Антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии)

Назначение антикоррозионных присадок к маслам - защита от коррозионного поражения и разрушения деталей, изготовленных из металлов и их сплавов.

Металлические изделия при хранении и эксплуатации под воздействием окружающей среды подвергаются коррозии и разрушению.

Нефтяные масла без присадок не могут обеспечить длительную и надежную защиту металлов от коррозии, поэтому в масла вводят маслорастворимые органические вещества: антикоррозионные присадки (ингибиторы коррозии) для защиты металлических поверхностей от воздействия агрессивных веществ, содержащихся в маслах, и защитные присадки (ингибиторы атмосферной коррозии), препятствующие коррозии металлов в условиях атмосферного воздействия.

Существует несколько видов классификации антикоррозионных присадок.

По происхождению:

Естественные - природные азотистые основания, нафтеновые кислоты, смолы и пр.

Синтетические, полученные в результате реакций окисления, сульфирования, нитрования, восстановления, алкилирования, оксиэтилирования и оксипропилирования, этерификации и др.

По растворимости в жидких средах: водорастворимые, маслорастворимые, водомаслорастворимые.

По механизму защитного действия:

Хемосорбционного типа:

• анодные или пассивирующие (донорного типа)

• катодные (акцепторного типа)

• смешанные анод но-катодные.

Экранирующего (адсорбционного) действия.

По способу и области применения:

· контактные, летучие, универсальные

· ингибиторы атмосферной, кислотной, щелочной коррозии

· ингибиторы коррозии в нейтральных средах.

Основные соединения

В качестве антикоррозионных присадок применяют:

Азотные соединения:

• третичные амины и их соли бензойной, салициловой и других кислот;

• иминоэфиры;

• аминокарбоновые кислоты и их алканоламиновые соли;

• амиды жирных кислот;

• бициклические замещенные имидазолины;

• нитрованные масла;

• гидразексы и гидразиды;

• имидазолы.

Производные фосфорных и дитиофосфорпых кислот.

Полиоксиэтилированныс фенолы.

Производные карбоновой и алкспиляптарной кислот, например, арилсульфонамидокарбоиовая кислота или многоосновная карбоновая кислота.

Аминовые бораты.

Принцип действия

Поскольку коррозия металлов под действием внешних факторов имеет, главным образом, электрохимическую природу, то механизм действия присадок сводится к следующим процессам: торможению анодного и катодного коррозионных процессов разрушения металлов, вытеснению воды (электролита) с поверхности металла и удержанию воды в объеме нефтепродукта.

Образование продуктов коррозии при разном pH среды

Схема действия анодных (а) и катодных (б) ингибиторов коррозии

Коррозия деталей двигателя в системе продукт-металл протекает по смешанному механизму. Антикоррозионные присадки предотвращают коррозию, образуя на поверхности металла прочные инертные защитные пленки сульфидов и фосфидов, которые исключают непосредственный контакт металла с коррозионно-активным веществом, изменяют его электрохимический потенциал, не разрушаются в процессе трения и при действии моющих присадок, а также не растворяются в продуктах окисления масла.

Пленка образуется в результате простой адсорбции или хемосорбции. В зависимости от природы связи присадки с металлом, присадки подразделяют на хемосорбционные и химические.

Присадки хемосорбционного типа представляют собой молекулы с длинными алкильными цепями и полярными группами, такими как амино-, амидо-, имидо-, нитро- и другие. Присадки адсорбируются на поверхности металла с образованием плотно упакованного ориентированного гидрофобного слоя.

Схема образования адсорбированных пленок: а - высокомолекулярные линейные ингибиторы; 6 - низкомолекулярные линейные ингибиторы

Концентрация антикоррозионной присадки в масле должна быть достаточной для образования пленки на основе адсорбционно-десорбционного равновесия.

Химические ингибиторы образуют защитные слои, реагируя с металлом. К химическим ингибиторам относятся жирные кислоты и полисульфиды.

Кроме, собственно, ингибиторов коррозии антикоррозионное действие в разной степени оказывают многие полярные присадки, обладающие поверхностной активностью, в том числе антиоксиданты, противоизносные, детергентно-диспергирующие и другие виды присадок.

Антиокислительные присадки дополнительно снижают коррозионную агрессивность масел, уменьшая количество опасных продуктов в масле; моюще-диспергирующие присадки нейтрализуют кислоты, образующиеся в результате окисления масла.