Study of the properties of ethanolamine and boric acid interaction products as volatile corrosion inhibitors used to protect ferrous and non-ferrous metals | Исследование свойств продуктов взаимодействия этаноламина и борной кислоты в качестве летучих ингибиторов коррозии при защите черных и цветных металлов

English. Volatile corrosion inhibitors, penetrating gaps and being adsorbed onto the surface, provide better protection of metal products than other types of inhibitors. In particular, the anticorrosive effect of amino alcohols is explained by forming complex compounds between nitrogen or oxygen and metal ions. Boron esters form poorly soluble protective films on the metal surface. Ethanolamine with boric acid can form various products, but their properties as volatile corrosion inhibitors have not been studied yet. The aim of the study is to synthesize products of interaction between ethanolamine and boric acid and to analyze anticorrosion properties of the obtained substances on ferrous and non-ferrous metals. To determine the composition and conditions for obtaining an inhibitor with high anticorrosion properties experiments were conducted with a variable ratio of reagents and reaction temperature. As a result, methods for obtaining volatile corrosion inhibitors were developed. There were 4 synthesized products: ethanolamine and boric acid adduct, aminoethylborate, di(aminoethyl)borate and tri(aminoethyl) borate. The anticorrosion properties of the inhibitors were checked in accelerated tests. The protective ability was evaluated by the gravimetric method, after which the corrosion rate, corrosion inhibition coefficient and degree of protection were calculated. The anticorrosive effect of volatile corrosion inhibitors was tested on specimen plates made of steel St3, copper M1 and alloys D16, L63. As a result of tests of the obtained inhibitors, di(aminoethyl)borate has shown the best protective properties. Its maximum protective effect of 89.9% was observed on steel, the minimum one of 30.3% – on copper. The obtained results will significantly increase the degree of anti-corrosion protection of ferrous and non-ferrous metal products during operation, transportation and storage while reducing the cost of their maintenance.

Russian. Летучие ингибиторы коррозии, проникая в зазоры и адсорбируясь на поверхности, обеспечивают лучшую, чем другие виды ингибиторов, защиту металлических изделий. В частности, антикоррозионное действие аминоспиртов объяснятся образованием комплексных соединений между азотом или кислородом и ионом металла. Борные эфиры образуют на поверхности металла труднорастворимые защитные пленки. Этаноламин с борной кислотой может образовывать различные продукты, но их свойства в качестве летучих ингибиторов коррозии пока не изучены. Цель исследований - синтез продуктов взаимодействия этаноламина и борной кислоты и исследование антикоррозионных свойств полученных веществ на черных и цветных металлах. Для определения состава и условий получения ингибитора с высокими антикоррозионными свойствами провели эксперименты, в которых варьировало соотношение реагентов и температура реакции; в результате разработаны методики получения летучих ингибиторов коррозии. Синтезировали 4 продукта: аддукт этаноламина и борной кислоты, аминоэтилборат, ди(аминоэтил)борат и три(аминоэтил)борат. Антикоррозионные свойства ингибиторов изучали при ускоренных испытаниях. Оценку защитной способности определяли гравиметрическим методом, после чего рассчитали скорость коррозии, коэффициент торможения коррозии и степень защиты. Антикоррозионное действие летучих ингибиторов коррозии испытали на образцах-пластинах из стали Ст3, меди М1 и сплавов Д16, Л63. В результате испытаний полученных ингибиторов наилучшие защитные свойства показал ди(аминоэтил)борат. Его максимальный защитный эффект (89,9%) наблюдали на стали, минимальный эффект (30,3%) – на меди. Полученные результаты позволят существенно увеличить степень защиты изделий из черных и цветных металлов от коррозии в процессе эксплуатации, транспортировки и хранения при сокращении затрат на их техническое обслуживание.