CN102115893B - 一种铜海水缓蚀剂的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于抑制铜在海水中的腐蚀的铜海水缓蚀剂,该缓蚀剂通过将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰肼在溶剂中溶解,然后与乳化剂复配制得。本发明的缓蚀剂低毒、高效,是一种环境友好型缓蚀剂。

Description

一种铜海水缓蚀剂的应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铜海水缓蚀剂的应用,尤其是指一种噻唑类缓蚀剂的应用。 背景技术
[0002] 海水对铜具有强烈的腐蚀性,抑制了铜制品在海洋开发领域的应用,针对这样的问题,人类开发出多种铜海水缓蚀剂,例如最常用的亚硝酸盐类、磷酸盐类、聚磷酸盐类、碳酸盐类、硅酸盐类、硼酸盐类、铬酸盐类等无机缓蚀剂,以及苯并三唑类化合物类有机缓蚀齐ϋ,但这些缓蚀剂的合成路线和工艺还存在很多不足之处,难以满足环保要求,无法做到无毒、环保、低成本的目标。
[0003] 随着人类的重视以及绿色化学技术的进一步推进,环境友好型缓蚀剂的开发和应用得到了突飞猛进的发展,但仍然面临大量急需解决的问题,如存在用量大、毒性大、生产过程伴随产生危害性大的工业副产物等缺陷。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于解决上述难题,提供一种噻唑类化合物作为铜海水缓蚀剂的应用,该化合物分子结构设计合理,缓蚀效率高,并且能够在阳光下自然降解为无毒或低毒物质,是一种环境友好型缓蚀剂。
[0005] 本发明所采用的技术方案如下:
[0006] 一种高效铜海水缓蚀剂的应用,其中噻唑类化合物(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼
Figure CN102115893BD00031
为缓蚀剂的主要成分,
[0007] 将10克(5-甲基-[1,3,4]噻二唑_2_巯基)-乙酸(4_羟基_3_甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于250克溶剂中,然后加入240克乳化剂,在25°C下快速搅拌,充分溶解分散,混合得到缓蚀剂微乳液。将所述的缓蚀剂微乳液直接加到铜所处的海水环境中,每升海水中含有(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼的量为0. 5-50 mg,浸没温度为15-40°C,pH范围为5. 5-9. 0,缓蚀效率可达90%_97%。
[0008] 所使用的溶剂可以为乙酸乙酯、环己酮或四氢呋喃,优选为环己酮;所用的乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚类乳化剂,如NP系列、OP系列、磷辛10号乳化剂,优选使用0P-10。
[0009] 本发明的核心缓蚀成分(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4_羟基_3_甲
氧基-苯亚甲基)-酰胼的合成路线如下:
[0010]
Figure CN102115893BD00041
乙酰胼与二硫化碳在碱性环境下反应生成中间化合物m JIxtijxtJ,,在浓硫酸条件下环
Figure CN102115893BD00042
化反应,生成2-巯基-5-甲基-[1,3,4]噻二唑,然后在碱性条件下与氯代乙酸乙酯发生
Figure CN102115893BD00043
取代反应得到H3c义JUS—岁—J—,再将H3C^ JUS—IU—与水合
Figure CN102115893BD00044
胼反应得到H3C^JLsU-冊冊2 ,最后H3Pjs j^sU—冊腿2与4-轻
基-3-甲氧基-苯甲醛反应得到目标产物(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)_酰胼。
具体实施方式
[0011] 缓蚀性能评价标准:
[0012] 1、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;
[0013] 2、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。
[0014] 实施例1
[0015] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4_羟基_3_甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到0. 5mg,控制pH值为7. 5,在25°C下浸没72小时。
[0016] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重87. 2%, 电化学阻抗谱85. 6%,动电位极化91. H
[0017] 实施例2
[0018] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4_羟基_3_甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到50mg,控制pH值为7. 5,在25°C下浸没72小时。
[0019] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重93. 2%, 电化学阻抗谱92. 8%,动电位极化97. 0%。
[0020] 实施例3
[0021 ] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4_羟基_3_甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为7. 5,在15°C下浸没72小时。
[0022] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重91. 4%, 电化学阻抗谱90. 5%,动电位极化92. 1%。
[0023] 实施例4
[0024] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为5. 5,在25°C下浸没72小时。
[0025] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重92. 2%, 电化学阻抗谱93. 4%,动电位极化94. 7%。
[0026] 实施例5
[0027] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为8. 5,在25°C下浸没72小时。
[0028] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重89. 9%, 电化学阻抗谱91. 5%,动电位极化92. 4%。
[0029] 实施例6
[0030] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为9. 0,在25°C下浸没72小时。
[0031] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重88. 3%, 电化学阻抗谱91. 9%,动电位极化92. 1%。
[0032] 实施例7
[0033] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为7. 5,在25°C下浸没72小时。
[0034] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重89. 2%, 电化学阻抗谱92. 5%,动电位极化92. 9%。
[0035] 实施例8[0036] 将(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于环己酮溶剂中,然后与乳化剂op-ΙΟ复配制成缓蚀剂微乳液。将铜片浸入IL海水中,加入上述缓蚀剂微乳液,使(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼含量达到10mg,控制pH值为7. 5,在40°C下浸没72小时。
[0037] 观察铜片表面,均勻光亮,未出现明显腐蚀;通过试验测试缓蚀效率:失重90. 6%, 电化学阻抗谱92. 9%,动电位极化96. 1%。

Claims (2)

1. 一种铜海水缓蚀剂的应用,其中缓蚀剂的主要成分为(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼,将10克(5-甲基-[1,3,4] 噻二唑-2-巯基)-乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)-酰胼溶解于250克溶剂中,然后加入240克乳化剂,在25°C下快速搅拌,充分溶解分散,混合得到缓蚀剂微乳液,将所述的缓蚀剂微乳液直接加到铜所处的海水环境中,每升海水中含有(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巯基)_乙酸(4-羟基-3-甲氧基-苯亚甲基)_酰胼的量为0. 5-50 mg,浸没温度为 15-400C,pH 范围为 5. 5-9. 0,缓蚀效率达 90%_97%。
2.根据权利要求1所述的铜海水缓蚀剂的应用,其特征在于:溶剂为乙酸乙酯、环己酮或四氢呋喃。
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