专利名称：用于工业设备保护的气相缓蚀剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于气相缓蚀剂及其制备方法，主要用于工业设备的防腐保护。
背景技术：
气相缓蚀剂主要用于小型金属制品和零部件的包装防锈，工业设备储运、停用和备用期间的防锈保护，锅炉蒸汽和凝结水系统运行和停用期间的防腐保护。现代气相缓蚀剂的结构基础是两种功能性原子团以化学键结合。例如，二环己胺的缓蚀性能很差，二环己胺基团与亚硝酸基团以共价键结合而成的亚硝酸二环己胺是性能最优异的气相缓蚀剂之一。环己胺的缓蚀性能很差，环己胺基团与碳酸基团以共价键结合而成的碳酸环己胺的缓蚀性能非常好。这种结构大大提高了二环己胺和环己胺的缓蚀性能，但却损失了挥发性和保护半径，挥发性和保护半径是特定的，适用于小型金属制品和零部件的包装防锈，由于保护半径小等原因不能有效保护大容量工业设备。现有的适用于工业锅炉停用保护的最好缓蚀剂是TH-901，但对结构复杂、容量范围变化大的化工装备特别是成套装置难以适用，也不适用于锅炉蒸汽和凝结水系统运行和停用期间的防腐保护。现有的适用于锅炉蒸汽和凝结水系统运行防腐保护的优良缓蚀剂仍然是中和胺(例如环己胺、吗啉等)和膜胺(例如十八胺等)，但存在着保护膜稳定性差，难以及时修复等问题，致使凝结水铁含量过高，必须经过氧化过滤除铁、离子交换除铁等工序才能符合回收要求。我国电厂采用联氨为缓蚀剂，认为其效果比中和胺-膜胺好，但凝结水仍然要经过氧化过滤除铁、离子交换除铁等工序才能符合回收要求。这些工艺广大工业锅炉房没有条件采用，为了防止锅炉发生铁沉积腐蚀的危险，只好将凝结水排放，既浪费了纯水资源和热能，又造成了废水污染和热污染。
美国专利US 5324448 A 28 Jun 1994公布了气相缓蚀剂与干燥剂的协同作用；日本专利P2000327867A2，2000-11-28提出气相缓蚀剂与聚烯烃复合；中国专利CN1179348″高压锅炉气相缓蚀剂的制备方法″介绍了混合型多组分气相缓蚀剂。以上文献均是以化学键结合为基础增强缓蚀剂性能和保护方法的改进，仍存在保护半径受限不可调，保护膜不够稳定等缺陷，不能作为通用的工业设备保护的气相缓蚀剂。
发明内容
本发明针对现有工业设备气相缓蚀剂保护半径不可调，保护膜不够稳定，以及对结构复杂、容量范围变化大的化工装备特别是成套装置、锅炉蒸汽和凝结水系统通用性差问题。提供了一种挥发性和保护半径足够大且可调、通用性强的超分子型气相缓蚀剂及其制备方法，主要技术方案本发明要点之一提供一种超分子型结构气相缓蚀剂，即具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物-烷基胺-挥发胺分子缔合物。它由两种以上化合物通过分子间力缔合，利用分子间的结构互补和分子识别关系，即可达到挥发性和保护半径可调的目的。
其中的烷基胺可用现有的各种烷基胺，较好是长链烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺。保护系统中若有铜系金属，还应有苯并三唑。
其中的挥发胺是挥发性的中和胺，例如氨、环己胺、乙醇胺、吗啉、二氮杂己环等，最好是吗啉。
本发明要点之二制备超分子型结构的气相缓蚀剂的方法，主要步骤包括隧道形孔洞结构的铝硅化合物的制备；烷基胺和挥发胺分子与隧道形孔洞结构的铝硅化合物缔合；其中，
铝硅化合物的制备将一种铝化合物，例如AlNO3、AlCl3或NaAlO2配成一定浓度的溶液，在快速搅拌下，加入碱或酸，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入一定量的硅溶胶、聚乙烯醇和混合胺，搅拌均匀，陈化一定时间后，自然干燥，然后焙烧一定时间，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物，铝化合物与硅溶胶的摩尔比为，铝∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇为铝、硅总质量的0.1％～1％，混合胺为铝、硅总质量的2％～20％。
烷基胺和挥发胺分子与铝硅化合物缔合方法将铝硅化合物与烷基胺和挥发胺饱和气体，在气相条件下或液相条件下，接触24小时以上，进行气相或液相缔合，其中，烷基胺与挥发胺的质量比＝1～10∶10～1。
上述气相缔合方法是，首先将铝硅化合物真空脱气，然后在指定温度下与烷基胺和挥发胺饱和气体接触一定时间进行缔合，最后经程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。真空脱气时的压力不超过2kPa，缔合温度控制在100℃～300℃，保温时间不少于24h，程序降温速度不超过1℃/min。
上述液相缔合方法是，首先将烷基胺和挥发胺用表面活性剂乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物接触一定时间进行缔合，最后经过干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂，缔合温度控制在20℃～100℃，缔合时间不少于24h，干燥温度不超过100℃。
上述铝硅化合物的制备中，聚乙烯醇为铝、硅总质量的0.2％～0.5％；混合胺为铝、硅总质量的5％～10％。
上述铝硅化合物的制备中，陈化时间为2～10h，焙烧温度控制在500℃～700℃，焙烧时间控制在1～10h。
上述缔合方法中，烷基胺用现有的各种烷基胺，较好是长链烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺，保护系统中若有铜系金属，还应有苯并三唑。
上述缔合方法中，挥发胺是挥发性的中和胺，例如氨、环己胺、乙醇胺、吗啉、二氮杂己环等，最好是吗啉。
将上述气相缓蚀剂按300g/m2以上用量引入保护对象例如化工装备或锅炉的蒸汽凝结水系统，即可达到防止设备金属腐蚀的目的。
发明效果与传统的气相缓蚀剂化学键结合不同，本发明由两种以上化合物通过分子间力缔合的超分子型结构气相缓蚀剂，这种缓蚀剂通过分子间的结构互补和分子识别关系，达到挥发性和保护半径可调的目的。
性能测试和应用效果观测结果表明，本发明具有保护金属时不需预膜、使用工艺简单、保护作用快、保护效果好、有效保护距离大、对环境温湿度变化不敏感、保护期长，保护膜耐久性佳、能够保护沉积物下方的金属表面以及脱离其蒸气氛围后仍具有较好缓蚀作用，特别是挥发性和保护半径可调等特点，能有效防止化工装备储运、停用和备用期间的腐蚀，解决了当前气相缓蚀剂仅能够保护严格密封的、干燥的、表面清洁的和保护距离不大的设备、仪器及其零部件，而对化工装备使用性能不够稳定等问题；能有效防止锅炉蒸汽和凝结水系统运行和停用期间的腐蚀，解决了当前气相缓蚀剂存在的保护膜稳定性差，难以及时修复，致使凝结水铁含量过高等问题。
具体实施例方式本发明的超分子型结构的气相缓蚀剂是一种具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物-烷基胺-挥发胺分子缔合物。其制备方法包括1)隧道形孔洞结构的铝硅化合物的制备；将AlNO3、AlCl3或NaAlO2铝化合物，配成一定浓度的溶液，在快速搅拌下，加入碱或酸，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入一定量的硅溶胶、聚乙烯醇和混合胺，搅拌均匀，聚乙烯醇为铝、硅总质量的0.2％～0.5％；混合胺为铝、硅总质量的5％～10％；陈化2～10h，在500℃～700℃温度下焙烧，焙烧时间控制在1～10h；在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1-5℃/min的速度程序升温到指定温度并焙烧1～10h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。在实施上述步骤中，铝化合物与硅溶胶的摩尔比为，铝∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇为铝、硅总质量最好为0.1％～1％，混合胺为铝、硅总质量最好为2％～20％。所用混合胺为市售工业品。。
2)烷基胺和挥发胺分子与铝硅化合物缔合方法包括气相缔合法或液相缔合法。
气相缔合方法首先将铝硅化合物真空脱气，脱气时的压力不超过2kPa。然后在100℃～300℃温度下与烷基胺和挥发胺饱和气体接触不少于24h进行缔合，烷基胺与挥发胺的质量比＝1～10∶10～1，最后经程序降温直至室温，程序降温速度不超过1℃/min。即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
液相缔合方法首先将烷基胺和挥发胺用非离子型表面活性剂乳化成乳状水溶液，例如吐温系列。然后与铝硅化合物接触一定时间进行缔合，最后经过干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。烷基胺与挥发胺的质量比＝1～10∶10～1。缔合温度控制在20℃～100℃，缔合时间不少于24h，干燥温度不超过100℃。烷基胺用现有的各种烷基胺，较好是长链烷基胺例如十八胺、十六胺，最好是混合胺，保护系统中若有铜系金属，还应有苯并三唑。挥发胺是挥发性的中和胺，例如氨、环己胺、乙醇胺、吗啉、二氮杂己环等，最好是吗啉。
将上述气相缓蚀剂按300g/m2以上用量引入保护对象，例如化工装备或锅炉的蒸汽凝结水系统，即可达到防止设备金属腐蚀的目的。
实施例实例1在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例2在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlCl3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例3在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的NaAlO2溶液中加入一种酸例如盐酸，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例4在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入0.05L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例5在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.1％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例6在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、1％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例7在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和2％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例8在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和20％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例9在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化2h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例10在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化10h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例11在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到500℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例12在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到700℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例13在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧1h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例14在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧10h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例15在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的十八胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例16在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的十六胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例17在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入100℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例18在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入300℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例19在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝10∶1∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例20在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将此铝硅化合物真空脱气至压力2kPa以下，然后通入160℃的混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶10∶0.2)饱和蒸气24h，按1℃/min速度程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例21在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物在室温(25℃)下浸渍24h，在80℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例22在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝10∶1∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物在室温(25℃)下浸渍24h，在80℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例23在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶10∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物在室温(25℃)下浸渍24h，在80℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例24在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物在20℃下浸渍24h，在80℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例25在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物在100℃下浸渍24h，在80℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例26在快速搅拌下，向1L 0.5mol/L浓度的AlNO3溶液中加入氨，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入1L 0.5mol/L浓度的硅溶胶、0.5％(质量)聚乙烯醇和10％混合胺，搅拌均匀，陈化7h后，在室温下自然干燥，然后放入马弗炉，以1℃/min的速度程序升温到600℃并焙烧3h，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物。将混合胺、吗啉和苯并三唑(质量比＝1∶1∶0.2)用一种表面活性剂例如TW-60乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物载体在室温(25℃)下浸渍24h，在100℃下干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
实例27把例1之气相缓蚀剂放入一敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的管式碳钢换热器的封头中，然后封闭系统，一年后检查，系统金属表观如初，未发现腐蚀现象，标准20g钢试片的腐蚀率为0.0005mm/a。
实例28把例21之气相缓蚀剂放入一敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的管式碳钢换热器的封头中，然后封闭系统，一年后检查，系统金属表观如初，未发现腐蚀现象，标准20g钢试片的腐蚀率为0.0002mm/a。
实例29把例1之气相缓蚀剂放入敞口容器中，再按300g/m2量放入停用的大球罐中，然后封闭系统，一年后检查，系统金属表观如初，未发现腐蚀现象，标准20g钢试片的腐蚀率为0.0001mm/a。
实例30把例1之气相缓蚀剂放入敞口容器中，再按1000g/m2量放入一套停用的炼油装置中，该装置包括反应器、换热器、塔器和管道等设备，碳钢、黄铜、紫铜、不锈钢等材料，保护两年后检查，没有发现锈蚀。用本发明的气相缓蚀剂防锈，仅消耗保护剂2.5吨，经济效益十分显著。
实例31一锅炉蒸汽凝结水系统，由于凝结水铁含量严重超标(＞5000μg/L)而不能回收，把例1之气相缓蚀剂放入敞口容器中，再按300g/m2量接入锅炉蒸汽凝结水系统，经一个星期运行后，凝结水铁含量稳定至30μg/L以下，达到了回收标准(＜300μg/L)。
实例32一锅炉蒸汽凝结水系统，由于凝结水铁含量严重超标(＞3000μg/L)而不能回收，把例21之气相缓蚀剂放入敞口容器中，再按300g/m2量接入锅炉蒸汽凝结水系统，经一个星期运行后，凝结水铁含量稳定至30μg/L以下，达到了回收标准。
权利要求
1.一种用于工业设备保护的气相缓蚀剂，其特征在于该气相缓蚀剂是具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物与烷基胺及挥发胺分子缔合物。
2.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂，其特征在于所述的烷基胺是长链烷基胺例如十八胺、十六胺或混合胺。
3.根据权利要求1所述的气相缓蚀剂，其特征在于所述的挥发胺是挥发性的中和胺环己胺、乙醇胺、吗啉、二氮杂己环吗啉。
4.一种权利要求1所述的气相缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括隧道形孔洞结构铝硅化合物的制备将铝化合物AlNO3、AlCl3或NaAlO2配成溶液，在快速搅拌下，加入碱或酸，生成絮状沉淀，继续搅拌，生成溶胶体系，然后向溶胶中加入硅溶胶、聚乙烯醇和混合胺，搅拌均匀，陈化后，自然干燥，经焙烧，即得到具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物，其中，铝化合物与硅溶胶的摩尔比为，铝∶硅＝20～1∶1，聚乙烯醇为铝、硅总质量的0.1％～1％，混合胺为铝、硅总质量的2％～20％；烷基胺和挥发胺分子与铝硅化合物缔合将铝硅化合物与烷基胺和挥发胺饱和气体，在气相条件下或液相条件下，接触24小时以上，进行气相或液相缔合，其中，烷基胺与挥发胺的质量比＝1～10∶10～1。
5.根据权利要求4所述的气相缓蚀剂的制备方法，其特征在于，气相缔合是首先将铝硅化合物真空脱气，然后在100℃～300℃温度下，与烷基胺和挥发胺饱和气体接触不少于24h进行缔合，最后经程序降温直至室温，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂。
6.根据权利要求4所述的气相缓蚀剂的制备方法，其特征在于，液相缔合是将烷基胺和挥发胺用表面活性剂乳化成乳状水溶液，然后用铝硅化合物接触一定时间进行缔合，最后经过干燥，即制得挥发性和保护半径可调的气相缓蚀剂，其中，缔合温度控制在20℃～100℃，缔合时间不少于24h。
7.根据权利要求4所述的气相缓蚀剂的制备方法，其特征在于，铝硅化合物的制备中，陈化时间为2～10h，焙烧温度控制在500℃～700℃，焙烧时间控制在1～10h。
全文摘要
本发明涉及一种用于工业设备保护的气相缓蚀剂及其制备方法，所提供的超分子型结构气相缓蚀剂，是具有不同内径的隧道形孔洞结构的铝硅化合物－烷基胺－挥发胺分子缔合物。它由两种以上化合物通过分子间力缔合，利用分子间的结构互补和分子识别关系，即可达到挥发性和保护半径可调的目的。该气相缓蚀剂的制备方法，首先制备隧道形孔洞结构的铝硅化合物，然后将烷基胺和挥发胺分子与铝硅化合物进行气相或液相缔合，得到超分子型结构气相缓蚀剂。
文档编号C23F11/02GK1609275SQ200310101610
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月22日 优先权日2003年10月22日
发明者魏刚, 熊蓉春 申请人:北京化工大学