Brevet FR2567157A1 — publié le 19860110

Cette invention concerne des solutions aqueuses perfectionnées de sulfate de diammonium qui présentent une tendance nettement réduite à corroder le métal, et particulierement 1'acier. Des solutions aqueuses de sulfate de diammonium, quelquefois additionné de phosphate de monoammonium ou de phosphate de diammonium sont connues en tant que solu- tions ignifugeantes. Ces solutions sont particulierement utiles pour retarder la progression des feux de forêt et de broussailles. Elles sont habituellement épaissies et on peut les appliquer sur une région enflanmée à partir d'avions à ailes fixes, d'hélicoptères, de camions pour la lutte contre l'incendie dans les régions sauvages. Pendant les procédures de mélange, de conservation et d'application de ces solutions,elles se trouvent en contact avec différents réservoirs, accessoires et buses, qui sont généralement en acier, en cuivre ou en laiton, et en aluminium Ces solutions de sulfate de diammonium ont tendance à corroder ce matériel métallique. Ce problème de corrosion peut être particulièrement aigu lorsqu'on pré-homogénéise des solutions pour la lutte contre l'incendie et qu'on les conserve pendant des durées prolongées dans des stations de lutte contre l'incendie. Pendant le stockage les solutions sont contenues dans des réservoirs qui sont normalement en acier. Ce type de corrosion est plus accentué à l'interface air-solution et au-dessus de cet interface.Il faut réduire au minimum la corrosion de ces réservoirs d'acier pour qu'ils supportent le stockage à long terme qui est parfois utile pour que l'on puisse disposer de solutions ignifugeantes à très bref délai, comme cela peut être nécessaire en cas d'incendie. Cette invention a pour objet de réduire l'action corrosive des solutions aqueuses de sulfate de diammonium sur les métaux, et en particulier sur l'acier. Cette invention a encore pour objet de réaliser une solution aqueuse de sulfate de diammonium, dont on a inhibé l'action corrosive. Cette invention a encore pour objet de réaliser un concentré sec utile pour la préparation d'une solution aqueuse de sulfate de diammonium à action corrosive inhibée. Cette invention permet de diminuer l'action corrosive d'une solution aqueuse de sulfate de diammonium, contenant aussi facultativement un phosphate d 'ammonium comme le phosphate de monoammonium, le phosphate de diammonium, le pyrophosphate d'ammonium, ou leurs mélanges, en incorporant à la solution une quantité efficace d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique avec une quantité efficace d'un aryltriazole. De plus, cette invention fournitdes concentrés secs utiles pour la préparation de ces solutions aqueuses de sulfate de diammonium.Cette invention fournit aussi un procédé de diminution de l'action corrosive de solutions de sulfate de diammonium, contenant aussi facultativement du phosphate de monoammonium et du phosphate de diammonium, en leur incorporant une quantité efficace d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique et unie quantité efficace d'une aryltriazole. Tels qu'on les utilise ici, toutes les parties et tous les pourcentages sont exprimés en poids, et pour des raisons de simplicite, on les exprimera en tant que pourcentage en poids des substances solides dissoutes dans la solution, en se basant sur leur poids à l'état sec, sauf indi cation contraire. Cette invention s'applique plus particulie- rement aux solutions ignifugeantes et on la décrira en tant que telle. Cette invention peut, toutefois, s'appliquer à n'im- porte quelle solution aqueuse de sulfate de diammonium, pour laquelle se pose le problème de la corrosion. Lorsqu'elles sont destinées d être utilisées comme solutions ignifugeantes, les compositions décrites ici sont normalement dissoutes dans l'eau, en une proportion d'environ 0,050 kg de composition sèche par litre d'eau à environ 0,250 kg de composition sèche par litre d'eau. On peut aussi considérer la quantité de composition sèche par litre d'eau en tant que quantité de substances solides dissoutes par litre d'eau On peut toutefois utiliser des soluw tions plus ou moins concentrées, les seules limites prati- ques étant pour la limite supérieure, la solubilité du concentré sec dans l'eau, et pour la limite inférieure, la quantité nécessaire pour obtenir une solution ignifugeante efficace. Les compositions sèches utilises pour produire les solutions de cette invention contiennent d'environ 40 % à environ 99 % et de préférence, d'environ 50 % à environ 85 % de sulfate de diammonium. De plus ce concentré sec peut éventuellement contenir d'environ 0 % à environ 60 % et de prerérence d'environ 10 % à environ 40 %, d'un phosphate d'ammonium comme le phosphate de monoammonium, le phosphate de diammlonium, le pyrophosphate d'ammonium ou leurs mélanses, le phosphate de monoammonium étant plus recommandé On recommande plus particulièrement encore un mélange d'environ 60 à environ 80 % de sulfate de diammonium et d'environ 15 % à environ 30 % de phosphate de monoammonium. De plus, d'autres sels ignifugeants peuvent être présents. On a découvert, d'une manière surprenante, qu'un mélange d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique et d'un aryltriazole réduisait efficacement l'action corrosive de ces solutions aqueuses de sulfate en l'amenant à un niveau acceptable. De plus, on a maintenant trouvé qu'un mélange de ces deux inhibiteurs de corrosion agissait étonnarnent et nettement mieux que l'un ou l'autre d'entre eux utilisé séparément. Ce mélange est par ticulièrement efficace pour diminuer la corrosion de l'acier. On peut utiliser chacun de ces inhibiteurs en n1 importe quelle concentration qui permette d'obtenir le degré d'inhibition de la corrosion voulue. Dans les solu- tions ignifugeantes, il est préférable que chacun de ces deux inhibiteurs de corrosion représentent au moins environ 0,08 %, et mieux encore au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes. La composition 3a plus recommandée comprend environ 0,125 % de l'aryltriazole et environ 0,1 % de l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique. Les aryltriazoles les plus recommandés. sont le tolyltriazole et le benzotriazole, On peut citer parmi les esters aryliques d'un sel diamine de l'acide phosphorique recommandé, un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué des sels de monoéthyl et de diéthylamine de l'acide phosphorique. On recornmande plus particulièrement un mélange d'esters d'isooctylphXnyle, d'isobutylphényle et de phényle non substitué résultant de la dégradation du groupe isooctyle pendant la production de l'ester d'isooctylphényle En plus des composants indiqués ci-dessus, ces solutions aqueuses de sulfate peuvent aussi renfermer d'autres composants pour augmenter leur efficacité comme compositions ignifugeantes. On ajoute normalement un épaississant pour améliorer les performances de la composition ignifugeante lorsqu'on la lache d'un avion On peut utiliser n importe quel épaississant approprié, toutefois l'épaississant le plus recommandé est un dérivé de gomme de galactomannane, décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amerique n 4 272 414, qui est inclus dans la présente demande par référence. On recommande particulièrement, comme épaississant, la gomme de guar hydroxypropylée. L'épaississant peut être présent en n'importe quelle quantité nécessaire pour obtenir la viscosité voulue mais il est préférable que l'épaississant soit présent en une quantité d'environ 2,5 % à environ 10 % de la composition, en se basant sur son poids à l'état sec. I1 est parfois recommandé que la composition contienne un composant marqueur ou colorant pour que l'applicateur puisse voir où ont eu lieu les applications ant6- rieures. Lorsqu'on utilise un colorant, il représente normalement d'environ 0,5 % à environ 2,5 % des substances solides dissoutes. Certains types d'applications ne nécessitent pas l'emploi d'un colorant. De plus, la composition contient souvent d'autres composants,comme des agents stabilisant la viscosité, des agents régularisant l'écoulement, des bactéricides,des agents anti-mousse, etc. Chacun de ces additifs est généralement présent en petite quantité, leur totalité ne dépassant pas habituellement environ 5 %. On peut citer la composition ignifugeante recommandée suivante, sous forme de concentré sec Sulfate de diammonium 50 % - 86 % Phosphate de monoammonium 10 % % - 40 % Ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique > 0,08 % Aryltriazole Eo,l % Epaississant dérivé de gomme de galactomannane 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composEs 1 % - 5 % On peut citer l'autre composition ignifugeante recommandée suivante, sous forme de concentré sec Sulfate de diammonium 82 % - 9-6 % Ester arylique d'un sel d'amine de > 0,08 % l'acide phosphorique Aryltriazole > o,l z Epaississant dérivé de gomme de galac tomannane 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Stabilisants On a trouvé que les solutions de sulfate de diammonium ne contenant pas d'inhibiteur étaient très corrosives, et particulièrement envers l'acier comme celui qui peut être présent dans les canalisations et les réservoirs de stockage. La corrosion est plus notable et plus grave à l'interface solution-air et immédiatement au-dessus de cet interface. I1 est préférable que ces solutions de sulfate presentent une vitesse de corrosion voisine de ou inférieure à 0,0254 mm par an.Pour une utilité et une aptitude au stockage maximum, en tant qu'agents ignifugeants, elles doivent présenter une vitesse de corrosion inférieure à 0,127 mm par an, lorsqu'on les soumet à des essais selon un procédé déterminant la perte de poids, comme ceux décrits dans U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Interim Specification 5100-00304 de février 1982. Les exemples ci-dessous illustrent cette invention et ne sont destinés à limiter sa portée en aucune façon. On a préparé un concentré ignifugeant présentant la composition suivante Sulfate de diammonium 66,0 % Phosphate de monoammonium 22,0 % Gomme de guar hydroxypropylée 7,0 % Colorant 1,3 % Autres composants et stabilisants 3,7 % De plus,on a incorporé du benzotriazole ou du tolyltriazole ou un mélange d'esters d'isooctylphényle, d'isobutylphényle, de phényle non substitué de sels de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique (OBPAP) comme on l'a indiqué. Le OBPAP est un liquide visqueux que l'on a incorporé au concentré sec1 en mélangeant intimement.Les constituants secs ont absorbé l'OBPAP, et le concentré sec est resté sec et fluide.Même si l'ester arylique d'un sel diamine de l'acide phosphorique est liquide, on considérera, pour le but recherché dans cette demande qu'il fait partie des substances solides dissoutes dans la solution. On a dissout le concentré sec ci-dessus dans de l'eau, a raison d'environ 0,12 kg de concentré sec par litre d'eau. On a partiellement suspendu un morceau d'acier doux 4130 dans la solution ignifugeante et on i 'a conservé à 490C pendant 90 jours. On a déterminé la vitesse de corrosion, et on l'a exprimée en mm par année (mmpa). On a reporté les résultats dans le tableau I. Dans l'exemple I on n'utilisait pas d'additif contre la corrosion, dans les exemples 2-5 on utilisait seulement de l'OBPAP, dans les exemples 6-8 on utilisait seulement du benzotriazole et dans les exemples 9-11 on utilisait seulement du tolyltriazole.Dans les exemples 12-15, on utilisait des melanges de OBPAP et de tolyltriazole qui font partie de cette invention TABLEAU I Exemple n Additif % ajouté Vitesse de cor (mmpa) 1 Aucun - ; 0,472 2 OBPAP 0,2 0,170 3 " 0,4 0,081 4 " 0,6 0,071 5 " 0,8 0,086 6 Benzotriazole 0,1 0,229 7 " 0,25 0,279 8 " 0,5 0,107 9 9 Tolyltriazole 0,1 0,546 10 " 0,25 0,498 11 " 0,5 0,112 12 OBPAP 0,1 0,0350 Tolyltriazole 0,125 13 OBPAP 0,3 0,0254 Tolyltriazole 0,125 14 OBPAP 0,2 0,0300 Tolyltriazole 0,25 15 OBPAP 0,1 0,0168 Tolvltriazole 0,375 De plus, les compositions indiquées présentent une vitesse de corrosion du laiton et de l'aluminium inférieure à 0,0254 mm par an. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée, caractérisée en ce qu'elle comprend, en pourcentage de substances solides dissoutes ad'environ 40 % à environ 99,9 % de sulfate de diammonium; b. d'environ O % à environ 60 % d'un phosphate d'ammonium; c. une quantité d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique, efficace pour inhiber la corrosion; et d. une quantité d'un aryltriazole, efficace pour inhiber la corrosion 2 - Solution selon la revendication 1, caractérisée en ce que les substances solides dissoutes et l'eau sont presentes en une quantité d'environ 0,05 kg de subs- tances solides dissoutes par litre d'eau à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre d'eau. 3 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend encore une quantité efficace d'un-épaissis- sant approprié. 4 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée, selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'el le comprend encore d'environ 5 % à environ 10 % des substances solides dissoutes, d'un épaississant dérivé de gomme de galactomannane. 5 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée selon la revendication l,caractérisée en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique représente au moins environ 0,08 % des substances solides dissoutes et en ce que l'aryltriazole représente au moins environ 0v08 % des substances solides dissoutes. 6 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique représente au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes et en ce que l'aryltriazole représente au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes. 7 - Solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhibée selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué du sel de diéthylamine de l'acide phosphorique et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par la benzotriazole et la tolyltriazole. 8 - Solution aqueuse ignifugeante à action corrosive inhibée, caractérisée en ce qu'elle comprend d'environ 0,05 kg à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre d'eau, les substances solides dissoutes comprenant a. d'environ 50 % à environ 85 % de sulfate de diammonium; b. d'environ 10 % à environ 40 % d'un phosphate d'ammonium; c. au moins environ 0,08 % d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique; d. au moins environ 0,1 % d'un aryltriazole. 9 - Solution aqueuse ignifugeante à action corrosive inhibée, caractérisée en ce qu'elle comprend d'environ 0,05 kg à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre d'eau, les substances solides dissoutes se composant de Sulfate de diammonium 50 % - 86 % Phosphate de monoammonium 10 % - 40 % Ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique > 0,08 % Aryltriazole > 0,1 % Epaississant 2e5 g - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composants 1 % - 5 % 10 - Solution ignifugeante selon la revendication 9, aractérisée en ce que l'épaississant est un dérivé de gomme de galactomannane Il - Solution ignifugeante selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octyl- phényle, de butylphényle et de phényle non substitué de sels de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique, et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltria zole 12 - Solution aqueuse ignifugeante à action cor- rosive inhibée y caractérisée en ce qu'elle comprend d'environ 0,05 kg à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre d'eau, les substances solides dissou- es se composant de Sulfate de diammonium 82 - 96 % Ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique > 0,08 % Aryltriazole #0,1 % Epaississant 2,5 % - 10 % Colorant 0,5 % - 2,5 0 es composantes 13 - Solution ignifugeante selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'épaississant est un dérivé de gomme de galactomannane 14 - Solution ignifugeante selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitue du sel de diéthylamine de l'acide phosphorique, et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltriazole. 15 - Concentré sec pour la préparation d'une solution aqueuse de sulfate à action corrosive inhiber caractérisé en ce qu'il comprend a. d'environ 40 % à environ 99,9 % de sulfate de diammonium; b. de O % à environ 60 % d'un phosphate d'ammo- nium; c. au moins environ 0,08 % d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique; et d. au moins environ 0,08 % d'un aryltriazole. 16 - Concentré sec selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend encore environ 2,5 % à environ 10 % d'un épaississant dérivé. 17 - Concentré sec selon la revendicatinn 16, caractérisé en ce que l'épaississant est un dérivé de gam- me de galactomannane. 18 - Concentré sec selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique représente au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes et en ce que laryltria- zole représente au moins environ 0,1 % des substances solï- des dissoutes. 19 - Concentré sec selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octyî- phényle, de butylphényle et de phényle non substitué du sel de diéthylamine de l'acide phosphorique, et en ce que l'aryltriazoîe est choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltriazole. 20 - Concentré sec pour la préparation dune solution ignifugeante à action corrosive inhibée, carac térisé en ce qu'il se compose de Sulfate de diammonium 5C 8 - 86 Phosphate de monoammonium lo % - 40 8 Ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique > 0,08 % Aryltriazole > 0,1 % Epaississant 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composants 1 % - 5 % 21 - Concentré sec selon la revendication 20, caractérisé en ce que 1' épaississant est un dérivé de gomme de galactomannane. 22 - Concentré sec selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par le benzotraizole et le tolyltriazole. 23 - Concentré sec pour la préparation deune solution ignifugeante à action corrosive inhibée, caractérisé en ce qu'il se compose de Sulfate de diammonium 82 % - 96 % Ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique > 0,08 % Aryltriazole 20,1 4 Epaississant 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composants 24 - Concentré sec selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'épaississant est un dérivé de gomme de galactomannane. 25 - Concentré sec selon la revendication 23, caractérisé en ce que 11 ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué de mono' éthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltriazole. 26 - Procédé pour inhiber l'action corrosive d'une solution aqueuse de sulfate, caractérisé en ce qu'il comprend l'incorporation à une solution aqueuse de surf a te de diammonium d'une quantité efficace d'un ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique et d'une quantité efficace d'un aryltriazole 27 - Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique représente au moins 0,08 % des substances solides dissoutes et en ce que l'aryltriazole représente au moins 0,08 % des substances solides dissoutes. 28 - Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que la solution aqueuse de sulfate contient aussi un phosphate d'ammonium. 29 - Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'ester arylique d'un sel d'amine de l'acide phosphorique est un mélange d'estesr d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué de sels de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique et en ce que l'aryltriazole est choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltriazole. 30 - Procédé pour inhiber l'action corrosive d'une solution aqueuse ignifugeante contenant d'environ 0,05 kg à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre d'eau composées de Sulfate de diammonium 50 % - 86 % Phosphate de monoammonium 10 % - 40 % Epaississant dérivé de gomme de galactomannane 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composants caractérisé en ce qu'il comprend l'incorporation à la solution d'eau moins environ 0,08 % des substances solides dissoutes d'un mélange d'esters d'octylphényle, de butylph6- nyle et de phényle non substitué de sels de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique et d'au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes d'un aryltriazole choisi dans le groupe constitué par le benzotriazole et le tolyltriazole. 31 - Procédé pour inhiber l'action corrosive d'une solution aqueuse ignifugeante contenant d'environ 0,05 kg à environ 0,25 kg de substances solides dissoutes par litre seau, composées de Sulfate de diammonium 82 oÓ - 96 % Epaississant dérivé de gomme de galactomannane 2,5 % - 10 % Colorant 0,0 % - 2,5 % Autres composants caractérisé en ce qu'il comprend 1 ' incorporation a la solution d'au moins environ 0,08 % des substances solides dissoutes d'un mélange d'esters d'octylphényle, de butylphényle et de phényle non substitué, de sels de monoéthyle et de diéthylamine de l'acide phosphorique et d'au moins environ 0,1 % des substances solides dissoutes d'un aryltriazole choisi dans le groupe constitué par le benzotria- zole et le tolyltriazole