Brevet FR2858632A1 — publié le 20050211

COMPOSITION INHIBANT LA CORROSION Domaine technique de l'invention Cette invention concerne une composition inhibant la corrosion 5 comprenant (a) une amine aliphatique, (b) un azole choisi dans le groupe consistant en (1) le tolyltriazole, (2) le benzotriazole, et (3) leurs mélanges, et (c) un benzoate. La composition est particulièrement utile pour inhiber la corrosion d'un appareillage métallique, en particulier un appareillage en fonte et/ou en aluminium, et plus particulièrement des 10 blocs-moteurs qui ont été soumis à un lavage à l'eau. L'invention concerne aussi un procédé pour inhiber la corrosion, en particulier la corrosion en phase gazeuse d'un appareillage métallique. Arrière-plan de l'invention Il est utile de tester les appareillages métalliques, par exemple les moteurs de véhicules automobiles, après leur fabrication, concernant les fuites qui empêchent un fonctionnement approprié du moteur. Pour tester les moteurs concernant les fuites, de l'eau est amenée à circuler dans l'espace de refroidissement du blocmoteur et un test hydrostatique 20 est réalisé. Puis, les moteurs sont égouttés pour le stockage, I'expédition et l'assemblage. Après l'égouttage, il reste dans les évidements au fond du moteur une petite quantité de liquide qui provoque une corrosion du métal. Il est connu qu'un mélange d'une amine et d'un azole empêche la corrosion d'un appareillage métallique due à l'eau à l'état liquide. 25 Cependant, ce mélange n'est pas efficace pour empêcher la corrosion en phase gazeuse qui survient du fait de l'évaporation de l'eau après que l'eau du test hydrostatique a été retirée du bloc-moteur par égouttage. Ainsi, il est nécessaire d'empêcher la corrosion en phase gazeuse d'un tel appareillage, en particulier quand l'appareillage contient des évidements 30 dans lesquels de l'eau peut se trouver et d'où elle peut s'évaporer. Toutes les citations faites dans cette description de I'état de la technique et de la description détaillée de l'invention sont expressément incorporées par référence. Résumé de l'invention Cette invention concerne une composition inhibant la corrosion comprenant (a) une amine aliphatique, (b) un azole choisi dans le groupe consistant en (1) le tolyltriazole, (2) le benzotriazole, et (3) leurs 5 mélanges, et (c) un benzoate. La composition est particulièrement utile pour inhiber la corrosion d'un appareillage métallique, par exemple des blocs-moteurs, qui contient des évidements dans lesquels de l'eau peut se trouver et d'où elle peut s'évaporer après que l'appareillage a été soumis à un lavage à l'eau. L'invention concerne aussi un procédé pour inhiber la 10 corrosion, en particulier la corrosion en phase gazeuse d'un appareillage métallique, en particulier un appareillage en fonte et/ou en aluminium. Des acides aldoniques, tels que ceux enseignés dans le brevet US 5 597 514, ne sont pas nécessaires dans la composition inhibant la corrosion. Un autre avantage de l'invention est que la composition inhibant la corrosion ne nécessite pas des sels inorganiques comme des phosphates ou des molybdates pour être efficace. L'absence de sels inorganiques minimise en outre la survenue de résidus secs. Ainsi, de préférence, la composition inhibant la corrosion 20 contient 0 partie d'acide aldonique et moins de 1,0 partie de sels inorganiques pour 100 parties de composition inhibant la corrosion, et de préférence encore elle contient 0 partie de sels inorganiques. Description détaillée La description détaillée et les exemples vont illustrer des modes de réalisation spécifiques de l'invention et permettront à l'homme du métier de mettre en pratique l'invention, y compris le meilleur mode. Il est envisagé que de nombreux modes de réalisation équivalents de l'invention seront opérationnels outre ceux qui sont décrits spécifiquement. Il est possible d'utiliser comme amine dans la composition inhibant la corrosion toute amine aliphatique ou cycloaliphatique hydrosoluble ou toute alcanolamine aliphatique hydrosoluble qui est liquide à la température ambiante et qui a une tension de vapeur appréciable. Les exemples comprennent les amines primaires comme la 35 méthoxypropylamine; les amines secondaires comme la diméthylamine et la diéthylamine; les amines tertiaires comme la triéthylamine; les amines cycloaliphatiques comme la cyclohexylamine, la pipérazine et la morpholine; et les alcanolamines comme la mono-éthanolamine, la diéthanolamine, la triéthanolamine, la diéthyl-éthanolamine et l'aminométhylpropanol. Une alcanolamine est utilisée de préférence, et la triéthanolamine est utilisée de préférence encore. Il est possible d'utiliser un benzoate quelconque dans la composition inhibant la corrosion. Les exemples comprennent le benzoate d'ammonium, les benzoates d'amines (par exemple benzoate de diéthylamine), les benzoates d'amines cycloaliphatiques (par exemple 10 benzoate de cyclohexylamine), les benzoates d'alcanolamines (par exemple benzoate de triéthanolamine). Le benzoate d'ammonium est utilisé de préférence. Le rapport massique de l'amine à l'azole dans la composition est de 50:1 à 30:1, de préférence de 35:1 à 45:1 et de manière 15 particulièrement préférée d'environ 40:1. Le rapport massique du benzoate à l'azole dans la composition est de 40:1 à 150:1, de préférence d'environ 80:1 à 120:1, de manière particulièrement préférable d'environ 100:1. La quantité de composition inhibant la corrosion utilisée dans le système aqueux traité est typiquement de 1 % à 5 % dans l'eau, de 20 préférence de 1,5 %/o à 3 %. Les composants de I'inhibiteur de corrosion peuvent être utilisés séparément, ou mélangés de différentes manières, avant d'être ajoutés au système aqueux à traiter. Les composants peuvent être ajoutés en l'état, quand cela est réalisable, ou dilués à l'eau avant d'être ajoutés au système 25 aqueux à traiter. On a constaté qu'il est utile d'employer un mélange d'amine et d'azole, qui est mélangé ensuite avec le benzoate avant d'être ajouté au système aqueux à traiter. La durée du traitement est habituellement de plusieurs mois. Quand le procédé de cette invention est utilisé, l'eau située dans les 30 évidements du bloc-moteur égoutté, traité avec cette composition, ne pose aucun problème quand le liquide de refroidissement est ajouté et quand le moteur est utilisé. Les composants facultatifs comprennent des tensioactifs non ioniques, en particulier ceux qui sont utiles pour faciliter la pénétration des 35 contaminants huileux. Le rapport massique du tensioactif à la composition inhibant la corrosion est typiquement de 1:100 à 1:10. Abréviations Les abréviations suivantes sont utilisées AMAZ comprend environ 55 % en masse d'eau désionisée, environ 44 % en masse de triéthanolamine (98 % d'ingrédient actif) et environ 1 % en masse de sel de sodium de tolyltriazole. AB comprend environ 100 % en masse de benzoate d'ammonium. Exemples Tandis que l'invention a été décrite en se référant à un mode 10 de réalisation préféré, I'homme du métier comprendra que différentes modifications peuvent être apportées sans s'écarter du cadre de l'invention. De plus, de nombreuses modifications peuvent être apportées pour adapter une situation particulière ou un produit particulier aux enseignements de l'invention sans s'écarter de son cadre essentiel. De ce 15 fait, il est envisagé que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit comme étant le meilleur mode envisagé pour mettre en ceuvre cette invention, mais que l'invention inclut tous les modes de réalisation. Dans cette description toutes les unités sont dans le système métrique et toutes les quantités et tous les pourcentages sont en masse, 20 sauf indication contraire. Témoin A, exemples comparatifs B et C, et exemples 1 et 2 (exemples utilisant une éprouvette de fonte D9) Une éprouvette de fonte D9 est plongée (10 % de l'éprouvette 25 sont immergés) dans les solutions présentées dans le tableau I pendant une minute. Puis, I'éprouvette est plongée totalement dans de l'eau du robinet. La quantité de corrosion est observée par inspection visuelle chaque jour. Tableau I (Tests de corrosion sur une éprouvette de fonte D9) Exemple Solution Résultat' A témoin Corrosion apparue en une nuit. L'eau au fond était brune et rouille. Revêtement uniforme de rouille sur le dessus, le dessous et les côtés de l'éprouvette. B 3 % de Corrosion apparue en une nuit. L'eau au fond était AB brune et rouille. Revêtement uniforme de rouille sur le dessus, le dessous et les côtés de l'éprouvette. C 3 % de Corrosion localisée observée au bout de 1 jour. AMAZ 1 1,5 % de Pas de corrosion au bout de 2 semaines. AB 1,5 % de AMAZ 2 3 % de Pas de corrosion au bout de 2 semaines. AB 3 % de AMAZ toute la corrosion était dans la phase gazeuse. Les résultats du tableau I indiquent qu'un mélange d'amine, d'azole et de benzoate d'ammonium permet une protection complète de la fonte contre la corrosion quand elle est en contact avec de l'eau dans la phase aqueuse et dans la phase gazeuse dans le cas de la fonte D9. 10 D'autre part, le mélange d'amine et d'azole est inadéquat, comme l'est aussi le benzoate d'ammonium, quand ils sont utilisés seuls. Témoin, exemples comparatifs D, E, F, et exemples 3 et 4 (exemples utilisant une éprouvette de fonte D12) Ces exemples ont été réalisés selon ce qui précède, sauf qu'une éprouvette de fonte D12 est utilisée dans les tests. Les résultats sont présentés dans le tableau II. Tableau II (Tests de corrosion sur une éprouvette de fonte D12) Exemple Solution Résultat2 D témoin Corrosion apparue en une nuit. L'eau au fond était brune et rouille. Revêtement uniforme de rouille sur le dessus, le dessous et les côtés de l'éprouvette. E 3 % de Corrosion apparue en une nuit. L'eau au fond était AB brune et rouille. Revêtement uniforme de rouille sur le dessus, le dessous et les côtés de l'éprouvette. F 3 % de Corrosion localisée observée au bout de 1 jour. AMAZ 3 1,5 % de Corrosion localisée observée au bout de 1 jour. AB 1,5 % de AMAZ 4 3 % de Pas de corrosion au bout de 2 semaines. AB 3 % de AMAZ 2 toute la corrosion était dans la phase gazeuse. Les résultats du tableau II indiquent qu'un mélange d'amine, d'azole et de benzoate d'ammonium permet une protection complète de la fonte contre la corrosion quand elle est en contact avec de l'eau dans la phase aqueuse et dans la phase gazeuse dans le cas de la fonte D12. 10 D'autre part, le mélange d'amine et d'azole est inadéquat, comme l'est aussi le benzoate d'ammonium, quand ils sont utilisés seuls. Témoin, exemples comparatifs G, H, I, et exemples 5 et 6 (exemples utilisant une éprouvette d'aluminium) Ces exemples ont été réalisés selon ce qui précède, sauf qu'une éprouvette d'aluminium a été utilisée dans les tests. Les résultats sont présentés dans le tableau III. Tableau III (Tests de corrosion sur une éprouvette d'aluminium) Exemple Solution Résultat3 G témoin Noircissement principalement au niveau de la surface de l'eau. Un précipité blanc est observé dans la phase aqueuse, probablement de l'oxyde d'aluminium. H 3 % de Noircissement principalement au niveau de la AB surface de l'eau. Pas de précipité dans la phase aqueuse. I 3 % de Noircissement principalement au niveau de la AMAZ surface de l'eau. Pas de précipité dans la phase aqueuse. 1,5 % de Pas de corrosion au bout de 2 semaines. AB 1,5 % de AMAZ 6 3 % de Pas de corrosion au bout de 2 semaines. AB 3 % de AMAZ 3 toute la corrosion était dans la phase gazeuse. Les résultats du tableau III indiquent qu'un mélange d'amine, d'azole et de benzoate d'ammonium permet une protection complète de l'aluminium contre la corrosion quand il est en contact avec de l'eau dans la phase aqueuse et dans la phase gazeuse dans le cas de l'aluminium. 10 D'autre part, le mélange d'amine et d'azole est inadéquat, comme l'est aussi le benzoate d'ammonium, quand ils sont utilisés seuls. REVENDICATIONS 1. Composition inhibant la corrosion caractérisée en ce qu'elle comprend (a) une amine aliphatique, (b) un azole choisi dans le groupe consistant en (1) le tolyltriazole, (2) le benzotriazole, et (3) leurs mélanges, et (c) un benzoate, de telle sorte que le rapport massique de l'amine à l'azole dans la 10 composition est de 50:1 à 30:1 et que le rapport massique du benzoate à l'azole dans la composition est de 40:1 à 150:1. 2. Composition inhibant la corrosion selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'amine aliphatique est une alcanolamine. 3. Composition inhibant la corrosion selon la revendication 2 15 caractérisée en ce que le benzoate est le benzoate d'ammonium. 4. Composition inhibant la corrosion selon la revendication 3 caractérisée en ce que le rapport massique de l'amine à l'azole dans la composition est d'environ 35:1 à 45:1 et le rapport massique du benzoate à l'azole dans la composition est d'environ 80:1 à 120:1. 5. Composition inhibant la corrosion selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'elle contient 0 partie d'acide aldonique et moins de 1,0 partie de sels inorganiques pour 100 parties de composition inhibant la corrosion. 6. Composition inhibant la corrosion selon la revendication 5 25 caractérisée en ce qu'elle contient 0 partie de sels inorganiques. 7. Procédé pour inhiber la corrosion en phase gazeuse d'un appareillage métallique caractérisé en ce qu'il comprend le traitement dudit appareillage avec une quantité inhibant la corrosion efficace d'une composition inhibant la corrosion selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 30 6. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que la quantité de composition inhibant la corrosion utilisée dans le système aqueux traité est de 1 % à 5 %. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que 35 l'appareillage métallique est en un métal choisi dans le groupe consistant en la fonte et l'aluminium. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que l'appareillage métallique contient des évidements dans lesquels se trouve de l'eau. 11. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'appareillage métallique est un moteur de véhicule automobile.