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1、(10)申请公布号 CN 103849878 A (43)申请公布日 2014.06.11 CN 103849878 A (21)申请号 201410100183.4 (22)申请日 2014.03.18 C23F 11/14(2006.01) (71)申请人 怀化学院 地址 418000 湖南省怀化市迎丰东路 612 号 申请人 欧阳跃军 (72)发明人 欧阳跃军 唐莉莉 戴琴 王舒怀 (74)专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务 所 ( 普通合伙 ) 11350 代理人 汤东凤 (54) 发明名称 一种防止金属腐蚀的缓蚀剂 (57) 摘要 本发明属于金属防腐技术领域， 本发明公开 了一种。
2、防止金属腐蚀的缓蚀剂， 所述缓蚀剂是由 席夫碱和 8- 羟基喹啉组成。席夫碱和 8- 羟基喹 啉的重量比为 0.1-10:1。优选席夫碱和 8- 羟基 喹啉的重量比为 1:2、 1:5、 3:1 或 4:1。本发明的 缓蚀剂具有配方简单、 安全环保无污染、 制备方便 并且具有良好的缓蚀效果。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103849878 A CN 103849878 A 1/1 页 2 1. 一种防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特。
3、征在于 ： 所述缓蚀剂是由席夫碱和 8- 羟基喹啉组 成。 2. 如权利要求 1 所述的防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特征在于 ： 席夫碱和 8- 羟基喹啉的 重量比为 0.1-10:1。 3. 如权利要求 1 所述的防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特征在于 ： 席夫碱和 8- 羟基喹啉的 重量比为 1:2。 4. 如权利要求 1 所述的防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特征在于 ： 席夫碱和 8- 羟基喹啉的 重量比为 1:5。 5. 如权利要求 1 所述的防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特征在于 ： 席夫碱和 8- 羟基喹啉的 重量比为 3:1。 6. 如权利要求 1 所述的防止金属腐蚀的缓蚀剂， 其特征在于 ：。
4、 席夫碱和 8- 羟基喹啉的 重量比为 4:1。 权 利 要 求 书 CN 103849878 A 2 1/5 页 3 一种防止金属腐蚀的缓蚀剂 技术领域 0001 本发明涉及金属防腐技术领域， 尤其涉及一种防止金属腐蚀的缓蚀剂。 背景技术 0002 黄铜作为一种重要的工业材料， 具有极好的导电、 导热和抗腐蚀性能等优点， 在很 多领域可以代替碳钢应用在电子设备、 冷热水管道、 石油管道、 海洋和海水等加热或冷却体 系中。但是受环境介质、 金属材料本身性质和受力状态的影响， 铜会发生腐蚀现象。铜防腐 可分为表面覆盖保护层、 电化学保护、 缓蚀剂缓蚀、 表面改性等方法。其中最重要的是使用 各种缓。
5、蚀剂。铜及铜合金的各种缓蚀剂主要在冷却水系统、 海水及盐类液体、 酸性液体、 氨 及铵盐类碱性液体、 气相环境等方面使用。 缓蚀剂主要有无机缓蚀剂、 有机缓蚀剂和天然缓 蚀剂， 其中有机缓蚀剂在中性介质中获得广泛应用， 特别是缓蚀剂之间的协同作用， 开辟了 无机和有机缓蚀剂联合使用的前景。 缓蚀协同效应就是两种或多种缓蚀剂混合使用后所表 现出的缓蚀率远远大于各种缓蚀剂单独使用时所表现的缓蚀率的简单加和。 利用缓蚀协同 作用， 可以用少量的缓蚀物质获得较好的效果， 且可以扩大缓蚀剂的寻求范围并解决单组 分难以克服的困难。近年来， 席夫碱作为缓蚀剂特别在酸性条件下作为铁、 铝、 铜等金属的 缓蚀剂。
6、， 受到越来越多的关注。席夫碱主要是指含有亚胺或甲亚胺特性基团 (-RC=N-) 的一 类有机化合物， 其分子含有亲核中心能与金属表面形成配位键， 在此过程中金属担当亲电 试剂， 又因含有可随时共用自由电子对的 O、 S 或 N 原子作为亲核中心担当路易斯碱。含有 p 键或 键的化合物通常通过 p 轨道或 轨道提供电子而表现出好的缓蚀性能。而席夫 碱能使过渡金属的 p 轨道的电子反馈成键， 从而增强了金属 - 缓蚀剂键， 再加上含有的 -OH 极易与铜形成稳定的络合物， 从而阻止了金属的腐蚀。 发明内容 0003 本发明利用席夫碱 (CA)、 8- 羟基喹啉 (HQ) 在中性介质中分别对铜具有。
7、明显的保 护作用， CA 和 HQ 进行复配后， 与二价铜离子发生络合作用， 生成不溶性络合物保护膜， 对铜 产生缓蚀效果。采用电化学极化曲线法和电化学阻抗谱考察了 3% 的 NaCl 溶液中席夫碱 (CA) 和 8- 羟基喹啉 (HQ) 对铜的缓蚀作用， 并确定了高效、 经济的缓蚀剂配方。 0004 本发明采用如下技术方案 ： 0005 本发明防止金属腐蚀的缓蚀剂是由席夫碱和 8- 羟基喹啉组成。 0006 席夫碱和 8- 羟基喹啉的重量比为 0.1-10:1。 0007 优选席夫碱和 8- 羟基喹啉的重量比为 1:2。 0008 优选席夫碱和 8- 羟基喹啉的重量比为 1:5。 0009 。
8、优选席夫碱和 8- 羟基喹啉的重量比为 3:1。 0010 优选席夫碱和 8- 羟基喹啉的重量比为 4:1。 0011 本发明的积极效果如下 ： 0012 本发明的缓蚀剂具有配方简单、 安全环保无污染、 制备方便并且具有良好的缓蚀 说 明 书 CN 103849878 A 3 2/5 页 4 效果。 附图说明 0013 图 1 是不同配比缓蚀剂溶液中铜电极的 Nyquist 图。 0014 1. 空白 (1.0mmolL-1HQ) ； 2.HQ:CA=1:2 ； 3.HQ:CA=1:4 ； 0015 4.HQ:CA=1:6 ； 5.HQ:CA=1:9。 0016 图 2 是不同配比缓蚀剂溶液中。
9、铜电极的 Nyquist 图。 0017 1. 空白 (1.0mmolL-1CA) ； 2.CA:HQ=1:1 ； 3.CA:HQ=1:2 ； 0018 4.CA:HQ=1:4 ； 5.CA:HQ=1:6 ； 6.CA:HQ=1:9。 0019 图 3 是铜电极在含不同配比缓蚀剂溶液中的 tafel 图。 0020 1. 空白 (1.0mmolL-1HQ) ； 2.HQ:CA=1:1 ； 3.HQ:CA=1:4 ； 0021 4.HQ:CA=1:6 ； 5.HQ:CA=1:9。 0022 图 4 是铜电极在含不同配比缓蚀剂溶液中的 tafel 图。 0023 1. 空白 (1.0mmolL-1。
10、CA) ； 2.CA:HQ=1:1 ； 0024 3.CA:HQ=1:2;4.CA:HQ=1:4 ； 0025 5.CA:HQ=1:6 ； 6.CA:HQ=1:9。 具体实施方式 0026 下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。 0027 选用缓蚀剂总浓度为1.0mmol L-1， 席夫碱与8-羟基喹啉不同复配比例的成膜液， (251)下成膜 2h 后， 在质量分数 3% 的 NaCl 水溶液中浸泡 30 分钟， 进行交流阻抗和塔 菲尔曲线测试。 0028 (1) 交流阻抗法 0029 在缓蚀剂总浓度为 1.0mmolL-1时， 不同复合配方的缓蚀剂溶液测定绘制铜的 Nyquist 图 1 。
11、和图 2， 由图 1 和图 2 中所测得的交流阻抗曲线， 可得相应的电化学参数汇列 表 1。 0030 由表 1 可知， 分别以 CA 和 HQ 为基准配制不同比例缓蚀溶液， 在两个不同复配比例 方向上， 分别是HQ ： CA=1:4和CA ： HQ=1:2的缓蚀效果最佳， 其缓释率分别为78.6% 和 75.0%。 0031 表 1 总浓度为 1.0mmolL-1时交流阻抗曲线的电化学参数 说 明 书 CN 103849878 A 4 3/5 页 5 0032 0033 (2) 极化曲线法 0034 在缓蚀剂总浓度为 1.0mmolL-1时， 铜在含不同复合配方的缓蚀剂溶液中的极化 曲线， 。
12、见图 3、 图 4。由图 3 和图 4 可知， 复合配方的缓蚀性能明显优于同浓度下的单一缓蚀 剂， 说明席夫碱 (CA) 与 8- 羟基喹啉 (HQ) 复配对铜的缓蚀具有协同效应， 复配的缓蚀剂能 够大大改善铜缓蚀性能。 0035 （3） 失重法 0036 制作工作面积约为3cm-2的长方形铜片， 其余部分用环氧树脂涂覆。 经用耐水砂纸 240# 1000#打磨后用游标卡尺铜片工作面积的长和宽， 再用蒸馏水冲洗， 经 95% 乙醇清洗 除油。 0037 将试片分别用尼龙细线悬挂于成膜液中， 成膜液分别为不同浓度席夫碱或 8- 羟 基喹啉单一配方的乙醇溶液， 不同比例席夫碱和 8- 羟基喹啉复配。
13、的乙醇溶液， 实验温度为 (251)。试片全浸 2h 后， 依次用二次蒸馏水、 95% 乙醇分别冲洗， 吹干， 放入干燥器十二 个小时后称重精确到 0.0001g。 0038 将250mL3%氯化钠溶液置于300mL的锥形瓶中， 然后将铜挂片悬挂于试验介质中， 同时做空白试验(未加经成膜处理的试片)， 将锥形瓶置于恒温水浴中浸泡。 实验过程中不 蒸发、 不排污、 不补药， 用补水的方式维持液面。实验结束后挂片取出用硬橡皮去除腐蚀产 物后用蒸馏水冲洗， 在稀的盐酸溶液中进行中和， 用蒸馏水冲洗后用 95% 乙醇清洗除油， 最 后放入干燥器中干燥十二个小时后称重。 0039 由实验前后试片的失重可。
14、计算缓蚀效率 (%)， 计算公式如下 ： 0040 腐蚀速率 ： 说 明 书 CN 103849878 A 5 4/5 页 6 0041 缓释率 ： 0042 式中 W0 为试样实验前的质量， g;Wi为试样实验后的质量， g;t 为实验时间， h;S 为试样表面积， m2;F0为空白实验的腐蚀速率， gm-2h-1； Fi 添加缓蚀剂实验的腐蚀速率， gm-2h-1。 0043 表 2 失重法测量铜腐蚀情况数据表 0044 0045 表 3 失重法测量铜腐蚀情况数据表 0046 0047 从表 2、 3 中可知， 在质量分数为 3% 的 NaCl 中， 未经成膜处理的试样腐蚀速率最 大， 经。
15、席夫碱与 8- 羟基喹啉各自单一配方成膜处理后的试样缓蚀率的平均值小于经 CA 和 说 明 书 CN 103849878 A 6 5/5 页 7 HQ 复合配方成膜处理后的试样缓蚀率的平均值， 即 84.5%， 这与电化学检测数据基本一致。 0048 尽管已经示出和描述了本发明的实施例， 对于本领域的普通技术人员而言， 可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、 修改、 替换 和变型， 本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。 说 明 书 CN 103849878 A 7 1/2 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103849878 A 8 2/2 页 9 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103849878 A 9 。