[发明专利]汽相腐蚀抑制剂组合物、其制备方法及其用于抗腐蚀的临时保护的用途

说明书

本发明涉及作为汽相腐蚀抑制剂(能够挥发或升华的腐蚀抑制剂，汽相腐蚀抑制剂VPCI，挥发性腐蚀抑制剂VCI)的物质组合，用于保护传统应用金属，例如铁、铬、镍、锡、锌、铝、铜、镁和其合金，抵抗潮湿气候中的腐蚀。

几十年来，已经使用了腐蚀抑制剂，其甚至在常规条件下趋于蒸发或升华，因而可以通过汽相到要被保护的金属表面上，用于封闭空间内的金属目标的临时腐蚀保护，例如，在包装、配电柜或展示盒中。用此方式在储存和运输期间保护金属元件免受腐蚀被称为使用油、油脂或蜡的临时腐蚀保护的清洁替换形式。

这些腐蚀抑制剂优选通过汽相作用，通常依据要被保护的金属的类型进行选择，并作为粉末使用，包装在由VCI以蒸汽形式可渗透的材料制成的袋中(参见例如：E.Vuorinen，E.Kalman，W.Focke，Introductionto vapour phase corrosion inhibitors in metal packaging)，Surface Engng.29(2004)281 pp.；US 6,752,934B2)。

用于腐蚀保护的现代包装材料含有VCI，其作为粉末或者作为小块包含在透气容器中(例如纸袋、塑料封壳)，纸上的涂层中，纸板中，泡沫或无纺布中，或直接结合在聚合物载体材料中。例如，专利US 3,836,077、US 3,967,926、US 5,332,525、US 5,393,457、US 4,124,549、US 4,290,912、US 5,209,869、JP 2002253889A、EP 0,639,657、EP 1,219,727、US 6,752,934B2、US 2009/0111901A1和DE-OS102007059726A1提供不同的技术用于将VCI引入封壳、涂层或透气塑料薄膜，以在每种情况下得到VCI组分可以从中连续蒸发或升华的产品。

通过在适合的溶剂中溶解VCI组分并应用于适合的载体材料上来制备含VCI包装材料是特别显而易见的，已经实施了很长时间。例如在JP61,227,188、JP 62,063,686、JP 63,028,888、JP 63,183,182、 JP 63,210,285、US 3,887,481和US 5,958,115中描述了使用不同活性物质和溶剂的此类型方法。

最终，对提供含VCI油的需求持续增加。在此情况下，施加在金属表面的油膜不仅用于保护讨论的金属基材，而且更用于保护由于几何(例如孔、窄刻痕、折叠的金属片层)而不能涂布油膜的讨论的金属的表面区域不被腐蚀，因为从油中逸出的VCI组分通过汽相到达封闭空间(例如包装、容器、腔)内的无油表面区域，并在其上形成吸附薄膜，其防腐蚀。

例如在专利US 919,778、US 1,224,500、US 3,398,095、US3,785,975和JP 07145490A中对所述VCI油进行了描述。由于这些VCI油散发出挥发性腐蚀抑制剂，并通过汽相甚至在未覆盖油的金属表面区域防腐蚀，因此其与防腐蚀油区别相当大，所述防腐蚀油中防腐蚀性能通过加入非挥发性腐蚀抑制剂而改善，因此仅在直接接触时有效。所述防腐蚀油例如在专利US 5,681,506和US 7,014,694B1中描述。

已知金属对中性水性介质或冷凝水薄膜的影响的临时防腐蚀的所有措施的目标是保留初级氧化物层(POL)，其总是在应用金属在与大气第一次接触后出现，抗化学和机械降解(参见例如：US 6,752,934B2和DE-OS102007059726A1)。

由于许多胺在常规条件下已经具有相当高的蒸汽压或升华压，并特别地吸附在铁质材料上，所述材料上覆盖POL，因此胺已经被早期用作VCI，所述应用在许多专利中有描述。在其中主要提及环状胺二环己胺和环己胺。然而，在作为实例引用的专利GB 600,328、US 2,419,327、US2,432,840、US 4,051,066和US 4,275,835中，已经考虑到如下事实：单独使用胺不能得到可靠的临时腐蚀防护，因此胺的使用须与其他挥发性活性物质组合。用于所述目的的一组物质包括氧化剂，其可以作为钝化剂。使用所述钝化剂，可以达到特定条件，在此条件下，当其通过部分化学降解或局部机械去除(刮擦、腐蚀)被破坏时，POL自然再生成为金属物质上的氧化顶层(参见例如：E.Vuorinen等人，在上述引文中和US6,752,934B2)。