[發明專利]一種用于金屬表面防護的自組裝膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201910345758.1
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110016673B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 賴奕堅;楊海燕;趙斌元;田軍強;孟川
• 申請（專利權）人: 淄博納銀新材料科技有限公司
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14;C07C29/04;C07C31/10
• 代理公司: 北京棧橋知識產權代理事務所(普通合伙) 11670
• 代理人: 劉亞娟

1.一種用于金屬表面防護的自組裝膜，其特征在于，包含以下重量份的組分：10-12的4-羥基苯三唑、8-10份的硫代尿素、100-150份的異丙醇、500-600份的超純水、0.5-1份的月桂醇、50-60份的正十八烷基硫醇、5-8份的C₁₄H₈O₂、8-10份的五羥基己酸鈉；

所述4-羥基苯三唑由以下步驟制備：1)合成4-磺酸基苯三唑：二聚硫酸在催化劑條件下常溫攪拌，然后將苯三唑溶于濃硫酸中，攪拌至全溶，緩慢滴入二聚硫酸中，反應溫度控制為65-75℃，加熱至125-135℃反應，反應液中無苯三唑結束反應，反應液冷卻后加入苛性堿水溶液至pH值為7.5-7.6，析出白色沉淀，繼續添加苛性堿水溶液至無新沉淀析出，過濾、水洗，然后向沉淀中滴加濃鹽酸至沉淀全部溶解，調節pH為0.8-0.9，濾去雜質，將濾液倒入冰水中，析出白色晶體，蒸餾水進行重結晶，真空干燥，得到4-磺酸基苯三唑；2)合成4-羥基苯三唑：將4-磺酸基苯三唑、苛性堿和水加入到高壓反應釜中，通氮氣，反應溫度控制在240-242℃，至反應液中無4-磺酸基苯三唑后停止反應，冷卻，稀釋反應液，過濾，濾液用濃鹽酸調制pH為0.9，析出絮狀物，靜置12-15min過濾，蒸餾水進行重結晶，真空干燥得到4-羥基苯三唑；

所述異丙醇由以下步驟制備：以乙酸和丙烯為反應原料，在裝填有離子交換樹脂催化劑的固定床連續反應裝置進行加成反應，加成反應使用的離子交換樹脂催化劑為苯乙烯系強酸性陽離子交換樹脂，交換容量為4.8～5.0mol/kg，水的質量含量為50％～51％，濕視密度為0.8～0.85g/ml，濕真密度為1.2～1.25g/ml；反應后的物料和水進入催化精餾塔再沸器，共沸蒸汽上升至裝有改性離子交換樹脂催化劑的催化精餾塔反應段進行水解反應，反應過程中向反應段頂部加入少量水，水解產物由塔頂餾出，經提純后得到異丙醇產品。

2.根據權利要求1所述的一種用于金屬表面防護的自組裝膜，其特征在于，制備所述4-羥基苯三唑的步驟1)中濃硫酸與二聚硫酸的質量比為2:1，催化劑與苯三唑的摩爾比為0.09，苛性堿水溶液的質量分數為40％，加熱溫度為135℃，所述的真空干燥溫度為98-99℃。

3.根據權利要求1所述的一種用于金屬表面防護的自組裝膜，其特征在于，制備所述4-羥基苯三唑的步驟2)中高壓反應釜的壓力為415～420kPa，所述的真空干燥溫度為98-99℃。

4.根據權利要求1所述的一種用于金屬表面防護的自組裝膜，其特征在于，在制備異丙醇的步驟中，加成反應的反應條件如下：反應溫度105～110℃，反應壓力為2～4MPa，乙酸對催化劑的體積空速為1～1.5h^-1。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的一種用于金屬表面防護的自組裝膜，其特征在于，在制備異丙醇的步驟中，再沸器的進水量與乙酸進料量的體積比為1：2；催化精餾水解反應條件如下：再沸器溫度95～98℃，反應段溫度120～130℃，反應壓力為常壓，回流比為25％～35％，反應段頂部的進水量與乙酸進料量的體積比為1:5。

6.一種用于根據權利要求1-4任意一項所述的金屬表面防護的自組裝膜的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)準備上述重量份的原料成分，然后將超純水與異丙醇混合，攪拌均勻，制成混合溶劑；

2)在所述混合溶劑中加入月桂醇和C₁₄H₈O₂，攪拌均勻，制成混合物；

3)在所述混合物中加入4-羥基苯三唑和正十八烷基硫醇，攪拌均勻，進一步得到混合溶液；

4)在所述混合溶液中加入月桂醇和五羥基己酸鈉，在55～56℃的水浴條件下加熱，繼續攪拌100～110min，靜置并過濾，得到水溶性的自組裝膜。

7.根據權利要求6所述的自組裝膜的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中靜置的時間為30-35min；每個步驟中攪拌的持續時間為10～20min。