流体体系中的改性的卵磷脂腐蚀抑制剂的制作方法
【专利说明】流体体系中的改性的卵磷脂腐蚀抑制剂
【背景技术】
[0001] 本申请根据35 U. S.A. § 119(e)要求2013年3月14日提交的在先美国临时专利 申请No. 61/783, 756的优先权，其在此全部引入作为参考。
[0002] 本发明涉及使用一种或多种抗腐蚀剂抑制金属表面的腐蚀。
[0003] 腐蚀作为科学研究的课题已经超过150年。腐蚀是自然发生的现象，其涉及材料 或其性能的恶化，原因是与其环境的反应。除了缩减的寿命，腐蚀还产生氧化物，所述氧化 物可通过侵蚀、堵塞和结垢使体系进一步恶化。氧化物可沉积在热交换表面上，降低效率并 增加能量消耗。腐蚀的常见来源包括溶解氧、细菌、电解（杂散电流）、有差异的金属（电介 质）、和有差异的细胞。流动、温度和压力也可增加腐蚀速率。由于产品和制造方法变得更 加复杂，以及腐蚀的后果变得昂贵，因此已向腐蚀的控制和防止给予更多的关注。
[0004] 因此，对于鉴别更有效的抗腐蚀剂存在持续需要，所述更有效的抗腐蚀剂以更好 的毒理学档案（toxicological profile)使经济和环境成本最小化。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个特征是抑制金属表面的腐蚀。
[0006] 本发明的另一特征是提供使用具有低毒性和高效力的抗腐蚀剂防止或最小化金 属表面的腐蚀的方法。
[0007] 在多种不同的体系和环境中抑制金属表面的腐蚀的方法也是本发明的特征。
[0008] 为了实现这些和其他优点且按照本发明的目的，如在本文中实施和广泛描述的， 本发明提供抗腐蚀组合物，其包含至少一种脂肪酸酯、至少一种二醇、至少一种氧化乙烯和 /或氧化丙烯（Ε0/Ρ0)烷氧基化物、至少一种聚乙二醇酯、和至少一种改性的卵磷脂。所 述至少一种改性的卵磷脂可为或者包括：乙酰化的卵磷脂、乙氧基化的卵磷脂、羟基化的卵 磷脂、磺化的卵磷脂、磷酸化的卵磷脂、烷氧基化的卵磷脂、卤化的，卵磷脂、羟基化的卵磷 月旨、化学改性的卵磷脂、或酶（酶促）改性的卵磷脂、或其任何组合。所述至少一种改性的 卵磷脂可为或者包括：改性的磷脂酰胆碱、改性的磷脂酰乙醇胺、改性的磷脂酰丝氨酸、改 性的磷脂酰肌醇、改性的磷脂酸、或其任何组合。
[0009] 本发明还提供抗腐蚀组合物的制备方法，包括将至少一种改性的卵磷脂单独地或 与至少一种脂肪酸酯、至少一种二醇、至少一种Ε0/Ρ0烷氧基化物、至少一种聚乙二醇酯、 或其任何组合在约40°C~约80°C的温度下共混约10~约60分钟或更多的时间。
[0010] 本发明进一步提供抑制金属表面的腐蚀的方法，包括将包含至少一种改性的卵磷 脂的抗腐蚀组合物以有效抑制该金属表面的腐蚀的量施加至金属表面，其中所述至少一种 改性的卵磷脂是或包括：乙酰化的卵磷脂、乙氧基化的卵磷脂、羟基化的卵磷脂、磺化的卵 磷脂、磷酸化的卵磷脂、卤化的，卵磷脂、羟基化的卵磷脂、物理改性的卵磷脂、化学改性的 卵磷脂、或酶改性的卵磷脂、或其任何组合。所述抗腐蚀组合物可进一步包含至少一种脂肪 酸酯、二醇、至少一种Ε0/Ρ0烷氧基化物、或至少一种聚乙二醇酯、或其任何组合。所述施加 可所述抗腐蚀组合物的流动、涂覆、（用海绵）擦拭、抹、喷射（喷雾）、涂漆（painting)、浇、 和喷洒的一种或多种。所述方法可进一步包括使金属表面与至少一种寻求保护不受其影响 的腐蚀剂接触。
[0011] 本发明进一步提供抗腐蚀组合物，其包含至少一种脂肪酸酯、至少一种二醇、至少 一种山梨酸类（山梨酸类化合物）、和至少一种改性的卵磷脂。包含在该组合物中的至少一 种脂肪酸酯、至少一种二醇和/或至少一种改性的卵磷脂可与对于第一种抗腐蚀组合物以 上指出的相同或相似。该组合物可以如上指出的那些类似的方法制造和用于抑制金属表面 的腐蚀。
[0012] 本发明另外的特征和优点将在接下来的描述中部分地阐明，和由所述描述中部分 地明晰，或可通过本发明的实际获悉。本发明的目的和其他优点将通过特别地在书面的描 述和附加的权利要求中指出的要素和组合实现和得到。
[0013] 将理解，以上的概要描述和接下来的详细描述都仅是示例性的和解释性的，且仅 意图提供所要求保护的本发明的进一步解释。
[0014] 引入本申请中且构成本申请的一部分的【附图说明】本发明的一些特征且与所述描 述一起用来解释本发明的原理。
【附图说明】
[0015] 该图是柱状图，其显示对于如下的在暴露于腐蚀环境后金属试样的腐蚀的重量损 失，表示为密耳（千分之一英寸）/年的穿透（渗透）（MPY):浸在包含按照本发明的实施例 的抗腐蚀组合物（产品B)的溶液中的金属试样和用基本上相似的（相同的）组合物（产 品C)处理的另一试样，在包含作为阳性对照的商业产品（产品A)的溶液中的试样，和在未 处理的溶液中（空白）的试样，如实施例2中所述地。
【具体实施方式】
[0016] 本发明提供抗腐蚀组合物，其包含如下、基本由如下组成、由如下组成、或包括如 下：至少一种脂肪酸酯、至少一种二醇、至少一种氧化乙烯和/或氧化丙烯（Ε0/Ρ0)烷氧基 化物、至少一种聚乙二醇酯、和至少一种改性的卵磷脂。基于所述抗腐蚀组合物的总重量， 所述抗腐蚀组合物可包含约5重量％~约20重量％ (例如，5重量％~15重量％、5重 量％~10重量％、7重量％~20重量％ )的至少一种脂肪酸酯，约2重量％~约20重量％ (例如，2重量％~15重量％、2重量％~10重量％、2重量％~5重量％、5重量％~20重 量％、7重量％~20重量％)的至少一种二醇，约1重量％~约10重量％ (例如，1重量％~ 7重量％、1重量％~5重量％、1重量％~3重量％、2重量％~10重量％，4重量％~10 重量％ )的至少一种Ε0/Ρ0烷氧基化物，约10重量％~约50重量％ (例如，10重量％~ 40重量％、10重量％~30重量％、10重量％~20重量％、15重量％~50重量％、20重 量％~50重量％、25重量％~50重量％、30重量％~50重量％ )的至少一种聚乙二醇酯， 和约20重量％~约80重量％ (例如，20重量％~75重量％、20重量％~70重量％、20重 量％~60重量％、20重量％~50重量％、20重量％~40重量％、25重量％~80重量％、 30重量％~80重量％、35重量％~80重量％、40重量％~85重量％、50重量％~80重 量％)的至少一种改性的卵磷脂。剩余的（如果存在的话）可为惰性成分、含水（水性） 或非水溶剂、或本公开内容中描述的其它成分等。超过一种成分可构成各个量。例如，20重 量％~80重量％的改性的卵磷脂可以任意重量比率包含两种或三种不同的卵磷脂等。
[0017] 改性的卵磷脂可为羟基化的、乙氧基化的、乙酰化的、卤化的（例如氯化的、溴化 的和/或碘化的）、磺化的、磷酸化的、烷氧基化的、水解的、物理改性的、化学改性的、酶改 性的、或其任何组合。改性的卵磷脂可将一个或两个脂肪酸基团除去、改变、或交换，例如， 改性的卵磷脂可为溶血卵磷脂。因此，改性的卵磷脂可为甘油单酸酯、甘油二酸酯或甘油三 酸酯。脂肪酸的除去可通过水解实现，例如，酶水解，或使用碱通过皂化的化学水解。保留 在卵磷脂的甘油骨架上的羟基基团可为例如乙氧基化的、乙酰化的、磺化的、磷酸化的、或 烷氧基化的、或其任何组合。脂肪酸可通过酯交换进行交换。此外或替代地，本领域技术人 员已知的任何其他改性包括在本发明的范围之中。参见，例如，Szuhaj and List, eds.，Le cithins，pp. 203-208, American Oil Chemists Society (1985)，其在此全部引入作为参考。 卵磷脂可化学改性、酶改性、遗传改性、或其任何组合。卵磷脂可进行脱脂、漂白（脱色）、 水解、分馏、萃取、酯交换、或其任何组合。改性的卵磷脂可为任何形式，例如，固体（例如， 粒状的或粉末状的）、液体、塑性、、乳液等、或其任何组合。固体的卵磷脂和其改性形式可 经由脱脂通过从卵磷脂除去中性的甘油三酸酯油来制造。可使用丙酮提取由（Szuhaj and List, eds·，Lecithins, American Oil Chemists Society (1985))。改性的卵磷脂可为复 杂的（络合的）。改性的卵磷脂可具有任何期望的亲水-亲脂平衡（HLB)值，例如，大于约 2. 0、大于约4. 0、大于约6. 0、大于约8. 0、大于约10. 0、大于约12. 0、大于约14. 0、大于约 16. 0、或大于约18. 0。本发明的抗腐蚀组合物，当作为乳液提供时，可作为水包油或油包水 乳液提供。
[0018] 可使用来自任何来源的卵磷脂来制造改性的卵磷脂。卵磷脂是在植物和动物 两者中、以及在其他有机体（生物体）中存在的磷脂。卵磷脂可包括磷脂酰胆碱、磷脂 酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酸、或其任何组合。这些物质的相对量可改 变和被改变。天然存在的卵磷脂是与磷酸的胆碱脂连接的多种脂肪酸例如硬脂酸、棕榈 酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的甘油二酯的混合物。可使用的卵磷脂的例子包括得自植物 例如大豆、油菜籽、花生、红花、棉籽、向日葵或玉米的那些，和得自动物来源例如蛋黄的 那些。可使用合成的卵磷脂、天然存在的卵磷脂、或它们的组合。商业上可得到的改性 的卵磷脂包括，例如，来自 Solae LLC North America(St. Louis, MO)的 Solec HR-2B、 Solec A、 Solec E、 Solec K-EML 来自 Cargill,Inc. (Minneapolis,Minnesota)的 Emulf lui?定制卵磷脂；来自 Archer Daniels Midland Company (Decatur, Illinois) 的 Yelkin? 1018、Thermolec? 57、Themiolec? 200 和 Themiolec? WFC ;来自 American Lecithin Company (Oxford, Connecticut)的 Alcolec? Xtra-A、Aicolec? s、 Ale.〇l··:⑩' bs、 A.lcotee?. Granules、 Ateolec⑩..F-io〇p〇wder、 Alcolec? FF-IOOFine Powder、Ale:〇lee:?. Z_3 和 Alcolec? 495 ;和来自 SanQun Industrial Co. Qingdao(Shandong, China)的改性的卵磷脂。可使用任何改性的卵磷脂或其组合， 例 如，在 B. Szuhaj, Lecithins, Chapter 13, in Bailey's Industrial Oil and Fat Products, 6th edition, F. Shahidi, editor (2005)中所描述的那些，其在此全部引入作为 参考。