[發(fā)明專利]一種用于銅表面的緩蝕組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010240345.6
• 申請日: 2010-07-26
• 公開（公告）號: CN102345129A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 韋家亮
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23F11/167
• 分類號: C23F11/167
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于表面處理領域，尤其涉及一種用于銅表面的緩蝕組合物及其制備方法。

背景技術

銅具有優(yōu)異的機械加工性能、導熱導電性、可焊接性，廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中的熱循環(huán)系統(tǒng)。一般情況下，銅表面耐蝕性較好；但在含氧的水、氧化性酸以及含CN^-、NH4⁺的溶液中，易形成配位離子，從而導致較嚴重的腐蝕。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，銅合金在冷卻水系統(tǒng)中的應用越來越多，因此對銅表面抗腐蝕性的要求也越來越高。目前，一般通過使用銅緩蝕劑抑制銅及銅合金的腐蝕。

現(xiàn)有技術中常用的銅緩蝕劑主要是有機化合物(例如硫脲、醛、胺、苯酸、苯胺)及其衍生物、噻唑等雜環(huán)化合物。例如，CN101240422A中公開了采用苯并三氮唑(BTA)及其衍生物作為銅合金緩蝕劑。技術人員發(fā)現(xiàn)采用兩種或多種緩蝕劑復配混合使用時，緩蝕率大大提高，例如將咪唑、噻唑、咔唑、苯胺、硫脲和三苯甲烷的衍生物進行復配。

上海電力學院的張大全教授發(fā)現(xiàn)(1)3％的NaCl溶液中苯并三氮唑(BTA)與8-羥基喹啉(HQ)對銅具有較好的緩蝕作用；(2)2-巰基苯駢咪唑(MBI)在0.5mol/L硫酸中與碘離子具有強烈的協(xié)同效應，對銅具有良好的緩蝕效果。但是目前所采用的復配型銅緩蝕劑需要加熱后才能使用，反應時間較長。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術中的銅緩蝕劑需要加熱才能使用和反應時間較長的技術問題。

本發(fā)明提供了一種用于銅表面的緩蝕組合物，所述緩蝕組合物為含有2-氨基吡啶和多聚磷酸的水溶液，所述緩蝕組合物中還含有8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉。

本發(fā)明還提供了所述的用于銅表面的緩蝕組合物的制備方法，包括將2-氨基吡啶、多聚磷酸和8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉溶解于水，即可得到所述緩蝕組合物。

本發(fā)明提供的緩蝕組合物中，8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉與2-氨基吡啶、多聚磷酸室溫下發(fā)生配合作用，形成致密穩(wěn)定的保護膜，該保護膜與銅表面結合力很高，從而起到保護銅層表面的作用。本發(fā)明的緩蝕組合物中，各組分在室溫下即可發(fā)生反應，無需加熱，反應條件簡單，反應時間較短。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種用于銅表面的緩蝕組合物，所述緩蝕組合物為含有2-氨基吡啶和多聚磷酸的水溶液，所述緩蝕組合物中還含有8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉。

本發(fā)明的發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術的含有2-氨基吡啶和多聚磷酸的緩蝕劑中加入8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉后，對銅表面的緩蝕效果的得到大大提高。發(fā)明人認為，8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉與多聚磷酸、2-氨基吡啶在銅層表面發(fā)生配合反應，形成一種銅化合物膜，并致密地覆蓋與銅層表面，從而防止銅層被外部物質氧化變質的作用。本發(fā)明中，直接采用8--羥基-7-碘-5-磺基喹啉，其中碘、磺基以及喹啉基團作為主要絡合離子與銅形成配合物，由于碘、磺基與喹啉基團以共價鍵相連，形成配合反應完成后得到的銅化合物為有機物整體，該銅化合物中銅與各絡合離子的結合力很強，從而得到的保護膜層結構更致密穩(wěn)定。另外，磺基與銅的絡合作用很強，形成的配合物非常穩(wěn)定；磺基與碘、喹啉基團具有協(xié)同效應，使得碘、磺基、喹啉基團與銅的絡合性更強，進一步保證得到的銅化合物膜的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的緩蝕組合物中，2-氨基吡啶的含量為0.1-2g/L，多聚磷酸的含量為0.5-5g/L，8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉的含量為0.1-5g/L。優(yōu)選情況下，2-氨基吡啶的含量為0.5-1g/L，多聚磷酸的含量為2-3g/L，8-羥基-7-碘-5-磺基喹啉的含量為1-3g/L。

作為本領域技術人員的公知常識，所述緩蝕組合物中還含有抗壞血酸、pH調節(jié)劑和pH緩沖劑。

銅層表面與游離的氧分子接觸，微量銅會發(fā)生氧化反應產(chǎn)生一價銅，降低銅化合物膜層的緩蝕性?？箟难峋哂腥踹€原性，能有效抑制銅與氧分子的氧化還原反應，從而保證本發(fā)明的緩蝕組合物具有較好的緩蝕效果。

pH調節(jié)劑為本領域技術人員常用的各種pH調節(jié)劑，用于調節(jié)本發(fā)明的緩蝕組合物的pH值。pH緩沖劑與pH調節(jié)劑組合使用，防止體系的酸堿度發(fā)生較大的變化。其中，抗壞血酸的含量為0.5-10g/L，pH調節(jié)劑的含量為1-10g/L，pH緩沖劑的含量為1-5g/L。pH調節(jié)劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀，pH緩沖劑為硼酸或硼酸鹽。