CN102808182A - 一种插层纳米材料缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

一种插层纳米材料缓蚀剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：蒙脱土20%～35%，烯基寡聚酰胺季铵盐20%～35%，碘化钾4~10%，表面活性剂OP 0.3~0.6%，乙醇40%。本发明还公开了上述插层纳米材料缓蚀剂的制备方法。本发明加入酸性溶液时，溶液虽不透明（浑浊），但保持均匀分散状，能均匀分散于酸性液中，并且在试验时间内，液体稳定不分层，无沉淀物，是一种效果好的插层纳米材料缓蚀剂复合物材料组合物。

Description

一种插层纳米材料缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明属于腐蚀与防护领域，涉及一种缓蚀剂，具体是涉及一种插层纳米材料缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
缓蚀剂是控制腐蚀的重要方法，目前所使用的缓蚀剂一般都是有机小分子或是无机可溶性盐类物质，这些缓蚀剂一般适用在水性的环境中使用，在有机涂料中因为可溶渗出问题，导致涂层起泡，而使其不能在有机涂层中使用，近年来，随着环保要求的提高，有机涂层中所使用的铬酸盐或铅盐以及氧化物都受到了极大的限制，因此，研制无毒，缓蚀效率高，缓蚀时间长的材料，是急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是提供一种无毒、缓蚀效率高、缓蚀时间长的插层纳米材料缓蚀剂，以解决现有的缓蚀剂使用范围局限性大、有机涂层中可溶渗出、毒性大、缓蚀效率低、分散性比较差的技术难题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500011
更优选的是，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500012
其中，所述的烯基寡聚酰胺季铵盐由三个含氮的五元杂环、杂环上与N成键的含有官能团的支链烯基官能团和短的碳链支链CH3组成，具体结构式如下：
Figure BDA00001927018500021
其中，所述的蒙脱土为纳米蒙脱土。
其中，所述的烯基寡聚酰胺季铵盐的制备方法参考文献【含六个杂环的寡聚酰胺的合成，化学通报，2001/7】。
其中，所述的表面活性剂OP为表面活性剂OP-10。
上述插层纳米材料缓蚀剂的制备方法，先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可。
有益效果：发明的优点在于：加入了具有空间结构的纳米蒙脱土，插层纳米材料缓蚀剂复合物材料的组合物具有表面覆盖度大，缓蚀效率高、分散性好的特点；同时选用烯基寡聚酰胺季铵盐物质作为填充物，该类物质为抗肿瘤药物的中间体，易得，同时它能离解成分子量较大的季铵阳离子和分子量小的无机阴离子。季铵阳离子有一个长“尾巴”的憎水基团和以氮原子为中心的亲水基团，从而使烯基寡聚酰胺季铵盐有强烈的表面活性剂作用。季铵阳离子所带的正电荷使它与金属表面产生静电吸引力，这也导致季铵阳离子在金属表面上的吸附（物理吸附）。酰胺基中有N原子，N原子上的电子对可以和金属原子形成配位键而在表面强烈吸附（化学吸附），烯基寡聚酰胺季铵盐吸附于金属表面后，非极性烯基链阻止了溶液中的氢离子向金属表面的扩散，因此使金属离子化反应的活化能大大提高。同时可以调节组分的不同配比达到对不同金属的缓蚀作用。在溶液中加入KI时，由于溶液中Iˉ的存在能够使金属界面的零电荷电位向负方向移动，这样进一步的促进阳离子的吸附，烯基寡聚酰胺季铵盐与KI形成良好的协同作用，其缓蚀作用比烯基寡聚酰胺季铵盐单独作用时增强。
本发明产品加入酸性溶液时，溶液虽不透明（浑浊），但保持均匀分散状，能均匀分散于酸性液中，并且在试验时间内，液体稳定不分层，无沉淀物，是一种效果好的插层纳米材料缓蚀剂复合物材料组合物。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500031
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为87.65%。
实施例2：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500032
Figure BDA00001927018500041
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为89.30%。
实施例3：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500042
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为91.02%。
实施例4：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500051
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为92.31%。
实施例5：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500052
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为90.50%。
实施例6：
一种插层纳米材料缓蚀剂，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure BDA00001927018500061
制备方法：先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可包装。
当施工时将该类缓蚀剂加入到10%(w/w)的盐酸溶液中，其中加入缓蚀剂的量为20mg/ml，用于测试其对A3钢的缓蚀效果。
效果：通过测试极化曲线可以得出，加入缓蚀剂之后自腐蚀电流变小，自腐蚀电位变化不大，阴极极化曲线变化不大，阳极极化曲线斜率变大，从而起到了缓蚀的效果，缓蚀效果为82.30%。

Claims (4)

1.一种插层纳米材料缓蚀剂，其特征在于，它由如下重量百分比的组分组成：
Figure FDA00001927018400011
其中，所述的烯基寡聚酰胺季铵盐结构式如下：
Figure FDA00001927018400012
2.根据权利要求1所述的插层纳米材料缓蚀剂，其特征在于，所述的蒙脱土为纳米蒙脱土。
3.根据权利要求1所述的插层纳米材料缓蚀剂，其特征在于，所述的表面活性剂OP为表面活性剂OP-10。
4.权利要求1所述的插层纳米材料缓蚀剂的制备方法，其特征在于，先将配方中的液体组分混匀，再固体组分搅拌均匀，浸泡10小时以上，即可。
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