復(fù)合緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成：20～50份N-亞硝基苯胲銨、5～30份苯甲酸鹽、1～20份鋅鹽、10～20份六次甲基四胺、0～15份六偏磷酸鈉。本發(fā)明不含六價鉻酸鹽和重金屬元素，具有無毒污染等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)用到涂料中可提高涂層的耐腐蝕性能，在腐蝕性水介質(zhì)中可大大減緩鋼鐵材料的腐蝕。
【專利說明】復(fù)合緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合緩蝕劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】[0002]目前，金屬及合金仍是最重要的結(jié)構(gòu)材料，依據(jù)熱力學(xué)的觀點(diǎn)，絕大多數(shù)金屬都具有自發(fā)轉(zhuǎn)化為氧化物的傾向，因此金屬受腐蝕不可避免。腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2~4%。涂料和緩蝕劑技術(shù)是解決腐蝕問題的重要途徑。緩蝕劑可以單獨(dú)用來減緩金屬的腐蝕，而在涂料中常常添加了一些有效的緩蝕劑來提高涂料的防腐蝕能力。[0003]涂料中常用防銹顏料是磷鋅白Zn3(PO4)2.ηΗ20、偏硼酸鋇Ba(BO2)2、鈣黃CaCr04、鍶黃SrCrO4、鋅鉻黃4Zn0.CrO3.K20.3H20、紅丹Pb3O4、鐵紅Fe3O4等，這些無機(jī)防銹顏料與樹脂成膜物的相容性較差，往往造成涂料存在微孔等微觀缺陷，致使實(shí)際應(yīng)用時不能達(dá)到預(yù)期效果。涂料中使用的六價鉻酸鹽具有很強(qiáng)的毒性，處理不當(dāng)會造成環(huán)境的污染和對身體危害。歐盟ROHS指令中明文規(guī)定六價鉻含量不能超過0.1%，而在涂料行業(yè)中使用的含鉻顏料的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此濃度。另外，紅丹顏料可造成環(huán)境污染及鉛中毒。因此開發(fā)替代有毒有害緩蝕性顏填料具有重要意義。[0004]水介質(zhì)中常用的緩蝕劑是鉻酸鹽，同樣存在污染環(huán)境的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]基于此，有必要提供一種制備工藝簡單，緩蝕效果顯著且無污染的復(fù)合緩蝕劑。[0006]一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:20~50份N-亞硝基苯胲銨、5~30份苯甲酸鹽、1~20份鋅鹽、10~20份六次甲基四胺、O~15份六偏磷酸鈉。[0007]在其中一個實(shí)施例中，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:30-40份N-亞硝基苯胲銨，10~20份苯甲酸鹽，5~10份鋅鹽，12~15份六次甲基四胺，5~10份六偏磷酸鈉。[0008]在其中一個實(shí)施例中，所述鋅鹽為硝酸鋅或硫酸鋅。[0009]在其中一個實(shí)施例中，所述苯甲酸鹽為苯甲酸鈉或苯甲酸鉀。[0010]本發(fā)明的另一目的在于提供一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟:[0011]按比例稱取各組分，預(yù)混合后放入磨粉機(jī)中混合并磨細(xì)至200~500目，即得。[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種涂料，所述涂料包括含上述方法制得的復(fù)合緩蝕劑。[0013]上述復(fù)合緩蝕劑不含六價鉻酸鹽和重金屬元素，具有無毒污染等優(yōu)點(diǎn)，制備方法簡單，應(yīng)用到涂料中可提高涂層的耐腐蝕性能，在腐蝕性水介質(zhì)中可大大減緩鋼鐵材料的腐蝕?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例2中復(fù)合緩蝕劑對碳鋼在3.5%NaCl溶液中的緩蝕效果。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]實(shí)施例1
[0017]本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:300gN-亞硝基苯胲銨、100g苯甲酸鈉、100g硫酸鋅、100g六次甲基四胺。
[0018]本實(shí)施例提供的一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法如下:稱取300gN_亞硝基苯胲銨、100g苯甲酸鈉、100g硫酸鋅、100g六次甲基四胺，放入不銹鋼桶中進(jìn)行攪拌預(yù)混合。將預(yù)混合的復(fù)合緩蝕劑放入磨粉機(jī)中磨細(xì)至300目后，取出復(fù)合緩蝕劑放入密閉的容器中儲存。
[0019]取上述復(fù)合緩蝕劑2g，取上海樹脂廠有限公司生產(chǎn)的E44環(huán)氧樹脂及5772環(huán)氧樹脂固化劑100g，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笾苽洵h(huán)氧樹脂涂層。復(fù)合緩蝕劑可提高涂層的耐腐蝕性倉泛。
[0020]未加緩蝕劑的環(huán)氧樹脂清漆經(jīng)過700h鹽霧腐蝕，涂層下的Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼發(fā)生了腐蝕，表面有紅銹出現(xiàn)，而添加2%復(fù)合緩蝕劑的涂層耐鹽霧腐蝕超過lOOOh，涂層下的Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼未發(fā)生腐蝕。通過對比試驗(yàn)，可以得出本實(shí)施例中的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果好。
[0021]本發(fā)明中六偏磷酸鈉的作用在于當(dāng)水進(jìn)入涂層后在鋼鐵表面形成不溶性的沉淀膜，形成沉淀鈍化，進(jìn)而阻`止材料的進(jìn)一步腐蝕。本實(shí)施例中不含六偏磷酸鈉，其鈍化鋼鐵鋼鐵的作用可由緩蝕劑中的N-亞硝基苯胲銨實(shí)現(xiàn)，具有相似的緩蝕效果。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:35gN-亞硝基苯胲銨、15g苯甲酸鉀、8g硝酸鋅、14g六次甲基四胺、8g六偏磷酸鈉。
[0024]本實(shí)施例提供的一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法如下:稱取435gN_亞硝基苯胲銨、15g苯甲酸鉀、Sg硝酸鋅、14g六次甲基四胺、Sg六偏磷酸鈉放入聚四氟乙烯桶中進(jìn)行攪拌預(yù)混合。將預(yù)混合的復(fù)合緩蝕劑放入磨粉機(jī)中磨細(xì)至200目后，取出復(fù)合緩蝕劑放入密閉的容器中儲存。
[0025]取上述復(fù)合緩蝕劑0.5g，放入1000g3.5%NaCl水溶液中，可減緩Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼的腐蝕速率。參見圖1，為同樣在3.5%NaCl水溶液中，有無加復(fù)合緩蝕劑的Q235碳素結(jié)構(gòu)鋼的腐蝕程度?？v坐標(biāo)為單位時間內(nèi)單位面積上鋼材質(zhì)量的減少量，左邊的Q235條形圖為不加復(fù)合緩蝕劑，右邊的Q235inhibitors條形圖為加入復(fù)合緩蝕劑，從圖可明顯的得知，復(fù)合緩蝕劑對鋼鐵材料在腐蝕性介質(zhì)中具有良好的緩蝕作用。通過對比試驗(yàn)，可以得出本實(shí)施例中的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果好。
[0026]實(shí)施例3
[0027]本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:400gN-亞硝基苯胲銨、300g苯甲酸鈉、200g硫酸鋅、150g六次甲基四胺、100g六偏磷酸鈉。
[0028]本實(shí)施例提供的一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法如下:稱取400gN_亞硝基苯胲銨、300g苯甲酸鈉、200g硫酸鋅、150g六次甲基四胺、100g六偏磷酸鈉，放入塑料桶中進(jìn)行攪拌預(yù)混合。將預(yù)混合的復(fù)合緩蝕劑放入磨粉機(jī)中磨細(xì)至200目后，取出復(fù)合緩蝕劑放入密閉的容器中儲存。
[0029]取上述復(fù)合緩蝕劑lg，放入2000g3.5%NaCl水溶液中，可減緩Q345碳素結(jié)構(gòu)鋼試樣的腐蝕速率，緩蝕效率為92.1%。
[0030]取上述復(fù)合緩蝕劑10g，與上海樹脂廠有限公司生產(chǎn)的200gE51環(huán)氧樹脂及5772環(huán)氧樹脂固化劑充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笾苽渫繉?，緩蝕劑可提高涂層的耐鹽霧腐蝕性能。
[0031]未加緩蝕劑的環(huán)氧樹脂清漆經(jīng)過650h鹽霧實(shí)驗(yàn)，涂層下的Q345碳素結(jié)構(gòu)鋼發(fā)生了腐蝕，表面有紅銹出現(xiàn)，而涂裝添加上述5%復(fù)合緩蝕劑的Q345碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過1000h鹽霧腐蝕，涂層完好，涂層下的Q345碳素結(jié)構(gòu)鋼未發(fā)生腐蝕。通過對比試驗(yàn)，可以得出本實(shí)施例中的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果好。
[0032]實(shí)施例4
[0033]本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:500gN-亞硝基苯胲銨、50g苯甲酸鉀、50g鋅鹽、120g六次甲基四胺、50g六偏磷酸鈉。
[0034]本實(shí)施例提供的一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法如下:稱取500gN_亞硝基苯胲銨、50g苯甲酸鉀、50g鋅鹽、120g六次甲基四胺、50g六偏磷酸鈉，放入不銹鋼桶中進(jìn)行攪拌預(yù)混合。將預(yù)混合的復(fù)合緩蝕劑放入磨粉機(jī)中磨細(xì)至500目后，取出復(fù)合緩蝕劑放入密閉的容器中儲存。
[0035]取上述復(fù)合緩蝕劑200g，取上海樹脂廠有限公司生產(chǎn)的E51環(huán)氧樹脂及5772環(huán)氧樹脂固化劑4000g，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝笾苽洵h(huán)氧樹脂涂層。復(fù)合緩蝕劑可提高涂層的耐腐蝕性倉泛。
[0036]涂裝了未加緩蝕劑的環(huán)氧樹脂清漆涂層的Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼在10%H2S04水溶液中經(jīng)過159h浸泡，試樣表面產(chǎn)生大量氣泡，基體金屬發(fā)生腐蝕。而涂裝了添加復(fù)合緩蝕劑的涂層的Q235B碳素結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過相同時間的浸泡，涂層完好，金屬未發(fā)生腐蝕。通過對比試驗(yàn)，可以得出本實(shí)施例中的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果好。
[0037]實(shí)施例5
[0038]本實(shí)施例提供了一種復(fù)合緩蝕劑，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:20gN-亞硝基苯胲銨、20g苯甲酸鉀、Ig硝酸鋅、20g六次甲基四胺、15g六偏磷酸鈉。
[0039]本實(shí)施例提供的一種復(fù)合緩蝕劑的制備方法如下:稱取20gN_亞硝基苯胲銨、20g苯甲酸鉀、Ig硝酸鋅、20g六次甲基四胺、15g六偏磷酸鈉，放入不銹鋼桶中進(jìn)行攪拌預(yù)混合。將預(yù)混合的復(fù)合緩蝕劑放入磨粉機(jī)中磨細(xì)至200目后，取出復(fù)合緩蝕劑放入密閉的容器中儲存。
[0040]取上述復(fù)合緩蝕劑50g，放入12000g模擬海水中，復(fù)合緩蝕劑可提高Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼在模擬海水中的耐腐蝕性，緩蝕效率達(dá)90%以上，取未加上述復(fù)合緩蝕劑的等量模擬海水中，測試Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼在模擬海水中的耐腐蝕性，同樣的時間內(nèi)，Q235A碳素結(jié)構(gòu)鋼已經(jīng)發(fā)生大面積腐蝕。通過對比試驗(yàn)，可以得出本實(shí)施例中的復(fù)合緩蝕劑的緩蝕效果好。
[0041]實(shí)施例結(jié)果表明，復(fù)合緩蝕劑對普通鋼鐵材料在腐蝕性介質(zhì)中具有良好的緩蝕作用；用于涂料中可提高涂層的耐腐蝕性能；制備工藝簡單，無毒、無污染。
[0042]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。 因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合緩蝕劑，其特征在于:按重量份計，由以下含量的成分配置而成:20~50份N-亞硝基苯胲銨、5~30份苯甲酸鹽、I~20份鋅鹽、10~20份六次甲基四胺、O~15份六偏磷酸鈉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合緩蝕劑，其特征在于，按重量份計，由以下含量的成分配置而成:30~40份N-亞硝基苯胲銨，10~20份苯甲酸鹽，5~10份鋅鹽，12~15份六次甲基四胺，5~10份六偏磷酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合緩蝕劑，其特征在于，所述鋅鹽為硝酸鋅或硫酸鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合緩蝕劑，其特征在于，所述苯甲酸鹽為苯甲酸鈉或苯甲酸鉀。
5.一種權(quán)利要求1~4任一項所述的復(fù)合緩蝕劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:按比例稱取各組分，預(yù)混合后進(jìn)一步磨細(xì)至200~500目，即得。
6.一種涂料，其特征在于 ，包含有權(quán)利要求1~4任一項所述的復(fù)合緩蝕劑。
【文檔編號】C09D5/08GK103602991SQ201310578267
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】劉世念, 王成, 王文, 蘇偉, 呂旺燕, 吳航, 王群昌, 魏增福, 付強(qiáng), 朱圣龍, 王福會 申請人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院, 中國科學(xué)院金屬研究所