[發明專利]一種原位聚合型金屬腐蝕抑制劑及其應用

在審

• 申請號: 201911401561.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113122031A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 蔡景順;石亮;穆松;劉建忠;周霄騁;馬麒;洪錦祥;李長風
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02;C09D4/00;C09D5/08;C09D7/63;C09D7/65;C09D4/06
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明公開了一種原位聚合型金屬腐蝕抑制劑，含雙鍵、三鍵的不飽和聚合物，配合阻聚劑，在氧化誘因存在時，氧化還原引發聚合，在金屬基體表面生成近似單分子層的致密聚合物。進而起到腐蝕抑制的作用。本發明所述腐蝕抑制劑可以混溶于水相體系也可以通過組分及比例的調節混溶于油相體系，可以應用于鋼筋混凝土結構、工業循環水或有機涂料等系統中，保護金屬免于腐蝕破壞。

技術領域

本發明涉及一種原位聚合型金屬腐蝕抑制劑，適用于金屬腐蝕的防護，特別適用于鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕防護。

技術背景

金屬腐蝕是金屬自身在外界環境作用下由還原態向氧化態轉變的自然過程，這一過程從熱力學上看本身是不可避免的，但通過合適的技術手段和措施我們能夠阻止和降低這一過程的發生、發展速率，即所謂的腐蝕防護。

金屬腐蝕作為普遍的現象，帶給人類和社會的損失和傷害是巨大的。腐蝕防護一直是國際社會關注的熱點問題，特別對于嚴酷環境侵蝕下的金屬及其構筑物等，腐蝕速率尤其之快，亟需進行腐蝕防護。

金屬腐蝕防護的措施包括使用有機或無機涂層、表面鈍化、電鍍、物理沉積、化學沉積以及陰極保護等。而特殊環境下，金屬表面難以進行上述表面處理時，如混凝土結構中的鋼筋、工業循環水中的水管、油田開采中的鉆機、酸洗過程中的金屬以及不能進行表面涂裝處理且暴露于大氣環境中的金屬等，則需要加入金屬腐蝕抑制劑來達到阻止和延緩金屬腐蝕的作用。

現有的腐蝕抑制劑劑主要包括有機胺、有機磷酸、有機羧酸以及無機氧化物或能夠形成成膜物質的無機物等。這些腐蝕抑制劑各有特點，但均是單一結構的腐蝕在金屬表面的吸附或是參與金屬表面的氧化還原反應抑制腐蝕的進行，且大多腐蝕防護的周期較短，長期抑制效果有限，若要維持效果需要不斷的補給藥劑用量，不能形成連續的長效的腐蝕防護。

發明內容

本發明解決了現有金屬腐蝕抑制劑有效時間短，以及抑制效果有限的弊端，將本發明所述原位聚合型金屬腐蝕抑制劑涂覆于鋼筋表面或涂覆于混凝土或砂漿表面再通過滲透、擴散等遷移至鋼筋表面，在金屬表面原位聚合形成連續、致密的保護膜層，從而抑制金屬的腐蝕，該技術不同于涂層防護，形成的保護層具有納米級別，不改變金屬表觀以及導電或導熱等物理性能，且直接加入腐蝕抑制體系，不受腐蝕防護體系的影響。所述防腐蝕體系是指混凝土中鋼筋的防腐，涂料中鋼筋防腐，循環水中金屬防腐以及金屬加工液中金屬防腐。

本發明所述的原位聚合型金屬腐蝕抑制劑，含雙鍵、三鍵的不飽和聚合物，配合阻聚劑，在氧化誘因存在時，氧化還原引發聚合，在金屬基體生成近似單分子層的致密聚合物，進而起到腐蝕抑制的作用。本發明所述腐蝕抑制劑可以混溶于水相體系也可以通過組分及比例的調節混溶于油相體系，可以應用于鋼筋混凝土結構、工業循環水、有機涂料或金屬加工液等系統中，保護金屬免于腐蝕破壞。

所述原位聚合型金屬腐蝕抑制劑，其組成包括含雙鍵、三鍵的化合物、氧化劑、阻聚劑、成膜促進劑和水，其重量比如下：

所述的雙鍵或三鍵化合物為含有雙鍵或三鍵的有機酸、有機醛或有機醇組成。雙鍵和三鍵的化合物能夠在腐蝕防護體系中通過自身的聚合形成近似單分子層的聚合物防腐膜層，該膜層不同于有機涂層，不改變金屬表面物理特性，且該單分子層聚合物膜層在氧化劑、阻聚劑、成膜助劑以及金屬溶解的陽離子等共同作用下原位聚合形成。

所述的雙鍵或三鍵化合物為含雙建或三鍵的有機酸、有機醛、有機醇中的一種或兩種以上以任意比例混合，所述的雙鍵或三鍵化合物C原子數為1～20，且所述的雙鍵或三鍵化合物可聚合生成膜。選擇雙鍵化合物中含有羧基、醛基、羥基的主要目的是原位生成的聚合物具有強吸附基團，能夠與金屬基體形成吸附，從而增強膜層與基體的緊密粘結程度。

所述的雙鍵有機酸為丙烯酸、丁烯酸、丁烯二酸及其衍生物，所述丙烯酸、丁烯酸、丁烯二酸的衍生物含有芳基或烷基；