CN106702397A - 一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂 - Google Patents

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王宏
李桂萍
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Abstract

本发明涉及一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂，所述复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1～3份、甲基苯并三氮唑16～30份、硅酸钠8～12份、铜络合剂1～3份、柠檬酸15～25份和表面活性剂2～5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，且油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚的质量比为2.1～2.5:1。本发明的优点在于：本发明的复合缓蚀剂以甲基苯并三氮唑为主要成分，并通过添加其他有效组分，进行多元物质间的缓蚀协同，且严格控制各组分的含量，进而可以提高复合缓蚀剂的缓蚀作用。

Description

一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂
技术领域
本发明属于缓蚀剂生产领域，特别涉及一种抑制铜系金属在清洗
过程中腐蚀的复合缓蚀剂。
背景技术
金属腐蚀会造成极大的经济损失和安全危害，在化学清洗中，通常添加缓蚀剂以达到减少金属腐蚀的目的。铜及其合金由于传热性能好，易于加工成型，因而在工业中广泛用于制作换热器及反应器的，换热器运行时间内较长时，内壁会沉积碳酸盐垢、硅酸盐垢、氧化铁垢、有机物垢等，使换热效果显著降低，甚至会造成金属腐蚀，通常需要选择合适的清洗剂进行除垢。但是清洗剂中的缓蚀剂，一般采用单一缓蚀剂，单一缓蚀剂的腐蚀抑制效果存在一定的局限性，因此，采用复配手段，通过多元物质间的缓蚀协同效应，研发高缓蚀性能及环境友好的复合型缓蚀剂成了研究热点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂以甲基苯并三氮唑为主要成分，并通过添加其他有效组分，进行多元物质间的缓蚀协同。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂，其创新点在于：所述复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1～3份、甲基苯并三氮唑16～30份、硅酸钠8～12份、铜络合剂1～3份、柠檬酸15～25份和表面活性剂2～5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，且油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚的质量比为2.1～2.5:1。
进一步地，所述的铜络合剂选用亚氨基二琥珀酸四钠。
本发明的优点在于：
（1）本发明抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂以甲基苯并三氮唑为主要成分，并通过添加其他有效组分，进行多元物质间的缓蚀协同，且严格控制各组分的含量，进而可以提高复合缓蚀剂的缓蚀作用；其中，表面活性剂采用油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚的混合物，与单一的表面活性剂相比，其乳化能力及缓蚀性能大大提升了，且具有较强的防污作用；同时，各原料均选用环境友好型试剂，进而使得制备出的缓蚀剂具有高缓蚀性能及环境友好的特点。
（2）本发明抑制铜系金属的复合缓蚀剂，其中，铜络合剂选用亚氨基二琥珀酸四钠，其为环境友好型铜离子络合剂，具有配伍性好，螯合能力强，有效取代了传统不可降解的螯合剂。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1～3份、甲基苯并三氮唑16～30份、硅酸钠8～12份、铜络合剂1～3份、柠檬酸15～25份和表面活性剂2～5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，且油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚的质量比为2.1～2.5:1。
本发明的缓蚀剂，作为更具体的实施方式为，铜络合剂选用亚氨基二琥珀酸四钠。
下面由以下实施例对该抑制铜系金属的复合缓蚀剂进行详细举例和说明：
实施例1
本实施例抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1份、甲基苯并三氮唑30份、硅酸钠12份、亚氨基二琥珀酸四钠铜络合剂3份、柠檬酸25份和表面活性剂5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，油酸三乙醇胺3.39份，脂肪胺聚氧乙烯醚1.61份。
实施例2
本实施例抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1份、甲基苯并三氮唑30份、硅酸钠12份、亚氨基二琥珀酸四钠铜络合剂3份、柠檬酸25份和表面活性剂5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，油酸三乙醇胺3.57份，脂肪胺聚氧乙烯醚1.43份。
实施例3
本实施例抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1份、甲基苯并三氮唑30份、硅酸钠12份、亚氨基二琥珀酸四钠铜络合剂3份、柠檬酸25份和表面活性剂5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，油酸三乙醇胺3.48份，脂肪胺聚氧乙烯醚1.52份。
下表1是实施例1～3中的表面活性剂中各原料的质量比：
表1 实施例1～3中的润湿剂中各原料的质量比
润湿剂 实施例1 实施例2 实施例3
油酸三乙醇胺 2.1 2.5 2.3
脂肪胺聚氧乙烯醚 1 1 1
实施例4
本实施例抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑3份、甲基苯并三氮唑16份、硅酸钠8份、亚氨基二琥珀酸四钠铜络合剂1份、柠檬酸15份和表面活性剂2份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，油酸三乙醇胺1.39份，脂肪胺聚氧乙烯醚0.61份。
实施例5
本实施例抑制铜系金属的复合缓蚀剂，该复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑2份、甲基苯并三氮唑23份、硅酸钠10份、亚氨基二琥珀酸四钠铜络合剂2份、柠檬酸20份和表面活性剂3.5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，油酸三乙醇胺2.44份，脂肪胺聚氧乙烯醚1.06份。
下表2是实施例3～5抑制铜系金属的复合缓蚀剂中的各组分含量
表2 实施例3～5抑制铜系金属的复合缓蚀剂中的各组分含量
实施例3 实施例4 实施例5
苯并三氮唑 1 3 2
甲基苯并三氮唑 30 16 23
硅酸钠 12 8 10
铜络合剂 3 1 2
柠檬酸 25 15 20
表面活性剂 5 2 3.5
为了比较各实施例的复合缓蚀剂的缓蚀性能，将上述实施例的复合缓蚀剂用于铜件的清洗处理，具体步骤如下：将铜片打磨，除锈脱脂、水洗、丙酮洗、电吹风干、电子天平称重。将5组处理后的铜片分别悬在装有各实施例缓蚀剂的玻璃烧杯中，烧杯置于室温下静置，实验在由铜片和碳棒为两极，氯化钠溶液为电解质构成的原电池中进行。取出后，水洗，除去腐蚀产物，水洗、丙酮洗、电吹风吹干、电子天平称重。按下式计算腐蚀率和缓蚀率：
其中V：为腐蚀速率，g/（m2*h）；W0：为铜片原重，g；t：为腐蚀时间，h；W1：为铜片腐蚀后除去腐蚀产物的重量，g；S：为铜片暴露在酸洗液中的总面积，mm2。
其中，u为缓蚀率；v0为不加缓蚀剂时铜的腐蚀率；v1为不加缓蚀剂时铜的腐蚀率。其各实施例结果见下表3：
表3各实施例缓蚀剂对铜片的腐蚀率及缓蚀率
V1(g/(m2*h)) u(％)
实施例1 0.47 80.7
实施例2 0.42 81.7
实施例3 0.33 86.5
实施例4 0.41 85.4
实施例5 0.36 88.9
由上表可以看出，本发明的复合缓蚀剂对铜的缓蚀性能大大提高，且实施例5的复合缓蚀剂对铜的缓蚀效果最好，因而实施例5为最佳实施例。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种抑制铜系金属的复合缓蚀剂，其特征在于：所述复合缓蚀剂是由以下重量份的组分组成：苯并三氮唑1～3份、甲基苯并三氮唑16～30份、硅酸钠8～12份、铜络合剂1～3份、柠檬酸15～25份和表面活性剂2～5份，其中，所述表面活性剂是由油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚混合而成的，且油酸三乙醇胺和脂肪胺聚氧乙烯醚的质量比为2.1～2.5:1。
2.根据权利要求1所述的抑制铜系金属的复合缓蚀剂，其特征在于：所述的铜络合剂选用亚氨基二琥珀酸四钠。
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