的混合物。優(yōu)選的羧酸(任選插入有雜原子)是其中飽和和/ 或不飽和的烷基的碳原子數(shù)分布的模式(大部分)為5至30，優(yōu)選8至24且 特別優(yōu)選10至20個(gè)碳原子的那些。例如，通式R-(0-C2H4)n-OCH2COOH 的醚羧酸可用作在碳鏈中插入有雜原子的羧酸，其中R代表具有6-24個(gè)碳 原子的直鏈或枝化、飽和或不飽和的垸基，n代表在1至12的范圍內(nèi)的數(shù)。 醚羧酸可以是具有不同基團(tuán)R和不同n值的分子的工業(yè)混合物。其實(shí)例有 工業(yè)月桂基醚羧酸，其中R代表具有12和14個(gè)碳原子并且n是約2.5的 直鏈、飽和垸基的混合物。
特別優(yōu)選妥爾油脂肪酸、菜籽油脂肪酸、蓖麻油脂肪酸或油酸或它們 的混合物用作羧酸(組分a))。
例如，單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N， N-二甲基乙醇胺、N， N-二 乙基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、單異丙醇胺、二異丙醇胺、 三異丙醇胺、N-異丙基乙醇胺、3-二甲基氨基丙基胺、2-氨基-2-甲基丙醇、
2- 氨基-l-丁醇、2-氨基-2-甲基-l， 3-丙二醇、二甘醇胺、2-氨基-2-乙基-l，
3- 丙二醇、三(羥基甲基)氨基甲垸、N， N-二乙基羥基胺、3-氨基丙醇、單 甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、單乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、單-正丙 基胺、二-正丙基胺、三-正丙基胺、單異丙基胺、二異丙基胺、乙基二異丙 基胺、單-正丁基胺、二-正丁基胺、三-正丁基胺、單環(huán)己垸胺、二環(huán)己烷 胺、單-2-乙基己基胺、雙-2-乙基己基胺、亞乙基二胺、二亞乙基三胺、三 亞乙基四胺、四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、六亞乙基七胺、嗎啉
(morpholine)、 N-甲基嗎啉、N-乙基嗎啉、氨基乙基哌嗪、2-(2-氨基乙基) 氨基乙醇，優(yōu)選單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、單異丙醇胺、 二甘醇胺或2-氨基-2-甲基丙醇，可用作有機(jī)胺和/或烷醇胺(組分b))。優(yōu)選 二甘醇胺用作有機(jī)胺。有機(jī)胺或垸醇胺可以提高腐蝕保護(hù)效果，并且通過(guò) 適當(dāng)選擇，還具有緩沖效果使得它們幫助保持組合物的pH在預(yù)定范圍。
椰子胺雙(亞甲基磷酸)或其鹽，優(yōu)選它們的銨鹽和/或其二甘醇銨鹽， 優(yōu)選用作組分c)。
優(yōu)選，選自具有5至30個(gè)碳原子的單-或多元、飽和或不飽和、直鏈或 枝化脂族羧酸的羧酸的羧酰胺用作組分d)。優(yōu)選，使用乙氧基化的羧酰胺 作為組分d)。酰胺化可以優(yōu)選用單乙醇胺或二甘醇胺進(jìn)行。乙氧基化度可 以在O和IO之間變化。
參照?qǐng)D1至4更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，但是不打算將本發(fā)明限于此。 圖1為以對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖顯示的實(shí)施例1測(cè)定的阻抗譜。頻率v沿X軸以對(duì) 數(shù)作圖。阻抗的絕對(duì)倒Z叩沿Y軸以對(duì)數(shù)作圖。用六亞甲基四(亞甲基磷酸) 的三乙醇銨鹽在鋁995上獲得的測(cè)定值以"A"表征并顯示為方形。用椰子胺 雙(亞甲基磷酸)的三乙醇銨鹽獲得的測(cè)定值以"B"表征并顯示為圓形。
圖2顯示了實(shí)施例2對(duì)結(jié)構(gòu)鋼St37測(cè)定的阻抗譜，同樣為對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖。 用含有1.50重量％的妥爾油脂肪酸、單乙醇胺和椰子胺雙(亞甲基磷酸)的銨 鹽的混合物的水溶液作為腐蝕抑制劑獲得表征為"C"并顯示為圓形的測(cè)定 值。用含有1.50重量％的妥爾油脂肪酸和單乙醇胺的混合物的水溶液作為 腐蝕抑制劑獲得表征為"D"并顯示為方形的測(cè)定值。
圖3顯示了實(shí)施例2對(duì)鋁7075測(cè)定的阻抗譜。用含有1.50重量％的妥 爾油脂肪酸、單乙醇胺和椰子胺雙(亞甲基磷酸)的銨鹽的混合物的水溶液作 為腐蝕抑制劑獲得表征為"C"并顯示為圓形的測(cè)定值。用含有1.50重量％的 妥爾油脂肪酸和單乙醇胺的混合物的水溶液作為腐蝕抑制劑獲得表征為 "D"并顯示為方形的測(cè)定值。
圖4顯示了 2鋁7075測(cè)定板在7天后的圖。表征為"I"的板是在沒(méi)有本 發(fā)明的腐蝕抑制劑的配制物中測(cè)定的。該板與該配制物接觸時(shí)被強(qiáng)烈腐蝕。 表征為"n"的板是在具有本發(fā)明的腐蝕抑制劑的配制物中測(cè)定的。7天后幾 乎沒(méi)有看見(jiàn)腐蝕。
在下面所示的實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)施例描述本發(fā)明，但是不打算用其限 制本發(fā)明，從整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)、實(shí)施例中所述的實(shí)施方案顯示其 應(yīng)用領(lǐng)域是顯而易見(jiàn)的。
實(shí)施例
阻抗測(cè)定是用Zahner的IM6阻抗分光鏡(Kronach， Germany)采用Thales V3.10軟件(同樣得自Zahner)控制和評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行的。玻璃測(cè)定單元的體積 為1 L并且在底部提供有直徑為35 mm的開(kāi)口。測(cè)定是用3-電極構(gòu)造電位 計(jì)進(jìn)行的。使用Schott的銀-氯化銀電極作為參照電極。鉑線用作反電極， 并且使用片狀鋁995 (按照DIN 1712)、鋁7075 (按照DIN 1725)或結(jié)構(gòu)鋼St37 (按照DIN 17100)作為工作電極。用作工作電極的小板的尺寸為6 x 6 cm并 通過(guò)ATM Sapphire 320磨光盤(grinding disc)磨光預(yù)處理。磨光期間，用 水涂布。小板用級(jí)別320、 600和1200的砂紙連續(xù)磨光。為了清洗除去有 機(jī)殘留物和金屬顆粒，將小板浸泡在含異丙醇的燒杯中。然后將該燒杯在 超聲浴中放10分鐘。從異丙醇中取出小板之后，用壓縮空氣將它們千燥。
在密封玻璃容器中制備含腐蝕抑制劑的溶液，同樣放置在超聲浴中持
續(xù)10分鐘。除非另有說(shuō)明，使用7.8。DH的自來(lái)水(Essen，Germany)。
就每一測(cè)定而言，允許30分鐘的等待時(shí)間以使得能夠在研究的系統(tǒng)中 建立平衡。以5 mV的振幅在0.01至1000 Hz (鋁)或0.001至1000 Hz (鋼)
的范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定期間，使空氣連續(xù)通過(guò)測(cè)定單元以確保恒定氧濃 度。室溫下進(jìn)行測(cè)定。
數(shù)據(jù)處理
測(cè)定的阻抗譜繪制成對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖。頻率V沿X軸以對(duì)數(shù)繪制。阻抗IZ，
沿Y軸以對(duì)數(shù)繪制。
如下評(píng)價(jià)腐蝕抑制劑的性能。低頻和高頻下的阻抗之差-前提是都達(dá)到
平穩(wěn)值-得到稱之為極化電阻的電阻(resistance)。該極化電阻與腐蝕電流成 反比。極化電阻越大，腐蝕越小。在為鋁的情況下，這種方式下測(cè)定的極 化電阻含有來(lái)自鋁表面上氧化鋁層的作用。然而，大于pH9.0時(shí)，該作用 可以忽略。
實(shí)施例l:
圖1顯示含有1.50重量。/。的六亞甲基四(亞甲基磷酸)的三乙醇銨鹽("A") 或者含有1.50重量。/。的椰子胺雙(亞甲基磷酸)的三乙醇銨鹽("B")的水溶液 的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖。用濃氨水將這些溶液的pH調(diào)整至pH 9.25。用鋁995作為 工作電極測(cè)定阻抗譜。
從圖1可以看到，椰子胺雙(亞甲基磷酸)鹽對(duì)鋁的保護(hù)效果要比六亞甲 基四(亞甲基磷酸)鹽的好得多?；谝影冯p(亞甲基磷酸)鹽的譜，可以估 計(jì)極化電阻為9 x 105Q.cm2。就六亞甲基四(亞甲基磷酸)鹽而言，測(cè)定為 5x 104Q.cm2，僅為用椰子胺雙(亞甲基磷酸)鹽獲得的二十分之一。
實(shí)施例2:
制備含有1.50重量W的下面物質(zhì)的混合物的水溶液("C"): 76質(zhì)量份的 妥爾油脂肪酸、19份的單乙醇胺和5份的椰子胺雙(亞甲基磷酸)的銨鹽。 此外，制備含有1.50重量％的80質(zhì)量份的妥爾油脂肪酸和20份的單乙醇
胺的混合物的水溶液("D")。用單乙醇胺將這些溶液的pH調(diào)整至pH 9.0。 在鋁7075和結(jié)構(gòu)鋼St37上測(cè)定阻抗譜。
從圖2和3的對(duì)數(shù)坐標(biāo)圖可知，對(duì)兩種混合物而言，對(duì)鋼的保護(hù)效果 實(shí)際上相同。譜-無(wú)論哪個(gè)圖-實(shí)際上一致。然而，鋁7075上的譜顯示 差異較大。妥爾油脂肪酸和單乙醇胺的混合物("D")的IZ^顯示增加10至 lHz。這種增加可能是由于殘余氧化鋁，它保證了表面在低pH下鈍化。加 入椰子胺雙(亞甲基磷酸)的銨鹽保證了IZ^在低于1 Hz的頻率范圍內(nèi)急劇上 升。這意味著，即使以低濃度，椰子胺雙(亞甲基磷酸)的銨鹽在鋁上產(chǎn)生的 保護(hù)效果比混合物D中存在的組分的保護(hù)效果好得多。
實(shí)施例3:浸泡實(shí)驗(yàn)
浸泡實(shí)驗(yàn)是用片狀鋁7075在室溫下在具有螺旋蓋的密封玻璃容器中進(jìn) 行的。這些片首先用級(jí)別400的砂紙手工濕磨光。之后，將這些片半浸泡 在液體中。使用下面配制物(配制物n)。(數(shù)據(jù)以質(zhì)量份計(jì))
45.0份的環(huán)垸基油(Nynast25T22)，
17.5份的油烯基/十六烷基乙氧基化物(EmulsogenM)，
8.2 份的妥爾油脂肪酸，
15.0份的三乙醇胺，
4.2 份的丁基二甘醇，
10.0份的本發(fā)明的腐蝕抑制組合物，由47.5重量％的油酸、47.5重量 %的單乙醇胺和5重量％的本發(fā)明的腐蝕抑制劑[椰子胺雙(亞甲基磷酸)的 銨鹽]組成，
0.1份的消泡劑(TegoAntifoam793)。
也測(cè)定相同配方，但是不含本發(fā)明的腐蝕抑制劑(使用10份的由50重
量％的油酸和50重量％的單乙醇胺組成的組合物)，作為對(duì)比(配制物1)。
圖4顯示了 7天后2個(gè)測(cè)定片的圖。在沒(méi)有腐蝕抑制劑的配制物中浸
泡的標(biāo)記為'T，的片上可以觀察到強(qiáng)腐蝕，而在有本發(fā)明的腐蝕抑制劑的配 制物中浸泡的標(biāo)記為"II"的片幾乎沒(méi)有觀察到腐蝕的痕跡。
權(quán)利要求
1.式(I)的腐蝕抑制劑，其中R1是飽和的、不飽和的或部分不飽和的、直鏈或枝化的具有5-30個(gè)碳原子的烴基，并且OR2至OR5相同或不同并且是OH或O-M+，M+是有機(jī)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子。
2、 如權(quán)利要求1的腐蝕抑制劑，其特征在于基團(tuán)R,是在烷基鏈中具 有0-20個(gè)碳原子的烷基苯基，或者是具有8-20個(gè)碳原子的飽和或部分不飽 和的、直鏈或枝化垸基。
3、 如權(quán)利要求1或2的腐蝕抑制劑，其特征在于M+是堿金屬離子、 銨離子或有機(jī)取代的銨離子。
4、 如權(quán)利要求1-3中至少一項(xiàng)的腐蝕抑制劑，其特征在于M+是四甲基 銨、四正丙基銨、四正丁基銨、單乙醇銨、二乙醇銨、三乙醇銨、N， N-二 甲基乙醇銨、N,N-二乙基乙醇銨、N-甲基二乙醇銨、N-甲基乙醇銨、單異 丙醇銨、二異丙醇銨、三異丙醇銨、N-異丙基乙醇銨、3-二甲基氨基丙基銨、 2-銨-2-甲基丙醇、2-銨-l-丁醇、2-銨-2-甲基-l，3-丙二醇、二甘醇銨、2-銨-2-乙 基-1， 3-丙二醇、三(羥基甲基)銨甲垸、N，N-二乙基羥基銨、3-銨丙醇、單 甲基銨、二甲基銨、三甲基銨、單乙基銨、二乙基銨、三乙基銨、單-正丙 基銨、二-正丙基銨、三-正丙基銨、單異丙基銨、二異丙基銨、乙基二異丙 基銨、單-正丁基銨、二-正丁基銨、三-正丁基銨、單環(huán)己烷銨、二環(huán)己烷 銨、單-2-乙基己基銨、雙-2-乙基己基銨、亞乙基二銨、二亞乙基三銨、三 亞乙基四銨、四亞乙基五銨、五亞乙基六銨、六亞乙基七銨、嗎啉正離子、 N-甲基嗎啉正離子、N-乙基嗎啉正離子、銨乙基哌嗪、二甘醇銨和域2-(2-銨 乙基)氨基乙醇離子。
5、 如權(quán)利要求l-4任意所述的腐蝕抑制劑在與鋁或鋁合金接觸的功能 液中的用途。
6、 如權(quán)利要求l-4任意所述的腐蝕抑制劑在與鋅、鋅合金、鎂、鎂合 金、鐵、鋼、電鍍或鍍鋅鋼或合金鋼接觸的功能液中的用途。
7、 用于鐵、鋼、鋁、鎂或鋅或它們的合金或混合物的腐蝕抑制組合物，含有a) —種或多種羧酸，b) —種或多種有機(jī)胺和/或垸醇胺，禾口c) 一種或多種權(quán)利要求l-4任意項(xiàng)的化合物。
8、 如權(quán)利要求7的組合物，其特征在于含有如下組分d) —種或多種乙氧基化的或未乙氧基化的羧酰胺。
9、 功能液，含有水和0.005重量％至<5重量％的一種或多種權(quán)利要求 l-4任意項(xiàng)的腐蝕抑制劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腐蝕抑制劑，尤其涉及通式(I)的腐蝕抑制劑，其中R₁是飽和的、不飽和的或部分不飽和的、直鏈或枝化的具有5-30個(gè)碳原子的烴基，和OR₂至OR₅相同或不同，并且是OH或O^-M⁺，M⁺是有機(jī)或無(wú)機(jī)陽(yáng)離子，本發(fā)明還涉及該腐蝕抑制劑的用途和含這種腐蝕抑制劑的組合物。
文檔編號(hào)C07F9/40GK101372496SQ20081014635
公開(kāi)日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月25日
發(fā)明者B-J·D·甘斯, R·亨澤爾 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)戈?duì)柕率┟滋赜邢薰?br>