Введение к работе
Актуальность работы. Наиболее распространенным видом коррозионного разрушения металлов является атмосферная коррозия, протекающая по электрохимическому механизму. По современным данным на ее долю приходится до 60% общих убытков от коррозии. Для защиты от атмосферной коррозии применяются ингибиторы, в ряду которых особое место занимают летучие ингибиторы (ЛИАК), способные защищать изделия сложной формы из различных металлов. К настоящему времени в качестве ЛИАК исследовано и рекомендовано несколько тысяч соединений. По причинам, связанным главным образом с экономической обстановкой в стране, объем производства ЛИАК, допущенных к применению ГОСТ на консервацию металлических изделий, в последние годы резко сократился. Разработка технологии производства и применения новых ЛИАК в настоящее время в основном развивается в направлении получения соединений для защиты одновременно нескольких металлов и сплавов, так как часто соединения, хорошо защищающие одни металлы, могут препятствовать пассивации других, либо наносить вред некоторым неметаллическим материалам и покрытиям.
К числу предложенных за последние годы ЛИАК для ингибирования коррозии черных и цветных металлов, обоснованно можно отнести лишь ВНХ-Л-20, ВНХ-Л-49, ИФХАН-29 и ИФХАН-100, однако их эффективность по отношению к цинку, кадмию, алюминию, магнию и их сплавам невелика. Таким образом, задача синтеза, разработки технологии производства и применения универсальных ЛИАК остается по-прежнему актуальной.
Цель работы: Разработка нового летучего ингибитора атмосферной коррозии черных и цветных металлов на основе анализа физико-химических аспектов действия летучих ингибиторов коррозии.
В задачи исследования входили: анализ и обобщение физико-химических аспектов механизма действия и эффективности ЛИАК черных и цветных металлов; выбор исходных продуктов и реакций синтеза термостабильных ЛИАК; синтез, установление структуры, определение физико-химических и защитных свойств новых ЛИАК - продуктов сложной конденсации циклогексиламина, морфолина и бензотриазола с формальдегидом и бензальдегидом; прогнозирование эффективности ингибиторов; исследование адсорбционных свойств; разработка технологии промышленного производства и применения ингибитора ВНХ-Л-408 (1-(фенил)-1-(морфолинометил)-бензотриазол).
Научная новизна.
анализ и обобщение физико-химических основ выбора исходных продуктов и реакций синтеза летучих ингибиторов атмосферной коррозии черных и цветных металлов на примере оснований Шиффа и Манниха;
синтез новых летучих ингибиторов атмосферной коррозии - продуктов сложной конденсации циклогексиламина, морфолина и бензотриазола с формальдегидом и бензальдегидом;
корреляционный анализ и прогнозирование эффективности летучих ингибиторов атмосферной коррозии стали;
адсорбционные свойства летучих ингибиторов коррозии - продуктов сложной конденсации азотсодержащих соединений с альдегидами;
установление причин увеличения эффективности ингибитора ВНХ-Л-408 (1-(фенил)-1-(морфолинометил)-бензотриазол) при нанесении на металлы в электростатическом поле.
Практическая значимость.
разработана и освоена в ОАО «ВНИИНефтехим» технология опытно-промышленного производства универсального ингибитора атмосферной и биологической коррозии ВНХ-Л-408;
разработаны основы технологии применения ингибитора ВНХ-Л-408 для защиты металлических изделий и инструкция по его применению при консервации металлических изделий по различным вариантам. В настоящее время ингибитор применяется на предприятиях приборостроительной и ювелирной промышленностей.
На защиту выносится:
обоснование выбора для синтеза летучих ингибиторов атмосферной коррозии черных и цветных металлов реакции сложной конденсации азотсодержащих соединений (циклогексиламина, морфолина, бензотриазола) с альдегидами (формальдегидом и бензальдегидом);
экспериментальные результаты по синтезу пяти новых ингибиторов, установлению их структуры и определению физико-химических свойств;
экспериментальные результаты коррозионных испытаний синтезированных ингибиторов и сопоставительный анализ экспериментальной и прогнозируемой эффективности;
экспериментальные результаты исследования адсорбции ингибиторов группы ВНХ-Л из водных растворов и из паровой фазы;
установление причин увеличения эффективности ингибитора ВНХ-Л-408 при нанесении на металлы в электростатическом поле;
технология опытно-промышленного производства и основы технологии применения ингибитора коррозии ВНХ-Л-408.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в т.ч. 5 статей (из них 4 – в журнале из списка ВАК) , 3 тезиса докладов и 1 доклад на международных конференциях и конгрессе.
Апробация работы. Результаты работы доложены на 7-ом Международном форуме «Топливно-энергетический комплекс России». Санкт - Петербург(14 – 17 апреля 2007 г.); 5-ой Международной школе-семинаре «Теоретические и прикладные аспекты защиты от коррозии промышленного оборудования». Ижевск (17 – 19 мая 2009 г); 20-м Международном Конгрессе « EUROCORR-2010». Москва (13-17 сентября 2010 г); Международной научно-практической конференции «Теория и практика современных электрохимических производств». Санкт - Петербург (10 – 12 ноября 2010 г.).
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и библиографического списка, включающего 254 ссылки на отечественных и зарубежных авторов (на 25 стр.), 4 приложений (на 35 стр.), содержит 153 стр. текста, в т.ч. 43 таблицы и 7 рисунков.
