新酸腐蚀抑制剂

阅读:368发布:2020-05-12

专利汇可以提供新酸腐蚀抑制剂专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于防冻冷却剂组合物的 有机酸 腐蚀 抑制剂 。该腐蚀抑制剂包括C8一元 羧酸 组分或其异构体和/或其盐和新-癸酸或其异构体和/或盐。本发明的腐蚀抑制剂与传统的腐蚀抑制剂相比,对金属表面提供了改进的保护,与只含单一一元羧酸组分的腐蚀抑制剂相比,还令人惊奇地提供了改进的腐蚀保护性。,下面是新酸腐蚀抑制剂专利的具体信息内容。

1.一种防冻冷却剂浓缩物,包括溶性液态醇凝固抑制剂腐蚀 抑制剂组合物,后者包括:(1)主要量的C8一元羧酸,或其异构体、 盐或混合物;和(2)新癸酸,或其异构体、盐或混合物;其中腐蚀抑制 剂的含量应使浓缩物中一元羧酸总量为0.001-5.0重量%。
2.按照权利要求1的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂组合物中 C8一元羧酸选自2-乙基己酸和新辛酸。
3.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂组合 物中一元羧酸组分是钠或盐形式。
4.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂组合 物进一步包括至少一种选自三唑、噻唑、二羧酸、磷酸盐、酸盐、 酸盐、苯甲酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐及其金属盐的附加腐蚀 抑制剂。
5.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂组合 物进一步包括芳族三唑或噻唑。
6.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂组合 物进一步包括苯并三唑、巯基苯并三唑或甲苯基三唑。
7.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂含量 应使一元羧酸在浓缩物中的总量为2.0-5.0重量%。
8.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂包括 C8一元羧酸组分或其异构体和/或盐,和新癸酸或其异构体和/或盐,二者 的重量比为100∶1-1∶1。
9.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂包括 C8一元羧酸组分或其异构体和/或盐,和新癸酸或其异构体和/或盐,二者 的重量比为3∶1。
10.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂包 括2.4-3.3重量%的C8一元羧酸组分或其异构体和/或盐,和0.8-1.1重量 %的新癸酸或其异构体和/或盐。
11.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中腐蚀抑制剂包 括3.1重量%的C8一元羧酸组分或其异构体和/或盐,和1.0重量%的新 癸酸或其异构体和/或盐。
12.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,其中水溶性液态醇 冷却剂凝固点抑制剂选自甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、 丙二醇、二亚丙基二醇、丁二醇、丙三醇、甘油一乙醚、甘油二甲醚、 烷基链烷醇以及它们的混合物。
13.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,进一步包括用量足 以调节配方的pH在6-10之间的碱金属氢氧化物。
14.按照权利要求1或2的防冻冷却剂浓缩物,还包括水,其用量 足以使配方中的水含量为10-90重量%。
15.按照权利要求1的防冻冷却剂浓缩物,包括:a)90-98重量%的 液态醇凝固点抑制剂;b)2.0-5.0重量%的2-乙基己酸或其异构体和/或 盐和新癸酸或其异构体和/或盐的混合物;c)至多0.5重量%甲苯基三唑; 和d)用量足以将浓缩物的pH调节到6.9至9.6的碱金属氢氧化物。
16.抑制内燃机中金属零件腐蚀的方法,包括使被保护的金属与按 照权利要求14的防冻冷却剂组合物接触的步骤。

说明书全文

一般地说,本发明涉及用于防冻冷却剂配方的有机酸腐蚀抑制 剂。更具体地说,本发明涉及在防冻冷却剂浓缩物和组合物中用作 腐蚀抑制剂,对冷却和/或加热系统中,例如在内燃机发现的那些系 统中的金属表面提供延长的腐蚀保护性的C8一元羧酸或它的异构 体和/或盐和新-癸酸或它的异构体和/或盘。

当在许多应用中所使用的某些金属或合金与含介质接触时, 腐蚀是长期存在的问题。例如,在内燃机的传热系统中,醇基传热流 体(即防冻剂)对传热系统的金属表面可能产生严重的腐蚀。在内燃 机的正常运行条件下(即高温和高压下)腐蚀加速使这个问题复杂化 了。表面特别易受到腐蚀。参见Darden等:“一元/二元酸组合用 作防冻配方中的腐蚀抑制剂”,“内燃机冷却剂、冷却系统材料和测试 的全世界趋势”SAE Int’l SP-811论文#900804,135-151页 (1990)(“SAE SP-811”)。

腐蚀抑制剂已经被用于解决这些问题。例如在防冻配方中已经 使用三唑、噻唑、酸盐、酸盐、磷酸盐、苯甲酸盐、硝酸盐、亚硝酸 盐和钼酸盐。例如参见美国专利4873011号,也参见SAE SP-811 135-138页、145-146页。但是这些腐蚀抑制剂有几个问题,这些 问题包括毒性(如硼酸盐、亚硝酸盐和钼酸盐)、损失和短的保护期。 参见美国专利4946616号、栏-31-45行;美国专利4588513号,栏 -55-64行;SAE SP-811,137-138页。同样,这些抑制剂中的许 多是特效的金属,因此它们要求多组分的配方,制备更困难,对工业 制备来说更易损失。参见加拿大专利1142744号2-3页。

有机酸如一元和/或二元羧酸也已经用作腐蚀抑制剂。参见美 国专利4382008号(C7-C13二元羧酸和传统的腐蚀抑制剂的组合); 4448702号(3或3个以上原子的二羧酸);4647392号(一元和二 元酸的组合)和4946616号(C10和C12二酸的组合)。

但是这些有机酸的配方也遭遇到许多问题。例如在几种商业防 冻剂(例如芝加哥的“Havoline”延长防冻剂/冷却剂的寿命;通用汽 车公司的“Dex-Cool”防冻剂、冷却剂;加拿大Tire’s“Motomaster” 长寿命和由英国国防部提出的目前所使用的标准配方(参见Specifi- cation TS 10177,“防冻剂,抑制的乙二醇,AL-39”))是更难于工业 化使用的,这是因为癸二酸以固体销售,因此在传热流体中要求加热 将其溶解。同样癸二酸通常易损耗,由于目前只有一个国内工业供 应商(Union Camp公司),所以难于商购。参见SAE SP-811141- 142页。癸二酸和更高级的二元羧酸在防冻配方中使用硬水也倾向 于难溶解。参见美国专利4578205号栏-52-64行。

欧洲专利公开479470号涉及了有下式至少一种酸的腐蚀抑制 剂: 其中R1、R2和R3是相同或不同的C1-C10烷基,或基R1、R2和R3 的一个是H,其它的两个R基是C1-C10烷基。但是,这篇欧洲专利 公开并没有揭示一元羧酸的任何特定的组合,也没教导或建议这些 组合将会有用。实际上,所公开的多酸的组合只包括癸二酸,如前所 讨论的癸二酰有几个缺点。

含新-癸酸(有机一元羧酸)的腐蚀抑制剂也已经提出。美国专 利4390439号(“Schwartz等”)公开了在水流体中新-癸酸作为腐 蚀抑制剂的应用。但是,Schwartz等并没有教导或建议只使用其它 的有机酸(除苯甲酸外)或与新-癸酸组合作为腐蚀抑制剂。

SAE SP-811也公开了新-癸酸可能作为腐蚀抑制剂。但是 SAE SP-811涉及了一元羧酸和包括癸二酸的二元羧酸的组合作 为腐蚀抑制剂的应用。虽然SAE SP-811也建议新-癸酸作为腐 蚀抑制剂有效,但是SAE SP-811也教导由于新-癸酸的使用受溶 解度考虑……的限制,所以它的使用还相距甚远(p.147)。

这样,提供易制备和使用易购原料的有效的腐蚀抑制剂仍然是 希望的。

本发明的一个目的是提供改进的有机酸腐蚀抑制剂,所述的腐 蚀抑制剂包括C8一元羧酸组分或其异构体和/或盐和新-癸酸或其 异构体和/或盐。与传统的腐蚀抑制剂、其它的有机酸腐蚀抑制剂和 只包括C8一元羧酸组分或只有新-癸酸的腐蚀抑制剂相比,较小量 的新-癸酸加入C8一元羧酸产生了令人惊奇的改进抑制腐蚀性质 的效果。C8一元羧酸组分优选为2-乙基己酸或新-辛酸,而更优 选2-乙基己酸。

这些腐蚀抑制剂还可任选地包括其它的有机酸腐蚀抑制剂如二 元羧酸的腐蚀抑制剂和传统的腐蚀抑制剂如三唑、以及其它的添加 剂如消泡剂、染料、pH值缓冲剂、水垢抑制剂、螯合剂和分散剂。

本发明的另一目的是提供包括这些腐蚀抑制剂的防冻冷却剂的 配方和在加热和/或冷却系统中,主要是内燃机系统中利用这些配方 进行金属表面的腐蚀保护的方法。

图1A示出了实施例4的配方的I型点蚀电位时间图。

图1B示出了实施例3的配方的I+型点蚀电位时间图。

图1C示出了实施例2的配方的II型点蚀的电位时间图。

为了更充分地理解本发明,进行下述的详细描述。

本发明的腐蚀抑制剂包括C8一元羧酸组分(即单一的C8一元 羧酸或C8一元羧酸的混合物)或其异构体和/或盐和新-癸酸组分 或其异构体和/或盐。新-癸酸是一元羧酸类型的新酸。术语“新 酸”指的是三烷基乙酸,其通式为: 其中基团R1、R2和R3都是烷基。新-辛酸和新-癸酸之类的新酸 可容易地例如Exxon化学品公司得到。

与传统的和/或有机酸组分的腐蚀抑制剂和只包括C8一元羧酸 组分或只有新-癸酸组分的腐蚀抑制剂相比,把较小量的新-癸酸 加到一元羧酸组分产生了令人惊奇地改进抑制腐蚀性质的效果。

本发明的腐蚀抑制剂优选包括2-乙基己酸(“2-EHA”)或新 -辛酸,或其异构体和/或盐和新-癸酸或其异构体和/或盐。正如 新-癸酸那样,2-EHA和新-辛酸比癸二酸价格低廉,更易得到(2 -EHA可从例如ALLCHEM工业公司、ASHLAND化学品公司、 BASF公司、Brook化学品有限公司、EASTMAN化学品集团和联合 碳化物公司购得;新-辛酸可从例如Exxon化学品公司购得)。这 些一元羧酸是以液体而不是固体(就象癸二酸)得到,因此更易于以 工业规模制备腐蚀抑制剂。

本发明的腐蚀抑制剂的酸组分也可以是酸组分的金属盐、铵 盐或胺盐的形式。盐类优选是一元羧酸的碱金属盐、更优选一元羧 酸的钠或盐。

本发明的腐蚀抑制剂也可包括一种或几种附加的腐蚀抑制剂, 例如三唑、噻唑、二羧酸、磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐、硝酸盐、 亚硝酸盐、钼酸盐、或其碱金属盐。本发明的腐蚀抑制剂进一步优选 包括三唑或噻唑,更优选芳族三唑或噻唑,例如苯并三唑、巯基苯并 噻唑或甲苯基三唑(“TTZ”)和最优选TTZ。

根据应用情况也可使用其它的添加剂。适宜的添加剂包括消泡 剂(例如联合碳化物公司生产的“PM-5150”、BASF公司生产的 “P1uronic L-61”、和美国联合公司生产的“Patco 492“或Patco 415”)、染料(例如Abbey彩色有限公司生产的“Alizarine绿”、“Ura- nine黄”或“绿AGS-液”、Crompton&Knowles公司生产的桔色II (酸性桔色7)或“Intracid Rhodamine WT(酸性红388)”、pH值缓冲 剂、水垢抑制剂和/或螯合剂和分散剂(例如孟山都化学品公司生产 的“Dequest”、Miles有限公司生产的“Bayhibit”、Nalco化学品公司生 产的“Nalco”或“NalPREP”)。

据估计,本发明的腐蚀抑制剂可以在许多应用方面使用,在这些 应用中,金属表面(例如铝、黄铜、焊药或其它的合金)与含 水的介质相接触。例如,它们可与水力流体、水基切削油、油漆、可乳 化油、金属切削流体、飞机防冻剂和润滑脂结合使用。

本发明的腐蚀抑制剂特别适宜在防冻冷却剂配方中使用,例如 在内燃机的防冻冷却剂浓缩物和组合物中使用。

在一个实施方案中,公开了防冻冷却剂浓缩物,它还包括水, 其用量足以使配方中的水含量为10-90重量%。

在又一个实施方案中,公开了防冻冷却剂浓缩物,包括:a)90-98 重量%的液态醇凝固点抑制剂;b)2.0-5.0重量%的2-乙基己酸或其 异构体和/或盐和新癸酸或其异构体和/或盐的混合物;c)至多0.5重量 %甲苯基三唑;和d)用量足以将浓缩物的pH调节到6.9至9.6的碱 金属氢化物。

在防冻冷却剂浓缩物中,少量的腐蚀抑制剂加入大量的水溶性 液体醇凝固点抑制剂中。可以添加的腐蚀抑制剂的量约0.001%- 约5.0%,(浓缩物中一元羧酸的总重量百分数),优选为约2.0%一 约5.0%。腐蚀抑制剂包括C8一元羧酸组分或它的异构体和/或盐 和较少量的新-癸酸或它的异构体和/或盐。与单个酸组分的腐蚀 抑制效果相比,所使用的新-癸酸的量是足以产生腐蚀抑制剂抑制 的综合效果。腐蚀抑制剂优选包括C8一元羧酸组分和新-癸酸组 分,其比率为100∶1-约1∶1,更优选约3∶1 。在一个优选的实施方 案中,腐蚀抑制剂包括C8一元羧酸组分的量足以使在防冻冷却剂浓 缩物中这种组分以约2.4Wt%-约3.3Wt%存在,更优选约3. 1wt%。新-癸酸存在的量足以使它在防冻冷却剂浓缩物中的浓度 为约0.8wt%-约1.1wt%,而更优选约1.0wt%。

防冻冷却剂还可包括一种或几种附加的腐蚀抑制剂,例如三唑、 噻唑、二羧酸、磷酸盐、硼酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、 钼酸盐或其碱金属盐。这些附加的腐蚀抑制剂可以直达约5.5wt% 的浓度添加。防冻冷却剂浓缩物优选包括直达约0.8wt%的三唑或 噻唑,而更优选直达约0.5wt%。

防冻冷却剂浓缩物的大部分(即75wt%-99.999wt%)、优选 90Wt%-99.999wt%)包括液态醇凝固点抑制剂。适宜的液体醇凝 固点抑制剂包括能够作为传热流体使用的任何醇或传热介质,而优 选至少是一种醇,选自甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙 二醇、二亚丙基二醇、丁二醇、丙三醇、甘油的一乙醚、甘油的二甲醚、 烷氧基链烷醇(例如甲氧基乙醇)和其混合物。优选的醇选自乙二 醇、二甘醇、丙二醇、二亚丙基二醇和其混合物。

防冻冷却剂还包括足以调节pH值在约6.0-约10.0,优选约 6.9-约9.6之间的碱金属氢氧化物的量。pH值小于6.0或大于 10.0的配方易于腐蚀金属表面。如上所述,其它的添加剂可以根据 应用情况而使用。

最普通使用的防冷剂配方是防冻冷却剂组合物。在这些配方 中,防冻浓缩物通常用水来稀释以使组合物中存在10wt%-约 90wt%、优选约25wt%-约75wt%的水,余量是防冻冷却剂浓缩 物。

本领域的技术人员将会估计到,当配方的其它组分进行很少的 调整时,在具体防冻冷却剂配方中所使用的腐蚀抑制剂(和它的组合 物)的量可以改变。

本发明也提供了用于内燃机中金属零件抑制腐蚀的方法。这些 方法包括用本发明的上述的腐蚀抑制剂接触待保护金属的步骤。

为了更好的理解本发明,描述如下的实施例。

实施例

制备26种不同的防冻冷却剂浓缩物(实施例1-26)。这些配 方的组分在下表1-4中描述。每种配方以具体量含用作水溶性液 态醇凝固点抑制剂的乙二醇,调节pH值到约9.0的氢氧化钠 (NaOH),甲苯三唑钠(“NaTTZ”)和去离子水。

如下表1所示,实施例1-4相应于已知的防冻冷却剂浓缩物, 用作对照配方。这些实施例包括含传统腐蚀抑制剂的配方(实施例 1)、含有机酸(一元羧酸为主要成分)腐蚀抑制剂的配方(实施例2, 主要只含有机酸腐蚀抑制剂和少量的NaTTZ)和含传统的腐蚀抑制 剂及有机酸(二羧酸为主要成分)的配方(实施例3和4)。

                                 表1

                                对照配方                 实施例号     组分(wt%)   1   2   3   4   乙二醇   93.76   94.3   95.7   95.6   NaTTZ,50%溶液   0.22   0.5   0.2   0.4   NaNO3,40%溶液   0.26   0   0.5   0.5   Na2MoO4,35%溶液   0.51   0   0.2   0   Borax,20%乙二醇溶液   2.1   0   0   0   75%磷酸溶液   0.18   0   0   0   巯基苯并噻唑钠   0.55   0   0   0   硅酸钠,Grade 40溶液.   0.33   0   0   0   50%NaOH溶液   0.68   1.7   1.3   1.4   去离子水   1.34*   0.1   0.1   0.1   2-EHA   0   3.2   0   0   癸二酸(固体)   0   0.2   0   2.0   十二双酸   0   0   2.0   0   新-庚酸   0   0   0   0   新-辛酸   0   0   0   0   新-癸酸   0   0   0   0   恒电流点蚀电位Ep,mV   (型)   -270   (I)   1000   (II)   470   (I+)   150   (I)   ASTM D-4340   (腐蚀速率,mg/cm2/周)   0.3   0.8   0.8   0.7 *还包括消泡剂、染料和聚硅氧烷

如下表2所示,实施例5-8是一元羧酸防冻浓缩物,都只有单 一的酸组分:2-EHA(实施例5)、新-庚酸(实施例6)、新-辛酸(实 施例7)和新-癸酸(实施例8)。

                   表2

2-EHA、新-庚酸、新-辛酸或新-癸酸的一种的配方               实施例号        组分(wt%) 5  6  7  8 乙二醇 94.7  94.7  94.6  94.7 NaTTZ,50%溶液 0.5  0.5  0.5  0.5 NaNO3,40%溶液 0  0  0  0 Na2MoO4,35%溶液 0  0  0  0 NaOH,50%溶液 1.5  1.5  1.6  1.5 去离子水 0.1  0.1  0.1  0.1 2-EHA 3.2  0  0  0 癸二酸(固体) 0  0  0  0 十二双酸 0  0  0  0 新-庚酸 0  3.2  0  0 新-辛酸 0  0  3.2  0 新-癸酸 0  0  0  3.2 恒电流点蚀电位Ep,mV (型) 1640 (II)  1445  (II)  2030  (II)  -112  (I) ASTM D-4340 (腐蚀速率,mg/cm2/周) 0.8  0.6  0.6  0.7 如下表3所示,实施例9-14是包含2-EHA和新-癸酸的混合物 的腐蚀抑制剂(实施例9-11)和新-辛酸与新-癸酸混合物的腐蚀 抑制剂(实施例12-14)。

                      表3

   C8一元羧酸和新-癸酸的混合物的配方                       实施例号         组分(wt%) 9  10  11  12  13  14 乙二醇 94.8  94.8  94.8  94.7  94.7  94.7 NaTTZ,50%溶液 0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5 NaNO3,40%溶液 0  0  0  0  0  0 Na2MoO4,35%溶液 0  0  0  0  0  0 NaOH,50%溶液 1.4  1.4  1.4  1.5  1.5  1.5 去离子水 0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1 2-EHA 2.4  1.6  0.8  0  0  0 癸二酸(固体) 0  0  0  0  0  0 十二双酸 0  0  0  0  0  0 新-庚酸 0  0  0  0  0  0 新-辛酸 0  0  0  2.4  1.6  0.8 新-癸酸 0.8  1.6  2.4  0.8  1.6  2.4 恒电流点蚀电位:Ep,mV (型) 2340 (II)  1715  (II)  110  (I+)  2620  (II)  1390  (II)  -61  (I+) ASTM D-4340(腐蚀速率, mg/cm2/周) 0.4  1.1  1.2  0.8  0.5  0.7

如下表4所示,其余的防冻冷却剂浓缩物包含对比的腐蚀抑制 剂。这些配方或含2-EHA和新-辛酸的混合物(实施例15-17), 或含新-庚酸与2-EHA(实施例18-20),或含新-辛酸(实施例 21-23)或含新-癸酸(实施例24-26)的混合物。

                                   表4

                                  对比配方                                                              实施例号         组分(wt%)   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   乙二醇   94.6   94.6   94.6   94.7   94.7   94.7   94.6   94.6   94.6   94.6   94.6   94.6   NaTTZ,50%溶液   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   0.5   NaNO3,40%溶液   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   Na2MoO4,35%溶液   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   NaOH,50%溶液   1.6   1.6   1.6   1.5   1.5   1.5   1.6   1.6   1.6   1.6   1.6   1.6   去离子水   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   0.1   2-EHA   2.4   1.6   0.8   2.4   1.6   0.8   0   0   0   0   0   0   癸二酸(阈体)   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   十二双酸   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0   新-庚酸   0   0   0   0.8   1.6   2.4   0.8   1.6   2.4   2.4   1.6   0.8   新-辛酸   0.8   1.6   2.4   0   0   0   2.4   1.6   0.8   0   0   0   新-癸酸   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0.8   1.6   2.4   恒电流点蚀电位Ep,mV   (型)   1765   (I)   1275   (II)   1315   (II)   875   (II)   552   (II)   880   (II)   1775   (II)   1188   (II)   1000   (II)   950   (II)   1305   (II)   648   (I+)   ASTM D-4340(腐蚀速   率,mg/cm2/周)   0.8   0.8   0.8   0.9   1.2   1.8   0.5   0.6   0.8   0.6   1.1   1.1 所测试的配方的每一种都是室温(约20℃)和在91-111KPa压力下 在混合容器中制备。在每种情况下,乙二醇首先加入混合容器,同时 开始搅拌,其余组分按下述顺序添加:酸组分、NaOH、NaTTZ、水和 其它的腐蚀抑制剂(如果有的话)。所有组分都是按如下商购:乙二 醇购自联合碳化物公司、NaTTZ溶液购自PMC Specialties Group、 40%NaNO3溶液购自Chilean Nitrate Sales Corp;35%Na2MoO4溶 液购自North金属&化学品公司、50%NaOH溶液购自Occidental Petroleum;2-EHA购自ASHLAND化学品公司、癸二酸购自Union Camp公司、十二双酸购自DuPont和新-酸购自Exxon化学品公 司。

制备后,各实施例配方都进行福特汽车公司实验室试验方法 BL5-1,“铝热交换器中预报抑制冷却剂腐蚀效果的快速方法”(恒 电流点蚀电位试验)和在散热条件下内燃机冷却剂中浇铸铝合金腐 蚀的ASTM D-4340标准试验方法”(铝热表面试验)。如下所述, 这些试验是用于评价内燃机冷却剂的腐蚀抑制效果的众所周知的试 验分析方法。 恒电流点蚀电位

恒电流点蚀电位试是用于评价腐蚀抑制剂防止点蚀效果的标准 的电化学方法。使用这种试验预报内燃机冷却剂对铝热换器合金防 止点蚀和裂蚀形成的效果。该试验测量内燃机冷却剂中铝合金的点 蚀电位(Ep)。参见上述的福特汽车公司,BL5-1。试验方法是已知 的。参见Wiggle等“内燃机冷却剂腐蚀抑制剂对铝的效果”,Corro- sion80 National Association of Corrosion Engineering Conference Pa- per#69和Wiggle等”预报铝热交换器中抑制内燃机腐蚀的冷却 剂的效果的快速方法”,SAE Paper #800800,汽车工程师协会,旅 行者汽车会议,1980,6,Dearborn,Michigan,本文引入参考。

这种试验提供腐蚀抑制剂如何防止样品上保护氧化膜的破坏和 随后点蚀形成的测量方法,和提供了一旦开始形成点蚀,腐蚀抑制剂 如何再钝化表面的测量方法。总的来说,这些试验的结果可分为三 种类型。

在第一种类型中(型I)(如图1A所述),当金属表面发生极化 时,在开始的几秒钟内,电位迅速地增加到某个最大值。然后钝化膜 破裂,继之电位迅速地增加。一旦电位、点蚀生长和点蚀再钝化间达 到平衡,点蚀电位就整平。图1A描述了实施例4配方这种试验的 结果。

在第二种类型中(I+型)(图1B所述)极化发生时,钝化膜的破 裂几乎立即发生。电位起初降低,但是随时间升高。这种升高表明 在金属表面电流抑制膜的形成。图1B描述了实施例3配方的这种 试验结果。

在第三种类型中(型II)(图1C所述),破裂后电位并不降低。 反之,整个试验过程中,电位迅速提高到贵金属电位,然后保持恒定 或稍微增加。图1C描述实施例2配方的这种试验结果。

许多商业的防冻配方的点蚀电位为-200-十200mV。一般来 说,在固定的电流密度,Ep值越高(更正),防冻配方在防止点蚀中就 越有效。参见上述的福特汽车公司,BL5-1,上述Wiggle等,论文# 69和上述SAE论文#800800和上述SAE SP-811,138页,右栏44 行。

实施例1-26配方的恒电流点蚀电位腐蚀试验的结果列于上述 的表1-4。对每种配方来说,使用100μA/cm2的电流密度测定点蚀 电位。

如上述的表1-4所示,含C8一元羧酸和新-癸酸的腐蚀抑制 剂(实施例9-14,表3)的显示电位Ep值或在-200-+200mV的 可接受范围以上或在其内。反之,包含C8一元羧酸和较小量新-癸 酸的腐蚀抑制剂(实施例9和12,表3)显示了包括对照组配方(实施 例1-4,表1)的所有试验配方的最高Ep值。

同样,包含C8一元羧酸和少量新-癸酸的腐蚀抑制剂(实施例 9和12,表3)比仅含单一一元羧酸组分的配方的Ep值预期的令人 惊奇地显示出更高的Ep值。例如,少量的新-癸酸加入到2-EHA (实施例9,表3),与只含2-EHA的配方(1640mY,实施例5,表2) 或只含新-癸酸的配方(-112mY,实施例8,表2)的Ep值相比,导 致产生了2340mV综合Ep值。同样,少量的新-癸酸加入到新- 辛酸(实施例12,表3),与只含新-辛酸(2030mV,实施例7、表2)或 新-癸酸(-112mV,实施例8,表2)相比,导致产生了综合Ep值为 2620mV。

当利用包含两种C8一元羧酸没有新-癸酸的腐蚀抑制剂(实施 例15-17,表4),或使用包含新-庚酸和C8一元羧酸的腐蚀抑制剂 (实施例18-23,表4)时,更高的综合Ep值没有观察到。同样,把少 量的新-癸酸加到新-庚酸(实施例24-26,表4),与只含新-庚酸 的配方(实施例6,表2)或只含新-癸酸的配方(实施例8,表2)相比 时并没有产生综合的效果。 ASTM D-4340铝热表面试验

铝热表面试验是用于评价腐蚀抑制剂效果的另一标准方法。这 种试验测量防冻配方的腐蚀性质产生的金属样品腐蚀速率。按 ASTMD-3306,试验样品产生的腐蚀速率所允许的最大值为1. 0mg/cm2/星期。这种试验结果也列于上述的表1-4。如上述的表 所示的,包含C8一元羧酸和少量新-癸酸的防冻浓缩物(实施例9 和12,表3)产生的腐蚀速率分别为0.8和0.4mg/cm2/星期,小于 ASTM D-3306的标准1.0mg/cm2/星期。这就说明了本发明的腐 蚀抑制剂不仅保护铝受点蚀的腐蚀,而且保护铝圆筒形容器头部受 气蚀造成的腐蚀。

本领域内的技术人员将会估计到,本发明可以通过除上述方案 外的方案来实施,本发明上述方案仅是用于说明的目的而不是限制 本发明,本发明仅由下述的权利要求限定。

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