[发明专利]一种复配型缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明属于金属腐蚀与防护领域，具体涉及一种复配型缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

缓蚀剂是添加于腐蚀介质中使金属腐蚀速度显著降低的物质，因具有用量小(千万分之几到千分之几)、价格低、来源广、效果好和通用性强等优点，在各种金属防护方法中占据了重要地位。缓蚀剂按化学成分可以分为无机类和有机类。无机缓蚀剂是促使金属钝化的氧化物或能在金属表面成膜的无机盐类，如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸三钠等；有机缓蚀剂分子大多有容易被金属表面吸附的极性基团及由碳、氢组成的非极性基团，如胺类、杂环化合物和咪唑类。

采用缓蚀剂防腐技术与其他缓蚀防腐方法相比，它更为经济、灵活、方便。现有的缓蚀剂有氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型缓蚀剂等。铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等均被看作氧化膜型缓蚀剂。它们多为阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，因为它们一旦剂量不足（单独缓蚀时，处理1L水，所需剂量往往高达几百、甚至过千毫克）就会造成点蚀，使本来不太严重的腐蚀问题，反而变得更加严重。而且，氯离子、高温及高的水流速都会破坏氧化膜。锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐是最常见的沉淀膜型缓蚀剂。由于沉淀型缓蚀膜没有和金属表面直接结合，而且是多孔的，往往出现在金属表面附着不好的现象，缓蚀效果不如氧化型膜。吸附膜型缓蚀剂多为有机缓蚀剂，当金属表面为清洁或活性状态时，此类缓蚀剂能形成缓蚀效果令人满意的吸附膜。但如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积的情况下，就很难形成效果良好的缓蚀膜。

在工业生产中，很多设备面临在中性及碱性环境中易腐蚀的问题，一旦这些设备因严重腐蚀而损坏，将导致生产难以连续进行，从而造成巨大损失。而采用添加缓蚀剂的方法，可在一定程度上解决此类腐蚀问题。

铜及铜合金常用的缓蚀剂有钼酸盐类、钨酸盐类、硫脲类、唑类等。钼酸盐对铜及铜合金有缓蚀作用，其毒性极低，对环境污染小，是一种有发展前途的无机盐类环境友好型缓蚀剂，但其成本较高。钨酸盐的毒性很低，对环境及人体几乎没有危害，不引起微生物滋生，属环境友好型缓蚀剂，但是单一使用钨酸盐对铜的缓蚀效率低，用量大，成本高。硫脲及其衍生物主要是硫脲和二邻甲苯硫脲，水溶性较好且有一定的络合铜离子的能力，但是单一使用效果都不够理想。唑类缓蚀剂常用的有巯基苯并噻唑、苯骈三氮唑(BTA)、甲基苯并三唑、羟基苯并咪唑等，其中巯基苯并噻唑具有致癌性，已禁止使用；BTA对铜的缓蚀性较好，但它微溶于水，生成的膜层很薄，如果金属表面有腐蚀产物或有垢沉积，就很难形成效果良好的缓蚀膜。

近年来，由于人们对生态环保意识的进一步强化，对防锈缓蚀剂环保要求增强。另外，许多工业生产及应用设备中同时存在钢铁和铜合金两种基材。因而，研制一种同时适用于钢铁和铜合金的复配型缓蚀剂，对于降低单一缓蚀剂用量，在制备及使用过程中减小污染，降低生产成本，拓宽缓蚀剂应用领域具有重要意义。

现有技术具有较好的防腐效果，但因其成本较高，不利于大规模推广使用。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是设计一种经济、有效、低毒和适用性强，且保护原有的工艺流程不被破坏的缓蚀剂。采用如下方案：

第一步：将咪唑啉酰胺与硫脲加入反应釜进行缩合，搅拌并开启加热器，温度升到150℃时，开真空泵阀，将水兑入，然后关闭加热器和真空泵阀，保温4小时；

第二步：将烷基醇聚氧乙烯醚加入复配反应釜中，然后将第一步所得物加入该复配反应釜，升温80℃，搅拌30分钟；

第三步：将乳化剂加入复配反应釜，搅拌30分钟，即成该缓蚀剂。

下面结合具体实例来进一步说明。

具体实施例

实施例1：

制备方法是：将咪唑啉酰胺与硫脲加入反应釜进行缩合，搅拌并开启加热器，温度升到150℃时，开真空泵阀，将水兑入，然后关闭加热器和真空泵阀，保温4小时，然后将烷基醇聚氧乙烯醚加入复配反应釜中，然后将上一步所得物加入该复配反应釜，升温80℃，搅拌30分钟；将乳化剂加入复配反应釜，搅拌30分钟，即可。

在金属表面发生化学作用形成高分子化合物吸附层中发生作用的极性分子不同,提高表面覆盖度或形成多分子层吸附物相互作用，提高了吸附层的稳定性，降低了缓蚀剂的使用浓度，降低了毒性。

实施例2：

制备方法同上。