199165. lajstromszámú szabadalom • Eljárás korrózió- és oxidációgátló hatású adalék előállítására glikol alapú hűtőfolyadékhoz
199165 A találmány olyan glikol alapú többfunkciós foszforsav-észter-származékok előállítására vonatkozik, melyek glikolba, majd desztillált vagy ioncserélt vízbe keverve korróziógátló hatású és mély dermedéspontú terméket eredményeznek. A glikol alapú hűtőfolyadékokat általában az alkalmazott szervetlen komponensek desztillált vagy ioncserélt vizes oldatából és glikolból állítjuk elő. Az 1 176 930 sz. német szövetségi köztársaságbeli és az 1 183 253 sz. francia szabadalmi leírás szerint nátrium-nitrit és nátrium-benzoát mellett etilén-diamin-tetraecetsav trietanol-aminnal képezett sójának vizes oldatát keverik a fagyálló keverékhez. A 2 937 145 lajstromszámú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint bóraxot és nátriurn-hidroxidot alkalmaznak a glikol oxidációjánál keletkező oxálsav lekötésére. A benzoát/nitrit inhibitor kombinációjának hátránya, hogy csak igen nagy koncentráció esetén biztosítja az alumínium szerkezeti anyag védelmét. A 795 190 sz. angol szabadalmi leírásban a nátrium-nitrit és nátrium-benzoát mellett aromás aminokat is ismertetnek komplex képzőként. A 2 692 860 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint az alkálifém-nitritek is csökkentik a glikol alapú hűtőfolyadékok korróziós hatását. A 2 886 531 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás bórsavat és kalcium-hidroxidot javasol korróziós inhibitorként. Ennek az a hátránya, hogy használat közben a kálcium-hidroxid egy része a hűtőrendszerben kicsapódik. Az 1 110 416 sz. angol szabadalmi leírásban ismertetett eljárással a kalcium-hidroxid kiválásából adódó hátrányokat oly módon küszöbölik ki, hogy kalcium-hidroxid helyett alkáliíém-hidroxidokat használnak a pH beállítására. Ennél a megoldásnál így a hűtőfolyadék nélkülözi azokat az előnyöket, amelyeket az alkáliföldfémek jelenléte biztosít. Az alkáliföldfém réteg ugyanis üzem közben nem mosódik le, ezáltal a fagyálló folyadék tartóssága megnövekszik, mivel a glikol oxidációját és az ezáltal keletkezett karbonsavak keletkezését megakadályozza. Az 1 048 440 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalom szerint inhibitorként nátrium-benzoát, nátrium-nitrit és alkáli-szili k á t használható korróziós inhibitorként. A 2 693 451 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban alkáli-foszfátok és rnerkapto-benztiazol keverékét javasolják inhibitorként, szerves szilíciumvegyületeket pedig habzásgátlóként. Az 1 045 173 sz. német szövetségi köztársaságbeli szabadalmi leírás szerint korróziós inhibitorként merkapto-benztiazol valamely alkálifémmel képezett sóját, bórsavat vagy annak valamely sóját, előnyösen bóraxot, valamint különféle foszforsavas sókat alkalmaznak. A 2 803 603 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi 2 1 leírás szerint alkáli-borátok mellett benztiazol sókat is lehet korróziós inhibitorként használni. Az ismertetett szabadalmi leírásokban és általában a gyakorlatban alkalmazott vízben oldodó adalékkompozíciók alkalmazásával készült hűtőfolyadékok a követelményeket csak részben elégítik ki. Korróziógátló hatásúk csak korlátozott. A glikol oxidációját csak rövid ideig akadályozzák meg és az alkáli fölösleget is csak rövid ideig biztosítják. Kémiai stabilitásuk ideje, különösen magas hőmérsékleten lerövidül. Mivel a kompozíciók egyedi molekulákból tevődnek össze, az üzemeltetés hőmérsékletén kölcsönhatásba léphetnek egymással, ami nem kívánatos melléktermékekhez, gázokhoz, illetve oldhatatlan csapadékok képződéséhez vezethet és ezzel lerakódást okozhat. Az alkalmazott egyedi komponensek, illetve fémsók oldásához, illetve oldatbantartásához jelentős mennyiségű víz szükséges. Találmányunkkal a felsorolt hiányosságokat kívánjuk kiküszöbölni. Találmányunk szerint egyetlen — glikol alapú — molekulán többfunkciós foszfátészter-amidot alakítunk ki ezáltal biztosítjuk azt a hatást, amit egyedi (észter és amid) molekulák keverékével érnénk el. Mivel a találmány szerinti többfunkciós molekula glikolra épül fel, oldásához víz nem szükséges és így a vele készült hűtőfolyadék dermedéspontja is lényegesen alacsonyabb, mint a vízzel készült oldatoké. A találmányunk szerint előállított termék —30°C alatti dermedéspontú, tartós korróziógátló hatása van, stabilitását magas hőmérsékleten is megtartja és a gázok, egyéb bomlástermékek és káros csapadék keletkezését megakadályozza. Azt tapasztaltuk, hogy ha alkilénglikolt foszforsavval, foszfor (V)-oxiddal és/vagy ezek keverékeivel, majd ezt követően alkanol-aminnal és alkálifém- vagy ammónium-nitrittel és/vagy benzoáttal ragáltatunk, olyan keverékhez jutunk, amely egymagában tartalmazza azokat az észter és amid funkciós csoportokat, amelyeket eddig csak a megfelelő észter és amid molekulák keverékeinek vizes oldatával alkalmazhattak a glikolos hűtőfolyadékhoz. A találmányunk szerinti adalék előállítására az alábbi eljárások alkalmasak: a) 1—2 mól 2—3 szénatomos glikolt reagáltatunk aromás oldószerben és 2—8 mól 2—3 szénatomos glikolban sztöchiometrikus mennyiségű foszforsavval és/vagy foszfor(V)-oxiddal 110—160°C hőmérsékleten 4—10 órán át, ezalatt az adott esetben foszforsavval bevitt, valamint a keletkezett vizet a kidesztilláló aromás oldószeres azeotrop elegytől elválasztjuk. Az elegyhez 90—110°C hőmérsékleten hozzáadunk 1—2 mól mono-, divagy trietanol-amint és 0,3—1,5 mól nátrium-, kálium- vagy ammónium-nitrit és/vagy ben-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
