一种复合气相阻锈膜及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合气相阻锈膜及其制备方法。所述复合气相阻锈膜包括阻锈中间层以及位于阻锈中间层两侧的至少两个吸水性薄膜层，所述阻锈中间层至少包含由植酸与苯并三唑羟甲酸形成的磷酸酯化合物，所述吸水性薄膜层包含碱性水解催化剂，其中植酸与苯并三唑羟甲酸的摩尔比为1:2

【技术实现步骤摘要】
一种复合气相阻锈膜及其制备方法


[0001]本专利技术属于阻锈或者抑锈
，特别是涉及一种复合气相阻锈膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]气相阻锈技术是集有机合成、物理化学、腐蚀与防护、金属材料、纸加工和高分子等技术于一身的综合性技术，在使用时不必直接接触金属表面，释放的缓蚀粒子由于其自由度较高，使金属制品的表面、内腔、沟槽甚至缝隙部位均可得到保护，因此得到了广泛的应用。近年来，安全、无毒、环保成为气相阻锈剂的发展趋势，亚硝酸盐、铬酸盐这类阻锈剂在发达国家已逐步减少使用。所以寻求一种安全高效、低毒环保通用型气相阻锈剂的研究开发已成为国内外迫切需要。
[0003]例如，专利申请CN201910025513.0公开了一种气相阻锈剂及其制备方法和在建筑腐蚀防护方面的应用，包括阻锈成分和溶剂，其重量比为(50
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60):(40
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50)，所述溶剂包括有机溶剂和无机溶剂，阻锈成分包括以下重量份比例的原料：脂肪族氨基酸45
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50份、三乙醇胺20
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25份、苯并三唑3
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5份、苯甲酸钠25
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30份。专利申请CN201610655887.7公开了一种复合气相阻锈剂及气相阻锈塑料薄膜的制备方法，由聚苯胺、有机胺盐和苯甲酸盐组成，在所述的阻锈剂中，所述的聚苯胺的质量百分比为20％
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40％、所述的有机胺盐的质量百分比为20％
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40％，所述的苯甲酸盐的质量百分比为20％/>‑
40％。上述专利所公开的气相阻锈剂均是挥发性的有机化合物，阻锈效果是依靠其挥发出的具有阻锈活性的气相阻锈成分来维持。
[0004]然而，这些阻锈剂活性成分仍然存在大量的非环保成分，并且挥发过快，挥发过程不可控，使得在短期内阻锈剂即挥发完毕，需要不停地补充昂贵的阻锈剂，既不利于节约成本，而且更换阻锈剂费时费力。
[0005]植酸是一种从天然植物中提取的环保型高效气相阻锈剂，可以作为主要成分使用。植酸具有高度对称的环状结构，有24个氧原子、12个可解离的酸性氢离子以及6个磷酸基，与金属络合时，在金属表面形成致密的分子保护膜，阻止氧气进入金属表面，从而可有效地减缓金属的腐蚀。但是植酸的72h挥发失重率高达21.83％，不能持久，且成本较高，不适合单组份涂布生产。已知可以将植酸或者其盐的溶液涂覆到纸质载体上制备气相阻锈纸。气相阻锈纸是以专用中性纸为基材，经过浸渍或涂布不同组方的气相阻锈剂得到的特种阻锈包装材料。气相阻锈纸属于一种功能加工纸制品，其核心技术体现在气相阻锈剂VCI的配方设计上。已经报道了将植酸盐与苯甲酸钠、六亚甲基四胺、钨酸钠、氨基酸和乌洛托品等其他气相阻锈剂的复配制剂涂覆到纸质载体上制备阻锈纸的技术。
[0006]但是，这些复合气相阻锈配方以及相关产品仍然存在阻锈持久性短、释放速率不可控、难以保存以及阻锈效率不高等缺点。
[0007]因此，仍然需要新型的环保的持久性气相阻锈技术以及相关的产品。

技术实现思路

[0008]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种新型的复合气相阻锈膜，用于解决现有技术中阻锈效果持久性短、释放速率不可控、难以保存以及阻锈效率不高等问题。特别是，在本专利技术的复合气相阻锈膜中，植酸与苯并三唑羟甲酸反应形成的磷酸酯化合物作为主要成分，当复合气相阻锈膜处于干燥的环境中密封储存时，磷酸酯化合物不容易降解和挥发并且其中的阻隔纸能一定程度阻挡水分进入，因此能够改善储存稳定性。此外，当暴露于使用环境中(特别是高温高湿的容易导致金属腐蚀的环境)中时，复合气相阻锈膜中的吸水性薄膜层能够吸收环境的水汽并且凝结水，导致其中的水解催化剂溶解，这样水可以携带离子形式的水解催化剂渗透到阻锈中间层，促进磷酸酯水解，形成同时具有三种不同性质的阻锈官能团(植酸盐官能团、苯甲酸盐部分以及苯并三唑部分)的植酸盐和羟基苯并三唑甲酸盐，当植酸盐和羟基苯并三唑甲酸盐挥发并且覆盖金属表面时，气相阻锈活性成分由于具有三种不同性质的阻锈官能团(苯甲酸盐部分、磷酸根部分和三唑部分)，因此能够协同配合，对延缓金属生锈具有协同增效作用。另外，水解的过程使得气相阻锈剂缓慢持久释放和控制释放，从而显著改善了气相阻锈剂的释放持久性，能够长久保持优异的阻锈效果。预计当使用其的阻锈膜盒用于电气柜内的时候，如果电气柜不常打开，使用寿命可达2
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4年。
[0009]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供了一种复合气相阻锈膜，包括阻锈中间层以及在阻锈中间层两侧的至少两个吸水性薄膜层，所述阻锈中间层包含由植酸与结构式I表示的苯并三唑羟甲酸形成的磷酸酯，所述吸水性膜层包含碱性水解催化剂：
[0010][0011]其中结构式I表示的植酸与结构式II表示的苯并三唑羟甲酸的摩尔比为1:6.5
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2.1。
[0012]优选地，吸水薄膜层由聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、淀粉丙烯酸盐聚合物、淀粉
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丙烯腈接技共聚物、丙烯酰胺
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丙烯腈
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丙烯酸三元共聚物中的至少一者制成，更优选容易成膜的聚乙烯醇和聚丙烯酸盐。
[0013]优选地，所述碱性水解催化剂选自碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属和碱金属的复合氧化物以及胺类化合物中的至少一者。更优选地，碱性水解催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾和有机胺，更优选氢氧化钠和有机胺的混合催化剂。有机胺优选为三乙醇胺。当包含有机胺催化剂时，有机胺也能起到气相阻锈剂的作用，能够进一步提高复合气相阻锈膜对金属的阻锈效率。
[0014]优选地，阻锈中间层厚度为0.03到0.3mm，吸水性薄膜层厚度为0.1到0.5mm。
[0015]相对于吸水膜层的总重量，碱性催化剂的含量可以为0.05到0.15重量％，优选为0.07
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0.1重量％。
[0016]碱性催化剂可包含在复合气相阻锈膜中的吸水薄膜层中。当吸水薄膜层吸收环境
中的水气后，凝结成水并且促进碱性催化剂溶解，这样水分可以携带离子形式的碱性催化剂渗透到阻锈中间层，促进磷酸酯化合物水解并且与水解得到的植酸和羟基甲酸苯并三唑形成盐，由此形成具有至少三种不同性质的阻锈基团的复配阻锈活性成分，提高阻锈效果。此外，有机胺除了可以作为碱性催化剂以促进磷酸酯化合物的水解之外，本身还能起到气相阻锈剂的作用，当含有胺类催化剂时，复合气相阻锈膜的协同阻锈效果进一步提高。
[0017]优选地，阻锈中间层还包含选自第二有机胺、钼酸盐、尿素和乌洛托品中的另外阻锈剂。第二有机胺的例子包括为三乙醇胺、异丙胺、二乙胺、环己胺、辛胺、乙二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺中的任意一种或多种的组合。
[0018]优选地，相对于阻锈中间层的总重量，所述植酸与结构式I表示的苯并三唑羟甲酸形成的磷酸酯化合物的含量为60到80重量％，并且所述另外阻锈剂的含量为1到5重量％。
[0019]优选地，阻锈中间层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合气相阻锈膜，其特征在于，包括阻锈中间层以及位于阻锈中间层两侧的至少两个吸水性薄膜层，所述阻锈中间层包含植酸与结构式I表示的苯并三唑羟甲酸形成的磷酸酯化合物，所述吸水性薄膜层包含碱性水解催化剂：其中植酸与结构式I表示的苯并三唑羟甲酸的摩尔比为1:2
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6。2.如权利要求1所述的复合气相阻锈膜，其特征在于，所述吸水性薄膜层由聚乙烯醇、聚丙烯酸盐、淀粉丙烯酸盐聚合物、淀粉
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丙烯腈接技共聚物、丙烯酰胺
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丙烯腈
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丙烯酸三元共聚物中的至少一者制成；所述碱性水解催化剂选自碱土金属氧化物、碱土金属氢氧化物、碱土金属和碱金属的复合氧化物以及胺类化合物中的至少一者。3.如权利要求1所述的复合气相阻锈膜，其特征在于，所述阻锈中间层厚度为0.03到0.3mm，并且所述吸水性薄膜层厚度为0.1到0.5mm。4.如权利要求1到3中任意一者所述的复合气相阻锈膜，其特征在于，所述阻锈中间层还包含另外阻锈剂，所述另外阻锈剂选自链状有机胺、钼酸盐、尿素和乌洛托品中的至少一种。5.如权利要求4所述的复合气相阻锈膜，其特征在于，相对于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿玲，郭琪超，程嫣妍，李智，邱幸帆，王宇川，袁振，王少华，张海凤，张博扬，
申请(专利权)人：中电保力北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：