复合缓蚀剂及其制备方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成：20～50份N-亚硝基苯胲铵、5～30份苯甲酸盐、1～20份锌盐、10～20份六次甲基四胺、0～15份六偏磷酸钠。本发明不含六价铬酸盐和重金属元素，具有无毒污染等优点。应用到涂料中可提高涂层的耐腐蚀性能，在腐蚀性水介质中可大大减缓钢铁材料的腐蚀。
【专利说明】复合缓蚀剂及其制备方法和应用
【技术领域】[0001]本发明涉及金属腐蚀与防护领域，特别是涉及一种复合缓蚀剂及其制备方法和应用。
【背景技术】[0002]目前，金属及合金仍是最重要的结构材料，依据热力学的观点，绝大多数金属都具有自发转化为氧化物的倾向，因此金属受腐蚀不可避免。腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的2~4%。涂料和缓蚀剂技术是解决腐蚀问题的重要途径。缓蚀剂可以单独用来减缓金属的腐蚀，而在涂料中常常添加了一些有效的缓蚀剂来提高涂料的防腐蚀能力。[0003]涂料中常用防锈颜料是磷锌白Zn3(PO4)2.ηΗ20、偏硼酸钡Ba(BO2)2、钙黄CaCr04、锶黄SrCrO4、锌铬黄4Zn0.CrO3.K20.3H20、红丹Pb3O4、铁红Fe3O4等，这些无机防锈颜料与树脂成膜物的相容性较差，往往造成涂料存在微孔等微观缺陷，致使实际应用时不能达到预期效果。涂料中使用的六价铬酸盐具有很强的毒性，处理不当会造成环境的污染和对身体危害。欧盟ROHS指令中明文规定六价铬含量不能超过0.1%，而在涂料行业中使用的含铬颜料的含量远远大于此浓度。另外，红丹颜料可造成环境污染及铅中毒。因此开发替代有毒有害缓蚀性颜填料具有重要意义。[0004]水介质中常用的缓蚀剂是铬酸盐，同样存在污染环境的问题。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种制备工艺简单，缓蚀效果显著且无污染的复合缓蚀剂。[0006]一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:20~50份N-亚硝基苯胲铵、5~30份苯甲酸盐、1~20份锌盐、10~20份六次甲基四胺、O~15份六偏磷酸钠。[0007]在其中一个实施例中，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:30-40份N-亚硝基苯胲铵，10~20份苯甲酸盐，5~10份锌盐，12~15份六次甲基四胺，5~10份六偏磷酸钠。[0008]在其中一个实施例中，所述锌盐为硝酸锌或硫酸锌。[0009]在其中一个实施例中，所述苯甲酸盐为苯甲酸钠或苯甲酸钾。[0010]本发明的另一目的在于提供一种复合缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤:[0011]按比例称取各组分，预混合后放入磨粉机中混合并磨细至200~500目，即得。[0012]本发明的另一目的在于提供一种涂料，所述涂料包括含上述方法制得的复合缓蚀剂。[0013]上述复合缓蚀剂不含六价铬酸盐和重金属元素，具有无毒污染等优点，制备方法简单，应用到涂料中可提高涂层的耐腐蚀性能，在腐蚀性水介质中可大大减缓钢铁材料的腐蚀。【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为实施例2中复合缓蚀剂对碳钢在3.5%NaCl溶液中的缓蚀效果。
【具体实施方式】
[0015]以下将结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
[0016]实施例1
[0017]本实施例提供了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:300gN-亚硝基苯胲铵、100g苯甲酸钠、100g硫酸锌、100g六次甲基四胺。
[0018]本实施例提供的一种复合缓蚀剂的制备方法如下:称取300gN_亚硝基苯胲铵、100g苯甲酸钠、100g硫酸锌、100g六次甲基四胺，放入不锈钢桶中进行搅拌预混合。将预混合的复合缓蚀剂放入磨粉机中磨细至300目后，取出复合缓蚀剂放入密闭的容器中储存。
[0019]取上述复合缓蚀剂2g，取上海树脂厂有限公司生产的E44环氧树脂及5772环氧树脂固化剂100g，充分搅拌均匀后制备环氧树脂涂层。复合缓蚀剂可提高涂层的耐腐蚀性倉泛。
[0020]未加缓蚀剂的环氧树脂清漆经过700h盐雾腐蚀，涂层下的Q235碳素结构钢发生了腐蚀，表面有红锈出现，而添加2%复合缓蚀剂的涂层耐盐雾腐蚀超过lOOOh，涂层下的Q235碳素结构钢未发生腐蚀。通过对比试验，可以得出本实施例中的复合缓蚀剂的缓蚀效果好。
[0021]本发明中六偏磷酸钠的作用在于当水进入涂层后在钢铁表面形成不溶性的沉淀膜，形成沉淀钝化，进而阻`止材料的进一步腐蚀。本实施例中不含六偏磷酸钠，其钝化钢铁钢铁的作用可由缓蚀剂中的N-亚硝基苯胲铵实现，具有相似的缓蚀效果。
[0022]实施例2
[0023]本实施例提供了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:35gN-亚硝基苯胲铵、15g苯甲酸钾、8g硝酸锌、14g六次甲基四胺、8g六偏磷酸钠。
[0024]本实施例提供的一种复合缓蚀剂的制备方法如下:称取435gN_亚硝基苯胲铵、15g苯甲酸钾、Sg硝酸锌、14g六次甲基四胺、Sg六偏磷酸钠放入聚四氟乙烯桶中进行搅拌预混合。将预混合的复合缓蚀剂放入磨粉机中磨细至200目后，取出复合缓蚀剂放入密闭的容器中储存。
[0025]取上述复合缓蚀剂0.5g，放入1000g3.5%NaCl水溶液中，可减缓Q235碳素结构钢的腐蚀速率。参见图1，为同样在3.5%NaCl水溶液中，有无加复合缓蚀剂的Q235碳素结构钢的腐蚀程度。纵坐标为单位时间内单位面积上钢材质量的减少量，左边的Q235条形图为不加复合缓蚀剂，右边的Q235inhibitors条形图为加入复合缓蚀剂，从图可明显的得知，复合缓蚀剂对钢铁材料在腐蚀性介质中具有良好的缓蚀作用。通过对比试验，可以得出本实施例中的复合缓蚀剂的缓蚀效果好。
[0026]实施例3
[0027]本实施例提供了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:400gN-亚硝基苯胲铵、300g苯甲酸钠、200g硫酸锌、150g六次甲基四胺、100g六偏磷酸钠。
[0028]本实施例提供的一种复合缓蚀剂的制备方法如下:称取400gN_亚硝基苯胲铵、300g苯甲酸钠、200g硫酸锌、150g六次甲基四胺、100g六偏磷酸钠，放入塑料桶中进行搅拌预混合。将预混合的复合缓蚀剂放入磨粉机中磨细至200目后，取出复合缓蚀剂放入密闭的容器中储存。
[0029]取上述复合缓蚀剂lg，放入2000g3.5%NaCl水溶液中，可减缓Q345碳素结构钢试样的腐蚀速率，缓蚀效率为92.1%。
[0030]取上述复合缓蚀剂10g，与上海树脂厂有限公司生产的200gE51环氧树脂及5772环氧树脂固化剂充分搅拌均匀后制备涂层，缓蚀剂可提高涂层的耐盐雾腐蚀性能。
[0031]未加缓蚀剂的环氧树脂清漆经过650h盐雾实验，涂层下的Q345碳素结构钢发生了腐蚀，表面有红锈出现，而涂装添加上述5%复合缓蚀剂的Q345碳素结构钢经过1000h盐雾腐蚀，涂层完好，涂层下的Q345碳素结构钢未发生腐蚀。通过对比试验，可以得出本实施例中的复合缓蚀剂的缓蚀效果好。
[0032]实施例4
[0033]本实施例提供了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:500gN-亚硝基苯胲铵、50g苯甲酸钾、50g锌盐、120g六次甲基四胺、50g六偏磷酸钠。
[0034]本实施例提供的一种复合缓蚀剂的制备方法如下:称取500gN_亚硝基苯胲铵、50g苯甲酸钾、50g锌盐、120g六次甲基四胺、50g六偏磷酸钠，放入不锈钢桶中进行搅拌预混合。将预混合的复合缓蚀剂放入磨粉机中磨细至500目后，取出复合缓蚀剂放入密闭的容器中储存。
[0035]取上述复合缓蚀剂200g，取上海树脂厂有限公司生产的E51环氧树脂及5772环氧树脂固化剂4000g，充分搅拌均匀后制备环氧树脂涂层。复合缓蚀剂可提高涂层的耐腐蚀性倉泛。
[0036]涂装了未加缓蚀剂的环氧树脂清漆涂层的Q235B碳素结构钢在10%H2S04水溶液中经过159h浸泡，试样表面产生大量气泡，基体金属发生腐蚀。而涂装了添加复合缓蚀剂的涂层的Q235B碳素结构钢经过相同时间的浸泡，涂层完好，金属未发生腐蚀。通过对比试验，可以得出本实施例中的复合缓蚀剂的缓蚀效果好。
[0037]实施例5
[0038]本实施例提供了一种复合缓蚀剂，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:20gN-亚硝基苯胲铵、20g苯甲酸钾、Ig硝酸锌、20g六次甲基四胺、15g六偏磷酸钠。
[0039]本实施例提供的一种复合缓蚀剂的制备方法如下:称取20gN_亚硝基苯胲铵、20g苯甲酸钾、Ig硝酸锌、20g六次甲基四胺、15g六偏磷酸钠，放入不锈钢桶中进行搅拌预混合。将预混合的复合缓蚀剂放入磨粉机中磨细至200目后，取出复合缓蚀剂放入密闭的容器中储存。
[0040]取上述复合缓蚀剂50g，放入12000g模拟海水中，复合缓蚀剂可提高Q235A碳素结构钢在模拟海水中的耐腐蚀性，缓蚀效率达90%以上，取未加上述复合缓蚀剂的等量模拟海水中，测试Q235A碳素结构钢在模拟海水中的耐腐蚀性，同样的时间内，Q235A碳素结构钢已经发生大面积腐蚀。通过对比试验，可以得出本实施例中的复合缓蚀剂的缓蚀效果好。
[0041]实施例结果表明，复合缓蚀剂对普通钢铁材料在腐蚀性介质中具有良好的缓蚀作用；用于涂料中可提高涂层的耐腐蚀性能；制备工艺简单，无毒、无污染。
[0042]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种复合缓蚀剂，其特征在于:按重量份计，由以下含量的成分配置而成:20~50份N-亚硝基苯胲铵、5~30份苯甲酸盐、I~20份锌盐、10~20份六次甲基四胺、O~15份六偏磷酸钠。
2.根据权利要求1所述的复合缓蚀剂，其特征在于，按重量份计，由以下含量的成分配置而成:30~40份N-亚硝基苯胲铵，10~20份苯甲酸盐，5~10份锌盐，12~15份六次甲基四胺，5~10份六偏磷酸钠。
3.根据权利要求1或2所述的复合缓蚀剂，其特征在于，所述锌盐为硝酸锌或硫酸锌。
4.根据权利要求1或2所述的复合缓蚀剂，其特征在于，所述苯甲酸盐为苯甲酸钠或苯甲酸钾。
5.一种权利要求1~4任一项所述的复合缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:按比例称取各组分，预混合后进一步磨细至200~500目，即得。
6.一种涂料，其特征在于 ，包含有权利要求1~4任一项所述的复合缓蚀剂。
【文档编号】C09D5/08GK103602991SQ201310578267
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】刘世念, 王成, 王文, 苏伟, 吕旺燕, 吴航, 王群昌, 魏增福, 付强, 朱圣龙, 王福会 申请人:广东电网公司电力科学研究院, 中国科学院金属研究所