[發(fā)明專利]一種可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111286474.3
• 申請日: 2021-11-02
• 公開（公告）號: CN114015048B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許凱;林綺欣;張?zhí)?/a>;桂雪峰;李東霞;宋璇;林瓊;許正敏;王中新
• 申請（專利權(quán)）人: 國科廣化精細(xì)化工孵化器（南雄）有限公司;國科廣化韶關(guān)新材料研究院;國科廣化（南雄）新材料研究院有限公司;中科院廣州化學(xué)有限公司
• 主分類號: C08G75/16
• 分類號: C08G75/16;C09D5/08;C09D151/00;C09D181/04
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 桂婷

本發(fā)明屬于金屬表面防腐領(lǐng)域，公開了一種可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明用烯酸和巰基苯并噻唑反應(yīng)制備巰基苯并噻唑?烯酸復(fù)合物，再將上述復(fù)合物與PST反應(yīng)制備巰基苯并噻唑?烯酸?多硫低聚物緩蝕劑。所述緩蝕劑的制備過程中包括巰基苯并噻唑與多硫低聚物(PST)之間的巰基偶聯(lián)反應(yīng)，以及PST與烯酸之間的巰基?烯點(diǎn)擊反應(yīng)。其中烯酸具有良好的溶解性能，為巰基苯并噻唑的分子結(jié)構(gòu)中加入了親水鏈段增加其水溶性，同時多硫聚合物(PST)的引入增加其防腐性能，使所述緩蝕劑具有良好的防腐性能且溶解度極佳，在金屬表面防腐領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面防腐領(lǐng)域，特別涉及一種可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

器物的防腐對于人類日常生活有重大意義。日常用品中各種由金屬和其他物質(zhì)制作的復(fù)合材料在各種環(huán)境中的應(yīng)用十分廣泛。但是復(fù)合金屬即使具有優(yōu)異的性能也容易受到潮濕空氣中氧氣與水形成的微電池電化學(xué)腐蝕的影響，所以有機(jī)緩蝕劑的使用是非常必要的。現(xiàn)有金屬緩蝕劑多采用苯并三氮唑(BTA)和巰基苯并噻唑，因為它們可以與金屬發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，在金屬表面形成結(jié)合層，這種鈍化層可以延緩腐蝕，使得金屬使用壽命延長。

巰基苯并噻唑(MBT)是一種重要的五元芳香噻唑環(huán)，含有氮和硫雜原子，具有非常豐富的π鍵電子，這種結(jié)構(gòu)賦予了噻唑環(huán)特殊的性能，使其容易形成氫鍵，可與金屬離子絡(luò)合，可形成π-π電子堆積等，能與多種非共價鍵相互作用。由于巰基苯并噻唑的π鍵電子可以與金屬表面產(chǎn)生吸附作用從而形成金屬保護(hù)層，使得其成為目前研究金屬緩蝕劑的重要材料之一，但是巰基苯并噻唑在水中的溶解性非常有限，常溫下溶解度更是小于0.1g/100ml，在水性涂料中的應(yīng)用受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑的制備方法

本發(fā)明另一目的在于提供上述方法制備得到的緩蝕劑。

本發(fā)明再一目的在于提供上述緩蝕劑在金屬表面防腐領(lǐng)域的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述方案實(shí)現(xiàn)：

一種可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑的制備方法，先用巰基苯并噻唑和烯酸反應(yīng)，制備水溶性的巰基苯并噻唑-烯酸復(fù)合物，然后將所述巰基苯并噻唑-烯酸復(fù)合物跟多硫低聚物反應(yīng)，制備巰基苯并噻唑-烯酸-多硫低聚物復(fù)合物，即所述可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑。具體包括以下步驟：

(1)將巰基苯并噻唑分散在堿性水溶液中，升高溫度，加入催化劑和烯酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到水溶性的巰基苯并噻唑-烯酸復(fù)合物；

(2)將多硫低聚物溶解在溶劑中，升高溫度，加入催化劑和巰基苯并噻唑-烯酸復(fù)合物進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后得到巰基苯并噻唑-烯酸-多硫低聚物復(fù)合物，即所述可用于水性防腐涂層中的緩蝕劑。

步驟(1)所述烯酸的用量與所述巰基苯并噻唑的摩爾量相等。

步驟(1)所述烯酸具有如下分子結(jié)構(gòu)：

步驟(1)所述堿性水溶液包括氫氧化鉀、氫氧化鎂、堿性氫氧化鋁、三乙胺中的至少一種所形成的堿性水溶液，pH8。

步驟(1)所述催化劑包括乙醇鈉、芐基溴化銨、氨基鈉中的至少一種，質(zhì)量為巰基苯并噻唑和烯酸總質(zhì)量的3％～5％。

步驟(1)所述反應(yīng)優(yōu)選溫度為50℃～70℃，反應(yīng)時間為7-21h，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下進(jìn)行。

步驟(1)包括如下具體步驟：將巰基苯并噻唑加到堿性水溶液中并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌速度為200-500r/min，待巰基苯并噻唑分散均勻后，升高溫度，溫度恒定后，通氮?dú)獗Ｗo(hù)，通冷凝水；開始滴加一定量的催化劑，并且滴加與巰基苯并噻唑摩爾數(shù)相等的烯酸，待完全反應(yīng)后，將化合物洗滌干燥，備用。