FR2500473A1 - Composition aqueuse de fluide fonctionnel inhibant la corrosion, a base d'un sel d'amide termine par un groupe acide carboxylique, et ses applications - Google Patents

Composition aqueuse de fluide fonctionnel inhibant la corrosion, a base d'un sel d'amide termine par un groupe acide carboxylique, et ses applications Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE COMPOSITION AQUEUSE DE FLUIDE FONCTIONNEL INHIBITEUR DE CORROSION. LA COMPOSITION DE L'INVENTION COMPREND: A.DE L'EAU, B.UN SEL DE METAL ALCALIN, D'AMMONIUM OU D'AMINE ORGANIQUE TENSIO-ACTIF, INHIBITEUR DE CORROSION, SOLUBLE OU DISPERSIBLE DANS L'EAU, D'UN MONO-AMIDE TERMINE PAR UN GROUPE ACIDE CARBOXYLIQUE, C.UN SECOND AGENT TENSIO-ACTIF ET, LE CAS ECHEANT, D.UN LUBRIFIANT SOLUBLE OU DISPERSIBLE DANS L'EAU. LE FLUIDE FONCTIONNEL DE L'INVENTION, DOUE D'UNE GRANDE STABILITE, EST UTILE COMME FLUIDE D'USINAGE DES METAUX OU COMME FLUIDE HYDRAULIQUE.

Description

La présente invention concerne des compositions aqueuses de fluides
fonctionnels particulièrement adaptées à des applications comme compositions d'usinage des métaux et compositions de fluides hydrauliques. Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne des compositions
lubrifiantes aqueuses.
Divers types de matières sont utilisés comme fluides fonctionnels et des fluides fonctionnels de diverses compositions trouvent leur utilisation dans de nombreuses applications différentes. On compte parmi ces applications des réfrigérants électroniques, des fluides hydrauliques, des fluides d'usinage des métaux, des lubrifiants, des fluides d'amortissement, des fluides de transfert de
chaleur et des fluides pour pompes à diffusion. Des liqui-
des fonctionnels aqueux, destinés à être utilisés comme
lubrifiants, fluides d'usinage des métaux et fluides hydrau-
liques, ont pris de l'importance par rapport à des fluides fonctionnels non aqueux (par exemple des compositions à base d'huile minérale) en raison de leurs avantages se rapportant à l'économie, à l'environnement et à la sécurité, ainsi qu'à cause de leur performance. Comme fluides d'usinage des métaux, des fluides fonctionnels aqueux ont été utilisés
dans des opérations d'usinage de métaux avec et sans forma-
tion de copeaux, bien connues dans la pratique, telles que perçage, taraudage, brochage, meulage, laminage, étirage, repoussage, fraisage, cintrage et estampage. La demande de ces fluides hydrauliques de type aqueux s'est accentuée à cause des avantages d'ordre économique et de sécurité (grande ininflammabilité, par exemple) de ces fluides par rapport à des fluides hydrauliques non aqueux du type d'une huile. Le coût croissant des produits du pétrole au cours des dernières années a mis en relief l'avantage économique de fluides fonctionnels aqueux par rapport à des fluides fonctionnels non aqueux du type d'une huile et a accéléré
la demande de fluides fonctionnels aqueux.
Pour offrir pleinement leurs avantages du point de vue de l'économie, de l'environnement et de la sécurité, des fluides fonctionnels aqueux doivent non seulement assumer les fonctions nécessaires dans l'usage particulier auquel
on les destine, mais ils doivent aussi présenter de nom-
breuses autres propriétés telles que, par exemple, une grande stabilité pendant l'entreposage et l'utilisation, une grande résistance à la décomposition et des propriétés
anti-corrosion. Ces propriétés sont particulièrement impor-
tantes pour la vie et l'aspect des composants métalliques de l'appareil et des circuits hydrauliques d'usinage des métaux et pour la vie utile des fluides fonctionnels aqueux. Lorsqu'on l'utilise par exemple comme fluide d'usinage des métaux, le fluide fonctionnel aqueux doit non seulement assumer les fonctions nécessaires de refroidissement et de lubrification, mais il doit aussi avantageusement être très
résistant à la séparation de ses composants pendant l'entre-
posage et l'utilisation et il doit assurer la protection contre la corrosion de la pièce usinée et de l'appareil d'usinage des métaux (par exemple paliers, arbres, pièces coulissantes, outils, etc.). Lorsqu'un fluide fonctionnel aqueux doit être utilisé comme fluide hydraulique, il doit
non seulement satisfaire les conditions de réglage de vis-
cosité,de stabilité thermique, de stabilité mécanique et de lubrification, mais entre autres choses, il doit aussi être stable pendant l'entreposage et inhiber la corrosion des composants du circuit hydraulique (par exemple pompes,
vannes, conduits, cylindres et pistons).
Bien que de nombreux fluides aqueux d'usinage des métaux et de nombreux fluides hydrauliques aqueux soient connus dans l'art antérieur, ces fluides aqueux n'ont pas
entièrement satisfait la performance exigée par leurs uti-
lisateurs et ont souvent laissé à désirer en ce qui con-
cerne diverses propriétés telles que, par exemple, la sta-
bilité à l'entreposage, la stabilité pendant l'usage et la protection contre la corrosion. Il est nécessaire de trouver des fluides fonctionnels aqueux perfectionnés qui remédient aux problèmes de stabilité et de corrosion des
fluides fonctionnels aqueux de l'art antérieur.
L'un des moyens de résoudre ces problèmes, tels
que les problèmes de stabilité, concernant des fluides fonc-
tionnels, consiste à réduire le nombre de composants de ces fluides par l'utilisation de matières à fonctions multiples
(par exemple des matières douées à la fois d'activité bac-
téricide et anti-corrosive, d'activité émulsionnante et bactéricide ou d'activité émulsionnante et anti-corrosive). Attendu que des matières multifonctionnelles peuvent réduire
le nombre de composants de formulations de fluides fonction-
nels, elles simplifient ces formulations et leurs procédés
de préparation. L'invention utilise un composant multi-
fonctionnel doué d'activités tensio-active et inhibitrice
de corrosion encore inconnues dans l'art antérieur.
L'un des buts de l'invention est de remédier aux
inconvénients des fluides fonctionnels aqueux de l'art anté-
rieur. Un autre but de l'invention est de trouver un fluide fonctionnel aqueux très stable conférant un haut degré de
protection contre la corrosion.
La Demanderesse vient de découvrir que les buts exposés ci-dessus ainsi que d'autres qui ressortiront de
la description détaillée qui suit peuvent être atteints
par un fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion ayant un pH compris dans la plage de 8 à 14, comprenant a) de l'eau, b) un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide terminé par un acide carboxylique et insoluble dans l'eau, c) un second agent tensioactif et, facultativement, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. La Demanderesse a en outre trouvé un procédé pour conférer l'activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonctionnel aqueux ayant un pH compris dans la plage de 8 à 14, procédé qui consiste à mélanger ensemble un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique soluble ou dispersible dans l'eau d'un
amide insoluble dans l'eau terminé par un acide carboxyli-
que, de l'eau, un agent tensio-actif et, le cas échéant,
un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau.
En conséquence, la présente invention propose une
composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de cor-
rosion ayant un pH compris dans la plage de 8 à 14, de pré-
férence 8 à 12, comprenant a) de l'eau, b) un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau,
d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide car-
boxylique, présentant une liaison amide O (-h-M-) par molécule, c) un second agent tensio-actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. L'invention concerne en outre un procédé pour conférer une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonctionnel aqueux ayant un pH compris dans la plage de 8 à 14, de préférence de 8 à 12, procédé qui consiste à
mélanger ensemble une quantité à effet inhibiteur de cor-
rosion d'un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensioactif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide carboxylique, ayant une liaison amide o
(-N-a-) par molécule, de l'eau, un second agent tensio-
actif et, le cas échéant, un lubrifiant soluble ou disper-
sible dans l'eau. Selon un autre de ses aspects, l'inven-
tion concerne une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion ayant un pH compris dans la plage
de 8 à 12, comprenant a) de l'eau, b) un sel de métal alca-
lin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide carboxylique, o ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule, c) un second
agent tensio-actif et d) un lubrifiant soluble ou disper-
sible dans l'eau. Selon encore un autre de ses aspects, l'invention propose une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la plage
de 8 à 12, comprenant a) de l'eau, b) un sel d'amine orga-
nique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou disoersible dans l'eau,d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide carboxylique, ayant une liaision amide o (-N-C) par molécule, c) un second agent tensioactif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Selon un autre de ses aspects, l'invention propose une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la plage de 8 à 12, renfermant a) de l'eau, b) un sel d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau,
d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide car-
o tIl boxylique, ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule, c) un second agent tensio-actif et d) un lubrifiant soluble
ou dispersible dans l'eau.
Le sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau,d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un groupe acide carboxylique,ayant une liaison fIl
amide (-N-C-) par molécule, que l'on utilise dans les com-
positions et dans les procédés de l'invention, répond à la formule suivante:
N 25
R 0 0
1 Il Il (-)
R1-N -C-R--C-O
z (+) x yr m laquelle: est un radical divalent choisi entre un radical
aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-
éthylénique ayant deux valences libres en con-
figuration stéréochimique cis, un radical cyclo-
aliphatique en C4 à C8 ou un radical aromatique, est un radical organique monovalent choisi entre a) un groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle ou un groupe hétéro-aliphatique mono-
(1) dans R R1 valent portant au moins une ramification méthyle ou éthyle et de formule:
R -(--OR 4-- (II)
3 n dans laquelle R3 est un radical alkyle en C6 à C12 à chaîne droite ou à ramification méthyle ou éthyle, R est un radical alkylène en C ou C3 et n a une valeur de 1 à 2 lorsque R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique et lorsque R est l'hydrogène, b) un radical aliphatique en C7 à C10 monovalent portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle lorsque R est le groupe cycloaliphati-
que ou aromatique et que R est l'hydrogène, c) un radical aliphatique monovalent en C1 à C à chaîne droite ou à chaîne ramifiée lorsque
R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-
saturation mono-éthylénique et que R est un radical aliphatique monovalent à chaîne droite ou à chaîne ramifiée en C1 à C11, à condition que la somme R1 + R totalise 8 à 12 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 5 atomes de carbone, ou d) un groupe aliphatique monovalent en C1à C à chaîne droite ou ramifiée lorsque R est le groupe cycloaliphatique ou aromatique et R2 est un groupe aliphatique monovalent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à Cg, à condition que la somme R1 + R2 totalise 7 à 10 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 4 atomes de carbone
R2 est l'hydrogène ou un groupe alkyle à chaîne rami-
fiée ou droite en Ci à C11, Z est un cation de métal alcalin ou un cation contenant de l'azote ayant au moins un atome
d'hydrogène attaché à l'azote, une charge posi-
tive égale à x et choisi dans le groupe comprenant
le cation ammonium et des cations d'une alcanol-
amine hydrosoluble ayant 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une alkylamine en C2 à C6,
une alkylalcanolamine ayant 1 à 6 atomes de car-
bone dans le groupe alkyle et 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une mono-amine hétéro-aliphatique dont l'hétéro-atome est un atome d'oxygène, une polyamine hétéro-aliphatique ayant des hétéro-atomes d'oxygène ou d'azote, une alkylènediamine ayant 2 à 6 atomes de carbone dans
le groupe alkylène, une alkylènediamine à substi-
tuant N-alkyle ou N-hydroxyalkyle ayant 2 à 6 ato-
mes de carbone dans le groupe alkylène, la mor-
pholine, une morpholine à substituant N-alkyle ou une morpholine à substituant N-amino-alkyle, x a une valeur de 1 à 3, Y est égal à 1, et
m a une valeur de 1 à 3.
En conséquence, selon l'une de ses formes de réalisation, l'invention propose une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion,de pH compris dans la plage de 8 à 12, renfermant a) de l'eau, b) un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule (I) dans
laquelle R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-
saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en
configuration stéréochimique cis, c) un second agent tensio-
actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dis-
persible dans l'eau. Selon d'autres variantes non limitati-
ves, l'invention comprend, par exemple, un fluide fonction-
nel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la
plage de 8 à 12 renfermant de l'eau, un second agent tensio-
actif, le cas échéant un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau et un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion
répondant à la formule (I) dans laquelle OP Rest le radi-
cal cycloaliphatique en C4 à C8 ou R est le radical aromatique ou Q R1 est un groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle, ou R1 est un groupe hétéro-aliphatique monovalent
ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répon-
dant à la formule (II), ou R est un radical aliphatique à non-saturation mono-éthylénique en C2 ou C3 ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis et R1 est un groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle, ou R est un radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono- éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis et R1 est un groupe hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant à la formule (II), ou R est un radical cycloaliphatique en C4 à C8 et R1 est un groupe
aliphatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une rami-
fication méthyle ou éthyle, ou R est un radical cyclo-
aliphatique en C4 à C8 et R1 est un groupe aliphatique monovalent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à C9 ou R est le radical aromatique et R1 est le groupe aliphatique monovalent à chaine droite ou ramifiée en C1 à C9 ou
R est le radical aromatique et R1 est le radical aliphati-
que monovalent en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle ou Z est le cation ammonium ou O
Z est le cation alcanolamine ou Z est le cation alkyl-
amine ou Z est le cation alkylalcanolamine ou Q Z est le cation de métal alcalin ou Z est le cation de
polyamine hétéro-aliphatique dont l'hétéro-atome est l'oxy-
gène ou l'azote.
D'autres variantes non limitatives de la composi-
tion de fluide fonctionnel de l'invention comprennent, par
exemple, un fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corro-
sion de pH compris dans la plage de 8 à 12, renfermant de l'eau, un second agent tensio-actif, un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau et un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à la formule (I) dans laquelle C R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration
stéréochimique cis et R1 est le groupe aliphatique mono-
valent en C7 à C ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle, ou R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis et R1 est le groupe
hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramifica-
tion méthyle ou éthyle et la formule (II), ou R est le radical cycloaliphatique en C4 à C8 et R1 est le groupe
aliphatique en C7 à C10 monovalent ayant au moins une rami-
fication méthyle ou éthyle, ou R est le radical cyclo-
aliphatique en C4 à C8 et R1 est le groupe aliphatique mono-
valent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à C9 ou R est
le radical aromatique et R1 est le groupe aliphatique mono-
valent en C7 à Cl0 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle, ou R est le radical aromatique et R1 est le radical alkyle monovalent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à C9 ou Z est le cation d'alcanolamine ou
Z est le cation ammonium ou Z est le cation d'alkyl-
amine ou 2Z est un cation d'alkylalcanolamine hydroso-
luble ou Z est un cation de métal alcalin ou Q Z est un cation de polyamine hétéro-aliphatique hydrosoluble
dont l'hétéro-atome est un atome d'azote.
Des variantes non limitatives de la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de l'invention qui offrent un intérêt particulier comprennent par exemple une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la plage de 8 à 12, renfermant de l'eau, un second agent tensio-actif, un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau et un cel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à la formule (I), dans laquelle R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une
ramification méthyle ou éthyle et Z est le cation d'alcanol-
amine hydrosoluble ayant 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, ou R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation monoéthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant à la formule (II) et Z est le cation d'alcanolamine hydrosoluble ayant 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol ou R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à nonsaturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en confiauration stéréochimique cis, R1 est le groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et Z est le cation d'alkylamine hydrosoluble ou R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant
à la formule (II) et Z est le cation d'alkylamine hydro-
soluble ou R est le groupe aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation monoéthylénique ayant deux valences libres
en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe ali-
phatique monovalent en C7 à C10 ayant au moins une ramifi-
cation méthyle ou éthyle et Z est le cation d'alkylalcanol-
amine hydrosoluble ou R est le groupe aliphatique en C2 ou C3 à nonsaturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant à la formule (II) et Z est le cation d'alkylalcanolamine hydrosoluble ou R est le radical cycloaliphatique en C4 à C8, R1 est le groupe aliphatique en C7 à C10 ayant au moins une
ramification méthyle ou éthyle et Z est le cation d'alcanol-
amine hydrosoluble ou R est un groupe cycloaliphatique en C4 à C8, R1 est un groupe aliphatique monovalent à chaîne droite ou à chaîne ramifiée en Ci à C9. De préférence, le fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la plage de 8 à 12 conformément à l'invention
comprend de l'eau, un second agent tensio-actif, un lubri-
fiant soluble ou dispersible dans l'eau et un sel tensio-
actif inhibiteur de corrosion de formule (I) dans laquelle R est le groupe aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est le groupe aliphatique en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle ou le groupe hétéro-aliphatique monovalent ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant à la formule 1 1
(II), R2 est l'hydrogène et Z est le cation d'alcanolamine.
Dans le contexte de la présente invention et tel qu'on l'utilise dans le présent mémoire, lorsque R est le
groupe aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-
éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, cela signifie que ce groupe aliphatique en C2 ou C3 est le radical isomère géométrique cis divalent tel que, par exemple le radical ciséthénylène et le radical cis-1,2-propénylène. R peut être un groupe cycloaliphatique en C4 à C8 ayant deux valences libres en configuration
stéréochimique cis ou trans tel que, par exemple, 1,3-
cyclobutylène, 1,3-cyclopentylène, 2-cyclopentén-1,4-ylène,
1,4-cyclohexylène, 1,2-cyclohexylène, 2-cyclohexén-1,4-
ylène, 4-cyclohexén-1,2-ylène, 2,5-cyclohexadién-1,4-ylène,
2-méthyl-1,4-cyclohexylène, 3,5-diméthyl-1,4-cyclohexylène.
Lorsque R est un groupe aromatique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis ou trans, on peut utiliser par exemple le groupe p-phénylène, o-phénylène, ou m-phénylène. Lorsque R1 est un radical aliphatique en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle,
on peut utiliser, par exemple un groupe 2-éthylhexyle, 1,5-
diméthylhexyle, 1-méthylhexyle, 1-méthylheptyle ou 1,1,3,3-
tétraméthylbutyle. De préférence, lorsque R1 est un radical aliphatique en C7 à C10 ayant au moins une ramification
méthyle ou éthyle, ce radical est un radical hydrocarboné.
On peut utiliser comme radical R1 un radical hétéro-
aliphatique ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et répondant à la formule: R -4-OR --n n
dont on peut mentionner comme exemples les radicaux 3-(2-
éthylhexoxy)-propyle et 1,3-diméthyl-2,4-dioxahexadéc-1-yle et des radicaux répondant à la formule:
3. 4
R -4-OR R
n dans laquelle R3 est un groupe isohexyle, R4 est un groupe éthylène et n est égal à 2; R3 est le groupe octyle, R4 est le groupe 1,2-propylène et n est égal à 2; R3 est le groupe 2-éthylhexyle, R4 est le groupe 1,2propylène et n est égal à 2; R3 est le groupe dodécyle, R4 est le groupe 1,2-propylène et n est égal à 1, et R3 est le groupe décyle, R est le groupe éthylène et n est égal à 2. Des radicaux R1 répondant à la formule:
R -±OR 4-
n
comprennent aussi des radicaux à chaîne de- copolymère poly-
oxyalkylénique terminés à une extrémité par un groupe
alkoxy, tels que, par exemple, un radical à chaîne de copoly-
mère poly-(oxyéthylène/oxypropylène) ayant deux motifs oxy-
alkylène terminés à une extrémité par un groupe octoxy.
Lorsque R2 est un radical alkyle en C1 à Cl,, ce radical peut être à chaîne ramifiée ou à chaîne droite et peut être par exemple un radical méthyle, éthyle, propyle, isopropyle, butyle, isobutyle, pentyle, isopentyle, 2-éthylhexyle,
décyle ou undécyle.
On peut utiliser comme cation Z à charge posi-
tive égale à (x), des cations d'alcanolamines hydrosolubles
tels que, par exemple, des cations d'alcanolamines hydro-
solubles de formule:
6 7
HN(R6)(R7)(R8)
dans laquelle R6 et R7 représentent,indépendamment, l'hydro-
gène ou un groupe alkylol en C2 à C4 et R8 est un groupe alkylol en C2 C4, R, R R7 et R8 pouvant avoir les valeurs suivantes: R6 H H hydroxyéthyle H H 3-hydroxypropyle H H H 4-hydroxybutyle hydroxyéthyle H R7 H hydroxyéthyle hydroxyéthyle H 2-hydroxypropyle 3-hydroxypropyle hydroxyéthyle H 4-hydroxybutyle 4-hydroxybutyle 3-hydroxypropyle R8 hydroxyéthyle hydroxyéthyle hydroxyéthyle 3-hydroxypropyle 2hydroxypropyle 3-hydroxypropyle hydroxypropyle 4-hydroxybutyle 4hydroxybutyle 4-hydroxybutyle 4-hydroxybutyle 3-hydroxybutyle Lorsque Z est un cation d'alkylamine hydrosoluble de charge égale à (x), il s'agit, par exemple, des cations
éthylamine, diéthylamine, triéthylamine et isobutylamine.
On peut utiliser comme cation Z un cation d'alkylalcanol-
amine hydrosoluble ayant 1 à 6 atomes de carbone dans le groupe alkyle, 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol et une charge positive égale à (x), cations parmi lesquels on peut mentionner à titre d'exemples les cations
de N-méthylhydroxyéthylamine, N,N-diméthylhydroxyéthyl-
amine, N-méthyl-di-(hydroxyéthyl)-amine, N,N-dibutyl-3-
hydroxypropylamine, N-isobutyl-4-hydroxybutylamine et N-
éthylhydroxyéthylamine. Lorsque Z est un cation d'alkylène-
diamine hydrosoluble ayant 2 à 6 atomes de carbone dans le groupe alkylène et ayant une charge positive égale à (x), les atomes d'azote peuvent être non substitués ou peuvent totaliser un à quatre substituants alkyle en C1 à C4 ou hydroxyalkyle en C1 à C4, individuellement ou conjointement,
comprenant par exemple des cations d'éthylènediamine, 1,3-
propylènediamine, 1,6-hexaméthylènediamine, N,N-diméthyl-
aminopropylamine, hydroxyéthyléthylènediamine, N,N,N',N'-
tétrakis-(2-hydroxyéthyl)-éthylènediamine, N,N,N',N'-tétra-
méthyléthylènediamine et N-propyl-N'-hydroxybutyl-1,6-hexa-
méthylènediamine. Lorsque Z est un cation de mono-amine
hétéro-aliphatique hydrosoluble, ce cation peut être repré-
senté par la formule: 9 10 il
HN(R)(R >(R1) _V 7
dans laquelle R9et R10 représentent, indépendamment, l'hydro-
gène ou un groupe ---R -0-4-Ra13 q R12 - -VI_7 et R11 est un groupe
---R12-) R13
q dans lequel R12 est un radical alkylène en C2 ou C3, R13 est un radical alkyle ou alkoxyalkyle en C1 à C12 et U a des valeurs de 1 à 20, par exemple
R12 R13
C2H4 C2H5
H _{_(Ri2_0_)e13 H uI _-_-Ri2_0-4-R13 q H H H
__R 12_O_}-R13
q __.R12_0)-Ri3 -_--R120-O-qR 13 q _l-R12'- R13 q E
C-H6 C4H9 2
3P6 C3H7
C2H4 C12H25
CH- C3-
C2HZ C3H.7
B H H c2HZ C4HR
C3HU CH30-C2HZ 8
Conformément à la formule (I), Z peut être un cation de polyamine hétéroaliphatique hydrosoluble dont
les hétéro-atomes sont des atomes d'oxygène ou d'azote.
Ces cations de polyamines hétéro-aliphatiques hydrosolubles comprennent des cations de polyoxyalkylènediamines dont l'un des atomes d'azote d'amines ou les deux portent une charge positive et le radical alkylène contient 2 ou 3 atomes de carbone, et des polyalkylènepolyamines ayant 3 à 6 atomes d'azote dont 1 à 3 desdits atomes d'azote portent une
charge positive, et le groupe alkylène comprend 2 ou 3 ato-
mes de carbone. A titre d'exemples de cations de polyoxy-
alkylènediamines hydrosolubles, on mentionne un cation de polyoxyéthylènediamine hydrosoluble portant une charge
positive sur l'un des atomes d'azote, un cation de polyoxy-
éthylènediamine hydrosoluble portant une charge positive sur les deuxatomes d'azote, un cation de polyoxypropylènediamine hydrosoluble portant une charge positive sur l'un des atomes R9 H Rio H
_{_R 12_O---13
q y d'azote, un cation de polyoxypropylènediamine hydrosoluble portant une charge positive sur les deux atomes d'azote,
un cation de copoly(oxyéthylène/oxypropylène)diamine por-
tant une charge positive sur l'un des atomes d'azote et un cation de copoly(oxyéthylène/oxypropylène)diamine por- tant une charge positive sur les deux atomes d'azote. Les
cations de copoly(oxyalkylène/oxyalkylène)adiamines compren-
nent à la fois des copolymères séquences et statistiques.
Le cation de polyoxyalkylènediamine, de même que le cation
de copoly(oxyalkylène/oxyalkylène)diamine, a avantageuse-
ment un poids moléculaire moyen d'environ 130 à 2000. Lors-
que Z est un cation de polyalkylènepolyamine hydrosoluble ayant 3 à 6 atomes d'azote, 1 à 3 desdits atomes d'azote portant une charge positive et le groupe alkylène ayant 2 ou 3 atomes de carbone, ce cation comprend, par exemple, le cation de diéthylènetriamine portant une charge positive sur un atome terminal d'azote, un cation de diéthylènetriamine portant une charge positive sur les deux atomes terminaux d'azote, un cation de diéthylènetriamine portant une charge
* positive sur les trois atomes d'azote, un cation de tri-
éthylènetétramine portant une charge positive sur un atome d'azote terminal, un cation de tétra-éthylènepentamine portant une charge positive sur les deux atomes terminaux d'azote, un cation de pentaéthylènehexamine portant une charge positive sur chacun des deux atomes terminaux d'azote et une charge positive sur l'un des atomes d'azote de la chaîne, un cation de dipropylènetriamine portant une charge positive
sur un atome terminal d'azote et un cation de N,N-bis-(3-
aminopropyl)-méthylamine portant une charge positive sur les deux atomes d'azote terminaux.De préférence, Z est un cation d'alcanolamine hydrosoluble et notamment un cation
de mono-alcanolamine ou un cation de trialcanolamine hydro-
soluble.Dans le contexte de l'invention et tel qu'on
l'utilise dans le présent mémoire, le radical Z de la for-
mule (I) et les exemples de radicaux Z renferment l'atome d'hydrogène du groupe acide carboxylique conférant le caractère cationique à l'atome d'azote de la portion Z. Lorsque Z est un cation de métal alcalin, ce cation est de préférence un cation sodium ou potassium. Le cation de métal alcalin peut être dérivé de composés de métaux alcalins inorganiques ou organiques hydrosolubles bien connus {par exemple des sels de métaux alcalins d'acides inorganiques
et des hydroxydes de métaux alcalins).
Des sels répondant à la formule {I) peuvent com-
prendre, par exemple, des sels (A) dans lesquels R repzr-
sente CH=CH et R, R2, Z, x, y et m ont les valeurs données sur le tableau (A) ci-dessous, (B) dans lesquels X est le ,I1R groupe CH=CHCH3 et R1, R2, Z, x, et m ont les valeurs données sur le tableau (B) ci-dessous, (C) dans lesquels R est le groupe cyclohexa-1,4-ylène et Ri, R2, ZJ, x, et m ont les valeurs indiquées sur le tableau (C) ci-dessous, (D) dans lesquels R est le groupe cyclohexa-1,2-ylîoe et R1, R2, Z, x, y et m ont les valeurs données sur le tableau
(D) ci-dessous, (E) dans lesquels R est le groupe 1A4-
phénylène et R1, R2, Z, x, y et m ont les valeurs données sur le tableau (E) ci-dessous et (F) dans lesquels R est le groupe 1,2-phénylène et R1, R2, Z, x, y et m ont les
valeurs données sur le tableau (F) ci-dessous.
CH H(ZRD)H ( HO)
R H+ O OE) EHgtHZDOH "HNZ ('HZOoH) l sHN8HzDO HZDOH EZHN(loH) (HZOOH) Qe úHtHZ9HNgHZoOH HHNúTH90 OE HN'lHDOH zHM (9 HEDOH) Z[ EH cw HZD HiN ('H'DOH)
ZHNZ('HZDOH)
RD N H DOH
o úH(%oa) z H9H DOH z -Z HOzHO HO - HO - ( zHO) HO H H H H H H H H H H H H Zu
-ZHDZHD (HD) HHD
(ZHO) úIHo _- (HII) Clio (gH)HOZ1) HO( úHO)!ID IID
-ZHDZHD (úHO) HOú (ZHO) (DO) IDCHO
-(-CHO) HO- H O-CHO
-9HD (CH9) 0C!{9
- (H) O ( HOD) HO
-*-Hú OO-*- 6HD
-9HOO zHO(çH O)HO ú( H>HO)R
_Z(CHOD)DZHOZ(CHD)OCHOD
-8H90 (HZDO) HOCHO
-ZHO-ZHD-ZHDZHD (CHD) IODHO
T V vflr avl l In o o r-_ c> u) N Z T T T T T T T r- T T Z T T T T tu T T T T T T T T T T T T -R Z T T T T T T z T T T T x ú1-V VI-V CI-V Zi-V IT-V
0'C -V
6-V 8-V t-V 9-V S-V 9-V E-V Z-V T-V *oN
TA B LEAU B
R1
CH3CII (CH3)C3H6CH (CH3)-
CH3 (C112) 3CH(C2H5) C1H2-
CH3C 11H220CH2CH(CH3) OCH2CH(CH3)-
CH3C3116CH (C21H5) CH2---O- C2H4-+1
CH3CII (C2H5) C1i2CH2CH12
C113CII (CH3) CH2CH2CH(CH3)-
c13Ci (C2115) (CH2) 3CH (CH3)-
CH3CU (C2H5) CH2CH2-CH 2-
CH 3C (CH3) 2CH2CH2-CH2CH2
CH Cil --OC3H6--3
3 2 3 6 3
CH (Cl12) 5-
3 2>5
CH3 (CHil2) 6-
CH3 (CHl2)6-
R2 H H H H 1t H H H H Cil3-
CH3 (CH2)3-
z
(HOC2H4)(HOC3H6)NH2Q
HOC2H4NH3
(C2H4) 2NH2
HOC3H6Nil3(
(HOC2H4) 3NH(
H3NC2H4LH3
HOC2H4NH3G
HOC4H8NI3 G
H3NC2H4NH2C2H4NH3
CH3CH2CH2NH3 3
G Na (
H3NC3116NIH3
C6H13 (OC2H4) 5NH3 (3
No. B-1 B-2 B-3 B-4 13-5 B-6 B-7 B. d B-9 B-10 B-11 B-12 B-13 m x i Z co n c. 4-4 LII tu
Z T Z
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T T T
Z T Z
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R H77 - HZ -HqO H H ZD -rllDrHD(cHD)HD O(çHz) (CH)HDCHD
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-Z}{ZHO ( H)ZOD) HD H (
_ / - RTHOD
-(:HO)MO (Z 1<) tHO -ZROZ1Rz (OHO)>0ZHOC1{O D a Y aI l Y r- o un 01-0 6-3 8-D /-3 9-D S -D ú-0 T -D -o
TA B LEAU D
R1
CH3CIH (CH3) CH2CH2CH2-
CH3 (Cll2) 6CH(CH3)-
CH3 (CH2) 7CH (CHl3)-
C4119C1i(CH3)-
CI13C (CH3) 2CH2C (CH3) 2
C4H9-
C8H17-
2H5-
ClH3CH(C2H5) CH2CH2CH2-
D-10 CH3C (CH3) 2CH2-
R2 H H H CH. H C3H7- C2i5-
C61113-
H
CH2C(CH3) 2CH2'
ROC H N11(
o%86..3 HOC346NH3 D
C H NH 3
3 6 3 H3C6H12i3
(HOC2H4)(C3H6)NH2
H3C2H40C2H4113
HOC2H4NH30,
H - --0C2H4)5NH3 3
C2H4-(-0C2il4) 10H3 H3NC24 c2H4NH3
-H3N-(--C2R4H4NHC2H4NH3
x y m
1 1 1
1 1 1
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2 1 2 o
1. 1 1
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2 1
No. D-1 D-2 D-3 D-4 r.5 D-6 D-7 D-8 D-9 ul) wi T T ú T I T N' r T T r T ii
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-(CHD)HDZ(ZHD) CHO
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- H8O
-(HO)HD 9HC (EHO)IIO C1H
-ZHOliOZ(úHD) -ZHOZ (úHD)o)ED -(Ho)HO t (ZHO) ClHo P ay naqav en r4- c> c> Ou 01-3 6-3 8 1. L -3 9-S ç-3 -3 C -3 Z-9 1-3 ON
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R1
CH3(CH)2CH(CH3)-
CH3C (C0I3) CH2C(CH3) 2
Ci3(CH2) 4-
Cil3CH(02H5) (0CH2)3
CH3(CH2) 3CH(C2H5)CH2-
CH3(CH22)7-
CH3CII (Cl3) Cil (C2H5) C 2-
Ci3CH(CH3)CH2CIH (CH3) CH2-
CH3CH2C(CH3)2C112CH2-
F-10 CH3(CH2)5CH(CH3)-
R2 C2H5- H C3H7- C2H5- H CH3- H H H Cil z
HO C4H8INH3 Q
o4..8 H3
(CH3) 3CNH3)
H2NC6H12NH3 (
CH3NHC61I12NH3 Q
O
H3NC51H10NH3
(HOC3H6) 2NH2 (D
(C3H7) 3NH)
(HOC21l4) (c3H7)NH2)
(C2H5) 2NC3H6NH3 (
H2N (112)20
(CH2) 27
No. F-1 F-2 F-3 F-4 F-5 F-6 F-7 F-8 F-9 x Z m Ul n O - wj Des procédés bien connus dans l'art antérieur pour la préparation d'amides et de sels d'amines peuvent être utilisés pour préparer les sels tensio-actifs, inhibiteurs
de corrosion, répondant à la formule (I). Dans un tel pro-
cédé, on fait réagir une mole de l'acide dicarboxylique réactionnel (par exemple l'acide maléique) avec une mole de la mono-amine primaire réactionnelle (par exemple la 2-éthylhexylamine), puis on ajoute une mole de l'amide
insoluble dans l'eau résultant à une mole d'une mono-
alcanolamine hydrosoluble (par exemple la mono-éthanolamine) pour former le sel d'amine du groupe acide carboxylique libre de l'amide. La formation de l'amide insoluble dans l'eau, portant un groupe acide carboxylique, résulte, par
exemple, de la réaction de l'un des groupes acide carboxy-
lique de l'acide dicarboxylique réactionnel avec le groupe amino de la mono-amine primaire réactionnelle et le sel est ensuite formé, par exemple, par interaction ionique du groupe acide carboxylique libre de l'amide avec le groupe amino de la mono-alcanolamine hydrosoluble. Selon
un second procédé de formation d'un sel tensio-actif inhi-
biteur de corrosion répondant à la formule (I), une mole d'un acide dicarboxylique réactionnel est amenée à réagir avec une mole d'une amine secondaire réactionnelle H
(R -N-R2)
pour obtenir un amide insoluble dans l'eau portant un
groupe acide carboxylique libre, puis une mole dudit pro-
duit amidique est ajoutée à une mole d'une alkylamine soluble dans l'eau pour former le sel d'amine du groupe acide carboxylique libre du produit amidique. Dans la
préparation du produit amidique insoluble dans l'eau por-
tant un groupe acide carboxylique libre, on peut utiliser un léger excès molaire du réactif dicarboxylique ou de l'amine primaire ou secondaire réactionnelle. On utilise de préférence un léger excès de l'acide dicarboxylique réactionnel. Dans l'étape de formation du sel, on peut utiliser avantageusement un excès de l'amine hydrosoluble formant un sel pour assurer la formation essentiellement
complète du sel. A la place de l'acide dicarboxylique réac-
tionnel (HOOC-R-COOH), on peut utiliser l'anhydride ou l'halogénure d'acyle correspondant en quantité équimolaire, pour préparer l'amide insoluble dans l'eau portant un groupe acide carboxylique libre. L'utilisation d'une température élevée et d'une atmosphère inerte, bien que facultative, peut être avantageuse dans l'étape de préparation de l'amide insoluble dans l'eau portant un groupe acide carboxylique libre. Toutefois, des températures élevées et une atmosphère inerte sont habituellement non nécessaires dans l'étape
de formation des sels répondant à la formule (I). Des sol-
vants inertes peuvent être utilisés dans l'étape de forma-
tion du produit amidique ou dans l'étape de formation du
sel ou dans les deux, pour la préparation des sels de for-
mule (I).
Des lubrifiants solubles ou dispersibles dans l'eau qui peuvent être utilisés dans la composition et dans le procédé de la présente invention comprennent des lubrifiants synthétiques et naturels. Comme exemples de lubrifiants naturels, on mentionne des huiles de pétrole, des huiles et des graisses animales, des huiles et des graisses végétales et des huiles d'origine marine. Les huiles de pétrole peuvent comprendre des huiles de base paraffiniques, naphténiques, asphaltiques et mixtes. Parmi
les lubrifiants synthétiques, on mentionne des huiles hydro-
carbonées et des huiles hydrocarbonées halogénées telles que des oléfines polymérisées et interpolymérisées (par exemple polybutylènes, copolymères propylène/isobutylène, polybutylènes chlorés, etc.); des alkylbenzènes (par
exemple dodécylbenzène, tétradécylbenzène,dinonylbenzène, di-
(2-éthylhexyl)-benzène, etc.); des polyphényles (par exemple biphényles, terphényles, etc.), entre autres. Les polymères et interpolymères d'oxydes d'alkylène et leurs
dérivés dont les groupes hydroxyle terminaux ont été modi-
fiés par estérification, éthérification, etc., comprennent
une autre classe d'huiles lubrifiantes synthétiques connues.
On mentionne à titre d'exemples les huiles préparées par polymérisation d'oxyde d'éthylène, d'oxyde de propylène,
les éthers alkyliques et aryliques de ces polymères polyoxy-
alkyléniques (par exemple éther de méthylpolyisopropylène-
glycol de poids moléculaire moyen égal à 1000, éther de diphényle du polyéthylène-glycol ayant un poids moléculaire de 500 à 1000, éther de diéthyle de polypropylène-glycol ayant un poids moléculaire de 1000 à 1500, etc.) ou leurs esters monocarboxyliques et polycarboxyliques, par exemple les esters d'acides acétiques, les esters d'acides gras
mixtes en C3 à C8 ou le diester d'oxo-acide en C13 du tétra-
éthylène-glycol.
D'autres lubrifiants synthétiques peuvent comprendre, par exemple, des esters d'acides dicarboxyliques (par exemple acide phtalique, acide succinique, acide maléique, acide
azélalque, acide subérique, acide sébacique, acide fumari-
que, acide adipique, dimère d'acide linoléique, etc.) avec
divers alcools (par exemple alcool butylique, alcool hexyli-
que, alcool dodécylique, alcool 2-éthylhexylique, penta-
érythritol, etc.). Des exemples représentatifs de ces esters
comprennent l'adipate de dibutyle, le sébacate de di-(2-
éthylhexyle), le fumarate de di-n-hexyle, le sébacate de
dioctyle, l'azélate de diiso-octyle, l'azélate de diiso-
décyle, le phtalate de dioctyle, le phtalate de didécyle, le sébacate de dieicosyle et le diester de 2-éthylhexyle
du dimère d'acide linoléique.
Une autre classe utile de lubrifiants synthéti-
ques comprend les huiles à base de silicones telles que,
par exemple, des huiles du type polyalkyl-, polyaryl-, poly-
alkoxy- ou polyaryloxy-siloxane et des huiles du type de silicates (par exemple silicate de tétra-éthyle, silicate de tétra-isopropyle, silicate de tétra-(2-éthylhexyle), silicate de tétra-(4-méthyl-2-tétra-éthyle), silicate de
tétra-(p-tertio-butylphényle), hexyl-(4-méthyl-2-pentoxy)-
disiloxane, poly-(méthyl)-siloxanes, poly-(méthylphényl)-
siloxanes, etc.). D'autres lubrifiants synthétiques com-
prennent les esters d'acides contenant du phosphore (par exemple phosphate de tricrésyle, phosphate de tri-octyle,
ester éthylique d'acide décane-phosphonique, etc.), tétra-
hydrofurannes polymériques, etc. On peut aussi utiliser comme lubrifiant synthétique des huiles de pétrole modifiées telles que, par exemple, des huiles solubles bien connues obtenues par sulfonation d'une huile de pétrole, des huiles et graisses animales modifiées telles que les huiles et graisses animales chlorées et/ou sulfonées, et des huiles et graisses végétales modifiées telles que, par exemple, les huiles et graisses végétales chlorées et/ou sulfonées. Des huiles naturelles sulfurées
peuvent aussi être utilisées conformément à l'invention.
Le second agent tensio-actif pouvant être utilisé dans la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion et dans le procédé de l'invention peut être un agent tensio-actif anionique, cationique, non ionique
ou amphotère. De tels agents tensio-actifs sont en parti-
culier des composés organiques et sont souvent, plus par-
ticulièrement, des composés organiques de synthèse. Toute-
fois, des composés naturels qui sont des agents tensio-
actifs ne sont pas exclus du cadre de l'invention. Des exemples d'agents tensio-actifs anioniques comprennent
* à titre non limitatif, des sels alcalins d'acides sulfoni-
ques du pétrole, des sels de métaux alcalins d'acides alkyl-
arylsulfoniques (par exemple dodécylbenzènesulfonate de sodium), des savons de métaux alcalins, d'ammonium et d'amines d'acides gras {par exemple stéarate de sodium), un dialkylsulfosuccinate de sodium, des huiles sulfatées (par exemple l'huile de ricin sulfatée), des alkylsulfates de métaux alcalins et des huiles sulfonées (par exemple le suif sulfoné). Des agents tensio-actifs cationiques comprennent, par exemple, le bromure de cétylpyridinium,
le chlorure d'hexadécylmorpholinium, le diacétate de di-
lauryltriéthylènetétramine, le lactate de didodécylamine, l'acétate de 1amino-2-heptadécénylimidazoline, l'acétate de cétylamine, l'amine tertiaire éthoxylée de soja et
l'acétate d'oléylamine. Des agents tensio-actifs non ioni-
ques comprennent, par exemple, des produits d'addition d'oxyde d'alkylène d'alcools gras (par exemple le produit d'addition d'oxyde d'éthylène de l'alcool oléylique), des produits d'addition d'oxydes d'alkylène d'alkylphénols (par exemple le produit d'addition d'oxyde d'éthylène du nonylphénol, des produits d'addition d'oxydes d'alkylène
d'acide gras (par exemple le monopalmitate de tétra-
éthylène-glycol, le dioléate de mono-éthylène-glycol et
le monostéarate d'hexa-éthylène-glycol), des esters par-
tiels d'acides gras supérieurs d'alcools polyhydroxyliques (par exemple le monostéarate de glycérol, le tristéarate de sorbitanne, le dioléate de glycérol et le tripalmitate de pentaérythritol), des produits de condensation d'oxydes d'alkylène d'alcools polyhydroxyliques (par exemple des produits de condensation d'oxyde d'éthylène du glycérol, du sorbitol, du mannitol et du pentaérythritol) et des produits de condensation d'oxydes d'alkylène d'esters partiels d'alcools polyhydroxyliques (par exemple produit
de condensation d'oxyde d'éthylène du monolaurate de sor-
bitanne, du mono-oléate de glycérol et du monostérate de pentaérythritol). Parmi les agents tensio-actifs amphotères, on compte, par exemple, un eiminodipropionate d'alkyle, un $-aminopropionate d'alkyle, des imidazolines et des bétaines
grasses, plus particulièrement la 1-coprah-5-hydroxyéthyl-
-carboxyméthylimidazoline, la dodécyl-e-alanine, l'acide N-dodécyl-N,Ndiméthylamino-acétique et les sels internes
de l'acide 2-triméthylaminolaurique.
Les agents tensio-actifs non ioniques sont par-
ticulièrement utiles dans la composition de fluide fonc-
tionnel aqueux inhibiteur de corrosion et le procédé de l'invention. On peut utiliser, par exemple, un mélange d'agents tensio-actifs de même type ou de types différents (par exemple un mélange d'agents tensio- actifs non ioniques, un mélange d'agents tensio-actifs anioniques et non ioniques,
un mélange d'agents tensio-actifs cationiques et non ioni-
ques et un mélange compatible d'agents tensio-actifs cationi-
ques et anioniques). Dans certains cas, on sait que des agents tensioactifs sont doués de propriétés lubrifiantes, et ces agents tensio-actifs peuvent avantageusement être utilisés dans la composition de fluide fonctionnel aqueux
inhibiteur de corrosion et dans le procédé de l'invention.
La concentration du second agent tensio-actif
peut varier largement dans la composition du fluide fonc-
tionnel aqueux inhibiteur de corrosion et dans le procédé de l'invention, selon la nature des agents tensio-actifs et des autres composants de la composition de ce fluide. Ainsi, la quantité d'agent tensio-actif peut varier selon qu'il s'agit d'un agent cationique ou anionique ou non
ionique ou amphotère, ainsi que d'après sa structure par-
ticulière et sa composition moléculaire. Habituellement, le second agent tensio-actif peut être utilisé en une quantité de 0,002 à 10 %, de préférence de 0,01 à 5 % sur
la base du poids total de la composition du fluide fonc-
tionnel aqueux inhibiteur de corrosion.
L'invention propose une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de pH compris dans la plage de 8 à 12, renfermant de l'eau, un sel de formule (I), un second agent tensio-actif et, -le cas
échéant, un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau.
La quantité d'eau de la composition de fluide fonctionnel de l'invention peut varier dans une large plage et se situe généralement entre 15 et 99, 8 % en poids sur la
base du poids total de la composition de fluide fonction-
nel aqueux inhibiteur de corrosion. De préférence, la quantité d'eau va de 40 à 99,5 % en poids sur la base du poids total de la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion. Dans certaines circonstances, une très petite quantité d'eau dans la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion serait
désirable. Une telle circonstance résiderait dans l'écono-
mie réalisée sur les frais de transport d'une formulation
à faible teneur en eau, attendu que l'eau n'est pas trans-
portée et que l'utilisateur n'a pas à payer le transport de l'eau qu'il peut tout aussi bien ajouter par la suite,
avant l'utilisation, pour obtenir la composition désirée.
Le sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule
(I) peut être présent dans la composition de fluide fonc-
tionnel aqueux de l'invention en une quantité de 0,002 à %, de préférence de 0,02 % à 10 % en poids sur la base du poids total de la composition de fluide fonctionnel aqueux
inhibiteur de corrosion. Dans certaines conditions d'utili-
sation, le sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule (I) peut être présent dans la composition de fluide fonctionnel aqueux en quantités assez faibles, par exemple de 0,002 à 0,5 % en poids sur la base du poids total de la composition. Il peut y avoir 0,002 à 10 %, de préférence 0,01 à 5 % en poids d'un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau, sur la base du poids total de la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de
l'invention.
Parmi les compositions de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de l'invention que l'on apprécie, avant toute dilution, on mentionne celles qui renferment 40 à 75 % en poids d'eau, 1,0 à 10 % en poids d'un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à la formule (I) et 0,5 à 5 % en poids d'un second agent tensio-actif, et 0,5 à 5 % en poids d'un lubrifiant soluble
ou dispersible dans l'eau. Des compositions de fluide fonc-
tionnel aqueux inhibiteur de corrosion que l'on apprécie encore plus selon l'invention, avant toute dilution, sont des compositions renfermant 40 à 75 % en poids d'eau, 1,0
à 10 % en poids d'un sel tensio-actif inhibiteur de corro-
sion de formule (I) dans laquelle R est un radical alipha-
tique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, Ri est un groupe aliphatique en C7 à C10 ayant au moins 7 2 1 une ramification méthyle ou éthyle, R est l'hydrogène et Z est un cation d'alcanolamine et 0,5 à 5 % en poids d'un
second agent tensio-actif, et 0,5 à 5 % en poids d'un lubri-
fiant soluble ou dispersible dans l'eau. On peut ajouter à la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion de l'invention diverses autres matières qu'il est bien connu dans la pratique d'ajouter à des fluides fonctionnels, par exemple des agents d'extrême-pression, des anti-oxydants, d'autres inhibiteurs de corrosion, des bactéricides et des agents anti-mousse bien connus dans la pratique, en les quantités couramment utilisées qui sont ordinairement de l'ordre d'environ 0,001 à environ 15 % en poids. Des procédés bien connus dans l'art antérieur peuvent être utilisés pour préparer les compositions de
fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion confor-
mément à l'invention. Lorsqu'on utilise ces procédés bien connus pour mélanger ou formuler plusieurs matières, on peut faire varier l'ordre d'addition de l'eau, du second agent tensio-actif, du sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un acide carboxylique et ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule ou du sel de formule (I) et du lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Ainsi, par exemple, le sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide insoluble dans l'eau à terminaison acide carboxylique ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule ou le sel de formule (I), peut être ajouté et incorporé à l'eau, le second agent tensio-actif est ajouté, puis le lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau est ajouté et incorporé au mélange résultant. A titre
de variante, par exemple, le lubrifiant soluble ou disper-
sible dans l'eau peut être ajouté et incorporé à l'eau, suivi du second agent tensio-actif, et le sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau d'un amide insoluble dans l'eau à groupe acide carboxylique terminal ayant une liaison amide
O
I là (-N-C-) par molécule ou le sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule (I) peut être ajouté et incorporé au mélange résultant. Des variantes de ces procédés peuvent être mises en oeuvre, comme cela est bien connu de l'homme de l'art. Le sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau de formule (I) peut être formé in situ par l'addition de l'amide insoluble dans l'eauterminé par un groupe acide carboxylique, ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule à l'eau contenant les composés de métaux alcalins, d'ammonium ou d'amines organiques formant
le sel, en l'absence ou en présence du second agent tensio-
actif et/ou du lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau
lors de la préparation de la composition de fluide fonction-
nel aqueux inhibiteur de corrosion conforme à l'invention.
L'invention propose un procédé pour conférer une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonctionnel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, procédé qui consiste à mélanger ensemble a) un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide à terminaison o acide carboxylique. ayant une liaison amide (-N-C-) par molécule, b) de l'eau, c) un second agent tensio-actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Selon l'une de ses formes de réalisation, le procédé de l'invention consiste à mélanger ensemble a) une
quantité à effet inhibiteur de corrosion d'un sel tensio-
actif inhibiteur de corrosion soluble ou dispersible dans
l'eau de formule (I), b) de l'eau, c) un second agent tensio-
actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dis-
persible dans l'eau. Selon une seconde forme de réalisation., l'invention propose un procédé pour conférer une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonctionnel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, procédé qui consiste à mélanger ensemble a) une quantité à effet inhibiteur de corrosion d'un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule (I) dans laquelle R est un radical aliphatique en C2 ou C3 à nonsaturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R1 est un groupe aliphatique divalent en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou éthyle, R est l'hydrogène et Z est un cation d'alcanolamine, b) de l'eau, c) un second agent tensioactif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Dans une autre forme de réalisation, l'invention propose un procédé pour conférer
une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonction- nel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, procédé qui consiste à
mélanger ensemble a) une quantité à effet inhibiteur de corrosion d'un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion de formule (I) dans laquelle R est un groupe aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis, R est un groupe aliphatique en C7 à C10 ayant au moins une ramification méthyle ou éthyle et R est l'hydrogène, b) de l'eau, c) un second agent tensio-actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Selon une autre forme de réalisation, l'invention propose un procédé pour conférer une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonctionnel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, procédé qui consiste à mélanger ensemble a) une quantité à effet inhibiteur de corrosion d'un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à
la formule (I) dans laquelle R est le radical cycloalipha-
tique divalent et R1 est le groupe aliphatique en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou éthyle, et R2
R est l'hydrogène, b) de l'eau et c) un second agent tensio-
actif avec, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau. Selon encore une autre forme de réalisation, l'invention propose un procédé pour conférer
une activité inhibitrice de corrosion à un fluide fonction-
nel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, procédé qui consiste à mélanger ensemble a) une quantité à effet inhibiteur de corrosion d'un sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à la formule (I) dans laquelle R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation monoéthylénique ayant deux valences libres en configuration
stéréochimique cis, b) de l'eau, c) un second agent tensio-
actif et, le cas échéant, d) un lubrifiant soluble ou dis-
persible dans l'eau. La quantité à effet inhibiteur de cor-
rosion du sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant
à la formule (I) peut varier largement selon plusieurs fac-
teurs dont l'un peut être la composition du sel répondant à la formule (1) . Toutefois, le sel tensio-actif inhibiteur de corrosion répondant à la formule (I) peut être utilisé dans le procédé de l'invention en une quantité d'environ 0,002 à environ 50 %, de préférence 0,002 à 10 % en poids sur la base du poids total de la composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion.
La composition de fluide fonctionnel aqueux inhi-
biteur de corrosion et le produit du procédé de la présente invention sont tous deux utiles comme fluide hydraulique et comme fluide pour des opérations d'usinage des métaux telles que, par exemple, fraisage, tournage, perçage, estampage,
laminage, étirage et taraudage.
La composition de fluide fonctionnel aqueux et le produit du procédé de l'invention présentent l'avantage
a) d'inhiber ou d'empêcher la corrosion de surfaces métalli-
ques, notamment de surfaces de métaux ferreux qui entrent
en contact avec le fluide et b) d'avoir une grande résis-
tance à la séparation des composants. Les sels tensio-
actifs inhibiteurs de corrosion répondant à la formule (I) présentent avantageusement une bonne stabilité hydrolytique dans les compositions de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur
de corrosion de l'invention.
D'autres détails de l'invention et de sa mise en oeuvre ressortent des exemples non limitatifs suivants, dans lesquels les quantités, les proportions, les rapports et les pourcentages sont exprimés en poids et toutes les
températures sont exprimées en 0C (Celsius), sauf spécifi-
cation contraire.
Les divers amides terminés par un groupe acide carboxyli-
que, dont les sels forment les sels tensio-actifs inhibiteurs de corrosion répondant à la formule (1), que l'on utilise dans les compositions de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion conformes à l'invention, illustrées dans les exemples donnés plus loin, sont identifiés sur le tableau
I suivant.
úHD úHD il 0 ú11TT ( zH3) I! I Il
HDI (H3) -O- HD-HD-O-H D- -H3--3 00H
I -
H3- = DI,
(s)
úEI- ú
(ci)
úHD0ú (ZHD)
HZS H O
:HDo-ú(ZHD)-HD-3-X-D O00H
HJ =DH
RHD úHD H 0
Hz 11011l
HOD-- HO-D-N-O DOOR
HO úH HO = OH
H a H 0 CHDC(ZHD)Ho-_HD-0- RDH1)-H-D OOH I 1
HO - OH
(D) (a) (y) H O HióZHD)-O-ZHD-HD-O- H 3-O-:- DOOH00 fI I I
RHD HD HD = DH
úHD H O
HD- ( HD)-HD--D DOOH
I I
HD - HD
HOOD
E ú O
RD- ( RD 11003i Ic N-3S (i) (H) (f) (I) úZvOOSZ COOH } c _ /(CH2)4-CH3 Il '.(CH2)4CH3 COOH
C. - (CH2) 4-CH3
0 - 2 4 3
COOH q
C-N-CH2-CH-(CH2) 3-CH3
II1- 1
0 H C2H5
COOH
[<, CH3 CH3
1 3 I
C-N-C-CH2-C-CH3
!111 I
0l l l C
O E CH3 CH3
(J) (K) (L) (M) H O I I7(il
úHD-ú(ZHD)-HD ZHD-O- DOOH
HD- D DH
HD- ( HD) I
HD-ú(ZHD) -
HOOD iHD- (ZHD)
N. I
HOOD
HD- ( HD)N\ I
RD-(H) (3)
HOOD.D H
Lú út oOSz (b) (i) (o) (N)
ú:H.-o- (ZHD) X" --
ROOD) úHo-9 (ZRD) I1 lOOD E -IlR3 H100
ú113H 10
I i Il Ro-ç ( RO) j I
- M-9 D-OO
CHD-S (ZHD) 1 l t Ho ==:OR
ú1H1 H O
I X Il (I) ROO3 úoo005sZ (A) (fin) (L) (s) HOD- (ZID) Il
N-D DOOH (W)
úHo / I!
HD = DH
HD H O
ç I l 11I tHg- ( HO),-HD-N-D I 10 (z) HOOD
úHD H 0
úHRD- ZHD)-HD-N-D DOOH ()
! I
HD - ODH
:H_9 (ZmD) 9 0 Z- ooo00H (x)
:H:: | I
HD =DH
N-3 DOOH(M
rHD-(ZHD) / |0| I I
HD - DR
6C úiJOOSZ COOH (BB)
C-N CH3
C-N.-
0 (CH2)7-CH3
Exemples 1 à 28 Les exemples 1 à 28 illustrent des compositions
de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion con-
formes à la présente invention et le comportement tensio-
actif de divers sels tensio-actifs inhibiteurs de corro-
sion répondant à la formule (I), utilisés dans les compo-
sitions de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corro-
sion conformes à l'invention. Ce comportement tensio-actif a été déterminé conformément à une méthode bien connue par préparation de chacune des formulations A, B et C indiquées ci-dessous pour chacun des exemples 1 à 28 et observation
de la stabilité (c'est-à-dire de la résistance à la sépara-
tion) de ces formulations, en maintenant des portions indi-
viduelles de ces dernières à 4 C, à la température ambiante et à 55 C pendant 48 heures. Le tableau II indique pour chaque exemple la concentration la plus faible des trois niveaux de concentration éprouvés, pour laquelle le sel en question a donné une formulation qui était stable après
48 heures d'exposition aux températures indiquées ci-dessus.
Formulations Matière A B C (parties en poids) Eau 72 70 68 "Surfonic" N10* 0,5 0,5 0,5 Lubrifiant** 2,5 2,5 2,5
Sel de mono-éthanol-
amine indiqué sur le tableau II 2 4 6 Borate d'éthanolamine 23 23 23
TABLEAU II
Sel de mno-réthanolamine de** (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (H) (I) (J) (K) (L) (M) (h) (O) (P) (Q) (R) (S) (T) (U) (V) (W) (X) (Y) (Z) (AA) (BB) oncentration en Doids) du
Ao d'exem-
ple i1 minimale (% sel * Produit d'addition d'oxyde d'éthylène du nonylphénol; surfactant non ionique produit par la firme Texaco Chemical Company Surfonic est une marque déposée d'un produit de la firme Texaco Chemical Company ** Polyester de polyéthylène-glycol d'acide dimérique *** Voir le tableau I pour l'identité des mono-acides
terminés par un acide carboxylique.
Exemple 29
Cet exemple enseigne une composition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion contenant une huile naturelle conforme à l'invention et montre l'activité
de surface de (A).
Formulation Partie A (matière) (Parties en poids) Pétrole-sulfonate de sodium 3,0 Diéthanolamide oléique 8,0 Huile pale de la région côtière, de viscosité Saybolt
égale à 200 secondes univer-
selles 10,0 Partie B (matière) Triéthanolamine 2,5 Sel de triéthanolamine de (A) 1,5 Eau 75,0 ,0 La partie A et la partie B ont été chauffées séparément à 60 C, puis mélangées par addition de la partie
A à la partie B sous agitation. La formulation claire résul-
tante s'est montrée stable (résistante à la séparation) après exposition pendant 48 heures à une température de 4 C, à la température ambiante et à une température de 55 C, tandis qu'une formulation comparable ne contenant pas le sel de triéthanolamine de (A) s'est séparée en 48 heures à
la température ambiante.
Exemple 30
Formulation Matière Parties en poids Eau 73,5 Borate d'éthanolamine 22,4 Mono-oléate de glycérol 0,5 Sel de mono-éthanolamine de (A) 3,6 ,0 La formulation de cet exemple s'est montrée stable (c'est-à-dire sans séparation) après 48 heures d'exposition
à 4 C, à la température ambiante et à 55 C. Toutefois, lors-
que le sel de mono-éthanolamine de (A) a été omis de la formulation, la séparation est apparue rapidement à la tem-
pérature ambiante.
Exemples 31-36
Ces exemples montrent l'effet de la condition
d'existence d'un pH de 8 à 12 sur la stabilité de la compo-
sition de fluide fonctionnel aqueux inhibiteur de corrosion
selon l'invention. L'essai de stabilité a été conduit con-
formément au mode opératoire décrit dans les exemples 1 à 28.
TABLEAU III
Matière Eau (parties en poids) 94,57 Lubrifiant (parties en poids 2,5 "Surfonic"O N-10 2,5 (parties en poids) 0,5 Sel de mono-éthanolamine de (A) (parties en poids) 2,43 Mono-éthanolamine
(parties en poids) -
pH 7,4 Stabilité après 48 heures à 4 C Stabilité après 48 heures
à la température ambiante Sép.
Stabilité après 48 heures
à 55 C
94,47 94,37 94,27 93,47 79,27
2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
2,43 2,43 2,43 2,43 2,43
0,10 8,0 0,20 8,5 0,30 9,0 1,10 ,0 ,30 11,0
Stab. Stab. Stab. Stab. Stab.
Stab. Stab. Stab. Stab. Stab.
Stab. Stab. Stab. Stab. Stab.
G polyester de polyéthylène-glycol d'acide dimérique surfactant non ionique - produit d'addition d'oxyde d'éthylène du nonylphénol de la firme Texaco Chemical Company. est une marque déposée de la firme
Texaco Chemical Company.
Exemples 37-38
Diverses concentrations du second agent tensio-
actif et du lubrifiant facultatif soluble ou dispersible dans l'eau, utilisés dans la mise en oeuvre de l'invention, sont représentées dans ces Matière Eau (parties en poids) Borate d'éthanolamine (parties en poidA) "Surfonic' N-10 O (parties enfoids) Lubrifiant (parties en poids) Sel devnono-éthanolamine de (A) (parties en poids)
exemples.
Exemple 37
64,4 0,1 ,0 2,5
Exemple 38
58,4 ,0 0,1 8,5 0 Voir exemples 1-28 Voir exemples 1-28 Voir tableau I pour la composition de (A)
Les exemples 30-40 montrent l'activité de sur-
face du composé cycloaliphatique (L) et du composé aroma-
*tique (J).
Exemples 39-40
Matière Exemple 39 Exemple 41 Eau (partie en poids) 93,53 91,02 Lubrifiant b (parties en poids) 2,50 2,50 "Surfonic'@ N-10 (parties en poids) 0,50 0,50 (J) (parties en poids) 2,00 (L) G (parties en poids) 4, 00 Mono-éthanolamine (parties en poids) 1,47 1,98 pH Stabilité à la température ambiante après 48 heures Stabilité à 55 C Stabilité à 4 C Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Q Voir exemples 1-28 Q Voir exemples 1-28 Q Voir tableau I pour la composition L'essai de stabilité a été conduit conformément
à la méthode décrite dans les exemples 1-28.
Exemples 41-63
Divers composés destinés à former les cations utilisables dans la mise en oeuvre de l'invention sont illustrés dans ces exemples, dans lesquels l'essai de stabilité a été conduit conformément à la méthode décrite
dans les exemples 1-28.
Formulation Matière Eau Lubrifiant* "Surfonic" N- 10 *
(A) **
Composé formant le cation Parties en poids -x 2,5 0,5 2,0 x Composé formant le cation
TABLEAU IV
x (parties en poids) Stabilité après 48 h à
H 4C ambiante 55Cp.
pDH 4 C arbiante 55 C 41 hydroxyde de sodium 42 hydroxyde de sodium 43 hydroxyde de sodium 44 hydroxyde de potassium Monoéthanolamine 46 Triéthanolamine 1 47 Monoisopropanola-mine
48 Diéthanolamine -
49 "Jeffamine" D-400 Jeffamine T-403 51 JeffamiN EED-900o 52 hydroxyde d'ammonium (28 % d'ammoniac) 53 Seffaminel D-230 54 %JeffaUine ED-600o( %Jeffaminel ED-2001 56 'Jeffaminfld}-11000 0 57 Ethylene-diamine 58 Diglycol-amine 59 Methoxyethoxypropylamine Morpholine 61 Diméthyl- aminopropylamine 62 2-éthyl-hexyloamine 63 Jeffamine D-2000
0,42 12,0
0,3 - 10
0,5 12,4
0,6 10,8
1010
670 9,1
179 1010
712 10,0
7f4 1010
611 1010
614 10,0
29 10o,0 3,3 ,9 ,0 1o 9t0 ,0 9f5 ,0 1214 9t0 No d'ex. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Sthb. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab. Stab.
Instable
Instable
Z500473
polyoxypropylènediamine (amine totale = 4,99 meq/g; amine primaire = 4,93 meq/g), poids moléculaire moyen environ 400, Texaco Chemical Co.
produit d'addition d'oxyde de propylène du 2,2-dihydroxy-
méthylbutanol, terminé par une amine primaire (triamine), totalisant environ 5,3 motifs d'oxypropylène. Texaco Chemical Company H2N( H2-OCH(CH3 2)CH2-)-a OCH2CH2- b '-OCH2CH(CH)- N2 o la somme a + c est approximativement égale à 3,5 et b est approximativement égal à 20,5. Texaco Chemical Co. polyoxypropylènediamine (amine totale = 8,45 meq/g; amine primaire = 8,30 meq/g), poids moléculaire moyen environ 230. Texaco Chemical Company
H2NCH(CH3)CH2--{-OCH(CH3)CH2,-- -OCH2CH2---(0CH2CH(CH3)-)--NH2
a a + c = environ 3,4; b = environ 13,5; Texaco Chemical Company ) H2NCH(CH3)CH -(-OCH(CH3)CH2" (OCH2CH2 ----c-OCH2CH(CH3) --NH a + c = environ 3,5; b = environ 45,5; Texaco Chemical Company
@ CH30O(C2H40) 18 6(CH2CH(CH3)O)1 6CH2CH(CH3)NH2;
amine totale = 0,85 meq/g; amine primaire = 0,83 meq/g; Texaco Chemical Company G polyoxypropylènediamine (amine totale = 0,96 meq/g; amine primaire = 0,95 meq/g), poids moléculaire moyen
environ 2000. Texaco Chemical Company.
"Jeffamine" est une marque déposée de la firme Texaco Chemical Company * Voir exemples 1-28 * Voir tableau I
Exemples 64-92
Ces exemples illustrent l'activité inhibitrice de corrosion, vis-à-vis de métaux ferreux, de divers sels d'amide à terminaison acide carboxylique répondant à la formule (I), pouvant être utilisés dans la pratique de
l'invention. Les échantillons d'essai de métaux (en l'oc-
currence fonte et acier) ont été préparés et soumis à
l'essai de la manière suivante. La surface plane de l'échan-
tillon d'essai formé d'une tige de fonte a été meulée et polie pour former une surface uniforme dépourvue de rayures, de traces de corrosion, d'aspérités ou d'autres traces d'usinage. La surface plane de l'éprouvette en fonte est essuyée à l'aide d'un papier pour lentilles optiques, puis nettoyée à l'aide d'un jet d'air. Immédiatement après le
nettoyage, l'éprouvette en fonte est placée dans une en-
ceinte humide (humidité relative de 100 %) et une petite quantité du liquide d'essai est distribuée uniformément sur la surface plane rectifiée et polie de l'éprouvette en fonte. L'enceinte humide est ensuite fermée et rendue étanche. On fait séjourner l'éprouvette en fonte dans l'enceinte humide fermée et étanche pendant la nuit, puis
on la retire en vue de son examen.
Dans les essais de corrosion portant sur des tiges d'acier, la surface plane des éprouvettes en acier a été préparée de la même manière que les surfaces des éprouvettes en fonte (voir ci-dessus). Une petite quantité du liquide d'essai a ensuite été distribuée uniformément sur la surface préparée des éprouvettes en acier, après
quoi ces dernières ont été placées dans l'enceinte humide.
L'enceinte humide a ensuite été fermée et rendue étanche
et les éprouvettes d'acier ont été maintenues dans l'en-
ceinte pendant la nuit. Elles ont ensuite été nettoyées,
séchées, puis examinées.
Les formulations suivantes ont été éprouvées con-
formément aux méthodes ci-dessus et les résultats indiqués
ont été obtenus. A titre comparatif, une formulation con-
tenant 99,5 parties en poids d'eau et 0,5 partie en poids
de triéthanolamine a aussi été utilisée dans l'essai.
Formulation Matière Eau Triéthanolamine Mono-amide terminé par un acide carboxylique Parties en poids 99,0 0,5 0,5
TABLEAU V
N Mono-amide terminé par un acidE Résultats de corrosion d'ex. carboxvliaue Fonte Acier 64 -- Rouille Rouille (A) Pas de Pas de rouille rouille
66 - (B)
67 (C)
68 (D)
69 (E)
(F)
71 (G)
72 (B)
73 (I)
74 (J)
(K) I.
76 (L)
77 (M)
78 (N)
79 (o) si
(P)
81 (Q)
82 (R)
II t
83 (S)
84 (T)
Cli)"" etI
86 (V) "
87 (W)
88 (x)
89 (Y)
(Z)
91 (AA)
92 (B)
O On renvoie au tableau I pour les compositions des mono-
amides terminés par un acide carboxylique
Exemples 93-99
Les formulations suivantes, après dilution à parties de formulation pour 95 parties d'eau, ont été éprouvées sur de la fonte et de l'acier conformément aux méthodes décrites dans les exemples 64-92 et les résultats
indiqués sur le tableau suivant ont été obtenus.
Formulation N
d'ex.
Matière Eau Triéthanolamine "Surfonic" N-95 Q Sel de mono-éthanolamine
TABLEAU VI
Sel de mono- x éthanolamine de (parties en poids) 2,0
95 (A) @
96 (A)
97 (w)(_
98 (W)
99 MW)
4,0 6,0 2,0 4,0 6,0 Parties en poids 94-x ,0 1,0 x pH du fluide dilué 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 9,9 Résultats de corrosion Fonte Acier rouille pas de rouille le rouille pas de rouille Il I If O @
produit d'addition polyoxyéthylénique de nonylphénol -
agent tensio-actif non ionique de la firme Texaco Chemical Company "Surfonic" est une marque déposée de la firme Texaco Chemical Company Voir tableau I pour la composition E Voir tableau I pour la composition
Exemple 100
Cinq parties en poids de la formulation de
l'exemple 1, contenant 2 % en poids du sel de mono-éthanol-
amine de (A) (voir tableau I pour la composition) ont été diluées avec 95 parties en poids d'eau et des portions du
fluide résultant ont été placées dans deux béchers séparés.
Des bandes de cuivre et d'aluminium 7075 récemment polies ont ensuite été immergées séparément dans le fluide contenu dans chaque bécher pendant 24 heures, après quoi les bandes
de cuivre et d'aluminium ont été retirées et examinées.
La bande d'aluminium était très légèrement oxydée et la bande de cuivre était intacte. Exemples 101-106 Des bandes d'aluminium 7075 fratchement polies ont été immergées pendant 24 heures dans 100 g de solutions
ayant les compositions ci-après, puis examinées pour détec-
ter la corrosion. Les résultats sont reproduits sur le
tableau VII suivant.
Formulation Matière Eau Triéthanolamine Sel de triéthanolamine
du mono-amide à terminai-
son acide carboxylique indiqué sur le tableau VII ci-dessous Parties en poids 99,9-x 0,1 x
TABLEAU VII
N Mrx)no-amide à terminaison Concentration d'ex. acide carboxylique* en sel (x) pH (parties en __ __ __ __ __ __ _ _ poids) 101 Néant - 9,5 104 (A) (F) (I) (K) (L) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 8,3 8,2 8,2 8,4 8,3 Corrosion
oxydation et cor-
rosion sévères légère oxydation I f l faible oxydation Il * On renvoie au tableau I pour l'identité du mono-amide
terminé par un acide carboxylique.
Exemples 107-110
L'utilisation des compositions de fluide fonction-
nel aqueux inhibiteur de corrosion conformes à l'invention comme fluide d'usinage de métaux est illustrée dans ces
exemples par évaluation du pouvoir lubrifiant des composi-
tions conformément à la méthode d'essai suivante, dans la-
quelle on utilise un outil de coupe en V. Un outil à grande vitesse en forme de coin est pressé contre l'extrémité d'un tube d'acier SAE 1020 en rotation (vitesse de 26,84 m/min à la surface) de 0,635 cm
d'épaisseur de paroi. La force d'avance de l'outil est suf-
fisante pour couper une gorge en V dans la paroi du tube,
et les copeaux sont dégagés de l'aire de coupe en deux mor-
ceaux (un morceau de chaque face de l'outil en coin). Les forces exercées sur l'outil par suite de la rotation de la pièce usinée et de l'avance de l'outil sont mesurées par
un dynamomètre monté sur le porte-outil et relié à un enre-
gistreur Sanborn. Toute accumulation de copeaux par sou-
dage à l'outil se traduit par l'interruption du flux de copeaux (visuel) et par élévation de la force et de la résistance à la rotation de la pièce. L'essai de coupe est conduit de telle façon que l'interface entre l'outil et le copeau baigne pendant toute l'opération dans le liquide d'essai en circulation.L'outil et la pièceusinée sont en contact dynamique constant pendant cette période, et l'essai ne débute pas avant qu'il existe un contact total le long
de chaque bord de coupe. La durée de l'essai est de 3 minu-
tes. Les formulations suivantes,après dilution avec
de l'eau dans le rapport de 5 parties en poids de formula-
tion pour 95 parties en poids d'eau,ont été utilisées dans
la méthode d'essai décrite ci-dessus et les résultats obte-
nus ont été reproduits sur le tableau VIII ci-dessous.
Formulations Matière Parties en poids Eau 74-x Borate d' thanolamine 23,0 "Surfonic" T Ng-10* 0,5 Lubrifiant** 2,5
Sel de mono-éthanol-
amine d'un amide terminé
par un acide carboxylique -
voir tableau ci-dessous x N d'ex. 108
TABLEAU VIII
Sel de mono-éthanolamine e de (parties en poids) (A) (F) (I) (W) Force (kg)
(210,47)
(219,99)
(217,72)
(215,00)
* Voir exemples 1-28 ** Voir exemples 1-28 (i) Voir tableau I pour la composition des mono-amides terminés par un acide carboxylique énumérés dans cette colonne.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Composition de fluide fonctionnel aqueux inhi-
biteur de corrosion, de pH compris dans la plage de 8 à 12,
comprenant a) de l'eau, b) un inhibiteur de corrosion tensio-
actif, c) un second agent tensio-actif et, le cas échéant,
d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau, carac-
térisée en ce que l'inhibiteur de corrosion est un sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un groupe acide carboxylique ayant une liaison amide O IIl
(-N-C-) par molécule.
2. Composition de fluide fonctionnel suivant la
revendication 1, caractérisée en ce que (b) répond à la for-
mule suivante: IIl Il t +) [RIXR-N-C-R-C-0-m [Z X)I Y (I) dans laquelle: R est un radical divalent choisi entre un radical
aliphatique en C2 cu C3 à non-saturation mono-
éthylénique ayant deux valences libres en con-
figuration stéréochimique cis, un radical cyclo-
aliphatique en C4 à C8 ou un radical aromatique, R1 est un radical organique monovalent choisi entre a) un groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle ou un groupe hétéro-aliphatique mono-
valent portant au moins une ramification méthyle ou éthyle et de formule:
R ---OR 4-- (II)
n dans laquelle R3 est un radical alkyle en C6 à C12 à chaîne droite ou à ramification méthyle ou éthyle, R est un radical alkylène en C2 ou C3 et n a une valeur de 1ou 2 lorsque R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique et lorsque R est l'hydrogène, b) un radical aliphatique monovalent en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle lorsque R est le groupe cycloaliphati-
que ou aromatique et que R2 est l'hydrogène, c) un radical aliphatique monovalent en C1 à Cl à chaîne droite ou à chaîne ramifiée lorsque
R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-
saturation mono-éthylénique et que R est un radical aliphatique monovalent à chaîne droite ou à chaîne ramifiée en C1 à C11, à condition que la somme R1 + R totalise 8 à 12 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 5 atomes de carbone, ou d) un groupe aliphatique monovalent en C1 à C9 à chatne droite ou ramifiée lorsque R est le groupe cycloaliphatique ou aromatique et R2 est un groupe aliphatique monovalent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à C9, à condition que la somme R1 + R2 totalise 7 à 10 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 4 atomes de carbone
R2 est l'hydrogène ou un groupe aliphatique à chaîne rami-
fiée ou droite en C1 à C11,
Z est un cation de métal alcalin ou un cation con-
tenant de l'azote ayant au moins un atome d'hydro-
gène attaché à l'azote, une charge positive égale à x et choisi dans le groupe comprenant
le cation ammonium et des cations d'une alcanol-
amine hydrosoluble ayant 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une alkylamine en C2 à C6,
une alkylalcanolamine ayant 1 à 6 atomes de car-
bone dans le groupe alkyle et 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une mono-amine hétéro-aliphatique dont l'hétéro-atome est un atome d'oxygène, une polyamine hétéro-aliphatique ayant des hétéro-atomes d'oxygène ou d'azote, une alkylènediamine ayant 2 à 6 atomes de carbone dans
le groupe alkylène, une alkylènediamine à substi-
tuant N-alkyle ou N-hydroxyalkyle ayant 2 à 6 ato-
mes de carbone dans le groupe alkylène, la mor-
pholine, une morpholine à substituant N-alkyle ou une morpholine à substituant N-amino-alkyle, x a une valeur de 1 à 3, y est égal à 1, et
m a une valeur de 1 à 3.
3. Composition de fluide fonctionnel suivant la revendication 2, caractérisé en ce que R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à nonsaturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en configuration stéréochimique cis.
4. Composition de fluide fonctionnel suivant la revendication 3, caractérisée en ce que R2 est l'hydrogène,
Z est un cation d'alcanolamine hydrosoluble ayant 2 à 4 ato-
mes de carbone dans le groupe alcanol et ayant une charge positive égale à x, ledit cation d'alcanolamine étant de préférence un cation de monoalcanolamine, un cation de dialcanolamine ou un cation de trialcanolamine, Z est un cation d'alkylènediamine ayant 2 à 6 atomes de carbone dans le groupe alkylène et une charge positive égale à x, ou
bien Z est un cation de métal alcalin.
5. Composition de fluide fonctionnel suivant la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que (b) est présent en une quantité de 0,002 à 50 % et de préférence de 0,02 à
% en poids sur la base du poids total de la composition.
6. Procédé pour conférer une activité inhibitrice de corrosion à une composition de fluide fonctionnel aqueux de pH compris dans la plage de 8 à 12, consistant à mélanger
ensemble a) de l'eau, b) un inhibiteur de corrosion tensio-
actif, c) un second agent tensio-actif et, le cas échéant,
d) un lubrifiant soluble ou dispersible dans l'eau, carac-
térisé en ce que l'inhibiteur de corrosion quiiest utilisé en une quantité efficace pour inhiber la corrosion est un
sel de métal alcalin, d'ammonium ou d'amine organique tensio-
actif, inhibiteur de corrosion, soluble ou dispersible dans l'eau, d'un amide insoluble dans l'eau terminé par un groupe O ! II
acide carboxylique ayant une liaison amide (-N-C-) par molé-
cule.
7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que b) répond à la formule suivante:
[R1 YN ClR4O()1 m -
dans laquelle: R est un radical divalent choisi entre un radical
aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-
éthylénique ayant deux valences libres en con-
figuration stéréochimique cis, un radical cyclo-
aliphatique en C4 à C8 ou un radical aromatique, R1 est un radical organique monovalent choisi entre a) un groupe aliphatique monovalent en C7 à C10 portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle ou un groupe hétéro-aliphatique mono-
valent portant au moins une ramification méthyle ou éthyle et de formule:
R3-±OR4-4)- (II)
n dans laquelle R3 est un radical alkyle en C à C12 à chaîne droite ou à ramification méthyle ou éthyle, R4 est un radical alkylène en C2 ou C3 et n a une valeur de 1ou 2 lorsque R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-saturation mono-éthylénique et lorsque R2 est l'hydrogène, b) un radical aliphatique en C7 à C10 monovalent portant au moins une ramification méthyle ou
éthyle lorsque R est le groupe cycloaliphati-
que ou aromatique et que R2 est l'hydrogène, c) un radical aliphatique monovalent en C1 à Cl à chaîne droite ou à -haîne ramifiée lorsque
R est le radical aliphatique en C2 ou C3 à non-
saturation mono-éthylénique et que R2 est un radical aliphatique monovalent à chaîne droite ou à chaine ramifiée en C1 à Cil, à condition que la somme R1 + R2 totalise 8 à 12 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 5 atomes de carbone, ou d) un groupe aliphatique monovalent en C1 à C9 à chaîne droite ou ramifiée lorsque R est le groupe cycloaliphatique ou aromatique et R est un groupe aliphatique monovalent à chaîne droite ou ramifiée en C1 à C9, à condition que la somme R1 + R2 totalise 7 à 10 atomes de carbone et qu'au moins l'un de R1 et R2 ait au moins 4 atomes de carbone
R2 est l'hydrogène ou un groupe aliphatique àdiaine rami-
fiée ou droite en C1 à C11, Z est un cation de métal alcalin ou un cation contenant de l'azote ayant au moins un atome
d'hydrogène attaché à l'azote, une charge posi-
tive égale à x et choisi dans le groupe comprenant
le cation ammonium et des cations d'une alcanol-
amine hydrosoluble ayant 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une alkylamine en C2 à C6,
une alkylalcanolamine ayant 1 à 6 atomes de car-
bone dans le groupe alkyle et 2 à 4 atomes de carbone dans le groupe alcanol, une mono-amine hétéro-aliphatique dont l'hétéro-atome est un atome d'oxygène, une polyamine hétéro-aliphatique ayant des hétéro-atomes d'oxygène ou d'azote, une alkylènediamine ayant 2 à 6 atomes de carbone dans
le groupe alkylène, une alkylènediamine à substi-
tuant N-alkyle ou N-hydroxyalkyle ayant 2 à 6 ato-
mes de carbone dans le groupe alkylène, la mor-
pholine, une morpholine à substituant N-alkyle ou une morpholine à substituant N-amino-alkyle, x a une valeur de 1 à 3, X est égal à 1, et
m a une valeur de 1 à 3.
8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé
en ce que R est un radical aliphatique en C2 ou C3 à non-
saturation mono-éthylénique ayant deux valences libres en
configuration stéréochimique cis.
9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé
en ce que R est l'hydrogène.
10. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que (b) est utilisé en quantité comprise dans la plage de 0,002 à 50 % et notamment de 0,002 à 10 % en poids sur
la base du poids total de la composition de fluide fonction-
nel.
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