本发明专利技术涉及海水或氯化钠溶液中铜的缓蚀剂,即用以抑制金属铜及其制品在海水或氯化钠介质中的腐蚀的一种低毒、高效的缓蚀剂及其应用。有效成分为腈菌唑[别名:1-(4-氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)己腈]。本发明专利技术产品能防止与海水或氯化钠溶液的接触过程中金属铜的全面腐蚀和局部腐蚀。目前该化合物已经在工业上大量生产,广泛应用于农业生产中,但尚未用作金属缓蚀剂。采用本发明专利技术的缓蚀剂,用量少、毒性小、效率高、持续作用能力强,能够有效的抑制金属铜的腐蚀破坏,具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铜的海水缓蚀剂,即用以抑制金属铜及其制品在海水或氯化钠介质中的腐蚀的一种低毒、高效的含氮杂环类缓蚀剂及其应用。
技术介绍
随着陆地上各种资源的不断消耗,开发和利用海洋资源成为解决当前资源枯竭的 必然途径。但海水属于强电解质溶液,具有强烈的腐蚀性,极大程度地限制了海洋资源的开 发和利用。因此,只有解决了金属材料在海水中的腐蚀问题,才能真正体现出海洋资源的开 发利用价值。铜具有优良的机械强度、可加工性、导电性、导热性、可焊接性等特点,长期以来在 工业、军事及民用等领域已得到广泛应用。然而,虽然铜在金属活动性顺序表中排在氢之 后,活泼性较差,但是铜在含有氯离子、硫酸盐、硝酸盐等腐蚀介质体系中,也极易受到不同 程度的腐蚀破坏,从而失去其原有的各种性能,甚至带来巨大的灾难。目前,虽然已经有不少文献报道过金属铜的海水缓蚀剂,但是能够应用于实际生 产中的缓蚀剂数量却极为稀少,大部分仍然沿用传统的苯并三唑类化合物作为铜缓蚀剂, 给生产过程带来一系列经济和环境问题。本专利技术用量低、效率高、耐久性强,低毒环保,来源 广泛,具有广阔的市场前景和应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低毒、环保、高效的有效成分为含氮杂环类化合物缓 蚀剂,用以抑制金属铜及其制品在海水或氯化钠介质中的腐蚀。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为—种含氮杂环类高效铜海水缓蚀剂,所述缓蚀剂有效成分为腈菌唑。所述缓蚀剂用于海水或浓度为0. 1% -5% (重量)氯化钠介质中的铜及其制品的 腐蚀防护,使用前将腈菌唑配制成2%-5% (重量)微乳液,以保证充分溶解分散。使用时 每升介质中含有腈菌唑的量为0. 5-50mg,浸没温度为(10-60°C ),pH范围为5. 0-9. 0,缓蚀 效率可达80% -99%。本专利技术的有益效果是1.成本低。本专利技术缓蚀剂有效成分为腈菌唑,在工农业上应用广泛,价格低廉,购 买方便。2.低毒环保。本专利技术缓蚀剂与目前常用的无机铜缓蚀剂和传统的有机铜缓蚀剂相 比,能够在阳光下自然降解为无毒或低毒物质,不会给环境带来负荷,符合绿色缓蚀剂发展 的趋势。3.适用性强。本专利技术缓蚀剂的适用范围广,在不同盐度、温度、PH下均具有优良的 缓蚀性能。4.高效性。本专利技术添加少量的缓蚀剂就能有效抑制金属铜在腐蚀介质中的破坏。5.耐久性好。本专利技术缓蚀剂具有优良的耐久性,能够长时间保持较高的缓蚀性能。具体实施例方式本专利技术按照GB10124-88《金属材料实验室均勻腐蚀全浸试验方法》进行失重试验。 并采用电化学阻抗谱和动电位极化两种电化学方法进行缓蚀性能表征。虽然三种方法得到 的缓蚀效率有一定差异,主要是由于失重法测试的是平均腐蚀速率,电化学方法测试瞬时 腐蚀速率,但各种方法的总趋势是一致的,可以看出在不同条件下该化合物均具有优良的 缓蚀性能。 实施例1条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 05g,温度为25°C,pH = 7. 5,浸没 时间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重87. 2 %,电化学阻抗谱83.6%,动电位 极化90. 4%,显示为用量低、效率高的缓蚀剂。实施例2条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. lg,温度为25°C,pH = 7. 5,浸没时 间为20天。 通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重90. 0 %,电化学阻抗谱93.5%,动电位 极化93. 1%,显示为用量低、效率高的缓蚀剂。实施例3条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 25g,温度为25°C,pH = 7. 5,浸没 时间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重91. 6 %,电化学阻抗谱96. 0 %,动电位 极化94. 9 %,显示为用量低、效率高的缓蚀剂。实施例4条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 5g,温度为25°C,pH = 7. 5,浸没时 间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重93. 1 %,电化学阻抗谱97.9%,动电位 极化95. 4%,显示为用量低、效率高的缓蚀剂。实施例5条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为lg,温度为25°C,pH = 7. 5,浸没时间 为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重95. 5%,电化学阻抗谱98. 9%,动电位 极化97. 8%,显示为用量低、效率高的缓蚀剂。实施例6条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 25g,温度为25°C,pH = 5. 5,浸没 时间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重79. 4%,电化学阻抗谱84. 5%,动电位 极化84. 4%,显示为酸性条件下高效率缓蚀剂。实施例7条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 25g,温度为25°C,pH = 6. 5,浸没 时间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重90. 3%,电化学阻抗谱94. 8%,动电位 极化94. 0%,显示为酸性条件下高效率缓蚀剂。实施例8条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 25g,温度为25°C,pH = 8. 5,浸没 时间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重88.4%,电化学阻抗谱91.4%,动电位 极化93. 3%,显示为碱性条件下高效率缓蚀剂。实施例9条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 5g,温度为35°C,pH = 7. 5,浸没时 间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重94. 9%,电化学阻抗谱96. 3%,动电位 极化96. 7%,显示出不同温度下良好的缓蚀性能。实施例10条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 5g,温度为45°C,pH = 7. 5,浸没时 间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率分别为失重94. 3%,电化学阻抗谱93. 6%,动电位 极化97. 1%,显示出不同温度下良好的缓蚀性能。实施例11条件实验材料为紫铜(99.999% ),将腈菌唑与乳化剂配制成微乳液,介质为 3. 5%氯化钠溶液,用量100L,加入腈菌唑有效含量为0. 5g,温度为55°C,pH = 7. 5,浸没时 间为20天。通过试验测试获得缓蚀效率本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含氮杂环类高效铜海水缓蚀剂的应用,其特征在于:所述缓蚀剂有效成分为腈菌唑[别名:1-(4-氯苯基)-2-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)己腈],其结构式如下:***所述缓蚀剂用于海水或浓度为0.1%-5%氯化钠介质中的铜及其制品的腐蚀防护,使用前将腈菌唑配制成2%-5%微乳液,以保证充分溶解分散。使用时每升介质中含有腈菌唑的量为0.5-50mg,浸没温度为(10-60℃),pH范围为5.0-9.0,缓蚀效率可达80%-99%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:李伟华,胡李超,刘奉令,田惠文,侯保荣,
申请(专利权)人:中国科学院海洋研究所,
类型:发明
国别省市:95[中国|青岛]
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