一种植物型气相铜缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于抗腐蚀技术领域，更具体地，涉及一种植物型气相铜缓蚀剂及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 铜具有优异的强度及导电性，良好的机械加工性能和可焊接性等特点，长期以来， 在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛的应用。然而铜在露天使用过程中，由于大气 中存在氧气、水蒸气、少量氯离子等，往往容易遭受大气腐蚀，从而影响其使用及寿命，造成 巨大的经济损失。据统计，我国每年由大气腐蚀所造成铜的损失占所有腐蚀类型的一半以 上。
[0003] 大气腐蚀可以用许多方法控制，如使用金属镀层，使用合金代替或使用气相缓蚀 剂等。近年来，作为一种比较有前景的腐蚀抑制剂，气相缓蚀剂发展迅速且得到比较广泛 的应用。与常规的防腐方法比较，气相缓蚀剂的主要优点在于它可以通过气相传播到达金 属的全表面，包括缝隙等极细微的部位，而且由于缓蚀剂膜层非常薄，它不会影响仪器的使 用。然而，工业上合成的气相缓蚀剂不仅工艺流程复杂，而且大多高毒性难降解，由于气相 缓蚀剂的挥发性一般较大，排放过程中很难控制，在使用过程中容易被人吸入体内，对人体 健康与环境造成巨大的危害。因此，开发出一种无公害、无污染、易降解的气相铜缓蚀剂具 有很大的研究意义与市场价值。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种植物型气相缓蚀剂，其 目的在于通过天然安全原料提取挥发性的气相铜缓蚀剂，由此解决现有气相铜缓蚀剂工艺 复杂、毒性高、降解难的技术问题。
[0005] 为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了 一种植物型气相铜缓蚀剂， 其挥发物含有5wt % -20wt %的二丙烯基三硫醚、2wt % -IOwt %的二丙烯基二硫醚、 2wt% -10wt%的1-氧-4, 6-二氮杂环辛烧-5-硫酮以及30wt% -50wt%的桉叶油醇。
[0006] 优选地，所述植物型气相铜缓蚀剂，其挥发物还含有15wt % -30wt %的左 旋-alpha-薇稀、15wt% -30wt%的3-亚甲基-6-(1-甲基乙基）环己稀、5wt% -10wt%的 左旋-beta-薇稀。
[0007] 优选地，所述植物型气相铜缓蚀剂，其为大蒜提取液与香叶提取液按照重量比3:1 复配的混合物。
[0008] 按照本发明的另一方面，提供了一种所述植物型气相铜缓蚀剂的制备方法，包括 以下步骤：
[0009] (1)将大蒜碾碎，与适量的医用酒精超声混合，进行固液分离后保留液体即制得大 蒜提取液；
[0010] (2)将香叶碾碎，与适量的医用酒精超声混合，进行固液分离后保留液体即制得香 叶提取液；
[0011] (3)将步骤（1)中制得的大蒜提取液和步骤（2)中制得的香叶提取液按照重量比 3:1混合即制得所述植物型气相铜缓蚀剂。
[0012] 优选地，所述制备方法，其步骤（1)所述大蒜碾碎后与医用酒精按照重量比1:1超 声混合。
[0013] 优选地，所述制备方法，其步骤（2)所述香叶碾碎后与医用酒精按照重量比1:5超 声混合。
[0014] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有 益效果：
[0015] (1)本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂中，大蒜提取液为主要的缓蚀有效成分，提 取液中的含硫有机挥发物能迅速吸附在铜片表面上形成一层吸附薄膜。但是，单独使用大 蒜提取液缓蚀效果相对较差，且味道刺鼻。香叶提取液中挥发物气味芳香，不仅能极大改善 大蒜提取液的刺鼻味道，而且能增加大蒜提取液的缓蚀效果与稳定性。
[0016] (2)本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂，成分天然无毒，使用安全，环境友好，无公 害，易降解。
[0017] (3)本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂，原料易得，成本低。
[0018] (4)本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂其制备方法简单，适合大规模生产。
【附图说明】
[0019] 图1是实施例中的用于电化学阻抗情况测定的连通U型装置结构示意图；
[0020] 图2是实施例4不同缓蚀条件下铜片遭受大气腐蚀的电化学阻抗情况测量结果 图；
[0021] 图3是实施例构建的等效电路结构图；
[0022] 图4是实施例5不同缓蚀条件下铜片遭受大气腐蚀的电化学阻抗情况测量结果 图。
【具体实施方式】
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之 间未构成冲突就可以相互组合。
[0024] 本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂，主要挥发性成分按照重量分数计，含有： 5% -20 %二丙烯基三硫醚、2 % -10 %二丙烯基二硫醚、2 % -10% 1-氧-4, 6-二氮杂环 辛烷-5-硫酮、30 % -50 %桉叶油醇、15 % -30 %左旋-alpha-蒎烯、15 % -30% 3-亚甲 基-6-(1-甲基乙基）环己烯、5% -10%左旋-beta-蒎烯以及少量3-烯丙巯基丙酸、2-甲 基四氢噻吩、2-丙烯基-2-硫烷基氰化甲烷、3-侧柏烯、莰烯、3-蒈烯、萜品烯、2-蒈烯等。
[0025] 本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂中，大蒜提取液中的多硫有机挥发物能迅速吸 附在铜片表面上形成一层吸附薄膜，阻止铜片发生腐蚀。但由于硫硫键易断裂导致多硫化 合物不稳定，单独使用大蒜提取液缓蚀效果差，且含硫化合物一般味道刺鼻，不利于在日常 生活中使用。香叶提取液中的桉叶油醇与烯烃化合物中的O原子、碳碳双键在铜表面的吸 附效果差对铜基本无缓蚀效果，其与多硫化合物协同作用，可在铜表面形成多吸附层，增加 铜表面的憎水性，防止多硫化合物中的硫硫键被外界氧化断裂，提高多硫化合物对铜的缓 蚀效果，同时香叶提取液中挥发物气味芳香，能极大改善大蒜提取液的刺鼻味道，增加植物 型气相缓蚀剂在日常生活应用的可能性。
[0026] 该复配植物型气相铜缓蚀剂中，两种提取液的配比对缓蚀剂的缓蚀效果有一定影 响。若添加香叶提取液过多，则可能使该复配植物缓蚀剂中多硫化合物在铜表面吸附并不 完全，使缓蚀效果降低。反之，若香叶提取液过少，其挥发性桉叶油醇与烯烃化合物不能在 铜表面形成多层吸附，达不到提高多硫化合物的缓蚀效率与改善缓蚀剂气味的效果。
[0027] 本发明提供的气相铜缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
[0028] (1)将大蒜碾碎，与适量的医用酒精超声混合，优选按照重量比例1:1混合；进行 固液分离后保留液体即制得大蒜提取液；
[0029] (2)将香叶碾碎，与适量的医用酒精超声混合，优选按照重量比例1:5混合；进行 固液分离后保留液体即制得香叶提取液；
[0030] (3)将步骤（1)中制得的大蒜提取液和步骤（2)中制得的香叶提取液按照重量比 3:1混合即制得所述植物型气相铜缓蚀剂。
[0031] 所述大蒜提取液中挥发性有机化合物经顶空气质联用法鉴别，含有重量分数 30% -50%二丙烯基三硫醚、10% -30%二丙烯基二硫醚、10% -30% 1-氧-4, 6-二氮杂环 辛烧_5_硫酬、1 % -9% 3_稀丙疏基丙酸、1 % _9 % 2_甲基四氛噻吩、以及1 % _9 % 2_丙 烯基-2-硫烷基氰化甲烷。
[0032] 所述香叶提取液中挥发性有机化合物经顶空气质联用法鉴别，含有重量分数 40% -60%桉叶油醇、20% -30%左旋-alpha-蒎烯、20% -30% 3-亚甲基-6-(1-甲基乙 基）环己稀、10% -30%左旋-beta-薇稀及少量0-5% 3-侧柏稀、莰稀、3-蒈稀、砲品稀、 蒈稀组成
[0033] 本发明提供的植物型气相铜缓蚀剂中，大蒜提取液为主要的缓蚀有效成分，提取 液中的含硫有机挥发物能迅速吸附在铜片表面上形成一层吸附薄膜。但是，单独使用大蒜 提取液缓蚀效果相对较差，且味道刺鼻。香叶提取液中挥发物气味芳香，不仅能极大改善大 蒜提取液的刺鼻味道，而且能增加大蒜提取液的缓蚀效果与稳定性。
[0034] 以下为实施例：
[0035] 对比例1
[0036] 一种植物型气相铜缓蚀剂，按照重量比1:1的大蒜与75%乙醇溶液制备而来。
[0037] 所述植物型气相铜缓蚀剂，其制备如下，首先按照重量比将1份的大蒜捣碎后与1 份75%乙醇溶液均匀混合，超声提取后过滤，得到乳黄色大蒜提取液，其挥发物的主要成分 与含量：44. 24%二丙烯基三硫醚、18. 23 %二丙烯基二硫醚、18. 10% 1-氧-4, 6-二氮杂环 辛烷-5-硫酮、5. 66 % 3-烯丙巯基丙酸、6. 05 % 2-甲基四氢噻吩、5. 77 % 2-丙烯基-2-硫 烷基氰化甲烷以及1. 94% 1，3-二噻烷。
[0038] 对比例2
[0039] 一种植物型气相铜缓蚀剂，按照重量比1:5的香叶与75%乙醇溶液制备而来。 [0040] 所述植物型气相铜缓蚀剂，其制备如下，首先按照重量比将1份香叶剪碎后和5份 75%乙醇溶液均匀