[發明專利]一種適用于腐蝕介質的復配型緩蝕劑及其制備方法

無效

• 申請號: 201010608485.4
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102108513A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 梁婷;孫杰;顧進;姬壯周;閻瑞;任洪春
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍防化指揮工程學院
• 主分類號: C23F11/08
• 分類號: C23F11/08;C23F11/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 官漢增

技術領域

本發明屬于金屬腐蝕與防護領域，具體涉及一種適用于腐蝕介質的復配型緩蝕劑及其制備方法。

背景技術

緩蝕劑是添加于腐蝕介質中使金屬腐蝕速度顯著降低的物質，因具有用量小(千萬分之幾到千分之幾)、價格低、來源廣、效果好和通用性強等優點，在各種金屬防護方法中占據了重要地位(見參考文獻(1)：李向紅，屈慶，江書安等.稀土離子和配體在鋼、鋁表面的吸附及其緩蝕協同機理研究.中國科學基金，2006，2：99-103)。緩蝕劑按化學成分可以分為無機類和有機類。無機緩蝕劑是促使金屬鈍化的氧化物或能在金屬表面成膜的無機鹽類，如亞硝酸鈉、鉻酸鹽、磷酸三鈉等；有機緩蝕劑分子大多有容易被金屬表面吸附的極性基團及由碳、氫組成的非極性基團，如胺類、雜環化合物和咪唑類。

在工業生產中，很多設備面臨在中性及堿性環境中易腐蝕的問題，一旦這些設備因嚴重腐蝕而損壞，將導致生產難以連續進行，從而造成巨大損失。而采用添加緩蝕劑的方法，可在一定程度上解決此類腐蝕問題。

常用的鋼鐵緩蝕劑主要有亞硝酸鈉、鉻系、磷系、鉬系、胺類等。亞硝酸鈉能夠在鋼鐵表面生成不溶性的致密氧化物，引起金屬表面由活化態轉變為鈍化態，防銹效果良好，但其具有致癌性，使用受到限制。鉻系緩蝕劑在一定劑量下緩蝕效果非常好，但其作為陽極型緩蝕劑濃度不足或過高，都會對金屬造成嚴重腐蝕，且其毒性大，現已限制使用。磷系緩蝕劑主要有正磷、聚磷等無機磷酸鹽及有機多元膦酸、磷羧酸、聚磷酸鹽等，對鋼鐵具有緩蝕作用，但對銅和銅合金有侵蝕性；其使用過程中產生的PO₄^3-在高硬度和高pH值下極易生成Ca₃(PO₄)₂沉淀，單獨使用效果并不理想，且由于世界范圍內水體富營養化加劇，磷成為主要的排放受控制對象，這些都限制其使用。鉬系緩蝕劑緩蝕效率高，毒性小，穩定性好，適合于高pH值、高硬度水及較高溫度條件下使用；然而單一使用鉬系緩蝕劑存在劑量太大，成本高的缺點。胺類緩蝕劑種類繁多，其中三乙醇胺是鋼鐵的水溶性有機醇胺類緩蝕劑，但對銅合金有加速腐蝕傾向；聚醚酰胺(PEA)是鋼鐵的專用緩蝕劑，與可溶性硅酸鹽復配，效果良好，但其制備過程復雜，反應時間長，用量大；順酐酰胺緩蝕劑制備過程簡單，但多數水溶性差，溶于三乙醇胺才能使用；油酸酰胺緩蝕劑生產過程稍微復雜，但是水溶性好，少量可達到較好效果。

銅及銅合金常用的緩蝕劑有鉬酸鹽類、鎢酸鹽類、硫脲類、唑類等。鉬酸鹽對銅及銅合金有緩蝕作用，其毒性極低，對環境污染小，是一種有發展前途的無機鹽類環境友好型緩蝕劑，但其成本較高。鎢酸鹽的毒性很低，對環境及人體幾乎沒有危害，不引起微生物滋生，屬環境友好型緩蝕劑，但是單一使用鎢酸鹽對銅的緩蝕效率低，用量大，成本高。硫脲及其衍生物主要是硫脲和二鄰甲苯硫脲，水溶性較好且有一定的絡合銅離子的能力，但是單一使用效果都不夠理想。唑類緩蝕劑常用的有巰基苯并噻唑、苯駢三氮唑(BTA)、甲基苯并三唑、羥基苯并咪唑等，其中巰基苯并噻唑具有致癌性，已禁止使用；BTA對銅的緩蝕性較好，但它微溶于水，生成的膜層很薄，如果金屬表面有腐蝕產物或有垢沉積，就很難形成效果良好的緩蝕膜。

近年來，由于人們對生態環保意識的進一步強化，對防銹緩蝕劑環保要求增強。另外，許多工業生產及應用設備中同時存在鋼鐵和銅合金兩種基材。因而，研制一種同時適用于鋼鐵和銅合金的復配型緩蝕劑，對于降低單一緩蝕劑用量，在制備及使用過程中減小污染，降低生產成本，拓寬緩蝕劑應用領域具有重要意義。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種適用于腐蝕介質的復配型緩蝕劑及其制備方法，該復配型緩蝕劑尤其適用于中性及堿性腐蝕介質中，該復配型緩蝕劑能夠同時有效抑制碳鋼和銅合金在中性及堿性(尤其是強堿性)介質中的腐蝕現象。