[发明专利]一种气相缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种气相缓蚀剂及其制备方法，其中，该缓蚀剂分子式为R₂NCH₂(CH₂NRCH₂)_nCH₂NR₂,结构中的R可以为脂肪烃链、苯基、甲氧基苯基、苯乙烯基、甲氧基苯乙烯基、苯丙烯基、甲氧基苯丙烯基中的一种或者几种，其中n＝0‑10。本发明制备的气相缓蚀剂分子中含有多个N吸附基团，同时含有疏水基团，易于在碳钢表面上形成吸附膜和疏水层。利用合成的化合物进行复配合成了一种新型气相缓蚀剂。本发明对环境友好、制备方法简单，在含有溶解氧、高浓度CO₂和H₂S气氛中具有良好的缓蚀性能，对碳钢在多项气体中的腐蚀有明显的抑制作用，有效地保护了碳钢，减少腐蚀的风险。

技术领域

本发明属于材料技术领域，具体涉及一种气相缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

气相缓蚀剂又称气相防锈剂，其特点是在常温下自动不断的升华，挥发成气 体，当这种气体达到饱和状态时就能对钢铁等金属实行防锈保护，气相缓蚀剂一 般分子量较小，在常温下能自动挥发出具有缓蚀作用的粒子，只要它的蒸汽能够 到达金属表面就能使金属得到防护。由于气相缓蚀剂粒子的自由度较高，所以无 论是金属制品的表面，还是内腔、沟槽甚至缝隙部位均可得到保护。同时，还能 保持金属材料原来的机械性能不变，被保护的金属在使用前表面通常不需经过处 理。因此气相缓蚀剂要比使用涂层、垫衬以及防蚀涂料应用更为广泛。

如中国专利申请201510866914.0中公开了一种气相缓蚀剂，其成分为琉基 丙氨酸。在温度范围为25℃-70℃时，将0.6g/L-12g/L的琉基丙氨酸添加至腐 蚀介质中；本气相缓蚀剂使用时饱和蒸汽压范围为2.67×10^-2Pa-1.33Pa。该申 请提供的气相缓蚀剂可自动挥发，并具备较好的稳定性，在使用条件下不因光、 热等因素的影响而降低缓蚀性能，当空气湿度增加时，缓蚀性质不改变。在缓蚀 剂挥发完毕之前，可以持续起到缓蚀作用。用以防止管线钢及其集输管道的大气 腐蚀，具有广阔的应用前景。

再如中国专利申请201410201058.2中公开了一种气相缓蚀剂及其制备方法。 所述的气相缓蚀剂，按照质量百分比包括8％至15％的炔胺以及8％至15％的有机溶 剂，余量为水。制备方法，包括以下步骤：首先将配方比例的炔胺和水混合均匀， 得到炔胺的水溶液；然后，向炔胺的水溶液中加入配方比例的有机溶剂混合均匀， 即得到所述的气蚀缓蚀剂，所述的气蚀缓蚀剂具有较高的饱和蒸气压，对碳钢大 气腐蚀的缓蚀效果显著，且具有持久防护作用。同时相比于亚硝酸二环己胺、碳 酸环己胺等气相缓蚀剂，该发明提供的气相缓蚀剂毒副作用小，缓释效果更为显 著，可有效降低碳钢大气腐蚀的腐蚀速度，延长各种钢铁仪器和设备的使用寿命。

现有技术通过将苯甲酸钠、苯甲酸铵、肉桂酸与钨酸钠的复配使用，表现出 很好的协同作用，从而得到了一种新的环保、高效的用于DI材的气相缓蚀剂配 方。

采用苯骈三氮唑和酚类制成一种新型复合气相缓蚀剂，采用原子分光光度计 和电化学测试方法、扫描电镜和激光拉曼显微镜研究了该复合气相缓蚀剂对纯铜 的缓蚀性能及其缓蚀机理。结果表明，该复合气相缓蚀剂在铜表面形成的膜是一 种自组装缓蚀膜，具有很好的防蚀和拒水性能。

采用蒙脱土对吗啉类气相缓蚀剂进行改性也可以提高缓蚀能力，通过气相防 锈甄别试验和气相缓蚀能力试验，对改性气相缓蚀剂进行了防锈性能评定，结果 表明，蒙脱土的引入增强了气相缓蚀剂的缓蚀能力。

但是现有技术提供的气相缓蚀剂的防蚀和拒水性能依然不理想，并且现有缓 蚀剂有高温不稳定、挥发较快，无法提供长时间保护、不满足应用需求等缺点。 为解决以上问题，需要一种在高温环境下仍保持良好缓蚀作用，持续稳定均匀挥 发，长时间缓蚀，满足行业标准的新型气相缓蚀剂。

发明内容