新型蒸汽空間防腐蝕組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種蒸汽空間防腐蝕組合物，所述組合物包含腐蝕抑制劑、表面活性劑和可能的增稠劑，其中一種表面活性劑選自烷基胺乙氧基化物，并且所述組合物作為發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物及冷卻劑是有用的。
【專利說明】新型蒸汽空間防腐蝕組合物
[0001] 本發(fā)明涉及一種蒸汽空間（vapor space)防腐蝕組合物和一種蒸汽空間防腐蝕組 合物制劑，所述組合物和組合物制劑包含至少一種腐蝕抑制劑和至少一種特定的表面活性 劑。
[0002] 此外，已發(fā)現(xiàn)所述蒸汽空間防腐蝕組合物作為發(fā)動(dòng)機(jī)磨合（running-in)組合物 的用途或在冷卻劑中的用途，W及由該種蒸汽空間防腐蝕組合物制劑制備發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合 物和冷卻劑的方法。
[0003] 物體的腐蝕保護(hù)必須滿足永久性要求。同時(shí)，對(duì)于大量應(yīng)用而言，腐蝕保護(hù)尚未得 到令人滿意的解決。尤其，具有空腔的物體的腐蝕保護(hù)需要改進(jìn)。
[0004] 具體問題出現(xiàn)在物體與液體（如水）接觸或者液體被排出或去除時(shí)。之后，物體 通常無保護(hù)地被暴露在空氣中并且腐蝕。液體殘留通常會(huì)促進(jìn)該種腐蝕，所述液體殘留在 所述物體中并可形成腐蝕性環(huán)境。
[0005] 該尤其適用于用作測(cè)試操作的簡(jiǎn)單填充有發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物的發(fā)動(dòng)機(jī)。冷卻劑在 實(shí)踐中通常被用作發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物。測(cè)試結(jié)束后，再將發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物排出。相對(duì)較 小比例的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物通常保留在系統(tǒng)中。該加速了蒸汽空間內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)的腐蝕，所 述蒸汽空間可W無保護(hù)地產(chǎn)生腐蝕。
[0006] EP 1 111 092 A1記載了用于發(fā)動(dòng)機(jī)磨合階段的含有苯甲酸鹽的水性冷卻劑，及 其作為蒸汽空間腐蝕抑制劑的用途。
[0007] W0 02/051957記載了包含可具有一個(gè)或多個(gè)0H取代基的C1-C4單駿酸或二駿酸 的饋鹽的水性冷卻劑，W及所述水冷卻劑作為蒸汽空間腐蝕抑制劑的用途。
[0008] 歐洲申請(qǐng)第10190743. 4號(hào)記載了一種用作發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物或冷卻劑的蒸汽空 間防腐蝕組合物，其包含如當(dāng)麻油己氧基化物的腐蝕抑制劑、如聚丙帰酸醋的增稠劑，W及 如聚離的表面活性劑。該種聚離優(yōu)選為未經(jīng)混合的聚環(huán)氧焼、優(yōu)選C2-C4-環(huán)氧焼或苯基取 代的C2-C4-環(huán)氧焼、特別地為聚環(huán)氧己焼、聚環(huán)氧丙焼或聚（氧化苯己帰）或該些環(huán)氧焼的 嵌段共聚物或無規(guī)共聚物。該種聚環(huán)氧焼可通過環(huán)氧焼加聚至起始分子上而制備，所述起 始分子例如為飽和或不飽和脂族或芳族醇、飽和或不飽和脂族或芳族胺、飽和或不飽和脂 族駿酸或駿醜胺。對(duì)于每摩爾起始分子，該種聚離可包含1至300摩爾、優(yōu)選3至150摩爾 的環(huán)氧焼。
[0009] 本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種蒸汽空間防腐蝕組合物W及一種蒸汽空間防腐蝕 組合物制劑，所述組合物和組合物制劑具有防腐蝕特性、易操作，并且甚至在排出或去除大 部分的包含該蒸汽空間防腐蝕組合物的介質(zhì)后，仍提供良好的防腐保護(hù)。
[0010] 我們已據(jù)此發(fā)現(xiàn)了包含至少一種腐蝕抑制劑和至少一種表面活性劑的蒸汽空間 防腐蝕組合物，其中所述至少一種表面活性劑選自焼基胺己氧基化物。
[0011] 術(shù)語蒸汽空間是指空也體內(nèi)的空間，所述空也體位于液體上方或通過液體與該空 間物理連接。
[0012] 合適的腐蝕抑制劑為可W減少或完全防止物體腐蝕的所有材料。
[0013] 可借由本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物進(jìn)行保護(hù)的合適的物體可全部或部分由 可經(jīng)受腐蝕的任何材料組成。合適的物體，例如，可由金屬、塑料、木材或纖維素組成。
[0014] 合適的物體優(yōu)選全部或部分由金屬組成。在許多情況下，組成合適物體的金屬包 括鐵、鋼、鉛、鎮(zhèn)、鐵、饑、鉛、猛、鉆、媒、銅、鋒、鋼或鶴。特別合適的物體為全部或部分由含鐵 的金屬組成。
[0015] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，合適的物體具有至少一個(gè)用液體不完全填充的 空腔。
[0016] 在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，合適的物體具有至少一個(gè)全部或部分地具有金屬 表面的空腔。
[0017] 一類合適的腐蝕抑制劑例如為苯甲酸鹽類。優(yōu)選饋鹽或者堿金屬或堿±金屬的 鹽。特別優(yōu)選軸鹽或饋鹽。苯甲酸陰離子可為取代的或未取代的苯甲酸的陰離子。苯甲酸 的芳環(huán)上的取代基的實(shí)例為焼基，特別是甲基、己基、正丙基、異丙基、正下基、叔下基或異 下基。該些基團(tuán)可任選地被進(jìn)一步取代。所述苯甲酸可被單取代或帶有多取代基。優(yōu)選未 取代的苯甲酸或單取代苯甲酸。
[001引另一類合適的腐蝕抑制劑為單駿酸或二駿酸的饋鹽。優(yōu)選Ci-C。單駿酸或C2-C12 二駿酸的饋鹽。特別優(yōu)選C4-C12單駿酸或二駿酸的鹽。所述單駿酸或二駿酸可包含一個(gè)或 多個(gè)取代基。特別地，其可具有一個(gè)或多個(gè)0H基團(tuán)。
[0019] 另一類合適的腐蝕抑制劑為含氮雜環(huán)化合物，其優(yōu)選為芳族的含氮雜環(huán)化合物。 合適的含氮雜環(huán)化合物可具有一個(gè)或多個(gè)取代基。在一個(gè)優(yōu)選的變體中，所述含氮雜環(huán)化 合物與其它芳環(huán)稠合。優(yōu)選的含氮雜環(huán)化合物例如為哇類。特別優(yōu)選H哇或喔哇。合適 的哇類的實(shí)例為苯并哇和甲苯哇（toluazole)。合適的H哇的實(shí)例為苯并H哇和甲苯H哇 (tolutriazole)。合適的喔哇的實(shí)例為苯并喔哇和2-琉基苯并喔哇。
[0020] 其它合適的腐蝕抑制劑為磯酸鹽。該些首要的是磯酸的鹽。合適的磯酸鹽例如是 通過用堿調(diào)節(jié)磯酸水溶液的抑值而形成的。原則上，在防腐蝕組合物中形成可溶鹽的所有 的堿都適合用于調(diào)節(jié)pH值。優(yōu)選的堿為堿金屬氨氧化物，如氨氧化軸或氨氧化鐘。尤其當(dāng) 使用期間使用特別低的石灰水時(shí)，磯酸鹽優(yōu)選作為腐蝕抑制劑。
[0021] 其它合適的腐蝕抑制劑是亞硝酸鹽，如亞硝酸軸或亞硝酸鐘。通常將磯酸鹽與硝 酸鹽組合。
[0022] 水溶性仲胺或叔胺同樣適合用作腐蝕抑制劑。該類腐蝕抑制劑的實(shí)例是二己醇胺 和H己醇胺。
[0023] 在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物包含至少一種腐蝕抑制劑， 所述腐蝕抑制劑在具有其它組分的體系中具有合適的相轉(zhuǎn)變溫度Tp。該意指該些組分存在 于低于相轉(zhuǎn)變溫度的溶液中，但是形成相轉(zhuǎn)變溫度W上的第二液相。相轉(zhuǎn)變溫度特征在于 在加熱蒸汽空間防腐蝕組合物時(shí)出現(xiàn)渾濁的溫度。該也稱為濁點(diǎn)。出乎意料地，該種腐蝕 抑制劑提供改進(jìn)的腐蝕保護(hù)。
[0024] 通常，選擇腐蝕抑制劑使得所述相轉(zhuǎn)變溫度低于或者約等于使用期間蒸汽空間防 腐蝕組合物所達(dá)到的溫度。
[00巧]如果本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物用作發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物，則合適的相轉(zhuǎn)變溫 度例如為50至lOCrC、優(yōu)選70至9(TC，每種情況下根據(jù)DIN 53917來確定。
[0026] 在含水蒸汽空間防腐蝕組合物中具有合適相轉(zhuǎn)變溫度的腐蝕抑制劑的實(shí)例例如 為多元醇和駿酸的醋。合適的多元醇例如為二元醇、H元醇或四元醇，其可任選地被焼氧基 化并且可在石油化學(xué)上制備或基于可再生原材料制備。合適的醋通常具有至多10, OOOg/ mol,優(yōu)選少于5, OOOg/mol，且特別優(yōu)選少于2, OOOg/mol的摩爾質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施方案中， 合適的醋仍然帶有未醋化的醇基團(tuán)或駿酸基團(tuán)。
[0027] 其它合適的腐蝕抑制劑是脂肪族醇的聚離。所述脂肪族醇的聚離可完全在石油化 學(xué)上制備或者完全或部分基于可再生原材料制備。通常，所述脂肪族醇的聚離為焼氧基化 物、優(yōu)選己氧基化物。本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物特別優(yōu)選包含每摩爾含有2至200 摩爾環(huán)氧己焼（"E0")的脂肪族醇的聚離。特別地，脂肪族醇的聚離每摩爾包含4至100 摩爾的E0或每摩爾包含5至60摩爾的E0。除E0外，脂肪族醇的聚離還可包含不同含量的 其它環(huán)氧焼，如環(huán)氧丙焼、環(huán)氧下焼和/或氧化苯己帰。通常，根據(jù)DIN 53240,合適的脂肪 族醇的聚離具有10至500、優(yōu)選20至200的輕值。在一個(gè)實(shí)施方案中，輕值為30至100， 在另一個(gè)實(shí)施方案中，輕值為110至180。
[0028] 在含水蒸汽空間防腐蝕組合物中具有合適相轉(zhuǎn)變溫度的優(yōu)選的腐蝕抑制劑為焼 氧基化的當(dāng)麻油。優(yōu)選己氧基化的當(dāng)麻油。本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物特別優(yōu)選包含 每摩爾含有2至200摩爾E0的己氧基化的當(dāng)麻油。特別地，所述己氧基化的當(dāng)麻油每摩爾 包含4至100摩爾E0或每摩爾包含5至60摩爾E0。除E0外，焼氧基化的當(dāng)麻油還可包含 不同含量的其它環(huán)氧焼，如環(huán)氧丙焼、環(huán)氧下焼和/或氧化苯己帰。在水中的溶解度和相轉(zhuǎn) 變溫度受當(dāng)麻油的焼氧基化度和任選地各種環(huán)氧焼的比值的影響。
[0029] 本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物通常包含添加劑，其可穩(wěn)定抑值并因此同樣有 助于抑制腐蝕。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物包含例如測(cè)砂。
[0030] 本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物既可僅包含一種腐蝕抑制劑，但更通常地包含各 種腐蝕抑制劑的組合，所述各種腐蝕抑制劑至少之一為焼基胺焼氧基化物。
[0031] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，H哇與脂族和/或芳族單駿酸/二駿酸或其衍生物W及 測(cè)砂組合。
[0032] 在另一個(gè)實(shí)施方案中，苯甲酸鹽和水楊酸鹽與H己醇胺組合。
[0033] 蒸汽空間防腐蝕組合物中的至少一種腐抑制劑的比例可在寬范圍內(nèi)變化。在選擇 所述至少一種腐蝕抑制劑的量時(shí)，特別需要考慮腐蝕抑制劑的類型、待保護(hù)的物體的特性， W及尤其是使用蒸汽空間防腐蝕組合物的應(yīng)用。
[0034] 如果本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物用作冷卻劑或發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物，那么使用 中，所述蒸汽空間防腐蝕組合物通常包含0. 1至10重量％的腐蝕抑制劑。優(yōu)選0. 2至5重 量％，特別優(yōu)選0. 3至1重量％。在一個(gè)實(shí)施方案中，存在0. 25至0. 5重量％，在另一實(shí)施 方案中，存在0. 45至0. 8重量％。
[00巧]本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物可作為濃縮制劑而提供，所述濃縮制劑具有顯著 高較比例的腐蝕抑制劑，然后在使用前用水或其它溶劑稀釋。
[0036] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物包含至少一種增稠劑。 增稠劑通常為提高液體粘度的高分子量物質(zhì)。
[0037] 通常，作為0. 5重量％濃度水溶液的合適的增稠劑在2(TC下具有至少50mPas， 優(yōu)選500mPas、特別優(yōu)選2000mPas，且特別地至少5000mPas的粘度（動(dòng)態(tài)粘度，根據(jù) ASTM D 4016-08規(guī)定測(cè)定）。本文中所述所有粘度值是根據(jù)ASTM D 4016-08, W及手冊(cè) "Viskosi巧tsmessungen mit 化ookfield,化ookfield Elngineering L油s. Ve;rt;riebs Gm地9/99"測(cè)定。ASTM D 4016-08記載了測(cè)定特定砂漿的粘度的方法，該方法已被應(yīng)用于 本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物。在本發(fā)明上下文中實(shí)驗(yàn)測(cè)定的粘度全部在具有小樣品適 配器和型號(hào)SC4-34也軸的化ookfield LV DV III+儀器上測(cè)定。然而，所述0. 5重量％濃 度水溶液的粘度通常至多為5000mPas。
[0038] 本發(fā)明的蒸汽空間防腐蝕組合物可例如包含一種或多種天然增稠劑或優(yōu)選一種 或多種合成增稠劑或它們的混合物。
[0039] 增稠劑的選擇取決于用途、所需粘度范圍、使用溫度及待增稠的溶劑。只要增稠劑 體系不與所述腐蝕抑制劑、表面活性劑、待保護(hù)的物體或存在的任何其他組分發(fā)生任何不 合需要的相互作用，那么增稠劑的類型對(duì)于實(shí)施本發(fā)明來說不是關(guān)鍵的。
[0040] 合適的增稠劑的實(shí)例例如記載在Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen,卷 4, 2007 年第 2 版，285 至 316 頁中。
[0041] 天然增稠劑是天然產(chǎn)物增稠劑或可通過天然產(chǎn)物的后處理（例如提純操作，特別 是萃取）獲得的增稠劑。無機(jī)天然增稠劑的實(shí)例為層狀娃酸鹽，如膨潤±。有機(jī)天然增稠劑 的實(shí)例優(yōu)選為蛋白質(zhì)，如干酪素或優(yōu)選多糖。特別優(yōu)選的天然增稠劑選自瓊脂，角叉菜膠， 阿拉伯膠，海藻酸鹽，如海藻酸軸、海藻酸鐘、海藻酸鉛、海藻酸巧和丙二醇藻酸鹽，果膠，多 糖，半乳甘露聚糖（carubin)和糊精。
[0042] 優(yōu)選使用合成增稠劑。
[0043] 合適的合成增稠劑例如為部分水解的聚合物和己酸己帰醋的共聚物。該些優(yōu)選具 有70至97 %的水解度。特別優(yōu)選部分水解的聚己帰醇及聚己帰醇本身。
[0044] 為了本發(fā)明的目的，作為增稠劑的己酸己帰醋共聚物特別地為全部或部分水解的 己帰醇共聚物，特別是焼基己帰醋與己酸己帰醋的全部水解共聚物，所述水解共聚物優(yōu)選 具有5至20mol %的焼基己帰醋比例，非常特別優(yōu)選焼基己帰己酸醋與己酸己帰醋的共聚 物。其它可能的增稠劑是N-己帰化咯焼麗的均聚物和共聚物。
[0045] 其它合適的增稠劑為W下組分的均聚物和共聚物；丙帰酸和甲基丙帰酸及其鹽、 丙帰酸或甲基丙帰酸的醋、丙帰醜胺、己帰化咯焼麗、環(huán)氧焼（如聚環(huán)氧己焼）、苯己帰-馬 來酸酢共聚物及其鹽。
[0046] 優(yōu)選的合成增稠劑為包含丙帰酸的均聚物或共聚物。在本專利申請(qǐng)中，該種聚合 物也稱為聚丙帰酸醋。
[0047] 通常，合適的聚丙帰酸醋是弱交聯(lián)的。
[0048] 特別優(yōu)選的增稠劑為包含丙帰酸和丙帰醜胺的聚丙帰酸醋。
[0049] 非常特別優(yōu)選的合成增稠劑選自包含85至95重量％丙帰酸、4至14重量％丙帰 醜胺，W及0. 01至1重量％下式的（甲基）丙帰醜胺衍生物的共聚物：
[0050]
【權(quán)利要求】
1. 蒸汽空間防腐蝕組合物，其含有至少一種腐蝕抑制劑和至少一種表面活性劑，其中 所述至少一種表面活性劑選自烷基胺乙氧基化物。
2. 權(quán)利要求1的蒸汽空間防腐蝕組合物，其中所述至少一種烷基胺乙氧基化物包含至 少一個(gè)C3至C2(l烷基鏈。
3. 權(quán)利要求1或2的蒸汽空間防腐蝕組合物，其中所述至少一種烷基胺乙氧基化物包 含1至35個(gè)環(huán)氧乙烷單元。
4. 權(quán)利要求1至3的蒸汽空間防腐蝕組合物，其中所述至少一種烷基胺乙氧基化物包 含至少一個(gè)直鏈C7至C12烷基鏈和1. 8至9個(gè)環(huán)氧乙烷單元。
5. 權(quán)利要求1至4的蒸汽空間防腐蝕組合物，其另外地包含至少一種增稠劑。
6. 權(quán)利要求5的蒸汽空間防腐蝕組合物，其中所述增稠劑包含至少一種聚丙烯酸酯。
7. 權(quán)利要求1至6的蒸汽空間防腐蝕組合物，其包含至少一種蓖麻油乙氧基化物作為 腐蝕抑制劑。
8. 蒸汽空間防腐蝕組合物制劑，其包含0. 01至5重量％的一種或多種烷基胺烷氧基化 物作為至少一種表面活性劑、0. 01至10重量％的一種或多種腐蝕抑制劑、0至0. 3重量％ 的一種或多種增稠劑、75至99重量％的一種或多種防凍醇以及0至24重量％的水，所述防 凍醇選自鏈烷醇、二醇、聚亞烷基二醇及丙三醇。
9. 制備發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物或冷卻劑的方法，所述方法是通過將權(quán)利要求8的蒸汽空間 防腐蝕組合物制劑與水混合，分別形成具有至少50重量％的最終水含量的發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組 合物或冷卻劑。
10. 權(quán)利要求1至8的蒸汽空間防腐蝕組合物作為發(fā)動(dòng)機(jī)磨合組合物的用途。
11. 權(quán)利要求1至8的蒸汽空間防腐蝕組合物在冷卻劑中的用途。
【文檔編號(hào)】B65B55/19GK104395503SQ201380034222
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月26日
【發(fā)明者】H·迪特爾, U·尼茲西科 申請(qǐng)人:巴斯夫歐洲公司