一种浆层纸用有机复合缓蚀剂及其浆料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种浆层纸用有机复合缓蚀剂及其浆料，属于金属腐蚀与防护领域。本发明的浆层纸用有机复合缓蚀剂由离子液体和有机非离子表面活性剂（重量比1:1~10）复配而成，占浆料总质量的0.001%~1.0%，浆料其他组分质量含量为PVA1~10%，PAM10~50%，CMC1~5%，改性淀粉1~15%，其余为去离子水。本发明浆层纸用有机复合缓蚀剂中的咪唑类水溶性离子液体可显著提高导电性和对锌的缓蚀，有机非离子表面活性剂可弥补离子液体使浆料粘度增大的缺陷，二者复配有良好的协同作用，可有效抑制锌电极的腐蚀，是一种环境友好型缓蚀剂；所述浆料制备工艺简单，所制浆层纸用于锌锰电池中可制成绿色无汞电池，有效抑制的锌的腐蚀，提高电池放电时间和贮存性能，表现出较好的工业应用前景。
【专利说明】一种浆层纸用有机复合缓蚀剂及其浆料
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种抑制金属锌腐蚀的缓蚀剂，尤其涉及一种用于锌锰电池浆层纸中抑制锌电极腐蚀的有机复合缓蚀剂以及使用该缓蚀剂配制的浆料。
【背景技术】[0002]锌锰电池具有原料价廉易得、生产工艺简单、携带方便、适用于间歇式放电场合等优点，成为人们日常生活中必不可少的化学电源之一。锌在锌锰电池中既作负极又兼具壳体的作用，其在长期贮存过程中会发生自放电，导致析氢反应发生，致使电池穿孔漏液、溶胀，严重时甚至发生爆炸。为解决这一问题，过去一直采用汞齐化法来使锌电极的表面性质更为均匀，提高析氢过电位，减缓锌的腐蚀。但由于汞极易挥发，有剧毒，在生产过程中必须做好严格的防范措施，否则汞泄漏对人体和环境均造成严重危害。对于废旧电池同样需考虑排放、回收等问题。
[0003]目前工业化生产的锌锰电池或浆层纸大多都含铟、含铋，铟为贵金属，成本较高；含铋类缓蚀剂的缓蚀作用范围较窄，不易控制，且难溶于水，制备过程易产生沉淀影响生产，作为重金属排入环境，对环境危害不堪设想。因此开发新型绿色环保缓蚀剂代替严重污染的汞、贵金属铟和重金属铋用于锌锰电池浆层纸中，解决锌锰电池汞污染问题势在必行。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种低成本、可有效抑制锌电极自腐蚀的环境友好型有机复合缓蚀剂，将其用于锌锰电池浆层纸的生产中，保证浆层纸性能满足标准要求的前提下，有效降低锌电极的自腐蚀速率，满足国内生产需求，并且保证所制浆层纸组装成的锌锰电池放分时间和贮存时间有所延长。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:一种浆层纸用有机复合缓蚀剂，所述缓蚀剂由离子液体和有机非离子表面活性剂按质量比为I ?ο的比例复配而成，本浆层纸用有机复合缓蚀剂中的咪唑类水溶性离子液体可显著提高导电性和对锌的缓蚀，有机非离子表面活性剂可弥补离子液体使浆料粘度增大的缺陷，二者复配有良好的协同作用，可有效抑制锌电极的腐蚀，是一种环境友好型缓蚀剂。
[0006]进一步的，所述离子液体结构通式为[RMM]+B-,其中阳离子[RMM]+为1-烷基-3-甲基咪唑阳离子，其结构式如下:
【权利要求】
1.一种浆层纸用有机复合缓蚀剂，其特征在于:由离子液体和有机非离子表面活性剂按质量比为I 10的比例复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种浆层纸用有机复合缓蚀剂，其特征在于:所述离子液体结构通式为[RMM]+B-,其中阳离子[RMM] +为1-烷基-3-甲基咪唑阳离子，其结构式如下:
3.根据权利要求1所述的一种浆层纸用有机复合缓蚀剂，其特征在于:所述有机非离子表面活性剂选自月桂醇聚氧乙烯醚、椰子油聚氧乙烯醚、0P-10乳化剂、吐温-60、吐温-80、PEG 400, PEG 600、TX-10或司班80中的一种或几种。
4.一种使用权利要求1-3中任一项所述的浆层纸用有机复合缓蚀剂配制的浆料，其特征在于:由以下重量百分含量的成分组成:有机复合缓蚀剂0.0OP/1-Ι.0%，PVA 19Tl0%，PAM10%~50%，CMC 1%~5%，改性淀粉1%~15%，其余为去离子水。
5.根据权利要求4所述的浆层纸用浆料，其特征在于:由以下重量百分含量的成分组成:有机复合缓蚀剂0.01%~0.7%, PVA 3%~8%，PAM 20%~40%，CMC 2%~5%，改性淀粉1%~13%，其余为去离子水。
6.根据权利要求4所述的浆层纸用浆料，其特征在于:由以下重量百分含量的成分组成:有机复合缓蚀剂0.05%~Ο.5%，PVA 4%~5%，PAM 30%~35%，CMC 3%~4%，改性淀粉5%~8%，其余为去离子水。
7.根据权利要求4所述的浆层纸用浆料，其特征在于:所述浆料的配制过程包含以下步骤:(1)按照质量比例称取PVA，将其加入盛有95°C~100°C去离子水的烧杯中，搅拌使其溶解； (2)将步骤(1)制得的PVA水溶液温度降至50°C~60°C，向溶液中分别加入PAM和CMC，加入顺序不限，并不断搅拌； (3)用2mol/LHCl水溶液和ZnO调节步骤(2)制得溶液的pH范围在3.5~4，然后按照比例分别加入改性淀粉和有机复合缓蚀剂，不断搅拌至均匀，即得浆料。
8.根据权利要求7所述的浆层纸用浆料，其特征在于:所述改性淀粉为醚化淀粉或交联淀粉中的一种或两种。
9.根据权利要求7或8所述的浆层纸用浆料，其特征在于:所述改性淀粉为交联淀粉与醚化淀粉混合物时，二者的质量比为交联淀粉:醚化淀粉=1:1~5。
10.根据权利要求9所述的浆层纸用浆料，其特征在于:所述改性淀粉为交联淀粉与醚化淀粉的混合物，所述交联淀粉与醚化淀粉的质量比为1:1.6。
【文档编号】D21H19/20GK103789773SQ201410019827
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】赵地顺, 崔云, 屈冠伟, 屈海, 刘静 申请人:河北科技大学, 河北奥环胶粘制品有限公司