[發明專利]一種硫酸鹽還原菌腐蝕抑制膜的制備方法

有效

• 申請號: 201610137105.0
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105622870B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 許鳳玲;藺存國;楊家東
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二五研究所
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/38
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙)37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于表面處理與防腐蝕技術領域，涉及一種抑制硫酸鹽還原菌腐蝕金屬的復合膜，具體涉及一種以溴代甲氧基硅烷(BUTS)和3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(甜菜堿，SBMA)分子為基礎在金屬表面構建的硫酸鹽還原菌腐蝕抑制膜的制備方法。

背景技術：

金屬與周圍環境介質相互作用會使其發生腐蝕。腐蝕不僅會造成巨大的經濟損失，還會帶來許多災難性事故。微生物腐蝕，由于其具有隱蔽性，容易形成點蝕等局部腐蝕，一旦發生將加速進行，很難控制，破壞性更大。硫酸鹽還原菌(Sulfate-Reducing Bacteria，簡稱SRB)是一種厭氧的微生物，廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道以及油氣井等缺氧環境中，能利用金屬表面的有機物作為碳源，并利用細菌生物膜內產生的氫，將硫酸鹽還原成硫化氫，從氧化還原反應中獲得生存的能量，SRB是一個主要的腐蝕微生物，對除鈦合金以外的各種金屬材料都會產生腐蝕，給國民經濟造成了巨大損失，所以，金屬的微生物腐蝕與防護技術也是關系到國民經濟發展和人民生命安全的重要研究領域。最常用的微生物腐蝕防護方法是在溶液中添加殺菌劑，通常在液相介質中使用的殺菌劑需達到一定的濃度，且在溶液中要有一定的溶解度，同時殺菌劑在溶液中的殘留也會給環境帶來一定的負面影響。另一種電解海水制氯也是殺菌的一種方法，其應用對應用對象有一定的要求，同時電解過程中產生的氫氣還會造成金屬的氫脆腐蝕。與上述方法相比，通過對金屬表面進行處理，在金屬表面形成一層致密的膜層，從而抑制硫酸鹽還原菌的附著和腐蝕，對金屬的保護不會改變金屬的外觀，不會進入溶液造成環境污染。中國專利CN201010531302.3名為“一種具有抗蛋白吸附性質的表面材料及其制備方法”的專利公開了通過具有雙離子性質的單體分子在有機硅基體表面接枝聚合，形成一種具有抗蛋白吸附性質的表面材料，對水下材料進行保護，但其發明目的只是為了抑制海洋生物吸附船體，其基底材料僅為有機硅等。因此，金屬表面膜處理技術在金屬腐蝕防護領域有廣闊的應用前景。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計一種使用環境友好，防腐蝕效果明顯，且能保護金屬外觀的硫酸鹽還原菌腐蝕抑制膜的生產工藝。

為了實現上述目的，本發明涉及的硫酸鹽還原菌腐蝕抑制膜制備工藝步驟為：

(1)、將薄板結構的銅合金試片表面依次用400、600、800、1000、1200、2000和3000目的水磨砂紙打磨，然后放在丙酮中超聲清洗5分鐘后用乙醇沖洗干凈，得打磨銅合金試片，置于干燥器內備用；

(2)、將打磨銅合金試片和1mL溴代甲氧基硅烷置于一個充滿氮氣的密閉的聚四氟乙烯盒子內，然后將其盒子放入130℃的烘箱中恒溫加熱2小時，取出盒子，自然冷卻后再取出打磨銅合金試片，依次用丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗，以除去打磨銅合金試片表面未反應完全的溴代甲氧基硅烷分子，用氮氣吹干后得接枝過溴代甲氧基硅烷的打磨銅合金試片，置于干燥器內備用；

(3)、在三口燒瓶中依次加入5-15mL去離子水、15-25mL甲醇、4-5g 3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽和接枝過溴代甲氧基硅烷的打磨銅合金試片，去離子水與甲醇體積比為1：2，同時通入氮氣，30min后加入400-500mg二聯吡啶和200-300mg純的溴化亞銅，室溫下聚合反應24小時，反應結束后，在打磨銅合金試片表面形成紅棕色的硫酸鹽還原菌腐蝕抑制膜。

本發明涉及的銅合金包括純銅、B10銅鎳合金、硅黃銅和錫青銅，通過對銅合金在處理前后在硫酸鹽還原菌中的腐蝕速率進行測定，計算出抑制率達92.6％。

本發明與現有技術相比，配方科學合理，制作工藝簡單，保護金屬外觀，防腐環境友好，具有良好的抑制硫酸鹽還原菌腐蝕的作用。

說明書附圖：

圖1為實施例1涉及的銅合金試片表面構建膜層后的紅外分析圖。

圖2為實施例2涉及的銅合金試片表面構建膜層前后阻抗譜圖。

具體實施方式：

下面通過實施例并結合附圖對本發明做進一步描述。

實施例1：