[发明专利]一种水基金属电偶腐蚀抑制剂及制备方法

说明书

本发明提供了一种水基金属电偶腐蚀抑制剂及制备方法，其中，水基金属电偶腐蚀抑制剂，包括以下重量份的各组分：羧酸型防锈剂5‑40份，磷酸酯缓蚀剂5‑40份，有机硅缓蚀剂3‑35份，醇胺型硼酸酯10‑50份，甲基苯并三氮唑2‑20份，Tween80 0‑20份，水5‑20份。本发明所述的水基金属电偶腐蚀抑制剂，可作为防锈水单独使用，亦可做添加剂用于金属加工液的配方设计，用量少，具有优异的防锈缓蚀性能，可显著抑制异金属接触面之间的电偶腐蚀，提升金属表面的光亮度，尤其对钛合金及铝合金的电偶腐蚀抑制作用尤为明显。

技术领域

本发明属于金属防锈保护技术领域，尤其是涉及一种水基金属电偶腐蚀抑制剂及其组分多元醇磷酸酯的制备方法，该水基金属电偶腐蚀抑制剂尤其适用于钛合金和铝合金的电偶腐蚀问题。

背景技术

金属的腐蚀是在其生产加工、运输、贮存及使用中不可避免的问题。金属因腐蚀而遭受的损失是惊人的。金属工件由于腐蚀而引起的性能变差、精度降低，对于特种设备来说使其无法正常使用，安全性能得不到保障，严重者甚至报废或发生安全事故。据统计，全世界每年因腐蚀而报废的金属达几千万吨。

金属的腐蚀形式主要有化学腐蚀和电偶腐蚀，其中，化学腐蚀是指金属和接触到的物质(氧、水、酸等)发生化学反应而引起的腐蚀，其特点是金属直接将电子传递给氧化剂，没有电流产生，腐蚀速率较慢，而且腐蚀产物往往会阻碍化学腐蚀的继续进行。

电偶腐蚀是指由异种金属或合金跟电解质溶液接触时，发生电化学反应而引起的腐蚀。电偶腐蚀比化学腐蚀更易形成，且腐蚀速率更快，是实际腐蚀过程中的主要类型。

钛合金和铝合金被广泛应用于航空、航天领域，且所占比例日益增大。在实际加工过程中，钛合金、铝合金与机床接触、异种金属叠放等现象普遍存在，导致发生电偶腐蚀，使工件精度降低、表面质量变差、强度性能下降，严重影响产品合格率，进一步威胁航空、航天领域安全，影响巨大。

现有的金属腐蚀抑制剂大都可较好解决金属的化学腐蚀和合金的电偶腐蚀问题，但对减缓异种金属间的电偶腐蚀收效甚微。因此，研究开发电偶腐蚀抑制剂，尤其是针对于钛合金及铝合金的电偶腐蚀抑制剂，具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种水基金属电偶腐蚀抑制剂，以克服现有技术的缺陷，可作为防锈水单独使用，亦可做添加剂用于金属加工液的配方设计，用量少，具有优异的防锈缓蚀性能，可显著抑制异金属接触面之间的电偶腐蚀，提升金属表面的光亮度，尤其对钛合金及铝合金的电偶腐蚀抑制作用尤为明显。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种水基金属电偶腐蚀抑制剂，包括以下重量份的各组分：羧酸型防锈剂5-40份，磷酸酯缓蚀剂5-40份，有机硅缓蚀剂3-35份，醇胺型硼酸酯10-50份，甲基苯并三氮唑2-20份，Tween80 0-20份，水余量。其中，水的加入量以使所述电偶腐蚀抑制剂维持稳定透明状态、并达到具有良好的流动性能为准，一般在5-20重量份。

优选的，所述羧酸型防锈剂为二元羧酸防锈剂与三元羧酸防锈剂中的至少一种；优选的，所述羧酸型防锈剂为分子结构中带有磺酸基的三元羧酸防锈剂。发明人发现，该类防锈剂中的极性基团可牢固吸附在金属表面，形成致密的防锈膜。

优选的，所述磷酸酯缓蚀剂为多元醇磷酸酯、咪唑啉磷酸酯的混合物；进一步优选的，所述多元醇磷酸酯、咪唑啉磷酸酯的混合质量比为(1±0.2)：(2±0.2)。发明人发现，多元醇磷酸酯对水溶液中金属离子具有强烈的螯合能力，可减少带电粒子数量，降低溶液导电性；咪啉唑磷酸酯为阳极型缓蚀剂，可减缓电偶腐蚀中的阳极化反应，二者复配可有效抑制电偶腐蚀。

优选的，所述多元醇磷酸酯为异构十三醇酯、聚氧乙烯甘油混合酯和β-羟乙基乙二胺酯的混合物；优选的，异构十三醇酯、聚氧乙烯甘油混合酯和β-羟乙基乙二胺酯的混合质量比为(29±2):(27±2):(36±2)。