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缓蚀剂研究新进展

缓蚀剂研究新进展
缓蚀剂研究新进展

缓蚀剂研究新进展

摘要:近年来缓蚀剂的发展做了概况,并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述,提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。

国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。其中,中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家,研究水平与世界基本保持同步。欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视,但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。目前,绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。

关键词:缓蚀剂硬和软酸和碱吸附型缓蚀剂抑制效率

正文:

最新进展

环境友好型缓蚀剃的开发

年来,国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括:咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。

从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。研究结果表明,这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。另外,米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。

钢筋混凝土缓蚀剂

引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面,优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程,从而有效地阻止钢筋的腐蚀。早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等,但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点,逐渐被淘汰。近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂,能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保

护作用,由于这类缓蚀剂具有渗透移动至钢筋表面并进行保护的特性,它既可应用于新建结构也可用于既有结构。

气相缓蚀剂

气相缓蚀剂又叫挥发性缓蚀剂或气相防锈剂,常温下能自动挥发出缓蚀成分,吸附在金属表面,从而防止金属腐蚀。通常使用的气相缓蚀剂大多是界面型缓蚀剂,其作用效果受缓蚀剂分子结构、缓蚀剂到达金属表面的途径、缓蚀剂的蒸汽压、金属表面吸附薄层液膜的pH等因素影响。

气相缓蚀剂到达金属表面后,其作用机理可分为电化学抑制机理与成膜型机理。电化学抑制机理主要是气相缓蚀剂抑制了金属的阳极过程、阴极过程或同时抑制阴阳极过程。成膜型机理可分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。

高效环保的气相缓蚀剂新品种开发日益受到重视。将有机二胺或多胺化合物作为气相缓蚀剂的研究越来越多,氨基酸化合物具有无毒、易降解的特点,在缓蚀剂研究中备受亲睐,通过将气相缓蚀剂与天然的溶剂如植物油和它们的酯联合使用,可获得具有环境友好可生物降解的气相缓蚀剂。

铝、镁等其他金属缓蚀剂

近些年,对铝及其合金的缓蚀剂研究主要有:氨基酸类、喹啉类、合成芳香环类含N 原子的化合物。含有芳环结构的氨基酸由于离域π键的作用,使其更容易吸附在合金的表面,具有较好的缓蚀能力,而含巯基的半胱氨酸由于S的强吸附性,其缓蚀效果也较好。色氨酸对铝合金在含氯离子溶液中的腐蚀、烟碱醛缩氨基硫脲对铝合金在不同浓度的硫酸和盐酸的混合溶液中的腐蚀都具有较好的抑制效果。香草醛与铝形成的膜层跟铝合金表面的膜层一起形成紧密的膜层,能有效地抑制腐蚀的电荷转移过程。葡萄糖酸钠、肉桂酸钠、钼酸钠和硝酸盐均能较好的抑制铝合全在乙二醇一水体系中的腐蚀,其缓蚀能力大小顺序为:硝酸盐>肉桂酸钠>葡萄糖酸钠>钼酸钠。

镁合金的缓蚀剂研究却相对较少,当前主要是研究在冷冻液中对镁合金能起到防腐蚀作用的部分缓蚀剂。KMn04、Na3P04、Na2Mo04、KF牙口NaF等无机类缓蚀剂主要抑制镁合金的阳极过程,而一些有机类缓蚀剂主要抑制阴极过程,有的表现为一种混合抑制型缓蚀剂特征。磷酸钠与十二烷基苯磺酸钠无机一一有机复合缓蚀剂在水一乙二醇体系中对

GW103和AZ91镁合金的腐蚀具有很好的抑制效果,表现出优良的协同效果。

另外,许多多价的阴离子对镁的腐蚀有一定的抑制作用,特别是X0ynˉ型阴离子,如铬酸盐、高碘酸盐、钒酸盐等。这些酸根离子可在镁表面形成一层在很宽的pH范围内稳定的保护膜,从而对镁起到保护作用。饱和的直链脂肪酸盐也是镁在水溶液中的缓蚀剂,脂肪酸金属盐对镁的缓蚀能力与其碳链的长度有关。

作用效果的在线可靠评价

缓蚀剂在实际现场应用中,需要对作用效果进行原位评价,以便建立合适的缓蚀剂加注制度和评价防护效果。但是由于现场环境复杂、多变,使得一些原位评价方法无法使用或者误差较大。缓蚀剂在线评价方法根据具体场合适用不同方法,除了失重挂片法、铁含量跟踪分析等常用的方法外,利用电化学探针、电阻探针等技术对缓蚀剂性能进行在线监测也应用较广。然而,单一的评价方法可靠性并不高,将多种技术统和成一个智能评价系统,可使各种监测技术获得的信息互补和相互印证,能大大地提高对缓蚀剂效果评价的可靠性。另外还可利用分光光度法、原子示踪法、色谱法、加入定量已知可检出物质、直接检出缓蚀剂中某类物质或基团等方法。

发展趋势与展望

开发绿色天然缓蚀剂

随着环保意识的增强和环境保护法的严格限制,人们希望开发一种高效、低毒、剂量小及成本低的新型缓蚀剂来取代原有的非环境友好型缓蚀剂。绿色天然缓蚀剂是高效的环境友好型缓蚀剂开发研究中的一个重要方向。

植物是天然缓蚀剂的一个重要来源,目前国内外已经用各种不同的方法从油橄榄叶、大蒜、海带、迷迭香叶、黄连、樟树叶、绿荼叶、油菜籽、竹叶等天然物质中提取相应的成份、研究它们在酸性、中性、碱性的环境中对金属的缓蚀作用,取得了一定的进展。关于动物提取物作为缓蚀剂的研究较少,为数不多的研究集中在河蚌水解产物、鱼内脏水解产物、人类的头发、鸡蛋的水解产物等物质上。另外,利用生物废料豆渣,采用浸渍方法制备氨基酸类缓蚀剂,利用化工生产下脚料制备缓蚀剂,用胱氨酸废水制备缓蚀剂等工作已有报道。这不仅为废弃物的综合利用开辟了新的途径,而且具有较好的经济效益和环境效益。

多功能高效缓蚀剂的开发

多功能高效缓蚀剂的开发,不仅有助于降低缓蚀剂的使用成本,而且可以减缓缓蚀剂对系统介质和环境的影响。国内外的缓蚀剂的研究和开发向多功能、高效、无毒、可生物降解方向发展,呈现以下的发展趋势。

(1)进一步对现有缓蚀剂进行改性研究,提高其缓蚀性能。无论是有机缓蚀剂、无机缓蚀剂还是从生物体中提取的天然缓蚀剂,都可以从其结构或者化合态等方面进行改性,得到针对性强、缓蚀性能高的缓蚀剂。

(2)对现有的缓蚀剂进行复配研究,得到一种多功能的缓蚀剂,实现资源的优化利用。目前,通过复配寻找高效缓蚀剂已经成为研究中的一种重要的手段,但其中的复配机理、缓蚀剂间的相互作用规律尚有待进一步完善。

(3)大力探索从天然植物、海产动植物中,提取、分离、加工新型缓蚀的有效成分,同时加强人工合成多功能基的低毒或无毒的有机高分子型缓蚀剂的研究工作。

(4)运用量子化学理论和分子设计等先进科学技术合成高效多功能和环境有好的高分子型有机缓蚀剂。

利用分子设计开发缓蚀剂

设计开发更多缓蚀性能好、适应能力强、经济效益显着的缓蚀剂对于应对各种复杂的腐蚀环境尤为重要。随着量子化学理论研究的发展和实验技术、计算机应用技术的进步,为新型缓蚀剂的开发设计提供了方向,即通过构建缓蚀剂的定量结构一一性能关系(QSAR)模型,设计、预测、合成新型高效缓蚀剂。同时,充分利用相关试验结果,提高新型缓蚀剂分子设计的成功率,节省大量的时间和资源,降低环境污染。利用分子设计开发缓蚀剂是缓蚀剂研究的一个最重要的方向之一,尽管越来越多的缓蚀剂研究者不断投入探索通过理论计算利用分子设计来指导新型高效缓蚀剂开发的研究工作,但距离建立一个真正能通过分子设计来有效地指导缓蚀剂开发的模型和方法还面临着许多挑战。

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金属缓蚀剂及其研究进展

金属缓蚀剂及其研究进展 课程:腐蚀与材料保护 主讲老师: 陈存华 院系:化学学院 专业:应用化学 学号: 2010214131 姓名:张伟 华中师范大学化学学院 2012年12月

金属缓蚀剂及其研究进展 摘要:金属的缓蚀一直是人们极为关注的重要课题,本文综合近十年来文献简述了缓蚀剂的机理,常见的分类,重点叙述了金属缓蚀剂的前沿发展和技术缓蚀剂的应用,总结了缓蚀剂的研究意义,并对未来缓蚀剂的发展方向做展望。 关键词:金属缓蚀剂分类前沿应用意义 一、前言: 金属腐蚀,就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏或变质。它不仅影响了原有金属的光泽,而且带来了很大的经济损失。据报道2000年美国由于金属腐蚀造成的直接经济损失约为1300 多亿美元,在2005年我国由于腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2%-4%,而间接损失几乎无法估量。金属腐蚀不但限制了科学技术的发展,破坏了工艺过程和生产节奏,而且污染环境,影响人类的身体健康。所以,怎样防止金属腐蚀已成为世界性的问题。 缓蚀剂(Corrosion Inhibitor)是一种无机物或有机物,加到腐蚀介质中,借助于这种物质在金属和腐蚀介质的界面上的物理和化学作用,可以防止或降低金属的腐蚀速度,减少金属在所在介质中的腐蚀。缓蚀剂在金属防护中的应用,是腐蚀科学与表面工程学科发展的一项重要成就。百余年来,缓蚀剂的开发、应用在化工、石油、电力、机械、金属加工、交通运输、核能及航天等领域中,起着极其重要的作用。近半个世纪以来,缓蚀剂的品种、质量得到了进一步扩大和提高。30年代以前,缓蚀剂的品种只有百余种。到80年代中期,仅酸性介质缓蚀剂的品种就已超过5000 余种。这种发展速度是其他化学助剂、添加剂类无以伦比的。当前,世界各国相关的科技界、企业界对它的开发和应用前景极为关注。 二、缓蚀剂的机理研究简述 金属的缓蚀有多种机理,其中主要的作用有:(1) 屏蔽效应。这主要是由于缓蚀剂的存在阻碍了金属颜料与腐蚀介质的接触,降低了腐蚀速度,同时也可能因为缓蚀剂分子上的基团与腐蚀介质的分子基团形成了螯合作用,减低了腐蚀介质对金属颜料的侵害。(2) 电化学防护:当缓蚀剂、金属颜料与腐蚀介质之间由于电化学反应形成了一层保护膜,这层膜的形成减少了介质对颜料的腐蚀,从而保护了金属颜料。大多数的有效保护作用都是这些效应相互结合得到的。 三、金属缓蚀剂的分类 1.按化学组成分类 (1)无机缓蚀剂—无机化合物。多用于氧作为腐蚀物质的中性水介质体系中,也叫中性缓蚀剂。如铬酸盐,磷酸盐,硝酸盐,硅酸盐等。无机缓蚀剂的特征是能是金属表面氧化,并是金属的腐蚀电位向高电位方向移动,即具有是金属钝化的作用。 (2)有机缓蚀剂—有机化合物。多用于酸性腐蚀介质中,化合物种类很多。有机缓蚀剂对腐蚀电位几乎无影响,主要是以分子状态在金属表面进行吸附,从

缓蚀剂研究进展

缓蚀剂的研究、开发与应用经历了不同阶段。最初, 由于冶金工业的发展, 为钢铁材料酸洗除锈和设备的除垢, 研制了酸洗缓蚀剂。随后, 因石油工业油井酸化技术的需要, 研究开发了油井酸化缓蚀剂和油气田缓蚀剂。此后, 随着石油化工、电力、交通运输工业的发展, 海水、工业用水等冷却系统用的中性介质无机缓蚀剂迅速发展。二次世界大战期间和战后, 由于武器军械的防锈, 促进了气相和油溶性缓蚀剂的迅猛发展。19 43 年美国S hel lDev el o pmen t C o . 研制生产了亚硝酸二环己胺, 次年又推出亚硝酸二异丙胺产品, 用于军事工业, 取得很好的防锈效果。5 0 年代初, 苯三唑( BT A ) 对铜及其合金的优异防锈性能, 引起科技界和企业人员广泛重视, 缓蚀剂研究引起人们极大兴趣和关心。随着工业技术和高新技术的迅猛发展, 缓蚀剂得到较快发展。 6 0 年代是腐蚀科学技术发展最活跃的时期, 重要的腐蚀与防护方面的国际学术会议( 世界金属腐蚀会议、欧洲缓蚀剂会议等) 均在6 0 年代初举行首届会议; 一批腐蚀专业刊物( M at er i alPer f or man ce ( 美) , C or r os i o n S ci en ce ( 英) , Br i t i s h C o rr os i o nJ ou rn al ( 英) , !? # ?? % %& ?( 俄) , 材料保护( 中) , C o rr os i o nA bs t r act s ( 美) , ! ?# ?% & ?() ! % ?+ . ! ?# . 66 . ! ?# ! ? # ??# % % # & !! ( 俄) ) 亦均于60 年代创刊发行。这些学术活动及专业刊物的出版发行, 对促进缓蚀剂学科的学术交流和发展起着重要的作用。 Hacker man . N 在第一届欧洲缓蚀剂会议( 1 96 1) 上宣读了关于“软硬酸碱( HS A B ) 原则”的论文, 对缓蚀剂分子设计、筛选和应用有重要意义, 引起参会各国代表的重视和兴趣。日本荒牧国次等人对软硬酸碱理论在缓蚀剂研究中的应用做了系统的工作, 取得了卓有成效的成绩, 推动了缓蚀剂理论发展。 Br oo k M于19 62 年, 收集整理了3 0 ~5 0 年代期间, 海外期刊、专利上发表的约15 0 种缓蚀剂的名称、组成及应用范围( 金属及腐蚀介质) 等资料, 其中大部分为单一组分。 同年, M err i ck . R . D 等人在美国国家腐蚀工程师协会( N A C E ) 主办的学术年会上, 详尽地介绍了美国投放市场的一批商品缓蚀剂( 如: Ro di n e- 93 、Ro di n e- 1 15、Ro di ne- 21 3、Ar mo hi t -25 、Ar moh i b - 28 、DoW el l - A 1 2、DoW el l - A 73 、……) 的牌号、组成、物化性质及在几种酸溶液( H2S O 4、HC l 、HN O 3、H3PO 4、……) 中的缓蚀剂效果。 吉野努于1 96 3 年采用有机化合物与无机化合物复配, 有效地解决了盐酸、硫酸、氨基磺酸等对低碳钢的腐蚀问题。这种复合型缓蚀剂由硫脲- 乌洛托品- C u2+三组分组成。 加藤正义于196 4 年研究了阿拉伯胶、可溶性淀粉、琼脂等高分子多糖类化合物作为碱液中铝用缓蚀剂的问题, 试验结果表明, 大多数试样的缓蚀效率在80 % 以上。但多糖类一旦水解为单糖类时, 则会促进铝的腐蚀。 60 ~70 年代, 印度的Des ai . M . N 教授等先后在A nt i c o r ro si on 及其他专业刊物上, 连续发表数十篇论文, 阐述有关铜、铝及其合金在工业冷却水、盐酸、硫酸、硝酸、碱液及盐类溶液中, 各种有机缓蚀剂的缓蚀性能的研究结果。缓蚀剂的品种涉及广泛, 有硫脲、苯胺、苯甲酸、苯酚、醛类及其各种衍生物。此外,还有天然高分子化合物等。 Wal k er . R指出苯三唑( BT A ) 在一定条件下, 可以作为铜在盐酸、硝酸、硫酸、磷酸及盐类溶液中的缓蚀剂。J . V os t a对氢氟酸用缓蚀剂进行了试验研究, 提出苄基亚砜、二苯基硫脲、二苯胍等 1 0 余种有机化合物可以作为氢氟酸用缓蚀剂的有效成分。中国科学院长春应用化学研究所为引进的大型电厂锅炉氢氟酸酸洗缓蚀剂提

高耐腐VCI气相缓蚀简介

高耐腐VCI(气相缓蚀)简介 VCI定义:挥发性锈蚀抑制剂 正确、合理使用缓蚀剂是防止金属及其合金产生腐蚀的有效方法,同时,不改变金属原来的物理机械性能。其中气相缓蚀剂因在常温下能迅速挥发并充满包装空间,吸附在金属表面上,起到阻滞金属腐蚀的作用。具有节约资源减轻劳动量,拆封即可使用及美化包装等优点因此在工业上得到了广泛应用。 高温、高湿的空气是造成钢铁构件腐蚀的主要原因。当然,长期保证钢铁构件库温湿度在最佳范围实际操作上是困难的,也是极不经济的。从非工业大气腐蚀的作用机理和经济角度上讲钢铁构件库的相对湿度应小于75% ,温度在10-35℃昼夜温差不大于10℃钢铁构件防腐包装环境:相对湿度应小于45%-70% ,温度10-30℃。昼夜温差不大于7℃。实践表明,将钢铁构件防腐包装环境与钢铁构件贮存环境分开,是一种经济、有效、实用的防腐蚀措施因为在防腐包装过程中潮湿的大气极易在金属表面重新附着,形成腐蚀隐患。许多处理剂都对操作使用环境作出明确的规定,只有正确使用才能达到技术指标。 有关部门曾花费大量的人力、财力,对一批钢铁构件采用十层防锈包装材料对其进行真空包装。一年后,就发现腐蚀现象,且发生腐蚀的钢铁构件占20%之多。在研究分析后发现有的是因前处理不彻底或根本没有进行前处理,有的是因在包装过程中。操作人员的手汗沾污造成的。因此,在产品使用过程中必须加强人员的技术管理,加强工序间检验,严格按照工艺技术流程进行操作,防止未经前道工序处理或处理不合格的钢铁构件直接转入下道工序否则,腐蚀与防护工作是难以奏效的。 高耐腐VCI(气相缓蚀)双金属复合涂层具有高效、长效耐腐蚀和对环境无污染、具有国际先进水平的高性能表面处理新技术,其优点如下: 1. VCI涂层与钢板具有良好的结合力,使涂镀层结合力达到零级; 2. 在焊点处采用VCI防锈底漆,再覆涂VCI面漆,使焊接处具有超过热镀锌底板的防锈性能,保证了整个产品抗腐蚀性能的一致性; 3. 具有超越的耐腐蚀性能,通过国家机械工业电工产品环境适应性检测中心3528h的耐盐雾腐蚀、1000h化学性气体(二氧化硫)、12周期交变湿热试验、12周期紫外线照射试验、240h周期耐酸碱介质浸泡试验检测,无腐蚀现象。我公司还通过15000h的耐盐雾试验,涂层表面颜色呈灰色,基体钢板未出现任何腐蚀(热镀锌盐雾试验96h出现腐蚀现象); 4. VCI涂层是无毒无味环境友好型金属表面层,涂层光泽好,金属质感强,具有良好的装饰外观; 5. VCI涂层与任何有机涂层可紧密结合,在VCI涂层表面可覆涂各种有机涂层,可形成抗酸碱重腐蚀介质的表面防腐层; 6. VCI涂层属于金属涂层,由于高性能气相缓蚀剂对涂层起缓蚀作用,耐候性强,抗紫外线,无老化; 7. 涂层具有阴极保护作用,对表面轻微损伤有自修补作用。 VCI涂层属于金属涂层,由于创新地应用了高性能气相缓蚀剂(VCI)技术,对涂层和基材提供持久的抗蚀、阻蚀作用,因而涂层具有长效防护作用。其基本抗蚀原理如下:

高温缓蚀剂综述1

高温缓蚀剂综述 一.研究背景 近年来,随着油田不断加大开采深度及大量高酸原油的进口,我国原油日益重质化、劣质化,其酸值不断提高,对原油加工设备的腐蚀越来越严重,腐蚀问题已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素。 自20世纪70年代以来,世界上的一些发达国家相继对腐蚀损失做过相对系统的调查。各国的调查显示:腐蚀损失占到了各国国民经济总量的1%~5%,其中腐蚀损失的1/4是可以通过采取普遍使用耐蚀材料及采用适宜的防蚀的方法来加以避免。采用防腐蚀措施后,各国腐蚀损失从1979年占当年GNP的4.9%,降低到1999年的4.2%。早在20世纪20年代,在石油炼制过程中人们就已经对环烷酸造成的腐蚀有所认识,此后人们一直在努力去克服石油炼制过程中环烷酸的腐蚀问题。对于我国来说,胜利原油,辽河原油等都是高酸值的原油,在炼厂炼制原油过程中不可避免的会碰到环烷酸的腐蚀问题。特别是近几年,随着全球原油价格持续攀高,原油品质差价逐渐增大,由环烷酸腐蚀引起的炼厂设备腐蚀问题日趋严重。2004年8月5日中国石油锦州石化公司蒸馏车间二套减压蒸馏装置减压炉炉管四路炉出口管泄漏三路,均发生在每路炉出口的炉管弯头附近和直管段的任何部位,炉管弯头附近和直管段减薄穿孔,被迫临时停工抢修。2006年10月16日中国石油化工股份有限公司武汉分公司1号常减压蒸馏装置扩能改造后减压塔及内构件在高温环烷酸环境下减二、三、四线填料腐蚀严重,集油箱腐蚀减薄、油气管线切向进料口环形分布器入口处箱板冲蚀破损三处约2m2,造成了巨大的经济损失。某企业3号常减压装置,2003年11月发现有一重油高温管线压力表接管焊缝泄漏,进一步扩大检查时发现大部分常压重油高温管线减薄非常严重。该管线从开工到出现泄漏仅运行18个月,年平均减薄3~5mm,常压炉辐射出口管线最薄处只有3mm。扬子石化公司加工酸值较高的鲁宁管输油,导致Cr5Mo炉管在环烷酸腐蚀下局部穿孔泄露而造成停车,给正常生产、安全生产带来非常大的损失。在石油炼制过程中,环烷酸腐蚀是普遍存在的技术难题,要真正的克服该技术难题必须通过研究环烷酸腐蚀的特征、机理、成膜特点、以及从理论上来解释环烷酸腐蚀的特征。通过不断的研究工作来认识环烷酸腐蚀的

环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望

环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望 摘要:综述了国内外高效环境友好型缓蚀剂的研究进展, 展望了新型高效环境友好型缓蚀剂的发展趋势。从对环境友好型缓性剂制备方法的改进和开发该类缓蚀, 存在的问题等方面进行综合评价, 指出运用绿色化学的思想研究和制备环况友好型缓饮是未来缓性剂的发展方向。 关键词:腐蚀环境友好缓蚀剂 Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Research Present Situation And Prospect Abstract :At Home And Abroad Were Summarized Efficient Environment Friendly Corrosion Inhibitors Research Progress,The Prospect Of New And High Efficient Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Trend Of Development.Corrosion Inhibition From The Improvement And Development Of Environment-Friendly Sexual Relief Agent Preparation Method Such, The Existing Problems Of The Comprehensive Evaluation, Pointed Out That The Idea Of Using Green Chemical Research And Preparation Ring In Friendly Slow Drink Is The Future Of Slow The Development Direction Of The Agent. Key Words: Corrsosion Environment Friendly Corrosion Inhibitors

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绿色缓蚀剂的研究现状及举例 总结国内外缓蚀剂的发展不难发现,虽然各种介质中缓蚀剂的研究成果层出不穷,但其在实际运用中却不够完善和成熟。尤其是绿色环保型缓蚀剂研究仍处于实验探索阶段,在该领域仍需要在提高缓蚀作用效果、机理研究和低成本低污染等方面做得更深入的研究。 我国近10年对各类缓蚀剂的研究和应用发展很快,部分产品性能达到国际领先水平, 但总体水平与国外还有很大差距。研究人员认为今后应着重从以下几个方面探索绿色缓蚀剂的发展: 1从天然植物、海产植物中,提取、分离、加工新型绿色缓蚀剂有效成分的方法。 2利用医药、食品、工农业副产品提取有效缓蚀剂组成,并进行复配或改性处理,开发新型绿色缓蚀剂。 3运用量子化学理论、灰色关联分析、人工神经网络方法等科学技术合成高效低毒多功能新工艺型绿色缓蚀剂和低聚体新型绿色缓蚀剂。 4对钼酸盐、钨酸盐、稀土元素金属等无机缓蚀剂深入进行研究,研制出新型高效绿色缓蚀剂。 5利用先进的分析测试仪器和新的研究方法,研究缓蚀剂的作用机理及协同作用机理,指导新型绿色缓蚀剂的开发。 以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料的化学物质或复合物. (1)根据产品化学成分,可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。 ①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。 ②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸(盐)、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。 ③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类,POCA,聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。 (2)根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类,分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。 ①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用,生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类,它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度,以使全部阳极都被钝化,一旦剂量不足,将在未被钝化的

缓蚀剂及其发展现状

缓蚀剂及其发展现状 在很久以前,人们就发现往腐蚀介质中添加少到不至于改变介质性质的某化学物质能够明显抑制腐蚀的发生。这就是缓蚀剂(英文:Corrosioninhibitor)。按照其应用的环境,缓蚀剂可分为酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂。本论文主要研究中性盐水介质中的缓蚀剂,故仅对中性介质用缓蚀剂的发展作以回顾和展望。中性介质中使用的缓蚀剂又分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂等。 1.3.1无机缓蚀剂 较早应用的无机缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐。这些无机缓蚀剂在应用中被证明是有效的,而今有的仍被广泛的应用,后来又发展应用了聚磷酸盐。但是,无机缓蚀剂的应用有很多缺点。例如,无机缓蚀剂的用量一般较大,这就增加了应用的成本。并且,多数无机缓蚀剂对环境是不友好的,其应用从而受到制约。目前,无机缓蚀剂的使用多数是与有机缓蚀剂复配。这样,不但大大减少了其用量,而且由于两者之间的协同效应也提高了其缓蚀效果。 1.3.2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是含N 、P 、S 等杂原子的有机化合物。根据所含杂原子的不同有机缓蚀剂又可分为以下几类。 (1)含氮类有机缓蚀剂 这类缓蚀剂应用最早,最广。盐水体系中常用的是有机胺类吸附型缓蚀剂,该类缓蚀剂是通过氮原子吸附到钢铁表面而疏水基团伸展于水相形成一种致密的物理膜,阻挡介质与钢铁表面的接触,从而降低腐蚀速度。正是由于起作用的是物理膜,其应用有很大的局限性。如高温会发生物理膜脱附而失去缓蚀效果,它也阻挡不了氯离子的穿透。这类缓蚀剂的代表是季 铵盐、胺类、酰胺类。包括直链及环状化合物。 (2)含硫类缓蚀剂 作为盐水体系用的含硫类缓蚀剂的发展是近十几年的事情。这类缓蚀剂的代表是硫氰酸盐及硫脲类化合物。据资料介绍,该类缓蚀剂主要应用在高温环境中,而在低温(低于120"C)盐水中,其缓蚀效果不超过50%。该类缓蚀剂的作用机理尚不清楚。一般认为,硫原子在一定的温度下与金属发生化学反应(是腐蚀过程)。形成一层致密的保护膜。这层保护膜较致密,在高温条件下稳定性很好,所以,在高温下才能显示其优良的缓蚀效果。但是,硫的化合物对环境的影响也是不用忽视的问题。例如,含硫的化合物排放到土壤中,能使土壤酸化结块影响植物的生长。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向 1 缓蚀剂概述 在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。 缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。 缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。缓蚀剂都起着重要的作用。另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:

图1 缓蚀剂的效果 2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理 2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理 阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。 作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。) 图2 阳极型缓蚀剂作用原理 2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理 阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸

气相缓蚀剂及其特点

?相缓蚀剂及其特点 目前,防止金属腐蚀的方法多种多样,包括使用涂料、电镀、电化 学保护、使用缓蚀剂等。缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,将其少量物质加 入到腐蚀介质中,借助其该物质在金属表面上发生物理、化学作用,能 够显著降低金属材料的腐蚀速度。许多无机和有机化合物均可以用来作 为缓蚀剂。缓蚀剂按其作用机理,可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂、 吸附型缓蚀剂和沉淀膜型缓蚀剂。缓蚀剂按其作用的物理状态可分为非 挥发性和挥发性缓蚀剂两种。前者主要用于液体介质中,与金属表面直 接接触而发挥作用,包括油溶性缓蚀剂和水溶性缓蚀剂;后者又称气相 缓蚀剂,具有良好的挥发性,使用时不用接触金属表面,其有效的缓蚀 成分在常温下自动挥发至金属表面而起到保护作用。气相缓蚀剂 (vaporphase inhibitor,VPI),又叫挥发性缓蚀剂(volatile corrosion inhibitor,VCI),或气相缓蚀剂。在金属储运过程的一定时间

和空间里,只需加量的这种物质,依靠它所挥发的缓蚀分子或缓蚀基团在金属表面的作用,就能使金属免受大气腐蚀或降低腐蚀速度。 气相缓蚀剂及气相防锈包装材料的成功应用,对于金属制品、器械、工序间半成品的储存、包装、运输和保管是一项重大的技术进行步,它具有下列一些技术特性: 1:在被气相缓蚀剂挥发的气体充满了的整个 包装空间,对裸露的金属表面均有良好的防锈作 用,因而无须考虑金属的形状和结构,有着广泛的 适用性; 2:采用气相缓蚀剂保护的金属构件,其表面 无需其它防锈处理,且包装工艺简单、可靠、使用 方便; 3:气相缓蚀剂的使用无需特殊设备,生产占 地面积小,包装成本较低;

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缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向 1缓蚀剂概述 在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂 是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的 化学物质或几种化学物质的混合物” 。 缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。某些有 机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降 低。 缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。如用 在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。总之,在同时发 生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀 溶解。缓蚀剂都起着重要的作用。另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不 属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理( 吸附 ) 和缓蚀剂的机理类似。具有整平作 用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。下图给出了有无缓 蚀剂的不同效果:

图 1 缓蚀剂的效果 2不同类型的缓蚀剂及其作用原理 2.1阳极型缓蚀剂及其作用原理 阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能 增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。 作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在 酸性溶液中也属于此类。) 图 2 阳极型缓蚀剂作用原理 2.2阴极型缓蚀剂及其作用原理 阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸

气相缓蚀剂研究进展

气相缓蚀剂研究进展 张秋禹! 张军平! 颜红侠! 张玉芳" 路民旭" (!西北工业大学化工系,西安,#!$$#";"中国石油天然气集团公司管材研究所,西安,#!$$%&)摘 要 阐述了气相缓蚀剂的作用原理,概要介绍了常用缓蚀剂的类型、特点、缓蚀性能、应用领域和使用前景,并对这些缓蚀剂的使用形式及评价方法进行了归纳总结,对气相缓蚀剂今后的发展趋势进行了综述。关键词气相缓蚀剂,吸附,挥发 中图分类号 ’(!#)*)"+& 文献标识码 , 文章编号 !$$$-%%!.("$$")$/-$%./-$& 各种金属制品在制造、储存、使用及运输过程中普遍存在腐蚀问题。为了减少或防止腐蚀问题,人们开发了各种缓蚀剂。有关缓蚀剂的研究早期主要集中在金属在水相环境中的腐蚀。随着研究的深入及工业技术的发展,金属的气相腐蚀问题越来越 引起人们的重视。以天然气工业为例[!0.] ,由于 在天然气中有大量12"和3"4伴生气,且采用注入12"的526原油增产技术,也使12"带入原油的采集系统。如川东地区一些气田的石炭系气藏中,12"分压高达$*)0$*%789,南海崖!.-!气田天然气中12"含量约为!$:,胜利油田的气田中12"含量达!":,华北油田潜山构造中伴生气的12"含量高达)":。这些腐蚀气体可引起石油天然气输气和采气管道及设备早期腐蚀失效,造成严重的后果。如北海油田挪威一侧的5;<=>?@油田,A B @9平台的高温立管,使用仅"个月就发生爆炸;美国C>DDAE 1FEE;油田实施12"驱矿场试验期间,没有采用任何抑制12"腐蚀的措施,不到&个月的时间,采油井油管壁就被蚀穿,腐蚀速率高达!"*#GG H 9;四川威成管线越溪段在红村脱硫厂的下方,!%7I 钢输气管不止一次地发生爆炸、燃烧等事故;!/#$0!//!年期间,四川气田南干线就发生事故/$余起,每次事故平均中断输气)&@,损失天然气)$多万立方米,直接经济损失达!$余万元。 鉴于这种情况,世界各国都十分重视气相缓蚀剂的开发研究工作。但迄今,对于气相腐蚀问题的研究远没有液相腐蚀的深入。本文拟对气相缓蚀剂的研究发展情况作一综述。 !气相缓蚀剂的理论基础 目前常用的液相缓蚀剂的缓蚀机理是:缓蚀剂 在金属表面以物理吸附或化学吸附作用形成一层致 密的吸附膜,这层膜会明显减少腐蚀介质和钢铁的接触机会,并以某种方式提高腐蚀介质中阳极反应或阴极反应的活化能,形成腐蚀反应的能量阻碍,抑制阳极腐蚀或阴极腐蚀。 气相缓蚀剂要具有良好的缓蚀作用也必须在金属表面以物理吸附或化学吸附作用形成保护膜层。由于其使用环境的特殊性,比液相缓蚀剂更为复杂。一般认为具有较佳缓蚀效果的气相缓蚀剂应有合适的饱和蒸气压、水膜的相容性、金属表面的亲和力及适宜的酸碱性等。目前有关这方面的研究报 道较少。J J ,IKFEEL 9IK MN O PNQIED?

缓蚀剂研究新进展

缓蚀剂研究新进展 摘要:近年来缓蚀剂的发展做了概况,并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述,提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。 国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。其中,中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家,研究水平与世界基本保持同步。欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视,但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。目前,绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。 关键词:缓蚀剂硬和软酸和碱吸附型缓蚀剂抑制效率 正文: 最新进展 环境友好型缓蚀剃的开发 年来,国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括:咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。 从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。研究结果表明,这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。另外,米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。 钢筋混凝土缓蚀剂 引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面,优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程,从而有效地阻止钢筋的腐蚀。早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等,但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点,逐渐被淘汰。近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂,能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保

气相防锈法包装技术和应用

气相防锈法包装技术及其应用 一、防锈包装技术 机电设备在储运过程中不允许发生锈蚀,否则就会影响到其使用功能。通用的防锈包装方法包括涂层法、干燥剂法、气相防锈法。 1、涂层法是将防锈油脂刷涂或喷涂在金属制品表面。因为涂层法事后要进行专门处理,不利于环境保护,所以这种方法现在在国外已经很少使用。而气相防锈法在机电设备的出口运输包装中没有干燥剂法使用得多。 2、干燥剂一般选用硅胶,是将适量的干燥剂装入纸袋或布袋中,然后悬挂在密封的包装容器或热封起来的塑料薄膜内的适当部位,保证能对整个密封空间吸湿,降低空气相对湿度,防止在整个储运过程中机电设备表面形成凝固水膜而锈蚀。干燥剂必须自由悬挂在包装内窨并均匀分布,不得直接放置在内装物上。同时要保证密封空间仙的空气相够循环流动,即整个薄膜表面不允许贴在内装物上。封闭起来的薄膜不能有裂缝或小孔。 3、气相防锈法的原理是将一种特殊的固体材料混入载体中,这种材料在储运过程中会释放出一种气体分子覆盖在金属表面,形成一种保护层,从而阻止氧气和水分与金属发生化学反应,保证机电设备不会锈蚀。机电产品出口运输包装中最常用的是气相防锈薄膜。它即含有气相防锈材料,又可以作为普通的塑料膜来使用。该防锈材料可用于汽车零件、大小型机电产品等的运输包装中。这种方法有其优点,它的密封通常不象干燥剂法要求那么高。有时为了防止底座上的薄膜积水,甚至可以在气相防锈薄膜的最低处划几道小缝。 二、气相防锈包装的方法 (一)气相缓蚀剂的使用方法. 气相缓蚀剂的使用方法目前主要有以下几种: 1、粉末法。这种方法包括: 1将气相防锈剂粉末直接散布在金属的表面上密封包装;2将气相防锈剂粉末盛于具有透气性的纸袋或布袋中;或其粉末压成片剂,放在包装容器内金属制品的周围等。缓蚀剂距离金属制品不得超过其作用有效半径(一般不超过30㎝)。其用量主要根据缓蚀剂的种类、性质(如蒸汽压大小)和包装条件及封存期的长短来确定。 使用时为了使缓蚀剂能迅速发挥作用,以防金属制品锈蚀,单独使用蒸汽压较低的缓蚀剂时,包装金属制品后应在40-60℃的条件下保持几个小时,或者将几种不同蒸汽压的缓蚀剂混合使用。 2、气相防锈纸法。应用较普遍,很有发展前途。这种方法是将气相防锈剂溶解于水或有机溶剂中,然后浸涂在纸上凉干后就得“气相防锈包装纸”。用这种气相防锈包装纸包装金属制品可长期封存。但用于制造气相防锈包装纸的原纸应是中性,Cl-或SO4-的含量不得超过

气相缓蚀剂的研究与发展(精)

气相缓蚀剂的研究与发展 肖怀斌 摘要:介绍了国内外的气相缓蚀剂技术发展概况,阐述了气相缓蚀剂技术的应用形式,展望了该技术领域内的研究方向。 关键词:气相缓蚀剂;防锈技术;展望 分类号:TG174.42+6文献标识码:A 文章编号:1001-1560(200001-0026-02 Research and Development of Vapor Phase Inhibitor XIAO Huai-bing Abstract:Comprehensive survey of vapor phase inhibitors both at home and abroad is given. The application of VPI and the research trend are discussed.▲气相缓蚀剂作为一种挥发性缓蚀剂,在常温下自动挥发出的气体能起到抑制 金属大气腐蚀的作用。因此,在使用气相缓蚀剂时,可在不必直接接触金属表面的情况下使金属制品的表面、内腔、管道、沟槽甚至缝隙部位都能得到保护。由于其防锈期长、操作简便、成本较低等特点,近年来气相缓蚀剂和气相缓蚀技术的研究和应用都有较快的发展。 1 多效能通用气相缓蚀剂 气相缓蚀剂在近20年时间中,几乎都是用于钢铁类金属材料和制品的保护。但对多种非铁金属则有不同程度的腐蚀或不相容,以至于对多种金属组合件机械制品中的铜、锌、镉等有色金属部件,往往需采取隔离保护措施或放弃使用气相缓蚀剂技术。对黑色金属和有色金属同时具有缓蚀作用的多效能气相缓蚀剂的研究和应用,一直是气相缓蚀剂的重点发展方向之一[1]。

60年代初,苯骈三氮唑对黄铜防变色作用得到证实,从而打开了气相缓蚀剂保护铜基材料的大门。各种实验结果表明,苯三唑除了对铜及铜合金具有优良的缓蚀性能外,对银、镀银层、锌、镀锌层、镀镉层等金属也有较好的缓蚀效果。此外,近年来国内外还对苯三唑的多种衍生物如甲基苯三唑、3氨基-1.2.4苯三唑、双苯三唑、四氮唑进行了研究。结果表明,以上缓蚀剂均对锌、镉、铅、镍、锡、铜有良好的保护作用,并对钢铁、镁、铝也有一定缓蚀效果[2]。湖南大学研制的1-羟基苯三唑(一种新型的水溶性高效气相缓蚀剂,在中性或碱性水溶液中不仅对黄铜、紫铜有良好的缓蚀性能,对钢、铸铁也有较好的缓蚀作用。该缓蚀剂毒性低、污染少,其水溶液浓度在0.05%以上即有很好的缓蚀和抑制细菌生长的效果,当其与磷酸盐等其他缓蚀剂配合使用时,防锈性能还可进一步提高。除了苯三唑及其衍生物以外,铬酸盐类化合物(如铬酸环已胺、铬酸二环已胺、铬酸叔丁酯、邻硝基化合物如邻硝基酚二环已胺、邻硝基酚三乙醇胺、邻硝基酚四乙烯五胺、邻硝基苯甲酸的有机胺盐、肉桂酸盐、硼酸盐、硫脲类、噻唑、味唑类化合物对多种有色金属和镀层均有一定的缓蚀作用[3]。 目前在美日等国报道的气相缓蚀剂材料中,约有1/3以上为通用型多效能的气相缓蚀剂材料。 2 高效低毒气相缓蚀剂 在气相缓蚀剂的研究和发展过程中,亚硝酸盐曾占据着主导的位置,以致于世界各国在介绍气相缓蚀剂的文献中,仍常常以亚硝酸二环已胺为代表。由于它对钢铁制品的有效长期防锈能力和优良的抗盐雾性,使之在军械器材和外贸出口机电产品的防锈包装材料中必不可少。1990年8月我国对1964年采用亚硝酸二环已胺封存的枪械产品进行了开箱检查,长达26年仍然光亮无锈,封存地点包括温度、湿度和盐雾气氛相对较高的四川地区。 但是,对亚硝酸盐的毒性问题,也越来越引起了重视。进入21世纪,在可持续发展战略的推动下,开发低公害,无污染的气相缓蚀剂将是当务之急。国际环境系列标准ISO 14000于1996年起陆续颁布实施,现在许多国家规定在采购气相缓蚀剂材料

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向 摘要:本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。 关键词:缓蚀剂;防腐技术;发展方向 1 前言 缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术,广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。 2 缓蚀剂的分类 缓蚀剂的品种繁多,常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等,至今尚难以有统一的分类方法。常见到的分类方法有以下几种。 2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类 (1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移,氧化金属使之钝化,从而阻滞阳极过程。例如,中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。一些非氧化型的缓蚀剂,例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中,只有与溶解氧并存,才起到阳极抑制剂的作用。 (2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移,或者被阴极还原,或者与阴 离子反应而形成沉淀膜,使阴极过程受到阻滞。例如ZnSO 4、Ca(HCO 3 ) 2 、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH) 2、Ca(OH) 2 沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面, 以阻滞腐蚀。 (3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程,又可抑制阴级过程。例如含氮和含硫的有机化合物。 2.2 按化学成分分类 (1)无机缓蚀剂,如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。

缓蚀剂气相缓蚀剂编制说明

《缓蚀剂气相缓蚀剂》国家标准编制说明 (征求意见稿) 中国工业防腐蚀技术协会 2016年9月

(一)任务来源 气相缓蚀剂是钢铁暂时性防腐蚀保护的主要技术手段之一,在技术先进国家已经广泛用于石油、化工、电力、船舶、汽车零部件、大型机械装备、水电装备、电子及军事装备等众多行业的管道、容器、设备、零部件在制造、仓储、运输及运行等防腐蚀保护中,并成为防腐蚀专业中重要的组成部分。 随着我国制造业的高速发展,气相缓蚀剂技术做为防腐蚀新技术,具有替代传统防护技术、低成本、高效防锈和环境友好等优势,气相缓蚀剂及技术的应用正在逐渐渗透到各应用领域。由于在选择和使用上专业性较强,因此对于各领域如何科学、合理和经济地选择、评价,如何正确地使用存在较大困难,需要制订一项通用的标准来规范产品性能,用于指导使用。 2015年,经中国工业防腐蚀技术协会申请,国家标准化管理委员会国标委综合〔2015〕52号2015年第二批国家标准计划项目中下达了《缓蚀剂气相缓蚀剂》的编制任务,计划编号20151927-T-606,并由全国防腐蚀标准化技术委员会归口,中国工业防腐蚀技术协会组织,沈阳防锈包装材料有限责任公司、中蚀国际防腐技术研究院等单位负责标准起草。标准编制时间为2015~2017年。 中国工业防腐蚀技术协会接到此项任务后成立编写小组。在国内外相关的标准规范的基础上,编写小组认真归纳、整理、分析从各渠道所收集的资料,并多次进行讨论,于2016年9月提出了本标准的征求意见稿。 (二)标准编写原则 1、严格按GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》标准的相关要求进行了编写; 2、与相关标准和法规协调一致的原则; 3、结合行业发展和市场实际情况以及标准的可操作性相结合的原则。 (三)标准编写过程 在编制本标准之前,编写组充分查阅了国内外相关标准,具体如下。 1.国内标准 GB 11372 防锈术语 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 678 化学试剂乙醇(无水乙醇)

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂地作用机理、研究现状及发展方向 1缓蚀剂地作用机理 缓蚀剂地作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1].电化学机理是以金属表面发生地电化学过程为基础,解释缓蚀剂地作用.而物理化学机理是以金属表面发生地物理化学变化为依据,说明缓蚀剂地作用.这两种机理处理问题地方式不同,但它们并不矛盾,而且还存在着某种因果关系. 1.1缓蚀剂地电化学机理 金属地腐蚀大多是金属表面发生原电池反应地结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要地因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1].如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中地任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属地腐蚀速度就会减慢.把能够抑制阳极反应地缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂;能够抑制阴极反应地缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂;而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应地缓蚀剂称为混合型缓蚀剂. 重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂.阳极型缓蚀剂对阳极过程地影响是:(1)在金属表面生成薄地氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来;(2)因特性吸附抑制金属离子化过程;(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]. 阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀:(1)提高阴极反应地过电位.有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电地过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中地酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面地还原受阻,减缓腐蚀;(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中地低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀;(3)吸收水中地溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物地浓度,从而减缓金属地腐蚀. 混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程地影响主要表现在:(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀地作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等地缓蚀就属于这一类型;(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系地化合物可作为有效地缓蚀剂,例如Na2Si03等;(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀地目地,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀地作用[2].

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