[发明专利]用于碳钢的气相缓蚀剂及其制备方法、使用方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于金属气相防锈技术领域，涉及一种用于碳钢的气相缓蚀剂，本发明还涉及上述用于一种用于碳钢的气相缓蚀剂的制备方法、使用方法和用途。

背景技术

气相防锈技术即VCI技术，VCI为英文volatile corrosion inhibitor的缩写，它是利用气相缓蚀剂对金属进行防护的一种技术，是当今世界金属防腐领域中一项十分引人关注的高新技术。气相缓蚀剂的防腐原理是，具有像樟脑丸一样的挥发性和一定的蒸汽压，能够挥发出一种气体，附着在金属表面形成一层保护膜，抑制了电化学反应的发生，同时也阻挡了一些加速金属腐蚀的物质侵蚀金属表面。随着气相防锈技术的应用，目前国内外的气相防锈产品主要有四种形式，气相防锈粉、气相防锈油、气相防锈纸、气相防锈膜，其中气相防锈纸是目前国内采用的最广泛的气相防锈包装方式。

气相防锈技术的关键是气相缓蚀剂的选择和应用，气相缓蚀剂的研究过程大致经历了3个阶段，黑色金属缓蚀研究阶段，多种金属综合缓蚀研究阶段和环保型气相缓蚀剂研究阶段。

在气相缓蚀剂的发展过程当中，亚硝酸二环己胺、碳酸环己胺等有机胺类凭借其优良的缓蚀性能占据着主导地位，与此同时也存在着一些不容忽视的问题，即毒性太大，对人体和环境具有较明显的损害，铬酸盐存在毒性，排放会引起环境污染问题；磷酸盐缓蚀剂因为价格优势曾被广泛使用，但磷酸盐污水的排放会使河流、湖泊出现赤潮的现象。

目前的研究表明单一缓蚀剂对金属具有良好的防锈性能，但是缓蚀剂单组份使用时，其缓蚀性能具有一定的局限性，而缓蚀剂之间的协同作用显示出更加优异的缓蚀性能。

目前的研究表明植酸、单宁酸、硅酸钠、甘氨酸对金属具有很好的防锈作用，但是缓蚀剂单组份使用时，其缓蚀性能具有一定的局限性，且现有的一些复配气相缓蚀剂常常都是具有一定毒性的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于碳钢的气相缓蚀剂，以解决现有缓蚀剂的缓蚀性能低，有毒的问题。

本发明的目的还在于，提供本发明用于碳钢的气相缓蚀剂的制备方法、使用方法和用途。

本发明所采用的第一种技术方案是，用于碳钢的气相缓蚀剂，按质量百分比由以下原料组成：植酸27%～33%，单宁酸36%～45%，硅酸钠22%～37%，以上组分的含量总和为100%。

本发明所采用的第二种技术方案是，如上所述的用于碳钢的气相缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，称取用于制备用于碳钢的气相缓蚀剂的原料

按质量百分比分别称取植酸27%～33%，单宁酸36%～45%，硅酸钠22%～37%，以上组分的含量总和为100%；

步骤2、制备用于碳钢的气相缓蚀剂

2.1）将植酸溶于蒸馏水中，搅拌均匀，制得植酸溶液，其质量-体积浓度为27g/L～33g/L；将单宁酸溶于蒸馏水中，搅拌均匀，制得单宁酸溶液，其质量-体积浓度为36g/L～45g/L；将硅酸钠溶于蒸馏水中，搅拌均匀，制得硅酸钠溶液，其质量-体积浓度为22g/L～37g/L；

2.2）将步骤2.1）中制得的植酸溶液、单宁酸溶液和硅酸钠溶液均静置，再将这三种溶液混合，并搅拌均匀，即制得本发明的一种用于碳钢的气相缓蚀剂。

其中，步骤2.1）中所述的植酸溶液、单宁酸溶液和硅酸钠溶液的搅拌时间为5～10分钟，步骤2.2）中所述的植酸溶液、单宁酸溶液和硅酸钠溶液静置时间为3～5分钟，三种溶液混合后的溶液搅拌时间为5～10分钟。

本发明所采用的第三种技术方案是，如上所述的用于碳钢的气相缓蚀剂的使用方法为，在制得用于碳钢的气相缓蚀剂后，不超过24小时的时间内，将该气相缓蚀剂涂覆于防锈原纸或塑料薄膜上，将其制成气相防锈纸或气相防锈薄膜；再将被防锈的碳钢表面处理成洁净、干燥、无异物状态；最后，将气相防锈纸或气相防锈薄膜包裹碳钢表面，并密封接口处，且气相防锈纸或气相防锈薄膜与碳钢之间直接接触。

本发明所采用的第四种技术方案是，如上所述的用于碳钢的气相缓蚀剂在碳钢防锈上的应用。

本发明的有益效果是，本发明提供了一种对碳钢的缓蚀性能优良的气相缓蚀剂复配配方，该用于碳钢的气相缓蚀剂无毒、高效、对环境污染小，解决了现有缓蚀剂的缓蚀性能低，有毒的问题；本发明的制备方法步骤简单，使用的专有设备少，容易实现；本发明使用方法满足了实际应用时对碳钢的防锈需要，延长了碳钢的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的用于碳钢的气相缓蚀剂中植酸、单宁酸、硅酸钠的质量浓度配比与缓蚀剂对45#钢和A3钢的氧化速率的关系图；