Brevet FR2005223A1 — publié le 19691212

La présente invention est relative au traitement des produits en zinc ou en alliages de zinc, en vue de faciliter leur déformation et d'améliorer leur résistance à la corrosion, en particulier en milieu aqueux. Afin d'alléger le texte, on utilisera dans la présente description l'expression "produits en zinc pour désigner non seulement les produits en zinc pur mais également les produits en un quelconque alliage & base de zinc. Lorsque l'on entrepose des produits en zinc, soit par empilage de tôles, soit par bottelage de barres, soit encore sous d'au- tres formes, il peut arriver qu'un film d'eau se forme entre deux surfaces suffisamment rapprochées de produits voisins. Cette eau peut provenir soit des bains aqueux de traitement des produits, soit de la condensation de l'humidité atmosphérique, etc. Lorsqu'il stest formé un tel film aqueux, on observe, même à la température ordinaire, une attaque rapide des surfaces en présence. Il faut noter que certains gaz contenus dans les atmosphères industrielles, tels que l'anhydride sulfureux S02, l'acide sulfhydrique H2S, etc, provoquent également des corrosions du même type que celle engendrée par l'eau. De nombreuses observations ont montré que cette attaque est favorisée par la température. Pour éviter ce type d'attaque, on utilisait jusqu'à présent des huiles, des graisses ou des solvants lourds. Ces produits ne sont cependant satisfaisants que dans des domaines d'emploi relativement étroits, en raison de - leur manque de stabilité en fonction de la température ; - leur évolution chimique au cours du temps, évolution qui peut etre défavorable par site d'oxydation, d'évaporation, de captation de poussières de matières instables, etc. En outre, ces enduits gras présentent souvent des inconvénients tels que - au cours des recuits intermédiaires des produits bobinés ou empilés, carbonisation des huiles et apparition de taches à la surface des produits - collage des produits entre eux, fixation de poussières ou de débris solides ; - difficultés de dégraissage avant les traitements ultérieurs Le but de l'invention est de remédier a ces inconvénients, A laide d'un procédé perfectionné pour assurer la lubrification des produits en zinc en vue de faciliter leur déformation et pour améliorer leur résistance à la corrosion. Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on traite les surfaces des produits en zinc au moyen d'une ou de plusieurs amines lourdes ou leurs dérivés en solution en milieu hydrocarboné ou en émulsion avec une huile dans l'eau. Les amines lourdes sont constituées par une ou plusieurs channes hydrocarbonées de 8 à 22 atomes de carbone. On peut schématiser les molécules par les formules R - N112 ou R - NE - R', dans lesquelles R et R' sont des channes hydrocarbonées. Dans le vaste domaine des agents tensio-actifs, le groupe des amines et de leurs sels doit être considéré comme un ensemble de substances à caractère cationique, à l'inverse des savons et de certains autres agents tensio-actifs. C'est la raison pour laquelle les amines lourdes sont parfois désignées sous la dénomination en langue anglaise de "invert soaps", que l'on peut traduire par "savons inversés". En raison de ce caractère polaire, les amines lourdes et leurs sels présentent des propriétés tensio-actives particulières, notamment en milieux organiques et hydrocarbonés tels que les huiles ; une de ces propriétés est dsinverser la polarité des surfaces et de rendre lipophiles des surfaces normalement hydrophiles. En outre, par suite de leur caractère cationique, les sels des amines lourdes, solubles dans liteau, possèdent des propriétés émulsifiantes très marquées. En effet, dans les émulsions dlhuile dans liteau, il y a fixation du groupe (NH)+ solubilisé par dans la phase aqueuse, ce qui confère à l'émulsion une stabilité élevée, même pour des solutions acides. I1 a été découvert que l'action inhibitrice de la corrosion du zinc développée par les amines lourdes et par leurs dérivés se manifeste de la façon suivante. Le groupe aminé se fixe sur la surface en formant un film monomoléculaire lipophile, dont les radicaux hydrocarbonés accrochent une couche de substances organiques normalement insolubles dans l'eau, telles que des huiles, ou des solvants hydrocarbonés.Il se forme un film hydrophobe super ficiel, solidement lié à la surface du zinc, film qui enlève toute trace d'humidit8 et qui protège la surface su zinc de I'atmosphèra Le demandeur a également constaté que les amines lourdes ou leurs sels, en solution en milieu hydrocarboné ou en émulsion d'huile dans l'eau, possèdent d'excellentes propriétés lubrifiantes pour la déformation du zinc, notamment par laminage. Jusqutà présent, on a utilisé comme lubrifiants pour le laminage du zinc et de ses alliages, des émulsions aqueuses d'huile stabilisées par des substances hydrophiles telles que des savons ou des acides gras. Les huiles entrant dans ces émulsions étaient des huiles d'un type lourd, résistant à des températures élevées. Toutefois, en raison du caractbre hydrophile de ces acides, les surfaces de zinc ou d'alliages de zinc étaient mouillées par un film d'eau présentant divers inconvénients - l'adhérence de ce film lubrifiant sur les cylindres de laminoir était fortement réduite - les surfaces des produits laminés étaient souillées par l'émulsion qui, par suite de son manque de stabilité, se transformait en une eau additionnée d'acide ou de savons. La protection contre la corrosion était de ce fait fort aléatoire et de courte durée. Par contre, le demandeur a constaté qu'en.utilisant comme lubrifiants de déformation du zinc et des alliages de zinc, des émulsions huileuses à base d'amines ou de dérivés aminés, les surfaces métalliques deviennent lipophiles, en raison de la formation d'un film monomoléculaire d'amines. Ces surfaces accrochent de ce fait un film d'huile qui présente un double avantage a) le film d'eau est complètement éliminé des surfaces en présence au cours du laminage (cylindres et produits la minés). Ce phénomène se traduit par une diminution du coefficient de frottement au cours de la déformation, ce qui permet d'accroftre le taux de déformation et exige par ailleurs une dépense d'énergie relativement moindre. b) les produits laminés conservent leur film protecteur aminé exempt deeau ; par conséquent, la corrosion des produits au cours du stockage est pratiquement supprimée. Les exemples ci-dessous indiquent des compositions d'émul- sions suivant l'invention, appliquées au laminage du zinc. EXEMPLE 1 Huile Spindle 30 % Oléylamine dioxyéthylénée 11 OE 15 % Oléylamine propylène amine ) 1,5 % Stéaryl propylène amine Dioléate d'oléylaminopropylène amine 3,5 % Eau 50 % Ce mélange constitue l'huile de base a émulsionner dans l'eau à raison de 1 à 3 %. EXEMPLE 2 Huile Spindle 92 % Oléylamine dioxyéthylénée 2.0 E 3 % Oléylamine dioxyéthylénée 5.0 E 2 % Oléylamine dioxyéthylénée 3.0 E 3 %. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. I1 va de soi que des compositions, du même type général, peuvent être mises au point en vue de réaliser la lubrification au cours d'opérations de mise à forme telles que le tréfilage, l'étirage, l'emboutissage, etc, et diassurer simultanément une protection contre l'attaque par l'eau provenant d'arrosages accidentels, de rétention d'émulsion ou dghumidité condensée. REVENDICATIONS L'invention a pour objet 1) Un procédé pour faciliter la déformation des produits en zinc et en alliages de zinc et pour améliorer leur résistance à la corrosion, caractérisé en ce que l'on traite les surfaces des dits produits au moyen d'une ou de plusieurs amines lourdes ou de leurs dérivés en solution en milieu hydrocarboné ou en émulsion avec une huile dans l'eau. 2) Des émulsions destinées à lubrifier la surface de produits en zinc ou en alliages de zinc au cours d'opérations de déformation et A améliorer leur résistance à la corrosion, suivant la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles contiennent une ou plusieurs amines lourdes ayant une longueur de chaine de 8 à 22 atomes de carbone, ou des dérivés de ces amines, en proportion appropriée.