CN103993322A - 一种铜缓蚀剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜缓蚀剂的制备方法，以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，首先将稀土及其混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、柠檬酸和铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌后静置并过滤得到。本发明的这种铜缓蚀剂的制备方法，工艺简单易操作，生产效率高，生产时间短；本发明的这种铜缓蚀剂，为环境友好型铜缓蚀剂，对环境无污染，经该缓蚀剂处理后的铜及其合金不仅有很好的耐腐蚀性能，而且吸附于铜表面的薄膜还具有较好的外观形貌，利用稀土盐为我国丰产资源，使用成本低，效果好，可以满足大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜缓蚀剂的制备方法，属于化合物缓蚀作用领域。
背景技术
铜具有优异的强度、机械加工性能、导热性、导电性、可焊接性及耐腐蚀性等，长期以来，在工业、军事及民用等各个领域均得到了广泛应用。在通常情况下，铜被列为耐腐蚀性较高的金属之一，但是在较恶劣的环境下会产生较严重的腐蚀，给其生产、使用及二次加工带来不良影响，因此研究和开发铜及铜合金缓蚀剂具有重大的意义。目前铜及其合金的缓蚀剂种类较多。
无机缓蚀剂：无机盐类缓蚀剂主要用于铜在中性溶液中的缓蚀。从20 世纪20 年代起，砷的化合物作为铜系金属缓蚀剂开始使用。后来应用的有亚硫酸钠、硫化钠、铬酸钠等。为了保护铜不受海水和冷却水的腐蚀，也使用过硅酸盐、铬酸盐、六偏磷酸钠、偏磷酸钠和硝酸钠等作为缓蚀剂。随着工业应用和研究的不断深入，相继出现磷酸盐系列、铁盐系列和无机复配系列缓蚀剂。虽然无机缓蚀剂具有较好的缓蚀作用，但是由于在使用的过程中会产生大量的有毒物质( 如Cr6+) 和酸性废水，对环境污染较大，所以在一定的程度上限制了其发展。
有机缓蚀剂：有机缓蚀剂大多是含有N、O、S、P 等极性基团或不饱和键的有机化合物，极性基团和不饱和键中的л 键可进入Cu 的空轨道形成配位键；而非极性基团则亲油疏水，这些有机物在铜基材表面定向吸附。特别是发生“二次化学作用”后，形成保护性的吸附膜，从而阻止水分和腐蚀性物质接近铜合金表面，起到了缓蚀作用。有机缓蚀剂种类较多，按照使用方式和化合物结构可将有机化合物类缓蚀剂进一步分为唑类缓蚀剂、聚合物膜型缓蚀剂和自组装膜型缓蚀剂三类。
但是由于这些有机物在铜表面的吸附力有限，膜层只有几十埃到几百埃的厚度，很容易划伤脱落，影响其缓释效率。而且处理之后的色泽不及无机缓蚀剂，所以没有很好的推广应用。
经过对现有技术的检索发现，现有技术由于有机物的种类单一，化合物和有机物之间并没有起到最好的协同作用，缓蚀效果不是太理想，且外观形貌很难达到颜色均匀性。
目前发现，苯并三氮唑（BTA）是一种铜及其合金的优良缓蚀剂，学者发现，其同系物甲基苯并三氮唑（TTA）在同样的介质中也表现出良好的缓蚀剂。对于将苯并三氮唑（BTA）和甲基苯并三氮唑（TTA）混合进行制备铜缓蚀剂的方法尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜缓蚀剂的制备方法，产品收率高，产品纯度高，生产方法简单。
本发明采用的技术方案为：一种铜缓蚀剂的制备方法，其创新点在于：以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，具体制备步骤为首先将稀土及其混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、柠檬酸和铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌1～2h后静置并过滤得到。
进一步的，所述混合稀土为氯化铈和氯化镧的混合物。
进一步的，所述混合稀土中氯化铈和氯化镧的质量比例为2～4：8～6。
进一步的，所述混合稀土中氯化铈和氯化镧的质量比例为3：7。
进一步的，所述基础溶液中苯并三氮唑的含量为4～8g/l。
进一步的，所述基础溶液中甲基苯并三氮唑的含量为6～10 g/l。
进一步的，所述柠檬酸的含量为4～20g/l。
进一步的，所述铜络合剂的含量为6～24g/l。
本发明的有益效果：本发明的这种铜缓蚀剂的制备方法，工艺简单易操作，生产效率高，生产时间短；本发明的这种铜缓蚀剂，为环境友好型铜缓蚀剂，对环境无污染，经该缓蚀剂处理后的铜及其合金不仅有很好的耐腐蚀性能，而且吸附于铜表面的薄膜还具有较好的外观形貌，利用稀土盐为我国丰产资源，使用成本低，效果好，可以满足大规模生产。
具体实施方式
下面的实施列可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
一种铜缓蚀剂的制备方法：
以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，具体制备步骤为首先将质量比例为2：8的氯化铈和氯化镧的混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解含量为6g/l的苯并三氮唑、含量为8 g/l的甲基苯并三氮唑、含量为12g/l的柠檬酸和含量为16g/l铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌1h后静置并过滤得到该铜缓蚀剂。
基于本实施例的铜缓蚀剂及其生产方法，对铜及其合金不仅有很好的耐腐蚀性能，而且吸附于铜表面的薄膜还具有较好的外观形貌。
实施例2
一种铜缓蚀剂的制备方法：
以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，具体制备步骤为首先将质量比例为4： 6的氯化铈和氯化镧的混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解含量为7g/l的苯并三氮唑、含量为7 g/l的甲基苯并三氮唑、含量为15g/l的柠檬酸和含量为13g/l铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌1h后静置并过滤得到该铜缓蚀剂。
基于本实施例的铜缓蚀剂及其生产方法，对铜及其合金不仅有很好的耐腐蚀性能，而且吸附于铜表面的薄膜还具有较好的外观形貌。
实施例3
一种铜缓蚀剂的制备方法：
以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，具体制备步骤为首先将质量比例为3：7的氯化铈和氯化镧的混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解含量为8g/l的苯并三氮唑、含量为10 g/l的甲基苯并三氮唑、含量为20g/l的柠檬酸和含量为24g/l铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌1h后静置并过滤得到该铜缓蚀剂。
基于本实施例的铜缓蚀剂及其生产方法，对铜及其合金不仅有很好的耐腐蚀性能，而且吸附于铜表面的薄膜还具有较好的外观形貌。
Claims (8)
1.一种铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：以苯并三氮唑与甲基苯并三氮唑为主要原料进行制备，具体制备步骤为首先将稀土及其混合物经过双氧水溶解后得到混合稀土溶液，再用水溶解苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、柠檬酸和铜络合剂配制出基础溶液，最后将基础溶液与混合稀土溶液混合，搅拌1～2h后静置并过滤得到。
2.根据权利要求1所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述混合稀土为氯化铈和氯化镧的混合物。
3. 根据权利要求2所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述混合稀土中氯化铈和氯化镧的质量比例为2～4：8～6。
4. 根据权利要求3所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述混合稀土中氯化铈和氯化镧的质量比例为3：7。
5. 根据权利要求1所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述基础溶液中苯并三氮唑的含量为4～8g/l。
6. 根据权利要求1所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述基础溶液中甲基苯并三氮唑的含量为6～10 g/l。
7. 根据权利要求1所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述柠檬酸的含量为4～20g/l。
8. 根据权利要求1所述的铜缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述铜络合剂的含量为6～24g/l。
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