Необходимость применения в смывках ингибиторов коррозии обусловлена коррозионной активностью компонентов смывок — кислот, органических растворителей, щелочей.
Коррозионная активность органических растворителей объясняется наличием в них примесей — нафтеновых кислот, серу- содержащих соединений, воды и т. д. Вода присутствует, например, в диметилформамиде и хлорированных углеводородах. В результате гидролиза диметилформамида образуется муравьиная кислота, в результате гидролиза метиленхлориде — соляная кислота [42]. Для нейтрализации кислых примесей в метиленхлориде — сырце рекомендуется на стадии ректификации вводить триэтил — амин, что значительно снижает кислотность растворителя [43].
О стойкости различных металлов при действии агрессивных сред можно судить по следующим данным [24, с. 19]:
Действие ингибиторов коррозии заключается в подавлении коррозионных процессов на анодных и катодных участках поверхности [6, с. 172—176].
Анодные ингибиторы затрудняют процесс ионизации металлов за счет ионов, которые образуют на поверхности анодных участков пассивные пленки. К таким ингибиторам относятся нитраты, хроматы и дихроматы щелочных металлов и щелочи.
Катодные ингибиторы уменьшают содержание кислорода в растворе, повышают перенапряжение катодного процесса и уменьшают площадь катодов. К катодным ингибиторам восстановительного типа относится, например, сульфид натрия ЫагБОз, к ингибиторам, уменьшающим площадь электродных участков,— гидрокарбонат кальция Са(НСОз)г и сульфат цинка ZnSOe, способные образовывать в результате химических процессов нерастворимые соединения — карбонат кальция СаСОз и гидроксид цинка Zn(OH)2. Ингибиторами, повышающими водородное перенапряжение, являются соли тяжелых металлов. Из органических соединений типичный катодный ингибитор коррозии — гидрохинон.
При использовании ингибиторов коррозии необходимо учитывать, в каких средах они должны работать и каким образом эти среды воздействуют на металлы. Для использования в нейтральных и щелочных средах наибольшее распространение получили нитрит натрия и соли хромовой кислоты. Они применяются самостоятельно, либо в смеси с карбонатом, фосфатом или гидрофосфатом натрия, уротропином, бензоатом алюминия и другими соединениями. Для ингибирования коррозии меди и цинка в щелочных средах применяют сульфитцеллюлозный щелок и водные вытяжки торфа, для меди используют также эфиры фталевой кислоты, например дибутилфталат, казеин, олеиновую кислоту.’
В смывки на основе органических растворителей, имеющих кислый характер, вводят низкомолекулярные органические соединения различных классов — углеводороды, альдегиды, кислоты, амины и др. Чаще всего это моно — и триэтаноламин, циклогексил — амин, бензоат натрия, смесь катапина с формальдегидом и анилином [34, с. 4].
Ниже показана эффективность некоторых ингибиторов кислотной коррозии стали в 10%-й соляной кислоте при 25 °С [44, с. 309]:
Мочевина
Гидрохинон
Пиридин
Тиомочевина
Представляют интерес кислотные ингибиторы коррозии Унисг, разработанные Уфимским нефтяным институтом на основе производных 1,3-диоксана [32, с. 10]. Их физико-химические свойства приведены в табл. 9. Ингибиторы коррозии Унист входят в состав смывки АС-і [32].
6 Заказ В00
Марка |
Температура |
Плотность |
Показатель |
|
Производное 1,3-дноксана |
кипения. |
при 20 °С, |
преломления |
|
•с |
г/м* |
при 20 вС |
||
Унист-11 |
4-Метил-4-фенил — 1,3-дноксан |
102 |
1,0872 |
1,5236 |
Унист-12 |
4-Фенил-1,3-дноксан |
112 |
1,0763 |
1,5305 |
Унист-15 |
4-4-Дн метил-1,3-диоксан |
109 |
1,0335 |
1,4938 |
Уннст-16 |
5-Хлорметнл-5- морфолин-2- алкнн-1,3-дноксан (алкил |
103 |
1,0935 |
1,5873 |
С,-С5) |
На рис. 16 представлена зависимость коррозии, определяемой весовым методом по изменению массы образцов, от содержания ингибиторов в смывках, состоящих из метиленхлориди, этилового спирта и уксусной кислоты. Нз рис. 16 следует, что указанные ингибиторы следует вводить в смывки в следующих количествах (по массе), %:
Уннст-11 |
2,5 |
Уннст-16 |
2,9 |
Унист-12 |
1,5 |
Гидрохинон |
1,1— 2,0 |
Унист-15 |
3,5 |
Другие ингибиторы коррозии добавляют в смывки в количестве 3-3,5%.
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Для обеспечения стабильности смывок и облегчения их удаления с помощью воды вместе с остатками лакокрасочных покрытий в состав смывок вводятся поверхностно-активные вещества
Рис. 16. Зависимость коррозии стальных образцов от содержания С ингибитора коррозии в смывке: 1 — Уннст-16; 2 — Уннст-15; 3 — Уннст-П; 4 — гидрохинон; S — Уннст-12 |
(ПАВ). ПАВ снимают поверхностное натяжение, улучшают смачиваемость обрабатываемых поверхностей и * ускоряют переход загрязнений в раствор, препятствуя вторичному загрязнению изделий, что особенно важно, когда после снятия-покрытий изделия промывают водой. Поверхностное натяжение отдельных компонентов смывок и их смесей приводится ниже: ’
Метиленхлорид |
Массовый состав смеси, % |
Поверхностное натяжение при 20 °С, мН/м 28,8 |
Метилэтилкетон |
— |
25,6 |
Метилэтилкетон + этиловый спирт |
83,0+17,0 |
24,0 |
Метилэтилкетон + этиловый “спирт + це |
79,2+16,0+4*8 |
35,4 |
резин Метиленхлорид + церезин |
« 95,2+4,8 < |
51,7 |
Фосфорная кислота, 25%-я |
— — |
61,0 |
Муравьиная кислота, 25%-я Уксусная кислота, 25%-я |
— * |
51,8 |
— |
46,7 |
|
Пропионовая кислота, 25%-я |
— |
34,6 |
В смывках применяются два вида ПАВ —’ анионоактивные и неионогенные [5, с. 11; 451.
Из анионоактивных ПАВ чаще всего используют мыла—натриевые соли стеариновой, олеиновой и пальмитиновой кислот. Анионоактивные ПАВ наиболее активны в щфючных растворах. Широко используются в водных моющих растворах синтетические ПАВ — сульфонолы.
Неионогенные ПАВ — углеводороды с длинной цепью, хорошо растворимые в воде,— применяют как в кислых, так и в щелочных средах. В смывки обычно вводят полиоксиэтиленовые эфиры ал — килфенолов — эмульгаторы ОП-7 и ОП-10. Кроме того, находят применение в смывках оксиэтилированные синтетические жирные спирты — синтанолы, например синтанол ДОЮ (фракция спиртов Сю—Сю, модифицированная оксидом этилена).
ПАВ рекомендуется вводить в смывки в количестве 2—5% от содержания воскообразных замедлителей испарения [39].