[发明专利]一种原位聚合型金属腐蚀抑制剂及其应用

说明书

本发明公开了一种原位聚合型金属腐蚀抑制剂，含双键、三键的不饱和聚合物，配合阻聚剂，在氧化诱因存在时，氧化还原引发聚合，在金属基体表面生成近似单分子层的致密聚合物。进而起到腐蚀抑制的作用。本发明所述腐蚀抑制剂可以混溶于水相体系也可以通过组分及比例的调节混溶于油相体系，可以应用于钢筋混凝土结构、工业循环水或有机涂料等系统中，保护金属免于腐蚀破坏。

技术领域

本发明涉及一种原位聚合型金属腐蚀抑制剂，适用于金属腐蚀的防护，特别适用于钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀防护。

技术背景

金属腐蚀是金属自身在外界环境作用下由还原态向氧化态转变的自然过程，这一过程从热力学上看本身是不可避免的，但通过合适的技术手段和措施我们能够阻止和降低这一过程的发生、发展速率，即所谓的腐蚀防护。

金属腐蚀作为普遍的现象，带给人类和社会的损失和伤害是巨大的。腐蚀防护一直是国际社会关注的热点问题，特别对于严酷环境侵蚀下的金属及其构筑物等，腐蚀速率尤其之快，亟需进行腐蚀防护。

金属腐蚀防护的措施包括使用有机或无机涂层、表面钝化、电镀、物理沉积、化学沉积以及阴极保护等。而特殊环境下，金属表面难以进行上述表面处理时，如混凝土结构中的钢筋、工业循环水中的水管、油田开采中的钻机、酸洗过程中的金属以及不能进行表面涂装处理且暴露于大气环境中的金属等，则需要加入金属腐蚀抑制剂来达到阻止和延缓金属腐蚀的作用。

现有的腐蚀抑制剂剂主要包括有机胺、有机磷酸、有机羧酸以及无机氧化物或能够形成成膜物质的无机物等。这些腐蚀抑制剂各有特点，但均是单一结构的腐蚀在金属表面的吸附或是参与金属表面的氧化还原反应抑制腐蚀的进行，且大多腐蚀防护的周期较短，长期抑制效果有限，若要维持效果需要不断的补给药剂用量，不能形成连续的长效的腐蚀防护。

发明内容

本发明解决了现有金属腐蚀抑制剂有效时间短，以及抑制效果有限的弊端，将本发明所述原位聚合型金属腐蚀抑制剂涂覆于钢筋表面或涂覆于混凝土或砂浆表面再通过渗透、扩散等迁移至钢筋表面，在金属表面原位聚合形成连续、致密的保护膜层，从而抑制金属的腐蚀，该技术不同于涂层防护，形成的保护层具有纳米级别，不改变金属表观以及导电或导热等物理性能，且直接加入腐蚀抑制体系，不受腐蚀防护体系的影响。所述防腐蚀体系是指混凝土中钢筋的防腐，涂料中钢筋防腐，循环水中金属防腐以及金属加工液中金属防腐。

本发明所述的原位聚合型金属腐蚀抑制剂，含双键、三键的不饱和聚合物，配合阻聚剂，在氧化诱因存在时，氧化还原引发聚合，在金属基体生成近似单分子层的致密聚合物，进而起到腐蚀抑制的作用。本发明所述腐蚀抑制剂可以混溶于水相体系也可以通过组分及比例的调节混溶于油相体系，可以应用于钢筋混凝土结构、工业循环水、有机涂料或金属加工液等系统中，保护金属免于腐蚀破坏。

所述原位聚合型金属腐蚀抑制剂，其组成包括含双键、三键的化合物、氧化剂、阻聚剂、成膜促进剂和水，其重量比如下：

所述的双键或三键化合物为含有双键或三键的有机酸、有机醛或有机醇组成。双键和三键的化合物能够在腐蚀防护体系中通过自身的聚合形成近似单分子层的聚合物防腐膜层，该膜层不同于有机涂层，不改变金属表面物理特性，且该单分子层聚合物膜层在氧化剂、阻聚剂、成膜助剂以及金属溶解的阳离子等共同作用下原位聚合形成。

所述的双键或三键化合物为含双建或三键的有机酸、有机醛、有机醇中的一种或两种以上以任意比例混合，所述的双键或三键化合物C原子数为1～20，且所述的双键或三键化合物可聚合生成膜。选择双键化合物中含有羧基、醛基、羟基的主要目的是原位生成的聚合物具有强吸附基团，能够与金属基体形成吸附，从而增强膜层与基体的紧密粘结程度。

所述的双键有机酸为丙烯酸、丁烯酸、丁烯二酸及其衍生物，所述丙烯酸、丁烯酸、丁烯二酸的衍生物含有芳基或烷基；