作为腐蚀抑制剂的甘油酯-环状羧酸酐加合物的有机盐制造技术

腐蚀抑制组合物包含稀释剂和具有甘油酯基团的二酸与脂肪酰基残基的半酯‑半酸有机盐的混合物。包括甘油酯‑环状羧酸酐加合物的有机盐。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景示例实施方案涉及基于甘油酯-环状羧酸酐加合物的有机盐的腐蚀抑制剂和使用这些腐蚀抑制剂抑制腐蚀的方法。腐蚀抑制剂(有时称为防锈剂)广泛用于抑制涂饰或者新研磨金属制品上裸金属的大气腐蚀。目前使用的腐蚀抑制剂通常衍生自石油蜡。这些蜡在许多石油精炼厂中由于操作变化而变得稀缺。石油衍生蜡也认为是不可再生的，因为它们耗费数百万年形成。一类腐蚀抑制剂包括在各种金属催化剂的存在下部分氧化以产生蜡质或油质有机酸混合物的高分子量石油蜡。这些有机酸的盐显示出对金属表面的亲合力，由此形成抑制腐蚀的疏水性屏障。理想的是与石油衍生腐蚀抑制剂一样好地执行的腐蚀抑制剂可衍生自可再生资源，例如动物或植物物质。简述根据示例实施方案的一方面，腐蚀抑制组合物包含稀释剂和为组合物的0.01-30重量％的总浓度的具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物：其中：n为0-2；G为包含以下基团的混合物的甘油酯残基：各个FA为具有4-24个碳原子和在碳链中具有0-3个双键的直链脂肪酰基残基；R1和R2独立地选自氢、具有1-18(或8-18)个碳原子的直链或者支化烷基或烯基或者其中R1和R2与它们连接的2个碳原子和–(CH2)n-基团一起形成具有至少5个碳原子(或5-18个碳原子)的环状结构；且A为中和基团；在一个实施方案中，R1和R2可独立地选自具有8-18个碳原子的直链或者支化烷基或烯基，其中碳链的两端形成环状结构。根据示例实施方案的另一方面，形成腐蚀抑制组合物的方法包括使如下通式的甘油三酯与甘油在酯交换催化剂的存在下反应以形成甘油酯混合物：其中各个FA为具有4-24个碳原子和在碳链中具有0-3个双键的直链脂肪酰基残基，和使甘油酯混合物与环状羧酸酐反应。将甘油酯混合物与环状羧酸酐的反应产物用中和碱中和。将中和反应产物与稀释剂结合以形成腐蚀抑制组合物。中和反应产物为组合物的0.01-30重量％的总浓度。在另一实施方案中，提供具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物。附图简述图1显示腐蚀抑制剂膜的膜厚度相对于乳液处理率。详述示例实施方案的方面涉及衍生自甘油酯，例如可再生植物或动物甘油三酯的半酯/半酸混合物，其在用多种有机和无机碱盐化时提供可显示出优于常规石油衍生腐蚀抑制剂的性能的腐蚀抑制化合物。还公开了用于抑制
腐蚀的组合物，其结合半酯-半酸有机盐混合物、稀释剂和任选一种或多种辅助剂。还公开了用该组合物向金属基质提供腐蚀抑制的方法。腐蚀抑制组合物包含至少一种，和通常具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物：其中n为0-2。特别是，当n＝0时，半酯-半酸有机盐的混合物具有结构(2)的一般结构：其中G为包含以下基团(或者基本由其组成)的混合物的甘油酯残基：其中：“-*”表示将甘油酯残基与结构(1)或结构(2)的其余部分连接的氧，各个FA为具有4-24个碳原子且在碳链中具有0-3个双键的直链脂肪酰基残基，R1和R2独立地选自具有1-18(或8-18)个碳原子的氢、直链或者支化烷基或烯基或者其中R1和R2与它们连接的2个碳原子和–(CH2)n-基团一起形成具有至少5个碳原子(或5-18个碳原子)的环状结构；且A+为中和基团，例如质子化有机碱或衍生自中和碱的金属阳离子。在一些实施方案中，本文所述腐蚀抑制组合物包含至少一种，和通常如上所述具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物，其中当n
为0时，R1和R2不能都是氢。在这类实施方案中，R1和R2中的至少一个独立地选自具有1-18个碳原子的直链或者支化烷基或烯基或者其中R1和R2与它们连接的2个碳原子和–(CH2)n-基团一起形成具有至少5个碳原子的环状结构。在一些实施方案中，R1或R2中的至少一个为具有8-18个碳原子的直链或者支化烷基或烯基。在一些实施方案中，本文所述腐蚀抑制组合物包含至少一种，和通常如上所述具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物，其中n为0，R1和R2一起形成环状结构，所述环状结构在总结构中产生6元环，并且可进一步包含与环连接的一个或多个烷基取代基，或者可不含任何其它取代基。在一些实施方案中，结构包含单一烷基取代基，并且在这些实施方案中的一些中，烷基取代基可以为甲基。在这类实施方案中，所述腐蚀抑制组合物包含至少一种，和通常具有结构(1A)和/或结构(1B)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物：其中G为包含以下基团的混合物(或者基本由其组成)的甘油酯残基：其中各个FA为具有4-24个碳原子且在碳链中可具有0-3个双键的直链脂肪酰基残基；且A+为中和基团，例如质子化有机碱或衍生自中和碱的金属阳离子。“基本由…组成”意指包含不同于G的残基(例如衍生自甘油三酯和/或甘油)的化合物占混合物的小于10重量％。示例化合物为其中仅存在1个甘油酯残基每分子和仅一个酸基团每分子的单体，尽管可存在少量二聚物和较高聚合物(例如总计混合物的小于
20％，或者小于10％，或者小于2重量％)。混合物中结构(1)和/或(2)的有机盐的平均分子量可以为至多1250克/摩尔。残基G可衍生自可再生植物或动物甘油三酯。脂肪酰基残基FA可包含一系列碳链长度，其可主要(例如至少50％或至少60％，或者至少70％)为偶数，例如C4-C24。在一个实施方案中，脂肪酰基残基主要(例如至少50％或至少60％，或者至少70％)为C12-C24范围或范围C16-C20。在一个具体实施方案中，C18为主要组分(例如至少50％或至少60％的FA为C18)。在一个实施方案中，具有3个双键的脂肪酰基残基(例如亚麻酸)的含量为小于50％，例如小于20％或小于10％。对于一些应用，高饱和度，即具有高含量的多不饱和脂肪酸残基如亚麻酸的甘油酯是不理想的，因为可能产生较高的氧化不稳定性。脂肪酰基残基具有通式O-C(O)-R5，其中R5为具有主要在C11-C23范围内，例如主要在C15-C19范围内的碳原子数目的碳链。可得到脂肪酰基残基的示例脂肪酸包括饱和脂肪酸，例如己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸、二十三烷酸、二十四烷酸、十二五烷酸、二十六烷酸、二十七烷酸、二十八烷酸和二十九烷酸，和具有至少一个双键的不饱和脂肪酸，例如肉豆蔻脑酸、棕榈油酸、十六碳烯酸、油酸、反油酸、异油酸、亚油酸、反式亚麻酸、α-亚麻酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、芥酸和二十二碳六烯酸，其组合等。在一个实施方案中，混合物中每甘油酯残基G的平均FA基团数目为至少1或至少1.2，或者至少1.4。在一个实施方案中，中和基团A+为质子化有机碱。示例质子化有机碱包括含氮碱，例如质子化胺、烷基胺、链烷醇胺、咪唑、烷基咪唑等。在另一实施方案中，中和基团A+为金属离子，例如I族或II族金属，例如钠、钾、钙、钡、其组合等。在结构(1)或(2)的化合物，带负电羧酸酯基团被吸引到金属表面上，而分子的其余部分是非常疏水的并抵制水以明显阻止腐蚀。可选择结构(1)或(2)中的基团FA、R1、R2和A以提供与基于石油蜡的
部分氧化的传统腐蚀抑制化合物相比得到明显改进的防锈的甘油酯-环状羧酸酐加合物的有机盐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种腐蚀抑制组合物，其包含稀释剂和为组合物的0.01‑30重量％的总浓度的具有结构(1)的一般结构的半酯‑半酸有机盐的混合物：其中：n为0‑2；G为包含以下基团的混合物的甘油酯残基：各个FA为具有4‑24个碳原子和在碳链中具有0‑3个双键的直链脂肪酰基残基；R1和R2独立地选自氢、具有1‑18个碳原子的直链或者支化烷基或烯基或者其中R1和R2与它们连接的2个碳原子和–(CH2)n‑基团一起形成具有至少5个碳原子的环状结构；且A为中和基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.10 US 61/913,9821.一种腐蚀抑制组合物，其包含稀释剂和为组合物的0.01-30重量％的总浓度的具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物：其中：n为0-2；G为包含以下基团的混合物的甘油酯残基：各个FA为具有4-24个碳原子和在碳链中具有0-3个双键的直链脂肪酰基残基；R1和R2独立地选自氢、具有1-18个碳原子的直链或者支化烷基或烯基或者其中R1和R2与它们连接的2个碳原子和–(CH2)n-基团一起形成具有至少5个碳原子的环状结构；且A为中和基团。2.根据权利要求1的组合物，其中n为0。3.根据权利要求1的组合物，其中具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物为组合物的至少1重量％的总浓度。4.根据权利要求1的组合物，其中具有结构(1)的一般结构的半酯-半酸有机盐的混合物为组合物的至多10重量％的总浓度。5.根据权利要求1的组合物，其中稀释剂选自水、挥发性有机溶剂、油及其组合。6.根据权利要求5的组合物，其中挥发性有机溶剂选自脂族和芳族烃、醇、二醇、甲苯、萜类化合物、萜烯、酯、醚、缩醛、极性非质子溶剂、酮、及其衍生物和组合。7.根据权利要求1的组合物，其中组合物为乳液的形式。8.根据权利要求1的组合物，其中稀释剂以至少50重量％的总浓度存在于组合物中。9.根据权利要求1的组合物，其中至少一些脂肪酰基残基衍生自植物油。10.根据权利要求9的组合物，其中植物油选自杏仁油、低芥酸菜子油、可可脂、可可油、椰子油、玉米油、棉子油、亚麻油、亚麻子油、印度楝树油、橄榄油、棕榈油、棕榈仁油、花生油、菜子油、米糠油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花籽油、桐油及其组合。11.根据权利要求9的组合物，其中至少一些脂肪酰基残基衍生自未氢化植物油。12.根据权利要求9的组合物，其中植物油具有小于20重量％饱和脂肪酸。13.根据权利要求1的组合物，其中脂肪酰基残基具有平均大于14个碳原子。14.根据权利要求1的组合物，其中中和基团包含质子化有机碱、金属阳离子和铵离子中的至少一种。15.根据权利要求14的组合物，其中中和基团包含选自质子化胺、烷基胺、链烷醇胺、咪唑、烷基咪唑、及其组合的质子化有机碱。16.根据权利要求15的组合物，其中质子化有机碱包含质子化胺。17.根据权利要求15的组合物，其中质子化有机碱选自2-(2-氨基乙氧基)乙醇；5-氨基-1-戊醇；3-氨基-1-丙醇；2-(2-氨基乙氧基)乙醇；N,N-二乙基乙醇胺；3-二甲基氨基-1-丙胺；N,N-二甲基乙醇胺；单乙醇胺；2-乙基己胺；咪唑；3-异十二烷氧基-1-丙胺；3-甲氧基丙胺；1-甲基咪唑；2-甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·J·麦克吉尼斯，
申请(专利权)人：路博润公司，
类型：发明
国别省市：美国;US