Содержание к диссертации
Введение
Часть 1. Литературный обзор - Тенденции совершенствования технологических жидкостей
1.1, Характеристики технологических жидкостей 4
1.2 Физико-химические свойства технологических жидкостей 21
1.3 Ингибиторы коррозии металлов в технологических жидкостях 26
1.4 Методы оценки коррозионного воздействия технологических жидкостей на металлы
Часть 2. Экспериментально - теоретическая часть . 49
2.1 Разработка метода экспресс - оценки коррозионных потерь металлов в жидкостях на водно-гликолевой основе
2.2 Изучение эффективности ингибиторов и антикоррозионных комплексов
2.3 Универсальные антикоррозионные комплексы (суперконцентраты) 94
2.3.1 Суперконцентрат на основе бензоат-нитрит-боратной системы 96
2.3.2 Суперконцентрат на основе алканоламмонийфосфатов 101
2.3.3 Суперконцентрат на основе калиевых солей ортофосфорной кислоты
2.3.4 Суперконцентрат на основе динатрийфосфата двенадцативодного
2.3.5 Суперконцентрат на основе бензоата натрия и бензотриазола (ингибитор коррозии «ТОРСА»)
2.3.6 Суперконцентрат на основе алканоламиноборатов 109
2.3.7 Суперконцентрат на основе солей карбоновых кислот 112
2.3.8 Суперконцентрат на основе этаноламиноборатов 120
2.3.9 Тормозная жидкость «ТОРСА ДОТ-4» 124
2.3.10 Негорючая гидравлическая жидкость «ТОРСА» 130
Выводы 132
Литература
- Физико-химические свойства технологических жидкостей
- Методы оценки коррозионного воздействия технологических жидкостей на металлы
- Изучение эффективности ингибиторов и антикоррозионных комплексов
- Суперконцентрат на основе алканоламиноборатов
Введение к работе
Актуальность работы. Для обеспечения антикоррозионных свойств технологических жидкостей на водно-гликолевой основе в их составах необходимо использовать ингибиторы коррозии Перспективным направлением совершенствования технологии получения таких жидкостей является создание концентрированных универсальных , ингибирующих комплексов (суперконцентратов), которые могли бы служить единой, основой для приготовления составов различных технологических жидкостей Однако сведения о таких комплексах ограничены и порой противоречивы
Разработка суперконцентратов представляет несомненный интерес, поскольку обеспечивается гибкость производства, как по номенклатуре, так и по объемам выпускаемых жидкостей, значительно снижаются трудо- и энергозатраты, требуется минимум технологического оборудования
Цель работы Создание универсальных ингибирующих комплексов -суперконцентратов для охлаждающих, гидравлических, смазочно-охлаждающих жидкостей и теплоносителей бытового и промышленного назначения.
Научная новизна.
- Получены данные о коррозионно-электрохимическом поведении в водно-
гликолевых растворах металлических конструкционных материалов, как в
виде отдельных образцов металлов, так и в виде короткозамкнутых систем
- Разработана методика экспресс-оценки коррозионного воздействия
жидкостей на водно-гликолевой основе на совокупность металлов,
входящих в состав технологических систем
Получены данные об эффективности ряда ингибиторов и ингибирующих композиций в водно-гликолевых растворах
Выявлено влияние на эффективность защиты металлов совместного использования антикоррозионных комплексов на основе солей карбоновых кислот в бензоат-боратных, в нитрит-боратных и в бензоат-фосфатных ингибирующих системах
- Показано, что на основе разработанных суперконцентратов, можно
получить ряд жидкостей различного назначения
Практическая значимость. Получен ряд ингибирующих комплексов для приготовления технологических жидкостей различного назначения на основе этиленгликоля и его производных. Синтезированы, новые продукты-
полиприсоединения алкиленоксидов к одно- и двухосновным спиртам и их
производным с целью дальнейшего использования в качестве
антикоррозионных и загущающих добавок в производствах гидравлических жидкостей и концентратов СОЖ Разработаны и внедрены в промышленность универсальные ингибиторы коррозии для гидротормозных, охлаждающих и смазочно-охлаждающих, негорючих гидравлических жидкостей семейства «ТОРСА»
На защиту выносятся;
- Данные о коррозионно-электрохимическом поведении металлических
конструкционных материалов технологических систем в водно-гликолевых
растворах, как в виде отдельных металлов, так и в виде короткозамкнутых
систем
- Электрохимическая методика экспресс - оценки коррозионного
воздействия жидкостей на водно-гликолевой основе на конструкционные
металлы, из которых изготовлены технологические системы.
- Данные об эффективности ряда разработанных ингибирующих систем в
водно-гликолевых растворах
- Ингибирующие комплексы - суперконцентраты для приготовления
технологических жидкостей на основе этиленгликоля и его производных
- Универсальные ингибиторы коррозии для гидротормозных, охлаждающих
и смазочно-охлаждающих жидкостей семейства «ТОРСА»
Результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах, в 12 патентах на изобретения, докладывались на 2-ой Международной научно-практической конференции «Материалы в автомобилестроении» (Тольятти, 2003г) и на конференции-конкурсе ИНЭОС РАН (Москва,2003г)
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов, приложения и списка литературы, 139 стр, 23 рис, 97 табл Список литературы состоит из 160 наименований
Физико-химические свойства технологических жидкостей
В данном обзоре рассматриваются три группы технологических жидкостей: охлаждающие жидкости (теплоносители), гидравлические жидкости, в том числе негорючие гидравлические (НГЖ) и гидротормозные жидкости (ГТЖ), смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ).
Охлаждающие жидкости. В качестве теплоносителя, используемого в теплообменных аппаратах, системах теплоснабжения и для охлаждения двигателей внутреннего сгорания жидкостью, обладающей наилучшей совокупностью теплофизических свойств, является вода. Однако при отрицательных температурах окружающей среды применение воды становится невозможным. Наиболее доступными теплоносителями, обладающими стабильными низкотемпературными свойствами, являются жидкости на основе водных растворов алифатических спиртов, гликолей и их производных, глицерина и неорганических солей (рассолов), главным образом хлоридов натрия, магния и кальция.
Значения удельных теплоємкостей и теплопроводностей водных растворов одно- и многоатомных спиртов и рассолов при концентрациях, обеспечивающих низкие температуры замерзания жидкостей (Т3 -30С), достаточно высоки.
Охлаждающие жидкости и теплоносители на основе рассолов нетоксичны, нелетучи, негорючи и взрывобезопасны. Основной их недостаток - высокая коррозионная активность [1,2]. Наибольшая коррозия обычно наблюдается в местах смачивания поверхности рассолом при его проникании через уплотнители соединений. Скорость коррозии значительно возрастает при увеличении температуры рассола. Греющие трубки из латуни в процессе эксплуатации в насыщенных растворах хлоридов натрия и кальция становились хрупкими, а их поверхность, соприкасающаяся с рассолом, покрывалась слоем меди.
Значительное влияние на скорость коррозии углеродистых сталей оказывает рН рассола. Оптимальной является щелочность, соответствующая значению рН=8,5ч-10. Сильнощелочные рассолы вызывают точечную коррозию.
Одним из важнейших факторов, усиливающих коррозию металлов в растворах солей, является присутствие в них растворенного кислорода. Концентрированные растворы менее агрессивны, чем разбавленные, ввиду меньшей растворимости в них кислорода.
Значительное влияние на скорость коррозии металлов в рассолах оказывают и другие факторы - скорость потока, наличие двуокиси углерода и соединений серы, характер анионов и некоторых катионов в растворе, растворимость продуктов коррозии и возможность образования на металле защитной пленки.
Эффективным способом борьбы с коррозией в рассольных системах является применение ингибиторов [3]. Широкое практическое применение имеют фосфаты, полифосфаты, карбонат и нитрит натрия, окись кальция и др. Наиболее эффективными ингибиторами для рассолов являются хроматы, которые защищают от коррозии практически все металлические конструкционные материалы, в том числе и наиболее распространенный материал - углеродистую сталь. Однако применение хроматов сильно ограничено из-за их высокой токсичности и по причине того, что данные ингибиторы являются опасными, т.е. имеющими критическую концентрацию, ниже которой они начинают стимулировать развитие точечной коррозии. Фосфаты менее эффективные ингибиторы коррозии, чем хроматы.
В качестве ингибиторов коррозии черных металлов в растворах хлоридов используются молибдаты лития и натрия [4], а также гекса- и декаметиленимины [5]. Коррозия меди и ее сплавов достаточно надежно предотвращается применением в рассольных системах бензоата натрия и бензотиазола.
Алюминий и его сплавы в растворах хлоридов натрия и кальция стойки, как при высоких, так и при низких температурах [6,7].
При использовании рассолов в качестве охлаждающих жидкостей в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) опасно выкипание воды, вызывающее перенасыщение рассола и выпадение избытка солей, приводящего к закупорке каналов.
В качестве охлаждающих жидкостей для ДВС, из-за низких значений теплоємкостей, ограниченное применение нашли некоторые предельные углеводороды, например керосиновая фракция с температурой кипения ТКИП=205-260С, и силиконовые жидкости - полисилоксаны, температура застывания которых не превышает минус 65 -г- 70С [8].
Широкое распространение получили охлаждающие жидкости на основе водных растворов одно-, двух- и трехатомных спиртов, а также их некоторых производных. Известны антифризы, основным компонентом которых являются метанол, этанол, н-пропанол и изо-пропанол, фурфуриловый спирт или его смеси с вышеназванными спиртами, моно-, ди-, триэтиленгликоли и их смеси, моноалкиловые эфиры этиленгликолей, 1,2-пропиленгликоль и его монометиловые эфиры, а также глицерин, как в индивидуальном виде, так и в смеси с гликолями.
Помимо высоких теплофизических свойств, обеспечивающих эффективное охлаждение двигателя, и низких температур замерзания, ОЖ должны обладать рядом физико-химических свойств. К охлаждающим жидкостям предъявляется ряд требований [9, 10]: высокая температура кипения, малая вязкость при низких температурах, низкая коррозионная активность, низкая склонность к пенообразованию, инертность по отношению к изделиям из резины, пластических масс, лакокрасочным покрытиям автомобилей; наличие буферной емкости в интервале рН 7,5-г9,5; стойкость к воздействию жесткой воды, отсутствие резкого запаха и низкая токсичность. Жидкости на основе алифатических одноатомных спиртов, несмотря на ряд неоспоримых достоинств, имеют ограниченное применение в качестве охлаждающих жидкостей для двигателей внутреннего сгорания из-за низких значений температуры кипения.
Охлаждающие жидкости на основе 1,2-пропиленгликоля и глицерина, удовлетворяющие практически всем предъявляемым требованиям, не получили широкого применения по причине дефицитности сырья и высоких значений вязкости при низких температурах.
В настоящее время практически весь мировой автомобильный рынок использует охлаждающие жидкости на основе этиленгликолей, так как по комплексу свойств - низкой температуре замерзания, большой теплоемкости, высокой температуре кипения, относительно низкой вязкости и стоимости, эти жидкости наиболее полно отвечают предъявляемым требованиям.
Высокая коррозионная активность по отношению к металлам присуща всем водосодержащим жидкостям. Коррозионные процессы, протекающие в электролитах, насыщенных кислородом, являются по своей природе электрохимическими [11], кинетика которых определяется скоростями окисления металла и восстановления воды до ионов гидроксила, составом и величиной водородного показателя жидкости, скоростью ее движения и температурой. По данным [12], в присутствии этиленгликоля многие металлы корродируют с большей скоростью, чем в воде, что, по мнению авторов, вызвано агрессивностью продуктов термоокисления гликоля.
Методы оценки коррозионного воздействия технологических жидкостей на металлы
Низшие гликоли - прозрачные, бесцветные, достаточно вязкие гигроскопические жидкости, не имеющие запаха. Температуры кипения и плавления, вязкость и плотность гликолей значительно выше, а давление паров значительно ниже, чем у одноатомных спиртов с тем же числом атомов углерода. У низших полиэтиленгликолей и их производных по мере увеличения оксиэтильных групп значительно повышаются температуры кипения, замерзания и вязкость, и, в значительно меньшей степени - плотность и коэффициент преломления [121].
Низшие гликоли полностью смешиваются с водой, а также с органическими соединениями, растворимыми в воде. Предельные углеводороды практически не растворимы в гликолях; растворимость ароматических соединений возрастает по мере увеличения молекулярной массы гликоля.
Одноатомные и многоатомные спирты так же, как и вода, являются гидроксилсодержащими амфотерными растворителями. Однако по степени ассоциированности молекул с помощью внутримолекулярных и межмолекулярных связей многоатомные спирты, наряду с водой, наиболее структурированные растворители. От степени ассоциированности гидроксилсодержащих жидкостей зависят их основные термодинамические и кинетические характеристики. Многоатомные спирты обнаруживают аналогичную с водой аномальную зависимость вязкости и удельного объема от температуры и природы растворенных ионов [122]. Степень структурированности спиртов влияет на величину константы автопротолиза, значение которой у воды и этиленгликоля оказывается близким. Величина удельной электропроводности % у этиленгликоля на два порядка больше, чем у метанола и этанола и приближается к удельной электропроводности воды.
Важным свойством гликолей является способность понижать температуру замерзания водных растворов, в которых они ассоциируют с водой, образуя гидраты. Характерным свойством гликолей и их растворов является способность к переохлаждению.
К числу наиболее применяемых эфиров гликолей относятся моноэтиловые эфиры этиленгликоля (этилцеллозольв) и диэтиленгликоля (этилкарбитол). Этилцеллозольв и этилкарбитол при нормальных условиях -достаточно подвижные бесцветные жидкости. Этилцеллозольв полностью смешивается с водой и со всеми используемыми в технике растворителями. Этилкарбитол обладает аналогичными свойствами, но в нем ограниченно растворяются углеводороды, особенно при пониженных температурах.
Для водных растворов этих соединений характерны отрицательные значения парциальных объемов и низкие температуры замерзания. Так, 50%-ный водный раствор этилкарбитола замерзает при температуре ниже -55С. Растворы указанных эфиров в этилен - и диэтиленгликолях замерзают при более низких температурах, чем индивидуальные соединения.
У более высокомолекулярных полиэфиров начинают проявляться поверхностно-активные свойства, которые в сочетании с отличными низкотемпературными свойствами, высокими значениями температуры кипения и гигроскопичностью, позволяют использовать данные соединения в качестве основы для гидротормозных жидкостей.
Химические свойства гликолей хорошо изучены и подробно описаны в литературе. В данном разделе имеет смысл более подробно остановиться на тех химических превращениях гликолей, которые могут протекать в процессе эксплуатации специальных жидкостей, изготовленных на их основе, а именно на реакциях, связанных с термической деструкцией и окислением гликолей.
В процессе эксплуатации в застойных зонах технологических систем, например в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания, могут возникать "hot pot -горячие точки, температура которых может превышать 200С. В таких условиях на поверхностях металлов могут протекать реакции термической деструкции, а в присутствии кислорода - и термоокислительной деструкции гликолей. Так деструкция триметиленгликоля на окиси алюминия при температуре 250-350С приводит к образованию аллилового спирта. Полное превращение 1,4-бутандиола в тетрагидрофуран происходит при его нагревании в присутствии окиси алюминия или среднего фосфата щелочного металла. В работе [123] сообщается, что дегидратация 1,4-, 1,5- и 1,6-алкандиолов на А120з протекает при температуре 220-250С с образованием диоксанов. Жидкофазная дегидратация диолов в присутствии молибденового ангидрида протекает неоднозначно с образованием сложной смеси продуктов. Подробно исследована термическая деструкция пропиленгликоля, изобутиленгликоля и их производных над окисью алюминия или в присутствии концентрированной фосфорной кислоты. Показано, что основными продуктами дегидратации пропиленгликоля при температуре 280С являются аллиловый спирт и ацетон, а при 300С-только ацетон.
Исследование поведения ряда диолов, таких как триметиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,5-пентандиол, 1,6-гександиол на фосфате кальция и окиси алюминия при температурах 250-350С позволило сделать заключение о том, что на первой стадии диолы дегидратируются в двух направлениях - в Р-окиси и непредельные спирты, причем (3-окиси далее изомеризуются в непредельные спирты и карбонильные соединения. Однако наряду с этими соединениями отмечено образование и продуктов распада диолов - метилового и этилового спиртов, ацетальдегида и др.
Изучение эффективности ингибиторов и антикоррозионных комплексов
Возвращаясь к рассмотрению трехэлектродной системы сталь - чугун - алюминий, характер приведенных кинетических кривых растворения данных металлов можно объяснить следующим образом: в течение первых суток эксперимента, потенциал стального образца положительнее потенциалов алюминия и чугуна, он находится под катодной защитой, чему соответствует минимальные значениея скорости его растворения.
Чугунный образец в это же время является анодом как по отношению к стали, так и по отношению к алюминию, и это обстоятельство определяет максимальную скорость его коррозии.
Когда значения потенциалов стального и чугунного образцов выравниваются оба металла испытывают анодную поляризацию со стороны алюминиевого образца, величины скоростей растворения металлов состовляют 0,032 и 0,045 г/м -час, эти значения превышают значения скоростей их растворения в том случае, когда между ними отсутствует электролитический контакт (0,020 и,0,033 г/м2-час соответственно) (рис. 2.11). -ф, МВА
Таким образом, через 12-15 часов пребывания данной электрохимической системы в водно-гликолевом растворе, алюминиевый образец становится катодом по отношению, как к чугунному, так и к стальному образцу, и это означает, что использование алюминия в качестве катода в экспресс-методике определения коррозионного воздействия водно-гликолевых растворов на металлы является обоснованным.
Для выяснения возможности моделирования стандартных испытаний, провели электролиз смеси "ОЖК" - вода в соотношении 1:1 на катоде из алюминия и аноде, состоящем из стальной и чугунной пластин, соединенных параллельно. Результаты испытаний представлены в табл.2.10.
Из таблицы видно, что при плотности токе і =5,0 mA/см результаты испытаний достаточно хорошо согласуются с данными полученым по стандартной методике. Таким образом, рабочим режимом для электрохимического моделирования коррозии алюминия, стали и чугуна является ток - 5,0 mA/см , время - 60 мин.
В качестве объекта для сравнительной оценки данных о коррозионных потерях испытуемых материалов, полученных методом гальваностатического растворения металлов со способом по ГОСТ 28084-89, были выбраны про мышленные образцы концентрата ОЖК " ТОСОЛ-ТОРСА " по ТУ 6-15-2007-98 (производитель - ЗАО "Булгар-Синтез" г. Казань) и широко известный концентрат ОЖК «ТОСОЛ-АМ» по ТУ 6-02-751-86.
Испытания проводили в охлаждающих жидкостях ОЖ-40 «ТОСОЛ» (Т3 -40С), которые были приготовлены из данных концентратов путем их разбавления водой в объемном соотношении 56%ОЖК : 44%Н20.
В табл. 2.11 представлены величины массовых потерь металлов, полученные гальваностатическим методом в сравнении со среднестатистическими данными результатов испытаний стандартным методом, проведенных в ГосНИИ-25, УЛИР ОАО «АВТОВАЗ» и ЦЛО ОАО «КАЗАНЬОРГСИНТЕЗ».
Из данных таблицы видно, что величины массовых потерь, измеренные обоими методами, удовлетворительно совпадают. Результаты коррозионных испытаний ОЖК «ТОСОЛ-АМ» приведены в табл. 2.12.
При исследовании систем металлов, значительно различающихся по своим электрохимическим свойствам, например медь - припой - латунь, можно легко обнаружить ряд следующих отличий. Так, если коррозионные потери отдельно взятых образцов цветных металлов в этих же электролитах, незначительно отличаются друг от друга (табл.2.14), то более существенные отличия в коррозионном поведении данных металлов наблюдаются в присутствии ингибиторов коррозии, например тетрабората натрия (табл.2.15 - 2.16).
Приведенные экспериметальные данные показывают, что в воде тетрабо-рат натрия значительно снижает коррозионные потери припоя, меди и в меньшей степени латуни (в водно-гликолевых растворах этот эффект проявляется только в отношении припоя). В тоже время при наличии между испытуемыми материалами электролитического контакта, в водном растворе тетрабората натрия степень защиты припоя составляет 94%, но при этом значительно возрастают коррозионные потери меди и латуни (для водно-гликолевых растворов влияние, оказываемое тетраборатом натрия, не столь существенно).
Проиллюстрируем это утверждение следующим примером. Из данных табл.2.15 следует, что степень защиты припоя, испытуемого в виде отдельной пластины в 0,7%-ном водном растворе тетрабората натрия, составляет 49,5%, в то время как при его совместных испытаниях в контакте с медью и латунью, данный показатель возрастает до величины z=94,3% (по данным табл.2.16). Для аналогичных водно-гликолевых растворов, величина z отдельно взятой пластины припоя составляет 18,6%, а при ее электролитическом контакте с медью и латунью наблюдается даже процесс инициирования коррозии припоя. Нетрудно убедиться в том, что и в случае аналогичных испытаний образцов, выполненных из меди и латуни, степени защиты данных металлов в растворах тетрабората натрия также различны. Таким образом, в дальнейшем мы будем оценивать свойства ингибиторов коррозии только в строго определенном контексте с изучаемой электрохимической системой.
Предлогаемая экспресс-методика оценки коррозионного воздействия жидкостей на водно-гликолевой основе на металлические конструкционные материалы технологических систем, позволяет сократить время проведения испытаний (с 336 до двух часов) и быстро выбрать из группы ингибирующих комплексов, несколько наиболее эффективных, не делая между ними более тонких различий. Для получения более точных данных о защитной способности конкретных ингибиторов или их композиций (ингибирующих комплексов) в условиях, максимально приближенных к эксплуатации, следует провести их дальнейшие испытания в соответствие с общепринятыми стандартами, ГОСТ 28084-89.
Для каждой из систем металлов (медь - припой - латунь, алюминий-сталь-чугун) определен свой режим испытаний.
Для первой системы: в качестве анодов закрепляют пластины из меди, латуни и припоя, а в качестве катода - угольный стержень; через ячейку пропускают постоянный ток 30 мА в течение 30 мин.
Для второй системы: в качестве анодов закрепляются пластины из чугуна и стали, а в качестве катода - алюминиевая пластина, через ячейку пропускают постоянный ток 50 мА в течение 60 мин.
При создании эффективных ингибирующих комплексов для водно-гликолевых растворов большое значение приобретает подробное изучение влияния ингибиторов и их комбинаций на коррозию исследуемых материалов. Анализ литературных данных показывает, что основой значительного числа антикоррозионных комплексов являются несколько больших групп ингибиторов коррозии, таких как: боратные, борат-нитритные, бензоат-нитритные, на основе органических и неорганических фосфатов, солей аминов и алканоламинов, солей алифатических карбоновых, дикарбоновых и ароматических кислот.
Коррозионные испытания проводили в 50% об. водном растворе этиленгликоля в соответствии с разработанным методом гальваностатического растворения металлов и методом по ГОСТ 28084-89.
Имеются многочисленные и зачастую взаимоисключающие данные по ингибирующему действию тетрабората натрия на металлы в водно-гликолевых растворах. Так ряд авторов утверждает, что в данных растворах, в интервале концентраций 0,75-1,5% обеспечивается надежная защита стали, алюминия и его сплавов, меди, латуни, олова и свинца. В то же время из данных других исследователей следует, что при данных концентрациях тетрабората натрия только латунь и припой не подвергаются значительному агрессивному воздействию водно-гликолевого раствора. По мнению Эванса [159] пассивация металлов тетраборатом натрия связана с образованием фазовых окислов или кислородного слоя, возникающего за счет взаимодействия металлов с водой.
Суперконцентрат на основе алканоламиноборатов
Ингибирующий комплекс на основе динатрийфосфата был получен последовательным растворением компонентов в воде с последующим добавлением раствора соли 2-меркаптобензтиазола и этиленгликоля (содержание динатрийфосфата и тетрабората натрия - 5,5-6,0% и 7,0-7,5% соответственно) (табл. 2.57).
Ингибирующий комплекс Эффективность защиты металлов (потери массы, мг) компоненты Содержалие,%масс. припой медь латунь А! сталь чугун динатрийфосфатдвенадцативодныйбуракарбонат натриянатриевая соль 2-меркаптобензтиазолатрилон-Бводаэтиленгликоль 5,0-6,06,5-7,0 0,5-0,60,05-0,06 0,30-0,32 10,0-12,0 до 100,0 15,3 2,6 2Д 2,1 2,5 2,8 коррозионные потери металлов были определены в 10%-ных водно-гликолевых растворах ингибирующих комплексов по методике ASTM D-1384.
Ингибитор коррозии предназначен для ОЖК (в виде 16-18%-ыхрастворов в этиленгликоле), для теплоносителей (10%-ых водно-гликолевых растворов).
Ранее было установлено, что динатрийфосфат двенадцативодный в концентрациях 0,45-0,55%» является достаточно эффективным ингибитором коррозии для всех исследуемых конструкционных материалов, однако в интервале данных концентраций он не обеспечивает требуемого значения показателя резерва щелочности, что вызывает необходимость введения в рецептуру ингибирующего комплекса соединения, обладающего буферной емкостью, например буру. Тетраборат натрия обладает не высокой степенью
Добавление натриевой соли 2-меркаптобензтиазола (Na-каптакс) и карбоната натрия позволяет снизить агрессивное воздействие жидкости на цветные металлы, которое вновь усиливается при введении в состав комплексона (трилон-Б), необходимого для обеспечения устойчивости жидкости к воздействию жесткой воды.
Снизить коррозионные потери припоя удалось путем введения в данный антикоррозионный комплекс разработанного ингибитора коррозии на основе бензотриазола и бензоата натрия, при этом степень защиты припоя увеличилась с 45 до 92%.
Суперконцентрат на основе динатрийфосфата и концентрат ОЖК «ТОРСА-ТОСОЛ» выпускаются по ТУ 2422-002-49254410-2000 и ТУ 6-15 106 2007-98 ЗАО «Булгар-Синтез» на производственных мощностях Казанского ОАО «Казаньоргсинтез». Концентрат ОЖК «ТОРСА-ТОСОЛ» в настоящее время поставляется на все крупнейшие автозаводы России, включая АВТОВАЗ, для первой заправки автомобилей.
Суперконцентрат на основе бензоата натрия и бензотриазола (ингибитор коррозии «ТОРСА»)
Ингибитор коррозии получен взаимодействием о-фенилендиамина с нитритом натрия в присутствии бензойной кислоты (мольные соотношения 1:1:2) в растворе этиленгликоля с последующей нейтрализацией избытка бензойной кислоты водным раствором гидроксида натрия. Концентрации бензотриазола и бензоата натрия в данном ингибиторе составляют 10 и 20% соответственно. Антикоррозионный комплекс «ТОРСА» (табл. 2.59) может применяться как самостоятельно, так и как соингибитор в сочетании с другими ингибиторами, для предотвращения коррозии черных и цветных металлов.
Ингибитор коррозии «ТОРСА» выпускается по техническим условиям ТУ 2422-009-57253465-2003 ЗАО «Булгар-Синтез» г. Казань. На основе общей схемы синтеза бензотриазола нами разработано несколько вариантов рецептур ингибитора коррозии на его основе (табл. 2.60), в состав которых вместо или наряду с бензоатом натрия могут входить соли щелочных металлов любой другой карбоновой или минеральной кислоты, выбор которой осуществляется в зависимости от поставленной задачи.
Табл. 2.60 - Состав универсального ингибирующего комплекса и эффективность защиты металлов Ингибирующий комплекс Эффективность защиты металлов (потери массы, мг) компоненты Содержание,%масс. припой медь латунь А1 сталь чугун динатрийфосфатдвенадцативодныйбуракарбонат натриянатриевая соль 2-меркаптобензтиазолатрилон-БИК «ТОРСА»вода этиленгликоль коррозионные потери металлов были определены в 10%-ных водно-гликолевых растворах ингибирующих комплексов по методике ASTM D-1384.
Ингибитор коррозии предназначен для ОЖК (в виде 16-18%-ыхрастворов в этиленгликоле), для теплоносителей (10%-ых водно-гликолевых растворов).
Антикоррозионный комплекс на основе алканоламиноборатов был получен взаимодействием технического триэтаноламина с борной кислотой (мольные соотношения 2:1) в этиленгликоле или диэтиленгликоле с последующим смешиванием полученного продукта взаимодействия с водным раствором нитрита натрия (содержание этаноламмонийборатов - 70-75%, нитрита натрия - 6-7%) (табл. 2.61). (диэтиленгликоль или оксиэтилированный н-бутанол) Ингибирующий комплекс может использоваться в рецептурах концентратов ОЖК, теплоносителей, концентратов полусинтетических и синтетических и полусинтетических СОЖ (в количествах 45-55% от массы концентрата).
