本发明涉及一种气相缓蚀剂及其制备方法，属于金属气相防锈技术领域。
背景技术：
气相缓蚀剂，又称作挥发性缓蚀剂，是一种在常温下能自动挥发出气体并吸附在金属的表面，从而防止金属腐蚀的化学品。气相缓蚀剂具有使用方便、干净、清洁的特点，已成为防止大气腐蚀技术发展的一个重要方向。气相防锈干燥材料是以干燥剂处理气相缓蚀剂溶液，加热并蒸发掉水分制成的一种气相缓蚀剂和干燥剂相结合而制成的新型气相防锈复合材料，它可以弥补气相缓蚀剂在高温环境下防锈性能的不足。
目前应用的气相防锈产品的配方中主要为胺的无机盐或有机盐，亚硝酸二环己胺、碳酸环己胺等有机胺类凭借其优良的缓蚀性能占据着主导地位。磷酸盐缓蚀剂曾被广泛使用，但磷酸盐污水的排放会使河流、湖泊出现赤潮的现象。专利号cn200410051943.3公开了一种气相与干燥防锈方法，是将气相缓蚀剂和干燥剂按比例制成气相防锈干燥包，所述气相防锈剂和干燥剂的重量比为2%～40%，它们在同一包装密闭封闭环境中同时起到防锈作用。然而，现有技术中气相缓蚀剂和干燥剂相结合而制成的新型气相防锈复合材料，大都通过简单对的机械复合方式，其中干燥剂的含量大大高于相应的气相缓蚀剂的含量，由于干燥剂有强烈的吸收环境水分的趋势，这将损害气相缓蚀剂组分的释放速度，从而导致气相缓蚀剂缓蚀效果变差，因而亟需开发一种缓蚀效果好的气相缓蚀剂。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前使用的单组分气相缓蚀剂在使用时缓蚀效果差的缺陷，提供了一种气相缓蚀剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
一种气相缓蚀剂，包括以下重量份数的原料：
20～30份苯甲酸改性半胱氨酸、1～3份双环己基亚硝酸铵、10～15份邻苯二酚和60～80份水；
所述的苯甲酸改性半胱氨酸是由20～30g半胱氨酸、200～300ml乙醚、10～15g苯甲酸和0.1～0.3ml质量分数为96%硫酸溶液在50～60℃反应后过滤得到的。
所述的原料按重量份数还包括6～8份n-油酰肌氨酸。
所述的原料按重量份数还包括3～5份浓缩液。
所述的浓缩液是由以下步骤得到的：将沉淀物、15～20g二硫化碳、200～300g葡萄皮和800～1000ml水加入到发酵罐中，搅拌混合后得到发酵底物，再加入浓度为105cfu/ml黑曲霉菌悬液，在30～40℃下发酵15～20天后，经灭菌、浓缩即可。
所述的黑曲霉菌悬液的质量为发酵底物质量的6%。
所述的沉淀物是由以下步骤得到的：将400～500g贝壳粉末、100～120g磷酸氢二铵、60～80g磷酸二氢铵和800～1000ml水在150～160℃下水热反应5～6h后，离心即可。
一种气相缓蚀剂的制备方法，制备步骤如下：将20～30份苯甲酸改性半胱氨酸、10～15份邻苯二酚、1～3份双环己基亚硝酸铵和60～80份水加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min，装料，即可得到气相缓蚀剂。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明用苯甲酸对半胱氨酸进行改性，苯甲酸改性半胱氨酸可在200℃以上升华，随加热温度约260℃以上分解，苯甲酸改性半胱氨酸以化学吸附的方式在金属表面形成保护膜，同时可通过其中的氮元素、硫元素与金属元素形成配位键，从而形成保护膜，达到缓蚀作用；
（2）本发明中的邻苯二酚中的酚羟基可与金属配位形成稳定的配体，粘附于金属表面，产生封闭性保护层，而n-油酰肌氨酸能与金属离子或金属表面的亚铁离子形成稳定的五元环螯合物，进一步增强缓蚀作用；
（3）本发明中以羟基磷灰石为载体，在发酵过程中，葡萄皮产生的单宁、多酚等物质可吸附于载体上，单宁和多酚等可与金属元素形成配位键，从而形成保护膜，而载体的加入可改善气相缓蚀剂的挥发性能和气相缓蚀能力。
具体实施方式
称取20～30g半胱氨酸、200～300ml乙醚和10～15g苯甲酸加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为50～60℃，搅拌混合1～3min后，再加入0.1～0.3ml质量分数为96%硫酸溶液，搅拌反应2～3h，反应结束后过滤，得到滤渣，即苯甲酸改性半胱氨酸，同时取400～500g贝壳加入到粉碎机中粉碎40～50min，得到贝壳粉末，将贝壳粉末、100～120g磷酸氢二铵、60～80g磷酸二氢铵和800～1000ml水加入到水热釜中，将水热釜移入烘箱中，于温度为150～160℃条件下反应5～6h，反应结束后，将产物置于离心机中，以4000～5000r/min的转速离心分离5～10min，得到沉淀物，将沉淀物、15～20g二硫化碳、200～300g葡萄皮和800～1000ml水加入到发酵罐中，混合1～3min，得到发酵底物，再加入发酵底物质量6%的浓度为105cfu/ml黑曲霉菌悬液，在温度为30～40℃下发酵15～20天，待发酵结束后，将发酵产物置于灭菌箱中，于温度为90～95℃下高温灭菌25～30min，得到灭菌物料，将灭菌物料置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩60～90min，得到浓缩液，最后按重量份数计，取20～30份苯甲酸改性半胱氨酸、10～15份邻苯二酚、6～8份n-油酰肌氨酸、1～3份双环己基亚硝酸铵、3～5份浓缩液和60～80份水加入到搅拌机中，搅拌混合15～20min，装料，即可得到气相缓蚀剂。
实例1
称取20g半胱氨酸、200ml乙醚和10g苯甲酸加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为50℃，搅拌混合1min后，再加入0.1ml质量分数为96%硫酸溶液，搅拌反应2h，反应结束后过滤，得到滤渣，即苯甲酸改性半胱氨酸，最后按重量份数计，取20份苯甲酸改性半胱氨酸、10份邻苯二酚、1份双环己基亚硝酸铵、和60份水加入到搅拌机中，搅拌混合15min，装料，即可得到气相缓蚀剂。
实例2
称取20g半胱氨酸、200ml乙醚和10g苯甲酸加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为50℃，搅拌混合1min后，再加入0.1ml质量分数为96%硫酸溶液，搅拌反应2h，反应结束后过滤，得到滤渣，即苯甲酸改性半胱氨酸，最后按重量份数计，取20份苯甲酸改性半胱氨酸、10份邻苯二酚、6份n-油酰肌氨酸、1份双环己基亚硝酸铵和60份水加入到搅拌机中，搅拌混合15min，装料，即可得到气相缓蚀剂。
实例3
称取20g半胱氨酸、200ml乙醚和10g苯甲酸加入到带有温度计和回流装置的三口烧瓶中，将三口烧瓶置于水浴锅中，控制水浴温度为50℃，搅拌混合1min后，再加入0.1ml质量分数为96%硫酸溶液，搅拌反应2h，反应结束后过滤，得到滤渣，即苯甲酸改性半胱氨酸，同时取400g贝壳加入到粉碎机中粉碎40min，得到贝壳粉末，将贝壳粉末、100g磷酸氢二铵、60g磷酸二氢铵和800ml水加入到水热釜中，将水热釜移入烘箱中，于温度为150℃条件下反应5h，反应结束后，将产物置于离心机中，以4000r/min的转速离心分离5min，得到沉淀物，将沉淀物、15g二硫化碳、200g葡萄皮和800ml水加入到发酵罐中，混合1min，得到发酵底物，再加入发酵底物质量6%的浓度为105cfu/ml黑曲霉菌悬液，在温度为30℃下发酵15天，待发酵结束后，将发酵产物置于灭菌箱中，于温度为90℃下高温灭菌25min，得到灭菌物料，将灭菌物料置于旋转蒸发仪中，旋蒸浓缩60min，得到浓缩液，最后按重量份数计，取20份苯甲酸改性半胱氨酸、10份邻苯二酚、6份n-油酰肌氨酸、1份双环己基亚硝酸铵、3份浓缩液和60份水加入到搅拌机中，搅拌混合15min，装料，即可得到气相缓蚀剂。
将本发明实例1～3制得的气相缓蚀剂涂覆于防锈原纸上，将其制成气相防锈纸，再将被防锈的碳钢表面处理成清洁、平滑、干燥、无锈蚀状态，最后将气相防锈纸包裹于碳钢表面，并密封接口处，且气相防锈纸与碳钢之间直接接触，将本发明实例1～3得到的气相防锈纸与市场上销售的美国生产的vci-146型气相防锈纸（对比例）的缓蚀率进行对比，试验结果如表1所示：
表1不同缓蚀剂对45#钢和a3钢的防锈效果对比
综上所述，本发明制得的气相缓蚀剂各组分具有良好的协同作用，且气相缓蚀剂缓蚀效果好。