196234. lajstromszámú szabadalom • Inhibitor kompozíció belsőégésű motorok hűtőrendszerének korrózió elleni védelmére
1 196234 ' 2 A találmány olyan szerves és szervetlen anyagokból összeállított inhibitor kompozícióra vonatkozik, mely alkalmas belső égésű motorok hűtőrendszereinek korrózió elleni védelmére. Mint ismeretes, a különböző típusú és rendeltetésű benzin- és dízel-motorok (gépjárművek), aggregátorok, szivattyúk és kompresszorok hűtőrendszerei arra szolgálnak, hogy az égés folyamán keletkezett hőmennyiséget elvezessék és azt átadják a külső környezetnek. Tulajdonságai (fajhő, párolgáshő) alapján, 0°C feletti hőmérsékleten a víz a legalkalmasabb hűtőfolyadék; gyorsan felveszi és leadja a hőmennyiséget. 0°C alatt pedig úgynevezett hűtőfolyadékokat tartalmaznak, melyek többértékű alkohol(ok)ból és vízből állnak. A víz maga is köztudottan korróziót okoz, amit csak fokoz a fagypont csökkentésére hozzáadott glikol és/vagy glicerin, mert ez utóbbiakból a használat folyamán savas bomlástermékek keletkeznek (A.D. Mercier and F.W. Wormweli: Soc. Shem. Ind. London 1959/59). A hűtőberendezések védelmét még bonyolultabbá teszi az a tény, hogy a rendszerekben különböző potenciálú fémek, így többek között öntöttvas, acél, ságraréz, vörösréz, alumínium és horganyzott acéllemez, érintkeznek egymással és ugyancsak korróziót okoznak. Köztudott az is, hogy a vízből huzamosabb használat esetén, a benne lévő ásványi sók egy része a fémek felületére vízkő formájában kiválik és ez a hűtés hatásfokának csökkentése mellett a korróziós veszélyt is növeli. Fentiek ismeretében természetes, hogy az elengedhetetlenül szükséges hűtőrendszerek korrózió elleni védelmével már igen sokan foglalkoztak és számos vegyszert próbáltak ki adalékként a hűtőfolyadékokban. I. L. Rozenfeld: A korrózió inhibitorai (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981) című mű 327. oldalán felsorolás található az etilénglikol alapú fagyálló hűtőfolyadékokban felhasználható nátrium-benzoát, nátrium-nitrit, nátrium-tetraborát stb. inhibitorokból. Ezek az anyagok külön-külön gazdaságos mennyiségben alkalmazva nem biztosítanak kielégítő védelmet. A legfontosabb inhibitorok lényegében az alábbi öt csoportba sorolhatók: 1) Benzoát alapúak. Ezek már 1925 óta ismeretesek (DRP 447 526), de még ma is igen kiterjedten alkalmazzák őket. Számos újabb szabadalom is ilyen típusú inhibitorokra vonatkozik (598 154. és 1411510. sz. nagy-britanniai szabadalmi leírások és 421933. sz. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). Tulajdonságaikról és felhasználási lehetőségeikről sok folyóiratban jelentek meg cikkek (E. Schmitz-Hillebrecht, K. Steiger: Automobil Techn. 65 (1964) 137; D. Kuron, H.J. Rother, K. Grafen: Werkstoffe und Korrosion 32 (1981) 409). Ehhez az inhibitortípushoz tartoznak a Szovjetunióban használatos nitrobenzoésav sóit tartalmazó termékek is. 2) Szilikát alapúak. Ezekben az inhibitorokban szilikátok vagy szilikát-szilikon kopolimerek és lényeges komponensek (Hirosawa et al., 4 241014, 4241015. és4241016. sz. számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírások), de ezen kívül diszpergálószert is tartalmazhatnak (3948792. sz. száma amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás). 3) Bór tartalmú vegyületeket tartalmazó inhibi-i torokról is számos cikk jelent meg (J. Dulat, Brit. Corr. J. 3 (1968) 190; M. Levy. Ind. Eng. Chem. 50 (1958) 657, 51 (1959) 209), melyek a korrózió elleni védelem fontosságát mutatják és azt, hogy ezen a területen még mindig lehet előrelépni. 4) A különböző kromát-sókat tartalmazó termékek, melyekről például M. Darrin (Ind. End. Chem. 37 (1945) 741); G. E. Best és E. A. Roche (Corrosion 70(1954) 217); L. C. Rowe (ugyanezen folyóirat 76 (1960) 259) számolnak be. Ugyancsak ilyen típusú inhibitorokat (Vikor) ismertet Vargha Z. és Almássy T. Gépjárművek korrózióvédelme című, 1983-ban a Műszaki Könyvkiadó gondozásában megjelent műve. 5) A nitrit típusú inhibitorokat is kiterjedten használják (1402880. sz. nagy-britanniai szabadalmi leírás). Az irodalmi helyek egybehangzóan azt bizonyítják, hogy mind a kromát, mint a nitrit alapú szerek jó védelmet nyújtanak a korrózió ellen, így széles körben használják is őket, de az utóbbi időben környezetvédelmi okokból (rákkeltők) mindig jobban háttérbe szorulnak. 6) Trietanol-amin alapú szerek is használatosalj a gépjárművek hűtőrendszereinek védelmére, amint azt például P. F. Thomson and K. F. Losing (Corrosion 13 (1957) 531); B. J. G. Weibull (Brit, Corr. J. 7 (1966) 255) vagy H. H. Collins et al. (Corr. Prev. Contr. 7 (1960) 36, 41, 70 (1963) 25) cikkeiből is láthatjuk. Mindezen inhibitorok között azonban nem volt olyan, mely viszonylag kis mennyiségben, káros mellékhatások nélkül megfelelő szintű védelmet biztosított volna a hűtőrendszerek korróziója ellen. Célul tűztűk ki a gépjárművek elsősorban vízzel történő hűtéséhez használható olyan inhibitor kompozíció összeállítását, mely a fenti hátrányokat kiküszöböli, vagyis az eddigieknél kisebb mennyiségben alkalmazva is a szabványban előírt követelményeknek megfelel, nem ártalmas a környezetre és viszonylag hosszú ideig biztosítja a belső égésű motorok korrózió elleni védelmét. Kísérleteink során sikerült olyan inhibitor kompozíciókat összeállítanunk, melyek a fenti kívánalmakat hatóanyagaik szinergetikus hatása révén teljes mértékben kielégítik és még azt az előnyt is biztosítják, hogy viszonylag kemény vízben is felhasználhatók vízlágyító tulajdonságuk miatt. A találmány szerinti kompozíció 17—39 tömeg% nátrium-szilikátból, 10—15 tömeg% hexamet a foszfátból, 10—15 tömeg% tripolifoszfátból, 14—34 tömeg% nátrium-nitrátból, 10—14 tömeg% nátrium-nitritből, 4—6 tömeg% nátriummerkapto-benztiazolfyól vagy nátrium-benztriazolból és 0— 12 tömeg% nátrium-borátból álló keverék 25 tömeg%-os vizes oldata, melynek pH-ja — szükség esetén alkáli-hidroxiddal, célszerűen nátrium-hidroxiddal beállítva — 10 és 13 között van. Az inhibitor kompozíció előnye az eddig ismertekkel szemben, hogy a hűtőberendezésekben felhasznált különböző fémek legtöbbjének korrózióját, azokénál kisebb koncentrációban alkalmazva, jobban gátolja. Ezen felül vízlágyító hatása révén a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
