CN103695927A - 一种缓蚀剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓蚀剂，属于汽车冷却系统防腐剂领域。所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟盐1%-8%、钼酸盐0.5%-1.5%、水质稳定剂0.0008-0.001%、硼酸盐0.15-0.25%、硅酸盐0.25%-0.35%、羧酸盐0.3%-2.5%、芳香族唑类3%-5%、余量为去离子水。本发明实施例通过将一定配比的氟盐、钼酸盐、水质稳定剂、硼酸盐、硅酸盐、羧酸盐、芳香族唑类和去离子水进行复配，利用各原料之间的高效协同作用，能够对多种金属或合金（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、镁及其合金）产生优异的缓蚀作用和防垢功能，其缓蚀效果适应性更强。而且，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染。

Description

一种缓蚀剂

技术领域

本发明涉及汽车冷却系统防腐剂领域，特别涉及一种缓蚀剂。

背景技术

防冻液是一种用于汽车发动机及其冷却系统的具有防冻、防沸功能的冷却液。一般通过在冷却水里加入乙二醇、氯化钙、丙三醇等制备得到。然而，汽车发动机及其冷却系统多由多种金属和合金制造，例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、铝、镁及合金等。这些金属或合金在高温下与含有乙二醇、氯化钙或丙三醇的防冻液长时间接触，极易发生腐蚀和结垢现象，导致发动机及其冷却系统的机件发生穿孔、漏液、漏气、散热效果越来越差等问题。因此，常在防冻液中加入缓蚀剂，以减少腐蚀，延长发动机及其冷却系统的寿命。

目前，一般向防冻液中加入含亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐的缓蚀剂，通过阻抑发生腐蚀反应的阳极过程，在金属或合金表面阳极区发生钝化反应，形成一层致密的氧化膜来使金属与防冻液隔离，以达到防止金属或合金腐蚀的目的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术所用缓蚀剂中所包含的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，在使用过程中会对环境造成较大的污染；而且，该类缓蚀剂仅针对个别金属具有缓蚀作用，其适用范围较小。

发明内容

为了解决现有技术缓蚀剂易对环境造成污染的问题，本发明实施例提供了一种缓蚀剂。所述技术方案如下：

一种缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟盐1%-8%、钼酸盐0.5%-1.5%、水质稳定剂0.0008-0.001%、硼酸盐0.15-0.25%、硅酸盐0.25%-0.35%、羧酸盐0.3%-2.5%、芳香族唑类3%-5%、余量为去离子水。

具体地，作为优选，所述氟盐选自氟化钠和/或氟化钾。

具体地，作为优选，所述钼酸盐选自钼酸钠、钼酸钾、钼酸锂、钼酸铵中的至少一种。

具体地，作为优选，所述水质稳定剂选自聚马来酸酐、聚丙烯酸盐、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸钠中的至少一种。

具体地，作为优选，所述硼酸盐选自四硼酸钠和/或偏硼酸钠。

具体地，作为优选，所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸铵的至少一种。

具体地，作为优选，所述羧酸盐选自苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、水杨酸钠的至少一种。

具体地，作为优选，所述芳香族唑类选自甲基苯并三唑氮钠、疏基苯并三氮唑、苯并三氮唑中的至少一种。

具体地，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钠1-8%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0008-0.001%、四硼酸钠0.15-0.25%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%、余量为去离子水。

作为优选，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钠5%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0009%、四硼酸钠0.2%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%、余量为去离子水。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的缓蚀剂，通过将一定配比的氟盐、钼酸盐、水质稳定剂、硼酸盐、硅酸盐、羧酸盐、芳香族唑类和去离子水进行复配，利用各原料之间的高效协同作用，能够对多种金属或合金（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、镁及其合金）产生优异的缓蚀作用和防垢功能，其缓蚀效果适应性更强。而且，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例根据SH/T0085-91发动机冷却液腐蚀测定法对缓蚀剂的缓蚀功能进行测定。

实施例1

本发明实施例提供了一种缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟盐1%-8%、钼酸盐0.5%-1.5%、水质稳定剂0.0008-0.001%、硼酸盐0.15-0.25%、硅酸盐0.25%-0.35%、羧酸盐0.3%-2.5%、芳香族唑类3%-5%、余量为去离子水。

本发明实施例中，缓蚀剂中所包含的氟盐和钼酸盐属于无机缓蚀剂中的阳极型缓蚀剂，相对于亚硝酸盐、铬酸盐缓蚀剂，氟盐和钼酸盐具有低毒、无害、稳定性好等优点。它们能够在金属或合金表面有效形成致密的保护膜，阻止乙二醇分解产物对金属或合金（尤其是镁合金）的腐蚀；所包含的水质稳定剂能够与防冻液中的钙、镁等成垢物质形成稳定的络合物，起良好的螯合、缓蚀作用，阻止防冻液结垢的同时，对老化的垢层起到疏松作用；所包含的硼酸盐能够减缓金属或合金表面的电化学反应，对金属或合金（尤其是铁）起到良好的缓蚀作用；所包含的硅酸盐能够通过抑制金属或合金的阴极电化学反应，在其表面形成钝化膜，来使金属或合金（尤其是铝）的缓蚀性能达到最佳；所包含的芳香族唑类与金属离子的络合能力较强，而羧酸盐能促进该络合，在金属或合金表面形成完整的吸附膜，从而能够减缓金属或合金（尤其是铜）的腐蚀。

可见，本发明实施例提供的缓蚀剂为一种高效复配缓蚀剂。通过上述配比，该复配缓蚀剂之间能产生更优的协同作用，达到更好的缓蚀效果，对发动机及其冷却系统中的各种金属或合金（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、镁及其合金）均有优异的缓蚀作用和防垢功能，缓蚀效果适应性更强，应用范围更广。

此外，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染，更加环保，具有较高的社会效益。

所述钼酸盐选自钼酸钠、钼酸钾、钼酸锂、钼酸铵中的至少一种。

所述水质稳定剂选自聚马来酸酐、聚丙烯酸盐、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸钠中的至少一种。聚马来酸酐、聚丙烯酸盐、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸钠均能与水中的钙、镁离子形成稳定的螯合物，即使防冻液的钙、镁离子浓度很高，也不会发生沉积。不仅如此，上述各水质稳定剂还能使水垢的晶格发生畸变和扭曲，使坚硬的水垢变得疏松，使水垢离子悬浮在液体中。上述各水质稳定剂优选多种复配使用，以产生协同效应。

所述硼酸盐选自四硼酸钠和/或偏硼酸钠。四硼酸钠是一种pH缓蚀剂，对黑色金属具有良好的缓蚀作用，与氟盐及钼酸盐类缓蚀剂进行复配使用时，能够产生更好的缓蚀效果。

所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸铵的至少一种。

所述羧酸盐选自苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、水杨酸钠的至少一种。所述芳香族唑类选自甲基苯并三唑氮钠、疏基苯并三氮唑、苯并三氮唑中的至少一种。苯甲酸钠和甲基苯并三唑氮钠是铜及其合金的良好的缓蚀剂，能与铜原子形成稳定的络合物保护膜，防止铜的腐蚀。

上述各种缓蚀剂不仅能够取得更好的缓蚀效果，且原料廉价易得，具有较高的经济适用性，利于规模化使用。

具体地，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钠1-8%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0008%-0.001%、四硼酸钠0.15%-0.25%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%、余量为去离子水。

本发明实施例提供的缓蚀剂，对其缓蚀效果研究发现，在上述配比下，该复配缓蚀剂对铝、铜、钢、铸铁、焊锡、铝、镁及其合金具有更优的缓蚀作用和明显的协同效应，其缓蚀效果好于任何一种单一缓蚀剂，且其各项指标均符合SH/T0085-91的行业标准，是一种低毒环保的高效复配缓蚀剂。

实施例2

本发明实施例提供了一种缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟化钠5%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0009%、四硼酸钠0.2%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%、余量为去离子水。

该缓蚀剂的具体制备步骤如下：

将质量分数分别为5%的氟化钠和0.97%的钼酸钠加入烧杯中，并将其搅拌至均匀。然后再向该混合物料中加入0.0009%的聚马来酸酐、0.2%的四硼酸钠、0.35%的硅酸钠、1.3%的苯甲酸钠以及3.7%的甲基苯并三唑氮钠，继续搅拌至混合均匀。最后将余量的去离子水在30分钟内加入上述均匀混合的物料中，搅拌均匀后即得到本发明期望的复配缓蚀剂。

同时，按同样的制备方法制备了对比缓蚀剂，该对比缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟化钠5%、四硼酸钠0.2%、硅酸钠0.35%、甲基苯并三唑氮钠3.7%、余量为去离子水。

将这两种缓蚀剂进行SH/T0085-91发动机冷却液腐蚀测定，测试结果如表1所示：

表1缓蚀液发动机冷却液腐蚀测定法失重

由表1所示，相比对比缓蚀剂，本发明实施例提供的期望缓蚀剂的缓蚀效果适应性更强，可见，本发明提供的上述配比的期望的缓蚀剂，其协同效应更优，具有更优的缓蚀效果及更广的应用范围。

可见，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染。且该缓蚀剂通过氟盐、钼酸盐、水质稳定剂、硼酸盐、硅酸盐、羧酸盐和芳香族唑类之间的复配协同作用，对各种金属（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡）均有优异的缓蚀作用。其各项指标均符合SH/T0085-91的行业标准，是一种具有较高经济效益和社会效益的高效环保缓蚀液。

实施例3

本发明实施例提供了一种缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟化钾与氟化钠的复配物8%、钼酸钾0.5%、聚丙烯酸盐0.001%、偏硼酸钠0.25%、硅酸钠0.25%、葡萄糖酸钠0.3%、疏基苯并三氮唑3%、余量为去离子水。

具体制备步骤如下：

将质量分数分别为8%的氟化钾与氟化钠的复配物（其中氟化钾与氟化钠的比例任选）和0.5%的钼酸钾、0.001%的聚丙烯酸盐、0.25%的偏硼酸钠、0.25%的硅酸钠、0.3%的葡萄糖酸钠以及3%的疏基苯并三氮唑加入烧杯中，搅拌至混合均匀。然后将余量的去离子水在40分钟内加入上述均匀混合的物料中，搅拌均匀后即得到本发明期望的缓蚀剂。

对该缓蚀剂进行SH/T0085-91发动机冷却液腐蚀测定，测试结果如表2所示：

表2缓蚀液发动机冷却液腐蚀测定法失重

金属	铝	铜	铁	钢	焊锡
						腐蚀失重（mg）	5	1	1	0.8	3
JB机械标准（mg）	30	10	10	10	30

由表2所示，通过将上述配比的氟盐、钼酸盐、水质稳定剂、硼酸盐、硅酸盐、羧酸盐、芳香族唑类和去离子水进行复配，利用上述配比的原料之间产生的高效协同作用，能够对多种金属或合金（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、镁及其合金）均有优异的缓蚀作用和防垢功能，其缓蚀效果适应性更强。而且，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染。且其各项指标均符合SH/T0085-91的行业标准，是一种具有较高经济效益和社会效益的高效环保缓蚀液。

实施例4

本发明实施例提供了一种缓蚀剂，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钾1%、钼酸铵与钼酸钠的复配物1.0%、聚天冬氨酸钠0.0008%、四硼酸钠0.15%、硅酸钾0.35%、水杨酸钠0.25%、苯并三氮唑5%、余量为去离子水。

其具体制备过程与实施例2所述制备过程相同，对该缓蚀剂进行SH/T0085-91发动机冷却液腐蚀测定，测试结果如表3所示：

表3缓蚀液发动机冷却液腐蚀测定法失重

金属	铝	铜	铁	钢	焊锡
						腐蚀失重（mg）	4	1.3	0.9	1.0	3.7
JB机械标准（mg）	30	10	10	10	30

由表3所示，通过将上述配比的氟盐、钼酸盐、水质稳定剂、硼酸盐、硅酸盐、羧酸盐、芳香族唑类和去离子水进行复配，利用上述配比的各原料间产生的高效协同作用，能够对多种金属或合金（例如铝、铜、钢、铸铁、焊锡、镁及其合金）均有优异的缓蚀作用和防垢功能，其缓蚀效果适应性更强。而且，本发明实施例提供的缓蚀剂避免了使用亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐或胺盐，不会对环境造成污染。且其各项指标均符合SH/T0085-91的行业标准，是一种具有较高经济效益和社会效益的高效环保缓蚀液。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：

氟盐1%-8%、钼酸盐0.5%-1.5%、水质稳定剂0.0008-0.001%、硼酸盐0.15-0.25%、硅酸盐0.25%-0.35%、羧酸盐0.3%-2.5%、芳香族唑类3%-5%，余量为去离子水。

2.根据权利要求1所述的缓蚀剂，其特征在于，所述氟盐选自氟化钠和/或氟化钾。

3.根据权利要求2所述的缓蚀剂，其特征在于，所述钼酸盐选自钼酸钠、钼酸钾、钼酸锂、钼酸铵中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的缓蚀剂，其特征在于，所述水质稳定剂选自聚马来酸酐、聚丙烯酸盐、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的缓蚀剂，其特征在于，所述硼酸盐选自四硼酸钠和/或偏硼酸钠。

6.根据权利要求5所述的缓蚀剂，其特征在于，所述硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、硅酸铵的至少一种。

7.根据权利要求6所述的缓蚀剂，其特征在于，所述羧酸盐选自苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、水杨酸钠的至少一种。

8.根据权利要求7所述的缓蚀剂，其特征在于，所述芳香族唑类选自甲基苯并三唑氮钠、疏基苯并三氮唑、苯并三氮唑中的至少一种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钠1-8%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0008-0.001%、四硼酸钠0.15-0.25%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%，余量为去离子水。

10.根据权利要求9所述的缓蚀剂，其特征在于，所述缓蚀剂包括以下质量百分比的物质：氟化钠5%、钼酸钠0.97%、聚马来酸酐0.0009%、四硼酸钠0.2%、硅酸钠0.35%、苯甲酸钠1.3%、甲基苯并三唑氮钠3.7%，余量为去离子水。